隴中半干旱區(qū)滴灌條件下馬鈴薯淀粉積累期不同品種干物質(zhì)的積累與分配規(guī)律

柳永強(qiáng) 謝奎忠 陸立銀 胡新元 羅愛花

摘 要：在隴中半干旱區(qū)，采用黑膜下滴灌模式種植，研究了19個(gè)馬鈴薯品種（系）淀粉積累期干物質(zhì)的積累與分配規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，在淀粉積累期，馬鈴薯干物質(zhì)主要通過葉片合成并在塊莖積累，塊莖干物質(zhì)含量約占干物質(zhì)總量的70%；19個(gè)品種中，隴薯9號(hào)和中薯18號(hào)干物質(zhì)總量最高，中薯18號(hào)、中薯19號(hào)、中薯901、LY08104-12和莊薯3號(hào)干物質(zhì)總量和塊莖干物質(zhì)分配比率均較高；另外，19個(gè)馬鈴薯品種的莖稈干物質(zhì)含量差異較大，L0527-4、隴薯8號(hào)、隴薯9號(hào)莖稈干物質(zhì)含量很高，基本達(dá)到干物質(zhì)總量的15%以上，同時(shí)，這3個(gè)品種的塊莖干物質(zhì)分配率較低，均在60%以下，說明干物質(zhì)從葉片向塊莖運(yùn)輸時(shí)，莖稈截留也是塊莖干物質(zhì)積累的限制因素。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；淀粉積累期；干物質(zhì)；積累；分配

中圖分類號(hào)：S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-3547（2016）16-0057-03

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界上重要的糧菜兼用作物之一，我國馬鈴薯種植面積及總產(chǎn)居世界首位[1，2]。馬鈴薯產(chǎn)量由其干物質(zhì)的積累量所決定，莖、葉、根的干物質(zhì)合成與分配是馬鈴薯塊莖產(chǎn)量形成的重要因素，干物質(zhì)在各器官的分配隨馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的不同而不同[3～5]。研究發(fā)現(xiàn)，合理的栽培措施可促進(jìn)馬鈴薯干物質(zhì)的積累與合理分配，提高馬鈴薯塊莖產(chǎn)量[6]，而馬鈴薯全株干物質(zhì)積累量是產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，干物質(zhì)的分配方向是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[7]。近年來，關(guān)于旱作區(qū)馬鈴薯干物質(zhì)積累與分配的研究較多，且大多集中在研究特定品種在各個(gè)生育時(shí)期的干物質(zhì)含量變化，而利用較多典型品種，研究特定生育期馬鈴薯干物質(zhì)積累與分配規(guī)律的報(bào)道較少。本試驗(yàn)在隴中半干旱區(qū)，采用黑膜下滴灌模式種植，通過測(cè)定19個(gè)馬鈴薯品種器官干物質(zhì)含量，探討淀粉積累期的干物質(zhì)積累和分配規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于甘肅定西市安定區(qū)香泉鎮(zhèn)香泉村，位于東經(jīng)103°52′～105°13′、北緯34°26′～35°35′，海拔2 092 m，年無霜期138 d，年均降雨量400 mm，年均氣溫5.7℃，年均太陽輻射592.72 kJ/cm2，年均日照時(shí)數(shù)2 476.6 h，屬中溫帶半干旱區(qū)，土壤類型為黃綿土。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)供試品種（系）為隴薯10號(hào)、隴薯11號(hào)、隴薯12號(hào)、隴薯3號(hào)、隴薯6號(hào)、隴薯7號(hào)、隴薯8號(hào)、隴薯9號(hào)、L0527-2、L0527-4、L1039-6、LY08104-12由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所提供，青薯9號(hào)由青海省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，天薯11號(hào)由天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，中薯18號(hào)、中薯19號(hào)、中薯21號(hào)、中901由中國農(nóng)科院蔬菜所提供，莊薯3號(hào)由莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)19個(gè)品種處理，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)為4壟區(qū)，長(zhǎng)8 m，寬4.8 m，小區(qū)面積38.4 m2。試驗(yàn)于4月中下旬深耕整地，5月13日人工點(diǎn)播，播深8～10 cm，株距32 cm，密度52 080株/hm2。施肥為基施，每1 hm2施腐熟雞糞

5 625 kg、尿素150 kg、撒可豐復(fù)合肥1 500 kg。種植模式為黑膜下滴灌壟作雙行，全生育期灌水量1 245 m3/hm2。

1.4 指標(biāo)測(cè)定與數(shù)據(jù)分析

每區(qū)選代表性植株3株，將葉片、莖稈、根系和塊莖分切，稱鮮質(zhì)量后取樣封裝，120℃殺青

30 min，80℃烘干后稱質(zhì)量。干物質(zhì)含量=樣品干質(zhì)量/樣品鮮質(zhì)量，取平均值；器官干物質(zhì)分配比率（%）=100%×（器官干物質(zhì)含量/干物質(zhì)總量）。采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 隴中半干旱區(qū)馬鈴薯淀粉積累期各器官干物質(zhì)含量

表1顯示，在淀粉積累期，19個(gè)馬鈴薯品種（系）中，隴薯7號(hào)、隴薯8號(hào)和隴薯9號(hào)的莖稈干物質(zhì)含量較高，而L0527-2、LY08104-12、隴薯6號(hào)、天薯11號(hào)和中薯19號(hào)的莖稈干物質(zhì)含量較低，并且，前3個(gè)品種（系）的莖稈干物質(zhì)含量基本達(dá)到后5個(gè)品種（系）的3倍。19個(gè)馬鈴薯品種（系）中，L0527-2、LY08104-12、隴薯8號(hào)、隴薯9號(hào)、中薯901和莊薯3號(hào)的葉片干物質(zhì)含量較高，而L1039-6、隴薯10號(hào)和隴薯12號(hào)的葉片干物質(zhì)含量較低。馬鈴薯根系干物質(zhì)含量普遍較低，只有隴薯6號(hào)、隴薯9號(hào)和中薯19號(hào)品種根系干物質(zhì)含量較高。而馬鈴薯塊莖干物質(zhì)含量均較高，約占植株干物質(zhì)總量的70%，其中，中薯18號(hào)和中薯19號(hào)的塊莖干物質(zhì)含量最高，分別達(dá)到289.18、285.95 g/kg；L0527-4、隴薯12號(hào)和隴薯6號(hào)的塊莖干物質(zhì)含量較低，分別為70.05、80.80、107.35 g/kg。綜合表1可以看出，在淀粉積累期，馬鈴薯干物質(zhì)主要集中在葉片和塊莖，莖稈干物質(zhì)含量較低，根系干物質(zhì)含量極低，說明干物質(zhì)在馬鈴薯葉片合成后，通過莖稈向塊莖運(yùn)輸，最后在塊莖積累。

2.2 隴中半干旱區(qū)馬鈴薯淀粉積累期各器官干物質(zhì)的分配

由表1可看出，在馬鈴薯淀粉積累期，不同品種馬鈴薯干物質(zhì)總含量差異很大，其中，隴薯9號(hào)和中薯18號(hào)干物質(zhì)總量明顯較高，分別達(dá)到422.06、412.46 g/kg，相反，L0527-4和隴薯12號(hào)干物質(zhì)總量極低，分別為146.74、126.17 g/kg，前者基本是后者的3倍左右。從干物質(zhì)在馬鈴薯各器官中的分配比率來看，馬鈴薯塊莖和根系中的干物質(zhì)分配量比較穩(wěn)定，塊莖干物質(zhì)含量基本占干物質(zhì)總量的50%～80%，根系干物質(zhì)含量普遍在10%以下。馬鈴薯莖稈干物質(zhì)分配在品種間差異極大，L0527-4、隴薯8號(hào)和隴薯9號(hào)的莖稈干物質(zhì)含量很高，基本達(dá)到干物質(zhì)總量的15%以上，而L0527-2、LY08104-12、天薯11號(hào)、中薯18號(hào)和中薯19號(hào)的莖稈干物質(zhì)分配比率僅為3%左右。另外發(fā)現(xiàn)，塊莖干物質(zhì)含量較低的品種（系）L0527-4、隴薯8號(hào)和隴薯9號(hào)，其莖稈干物質(zhì)含量很高，這種對(duì)應(yīng)說明，馬鈴薯干物質(zhì)合成后，在從葉片向塊莖運(yùn)輸?shù)倪^程中，莖稈截留是塊莖干物質(zhì)積累受阻的因素之一。

3 結(jié)論與討論

作物的源和庫由作物不同器官構(gòu)成， 源為庫提供養(yǎng)料，庫貯存、轉(zhuǎn)化或消耗這些養(yǎng)料，二者相輔相成[8]。源是產(chǎn)量庫形成和充實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在一定范圍內(nèi)增源即能增產(chǎn)，馬鈴薯植株的源器官主要是葉片，塊莖是永恒的庫，這與其他作物的生物學(xué)特性不同[9]。同化物向各個(gè)器官的運(yùn)輸與分配，直接關(guān)系到植物體生長(zhǎng)發(fā)育的好壞與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低[10]。從19個(gè)馬鈴薯品種淀粉積累期器官干物質(zhì)積累與分配特點(diǎn)來看，馬鈴薯干物質(zhì)主要集中在塊莖和葉片中，塊莖干物質(zhì)含量基本在70%左右，馬鈴薯葉片干物質(zhì)含量在18%左右，這是因?yàn)?，馬鈴薯首先在葉片合成干物質(zhì)，然后向塊莖運(yùn)輸并積累。本研究也發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯莖稈干物質(zhì)分配在品種間差異極大，L0527-4、隴薯8號(hào)和隴薯9號(hào)的莖稈干物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于平均值，達(dá)到干物質(zhì)總量的15%。同時(shí)，L0527-4、隴薯8號(hào)和隴薯9號(hào)塊莖干物質(zhì)分配低于60%，說明馬鈴薯干物質(zhì)合成后，從葉片向塊莖運(yùn)輸過程中，莖稈截留是塊莖干物質(zhì)積累受阻的重要因素之一，這些研究結(jié)論在以前的文獻(xiàn)中未見報(bào)道。另外，本研究選用的19個(gè)旱作區(qū)常用馬鈴薯品種（系），其本身的熟性差異對(duì)淀粉的積累與分配也存在影響，因此，試驗(yàn)結(jié)論的穩(wěn)定與系統(tǒng)性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1] 柳永強(qiáng)，楊謀，馬廷蕊，等.隴東旱塬麥后搶茬夏播繁育馬鈴薯脫毒種薯[J].長(zhǎng)江蔬菜，2012（8）：44-45.

[2] 柳永強(qiáng)，王一航，高彥萍，等.馬鈴薯移栽苗剪插快繁脫毒微型種薯技術(shù)[J].長(zhǎng)江蔬菜，2010（7）：13-14.

[3] 高聚林，劉克禮，張寶林，等.馬鈴薯干物質(zhì)積累與分配規(guī)律的研究[J].中國馬鈴薯，2003，17（4）：209-212.

[4] 楊相昆，魏建軍，張占琴，等.不同栽培措施對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累與分配的影響[J].作物雜志，2012（4）：130-133.

[5] 王愛華，張文芳，黃沖平.馬鈴薯干物質(zhì)分配與器官建成的動(dòng)態(tài)模擬研究[J].生物數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)，2005（20）：356-362.

[6] 盧建武，邱慧珍，張文明，等.半干旱雨氧農(nóng)業(yè)區(qū)馬鈴薯干物質(zhì)和鉀素積累與分配特性[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013（24）： 423-430.

[7] Heemst H D J. The distribution of dry matter during growth of a potato crop [J]. Potato Research， 1986： 291.

[8] 孫芳.馬鈴薯源、庫關(guān)系的營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2009（2）：20-24.

[9] 蔣先明.馬鈴薯不同生長(zhǎng)時(shí)期14C同化產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)與分配[J].中國馬鈴薯，1988（3）：115-120.

[10] 楊進(jìn)榮，王成社，李景琦.馬鈴薯干物質(zhì)積累及分配規(guī)律研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004，13（3）：118-120.

Abstract： This paper researched the dry matter accumulation and distribution pattern of 19 potato cultivars in starch

accumulation period by using drip irrigation planting mode under black mulch in Longzhong semiarid area. The results showed that potato dry matter mainly synthesized in leaves and accumulated in tubers， and tuber dry matter content was about 70% of the total dry matter. The total dry matter of Longshu No.9 and Zhongshu No.18 was the highest， and

Zhongshu No.18， Zhongshu No.19， Zhongshu 901， LY08104-12 and Zhuangshu-3 had higher partitioning ratios of dry matter and tuber dry matter. In addition， the potato stem dry matter content had large differences among the 19 cultivars. L0527-4， Longshu No.8 and Longshu No.9 had higher stem dry matter content， which reached more than 15% of total dry matter， but they had lower tuber dry matter distribution ratio， all below 60%， indicating that stem throttle was the limiting factor of tuber dry matter accumulation when dry matter transported from leaves to tuber.

Key words： Potato； Starch accumulation period； Dry matter； Accumulation； Distribution