源庫比改變對馬鈴薯產量的影響

何天久　吳巧玉　夏錦慧

摘要： 為了探明改變源庫比對馬鈴薯光合特性和產量形成的影響，采用人工去除頂部和葉片的方法，分析馬鈴薯葉片葉綠素、葉面積含量變化及植株產量和淀粉含量，結果表明：處理后標記的新葉、功能葉葉綠素含量均呈逐漸降低趨勢；標記的新葉、功能葉葉面積略有上升；處理后植株塊莖產量降低。宣薯2號處理后標記的新葉葉綠素含量呈先升后降再升的雙峰曲線變化模式，功能葉葉片葉綠素含量略有起伏；標記的新葉和功能葉的葉面積迅速增加。

關鍵詞： 馬鈴薯；源庫比；產量；去葉；去頂芽

中圖分類號： S532.04 文獻標志碼： A

文章編號：S532 1002-1302（2015）08-0103-03

目前，馬鈴薯已成為世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物，分布范圍廣，種植面積不斷擴大 [1-2]。我國馬鈴薯種植面積與總產量均居世界第一，但是單產低于世界平均水平 [2]。 馬鈴薯產量取決于庫（單株結薯數×單株平均薯質量）的大小、源（葉面積×凈同化率）與流（光合產物轉運） 的強弱 [3-4]。由于源庫關系對作物產量影響的復雜性，導致大部分研究以禾本科作物為研究對象。對于提高作物產量的限制因子是源還是庫，目前學者們觀點不一致 [5]。與禾谷作物以果實作為貯藏器官不同，馬鈴薯以塊莖為主要收獲器官，在產量形成上擁有不同于禾谷作物的源庫關系，至今未有相關的系統研究 [6]。 通過摘除花、果、葉片或莖枝等處理，人為改變植物源庫比，調節光合產物向期望收獲的部位運輸或轉移，以實現提高產量目的的研究在花生、芝麻、棉花、甜瓜、白首烏、水稻、玉米、小麥等農作物上已有報道，但在馬鈴薯上未見相關研究報道。本試驗以2個不同熟期馬鈴薯品種為試材，采用人工去除頂芽和去葉方法，研究人為改變源庫比對馬鈴薯生理機制及產量形成的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

材料為早熟馬鈴薯品種費烏瑞它、中晚熟馬鈴薯品種宣薯2號。試驗于2012年在貴州省農業科學院盆栽場進行。

1.2 試驗設計

試驗于2012年3月18日播種，3月30日出苗，費烏瑞它于4月22日現蕾，6月17日收獲，宣薯2號于4月28日現蕾，7月19日收獲。試驗按盆栽規范進行土壤風干、破碎、過篩處理，桶直徑0.40 m，高0.45 m，每盆統一裝入拌有肥料（N 12 g、P2O5 6 g、K2O 12 g）的干土20 kg。選擇健康脫毒種薯頂部已出芽薯塊播種，播種深度距土面10 cm左右，每盆播種3株。試驗設4個處理。處理1（CK）：不進行任何處理；處理2：去除頂芽腋芽；處理3：去頂芽腋芽和去25%葉面積葉片；處理4：去頂芽腋芽和去50%葉面積葉片。每處理重復3次，隨機排列。選取長勢良好較一致的植株進行處理。標記處理時主莖的第1位葉（從上到下）作為處理時的新葉。第4位葉（自上而下）作為處理時的功能葉，用于測定 [7-8]。

1.3 方法

采用SPAD-502葉綠素測定儀和方格紙法 [9]分別測定標記的新葉和功能葉葉綠素含量、葉面積值，每6 d測定1次。用比重法 [10]測定塊莖淀粉含量。

2 結果與分析

2.1 改變源庫比對馬鈴薯標記葉片葉綠素含量的影響

植物通過葉綠體進行光合作用，其葉綠素的含量將對植物的光合能力產生直接影響。從圖1可以看出，去除頂端和去葉面積處理后，植株標記葉片葉綠素含量變化和對照基本一致，但不同材料變化趨勢有所差異。費烏瑞它標記新葉、功能葉葉綠素含量均表現出逐漸降低趨勢；宣薯2號標記新葉葉綠素含量表現出先增加后降低再增加的雙峰曲線變化趨式，標記的功能葉葉片葉綠素含量略有起伏，但各處理與對照差異均不顯著。

2.2 源庫比改變對馬鈴薯標記葉片葉面積的影響

改變源庫比后，各處理葉面積逐漸增加，和對照趨勢一致。由圖2可知，費烏瑞它改變源庫比后，雖葉面積迅速上升，但和對照相比差異不顯著，各處理間也無顯著差異。經處理后宣薯2號葉片比對照增加得快，處理后6 d，去葉處理的處理3和處理4與對照差異顯著，處理2標記新葉葉面積雖高出對照，但差異不顯著；處理后12 d，處理2、3、4標記新葉葉面積均與對照差異顯著；處理后18、24 d，處理4標記新葉葉片葉面積與對照差異極顯著。宣薯2號源庫改變后，標記的功能葉葉面積只有處理4在處理后12、18、24 d與對照差異顯著。由此可知，去葉處理后，植物葉片迅速生長，以補償源的不足。

2.3 改變源庫比對馬鈴薯塊莖產量、淀粉含量的影響

源庫比改變后，對照與各處理間塊莖鮮質量、干質量均差異極顯著，其中處理2單株塊莖鮮質量比對照減產21.9%，處理3比對照減產34.7%，處理4比對照減產36.3%。各處理淀粉含量與對照相比有所增加，但差異不顯著（表1）。源的減少影響了源的供應，費烏瑞它塊莖的發育受阻，因而經源庫處理后的植株單株產量下降。宣薯2號源庫改變后，各處理單株塊莖鮮質量與干質量明顯高于對照，差異均極顯著，其中處理2單株塊莖鮮質量比對照增加了222.1%，處理3比對照增加了180.2%，處理4比對照增加了129.0%。處理3單株塊莖鮮質量比處理2減少了13%；處理4單株塊莖鮮質量比處理2減少了28.9%，差異極顯著；處理4單株塊莖鮮質量比處理3少18.3%，差異顯著（表2）。宣薯2號源雖減少，卻使得營養物質迅速向庫轉移，因而處理后的植株單株塊莖鮮質量、干質量均明顯高于對照。

3 結論與討論

費烏瑞它屬早熟品種，處理時已經結薯，處理后標記的新葉、功能葉葉綠素含量均呈逐漸降低趨勢；標記的新葉、功能葉葉面積略有上升；處理后植株塊莖產量比對照降低。馬鈴薯早熟品種因生長周期短，植株生長受限，碳水化合物量少，因而在決定產量的源庫關系中，源的供應是限制性因子 [11]。去葉處理后雖處理植株的新葉、功能葉葉面積大于對照，起到一定補償作用，但作用較小，因而造成光合效率降低，由源向庫轉移的營養物質減少，植株產量下降 [11-12]。宣薯2號屬中晚熟品種，處理時尚未結薯，處理后標記的新葉葉綠素含量呈先升后降再升的雙峰曲線變化模式，功能葉葉片葉綠素含量略有起伏；標記的新葉和功能葉的葉面積迅速增加。馬鈴薯中晚熟品種因生長周期長，開始結薯時植株已經充分生長，整個生長期間光合作用固定的產物量較大，在決定產量的源庫關系中，由源向庫的運輸（流）是產量形成的制約因素。對植株進行處理促進了光合產物向塊莖運輸，導致塊莖產量增加。但是對植株處理同時也導致源減少，處理過的植株通過新葉、功能葉葉面積擴大進行了一定補償。馬鈴薯經去頂去葉處理，打破了原有植株的源庫平衡，也影響了流的運轉程度 [5-6]。費烏瑞它（早熟品種）和宣薯2號（中晚熟品種）植株產量表現出截然相反的結果，這可能與材料本身遺傳特性有關，需要進一步研究。

參考文獻：

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