源库比改变对马铃薯产量的影响

何天久　吴巧玉　夏锦慧

摘要： 为了探明改变源库比对马铃薯光合特性和产量形成的影响，采用人工去除顶部和叶片的方法，分析马铃薯叶片叶绿素、叶面积含量变化及植株产量和淀粉含量，结果表明：处理后标记的新叶、功能叶叶绿素含量均呈逐渐降低趋势；标记的新叶、功能叶叶面积略有上升；处理后植株块茎产量降低。宣薯2号处理后标记的新叶叶绿素含量呈先升后降再升的双峰曲线变化模式，功能叶叶片叶绿素含量略有起伏；标记的新叶和功能叶的叶面积迅速增加。

关键词： 马铃薯；源库比；产量；去叶；去顶芽

中图分类号： S532.04 文献标志码： A

文章编号：S532 1002-1302（2015）08-0103-03

目前，马铃薯已成为世界上仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物，分布范围广，种植面积不断扩大 [1-2]。我国马铃薯种植面积与总产量均居世界第一，但是单产低于世界平均水平 [2]。 马铃薯产量取决于库（单株结薯数×单株平均薯质量）的大小、源（叶面积×净同化率）与流（光合产物转运） 的强弱 [3-4]。由于源库关系对作物产量影响的复杂性，导致大部分研究以禾本科作物为研究对象。对于提高作物产量的限制因子是源还是库，目前学者们观点不一致 [5]。与禾谷作物以果实作为贮藏器官不同，马铃薯以块茎为主要收获器官，在产量形成上拥有不同于禾谷作物的源库关系，至今未有相关的系统研究 [6]。 通过摘除花、果、叶片或茎枝等处理，人为改变植物源库比，调节光合产物向期望收获的部位运输或转移，以实现提高产量目的的研究在花生、芝麻、棉花、甜瓜、白首乌、水稻、玉米、小麦等农作物上已有报道，但在马铃薯上未见相关研究报道。本试验以2个不同熟期马铃薯品种为试材，采用人工去除顶芽和去叶方法，研究人为改变源库比对马铃薯生理机制及产量形成的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

材料为早熟马铃薯品种费乌瑞它、中晚熟马铃薯品种宣薯2号。试验于2012年在贵州省农业科学院盆栽场进行。

1.2 试验设计

试验于2012年3月18日播种，3月30日出苗，费乌瑞它于4月22日现蕾，6月17日收获，宣薯2号于4月28日现蕾，7月19日收获。试验按盆栽规范进行土壤风干、破碎、过筛处理，桶直径0.40 m，高0.45 m，每盆统一装入拌有肥料（N 12 g、P2O5 6 g、K2O 12 g）的干土20 kg。选择健康脱毒种薯顶部已出芽薯块播种，播种深度距土面10 cm左右，每盆播种3株。试验设4个处理。处理1（CK）：不进行任何处理；处理2：去除顶芽腋芽；处理3：去顶芽腋芽和去25%叶面积叶片；处理4：去顶芽腋芽和去50%叶面积叶片。每处理重复3次，随机排列。选取长势良好较一致的植株进行处理。标记处理时主茎的第1位叶（从上到下）作为处理时的新叶。第4位叶（自上而下）作为处理时的功能叶，用于测定 [7-8]。

1.3 方法

采用SPAD-502叶绿素测定仪和方格纸法 [9]分别测定标记的新叶和功能叶叶绿素含量、叶面积值，每6 d测定1次。用比重法 [10]测定块茎淀粉含量。

2 结果与分析

2.1 改变源库比对马铃薯标记叶片叶绿素含量的影响

植物通过叶绿体进行光合作用，其叶绿素的含量将对植物的光合能力产生直接影响。从图1可以看出，去除顶端和去叶面积处理后，植株标记叶片叶绿素含量变化和对照基本一致，但不同材料变化趋势有所差异。费乌瑞它标记新叶、功能叶叶绿素含量均表现出逐渐降低趋势；宣薯2号标记新叶叶绿素含量表现出先增加后降低再增加的双峰曲线变化趋式，标记的功能叶叶片叶绿素含量略有起伏，但各处理与对照差异均不显著。

2.2 源库比改变对马铃薯标记叶片叶面积的影响

改变源库比后，各处理叶面积逐渐增加，和对照趋势一致。由图2可知，费乌瑞它改变源库比后，虽叶面积迅速上升，但和对照相比差异不显著，各处理间也无显著差异。经处理后宣薯2号叶片比对照增加得快，处理后6 d，去叶处理的处理3和处理4与对照差异显著，处理2标记新叶叶面积虽高出对照，但差异不显著；处理后12 d，处理2、3、4标记新叶叶面积均与对照差异显著；处理后18、24 d，处理4标记新叶叶片叶面积与对照差异极显著。宣薯2号源库改变后，标记的功能叶叶面积只有处理4在处理后12、18、24 d与对照差异显著。由此可知，去叶处理后，植物叶片迅速生长，以补偿源的不足。

2.3 改变源库比对马铃薯块茎产量、淀粉含量的影响

源库比改变后，对照与各处理间块茎鲜质量、干质量均差异极显著，其中处理2单株块茎鲜质量比对照减产21.9%，处理3比对照减产34.7%，处理4比对照减产36.3%。各处理淀粉含量与对照相比有所增加，但差异不显著（表1）。源的减少影响了源的供应，费乌瑞它块茎的发育受阻，因而经源库处理后的植株单株产量下降。宣薯2号源库改变后，各处理单株块茎鲜质量与干质量明显高于对照，差异均极显著，其中处理2单株块茎鲜质量比对照增加了222.1%，处理3比对照增加了180.2%，处理4比对照增加了129.0%。处理3单株块茎鲜质量比处理2减少了13%；处理4单株块茎鲜质量比处理2减少了28.9%，差异极显著；处理4单株块茎鲜质量比处理3少18.3%，差异显著（表2）。宣薯2号源虽减少，却使得营养物质迅速向库转移，因而处理后的植株单株块茎鲜质量、干质量均明显高于对照。

3 结论与讨论

费乌瑞它属早熟品种，处理时已经结薯，处理后标记的新叶、功能叶叶绿素含量均呈逐渐降低趋势；标记的新叶、功能叶叶面积略有上升；处理后植株块茎产量比对照降低。马铃薯早熟品种因生长周期短，植株生长受限，碳水化合物量少，因而在决定产量的源库关系中，源的供应是限制性因子 [11]。去叶处理后虽处理植株的新叶、功能叶叶面积大于对照，起到一定补偿作用，但作用较小，因而造成光合效率降低，由源向库转移的营养物质减少，植株产量下降 [11-12]。宣薯2号属中晚熟品种，处理时尚未结薯，处理后标记的新叶叶绿素含量呈先升后降再升的双峰曲线变化模式，功能叶叶片叶绿素含量略有起伏；标记的新叶和功能叶的叶面积迅速增加。马铃薯中晚熟品种因生长周期长，开始结薯时植株已经充分生长，整个生长期间光合作用固定的产物量较大，在决定产量的源库关系中，由源向库的运输（流）是产量形成的制约因素。对植株进行处理促进了光合产物向块茎运输，导致块茎产量增加。但是对植株处理同时也导致源减少，处理过的植株通过新叶、功能叶叶面积扩大进行了一定补偿。马铃薯经去顶去叶处理，打破了原有植株的源库平衡，也影响了流的运转程度 [5-6]。费乌瑞它（早熟品种）和宣薯2号（中晚熟品种）植株产量表现出截然相反的结果，这可能与材料本身遗传特性有关，需要进一步研究。

参考文献：

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