不同溫光處理對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

不同溫光處理對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

馬蹄是茄子科的一種水生草本植物。它可以形成一個(gè)短而高的地下腫瘤。它的生長短而昂貴，而且腫瘤的營養(yǎng)成分豐富，用途廣泛[1、2、3、4、5、6、7、8、9、10]。溫度和光照是馬鈴薯塊莖形成過程中的重要環(huán)境因素,有研究表明高溫長日照有利于促進(jìn)馬鈴薯地上部莖葉生長,引起匍匐莖伸長,抑制塊莖形成,而較低溫度及短日照引起匍匐莖頂端膨大,有利于馬鈴薯塊莖的形成和獲得高產(chǎn),但不同的馬鈴薯品種對溫度和光周期的反應(yīng)存在一定差異。本試驗(yàn)以內(nèi)蒙古地區(qū)主栽的3個(gè)不同熟期的馬鈴薯品種費(fèi)烏瑞它(早熟)、克新1號(中熟)、底西芮(中晚熟)為材料,采取分期播種、溫室遮陰、人工氣候室3種不同的溫光處理方式,通過測定評價(jià)植株株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)、單株葉面積、塊莖淀粉含量、塊莖還原糖和VC含量、單株結(jié)薯數(shù)、大中小薯率、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀表現(xiàn),以了解溫度和光照對不同馬鈴薯品種塊莖形成發(fā)育的影響,為其高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。1材料和方法1.1新材料來源材料為馬鈴薯品種費(fèi)烏瑞它Favorita(早熟)、底西芮Desiree(中晚熟)和克新1號Kexin-1(中熟),這些材料均為原種,由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯育種研究中心提供。1.2推廣農(nóng)業(yè)種植、農(nóng)業(yè)種植與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)于2010年3月~2010年12月分別在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的農(nóng)作物試驗(yàn)場、溫室及內(nèi)蒙古自治區(qū)作物栽培與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的人工氣候室中進(jìn)行。1.2.1小區(qū)排列排列3個(gè)馬鈴薯品種均分為3期播種,每期間隔11d,第1期5月13日、第2期5月24日、第3期6月4日。小區(qū)面積50m2,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,種植密度4500株/667m2。播前施馬鈴薯復(fù)合肥25kg/667m2,生長期內(nèi)灌水滿足正常水分需求。1.2.2自然因素試驗(yàn)組6月10日播種,在塊莖形成期用遮陰網(wǎng)(遮光率50%)人工遮陰使光照強(qiáng)度降低到自然條件的50%~60%、溫度較溫室自然條件下降5~7℃,對照為溫室自然條件,每品種播3小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積15m2,行距為50cm、株距25cm。水肥管理?xiàng)l件同田間分期播種試驗(yàn)。1.2.3人工氣候室設(shè)置6月10日播種在塑料盆(直徑30cm、高50cm)內(nèi),每品種每處理10盆,每盆3株。塊莖形成期用人工氣候室設(shè)置8個(gè)處理:25℃8h、25℃10h、30℃8h、30℃10h、20℃12h、20℃14h、25℃12h、25℃14h。生長期間光照強(qiáng)度為32000lx,水肥管理同分期播種試驗(yàn)。1.2.4農(nóng)藝性狀評價(jià)1.2.4.主莖數(shù)、枝條數(shù)和株高植株主莖數(shù)、分枝數(shù)、株高采取定株法測定,每品種隨機(jī)抽取30株定株編號,在開花期觀察記載其主莖數(shù)、分枝數(shù)和株高,計(jì)算平均值;單株葉面積采用干重法測定,從欲測葉片中選出部分葉片,用打孔器打出方形葉片樣本,先測量其面積a,60℃烘干后稱其重量w,再將欲測的全部葉片烘干稱重W,按下列公式計(jì)算:葉面積(cm2)=W×a/w。1.2.4.2塊中的淀粉、還原糖和vc含量塊莖淀粉含量采用碘比色法測定,還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定,VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定,試驗(yàn)重復(fù)3次。1.2.4.馬鈴薯品種試驗(yàn)在收獲期(9月26日)測定每品種的單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊重、大中小薯率和產(chǎn)量,測定和計(jì)算方法均按國家馬鈴薯品種區(qū)域試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。每品種單株結(jié)薯數(shù)和薯塊重取30個(gè)單株的平均值;大、中、小薯率的劃分標(biāo)準(zhǔn)是:<50g,小薯;50g~100g,中薯;>100g,大薯;每品種產(chǎn)量取3個(gè)小區(qū)的平均值。1.2.5數(shù)據(jù)分析采用SAS軟件對各農(nóng)藝性狀測定數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。2結(jié)果與分析2.1不同處理馬鈴薯的生長情況表1分期播種條件下,3個(gè)馬鈴薯品種的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積均表現(xiàn)為:第1播期>第2播期>第3播期,同一品種不同處理差異顯著或極顯著(表1),表明早期播種,馬鈴薯植株對光溫條件的利用時(shí)間長,可有效促進(jìn)其植株的分枝數(shù)、主莖數(shù)、株高和葉面積的增長。溫室內(nèi)遮陰處理?xiàng)l件下,與不遮陰相比(對照),3個(gè)馬鈴薯品種的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積均呈下降趨勢,差異極顯著,表明降低溫度和光照強(qiáng)度對株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積影響較大(表2)。人工氣候室內(nèi)不同溫光處理?xiàng)l件下,隨著溫度的升高,費(fèi)烏瑞它、底西芮、克新1號3個(gè)馬鈴薯品種的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積均呈增長趨勢,處理間差異極顯著;但光照處理時(shí)間長短對株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積的影響較小,處理間差異不顯著。這表明3個(gè)馬鈴薯品種的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積對溫度反應(yīng)較敏感(表3)。p<0.05,biglettersshowsignificantdifferenceatp<0.01,thesameasfollows.2.2不同處理馬鈴薯莖中淀粉、還原糖、vc含量的變化分期播種條件下,3個(gè)馬鈴薯品種塊莖中的淀粉含量和VC含量均表現(xiàn)為:第1播期>第2播期>第3播期,表明早期播種,馬鈴薯植株對自然光溫條件的利用時(shí)間長,有利于塊莖中淀粉和VC含量積累;而還原糖含量下降(表1)。溫室遮陰處理?xiàng)l件下,3個(gè)馬鈴薯品種塊莖中淀粉、還原糖、VC含量均極顯著地低于對照(不遮陰),表明在溫室遮陰降低溫度和光強(qiáng)度情況下,嚴(yán)重影響馬鈴薯塊莖內(nèi)淀粉、還原糖和VC含量的積累(表2)。從人工氣候室8個(gè)溫光條件處理情況看,3個(gè)馬鈴薯品種均表現(xiàn)為在20℃條件下淀粉含量和VC含量最高,30℃條件下淀粉含量和VC含量最低,不同溫度處理間淀粉含量差異明顯,光照處理間差異不顯著,表明高溫不利于淀粉和VC的合成積累(表3);還原糖表現(xiàn)為20℃12h條件下還原糖含量最低,30℃8h條件下還原糖含量最高,相同溫度下不同光照時(shí)間處理間馬鈴薯塊莖的還原糖含量差異不明顯,表明還原糖變化對光照長度反應(yīng)不敏感,而對溫度反應(yīng)較敏感。2.3不同品種對馬鈴薯產(chǎn)量的影響分期播種條件下,費(fèi)烏瑞它、底西芮、克新1號3個(gè)鈴薯品種的生產(chǎn)性能均表現(xiàn)為第1播期>第2播期>第3播期,即播期在5月13日的單株結(jié)薯數(shù)、大薯率、產(chǎn)量均最高,單株結(jié)薯數(shù)分別為6.63、5.50和6.60個(gè)、大薯率分別為86.10%、84.70%和81.60%,產(chǎn)量分別為3645.25kg/667m2、2840.16kg/667m2和2750.35kg/667m2(表4)。從第2和第3播期種的產(chǎn)量表現(xiàn)看,3個(gè)品種中早熟品種費(fèi)烏瑞它產(chǎn)量下降幅度較小,且產(chǎn)量高于其它2個(gè)品種,表明早熟品種費(fèi)烏瑞它在呼和浩特前山地區(qū)晚播仍然可以獲得較高的產(chǎn)量,這可能是由于早熟品種的生育期短,在高溫長日照條件下短時(shí)期能夠較好的完成其生長發(fā)育周期。在溫室遮陰處理?xiàng)l件下,3個(gè)馬鈴薯品種的單株結(jié)薯數(shù)、大薯率、產(chǎn)量均高于對照(不遮陰),其中早熟品種費(fèi)烏瑞它單株結(jié)薯數(shù)、大薯率、產(chǎn)量均表現(xiàn)最好,分別為5.55個(gè)、72.18%和3079.25kg/667m2(表5),而中晚熟底西芮和中熟品種克新1號的產(chǎn)量較低,表明較低的溫度和光強(qiáng)可促進(jìn)馬鈴薯塊莖的形成和發(fā)育,其中早熟品種費(fèi)烏瑞它在溫室中可適當(dāng)晚播,并在塊莖形成期對其進(jìn)行適當(dāng)遮陰處理有利于塊莖發(fā)育。在人工氣候室條件下,從8個(gè)溫光處理測定結(jié)果可知,費(fèi)烏瑞它、底西芮、克新1號3個(gè)馬鈴薯品種的單株結(jié)薯數(shù)、大薯率、產(chǎn)量均表現(xiàn)為20℃12h溫光條件下最高,其單株結(jié)薯數(shù)分別為6.86、5.36和6.35個(gè),大薯率分別為83.55%、88.32%和84.71%,產(chǎn)量分別為3015.83kg/667m2、2825.06kg/667m2和2721.28kg/667m2(表6)。3個(gè)馬鈴薯品種在8個(gè)溫度處理?xiàng)l件下均能正常結(jié)薯,但在高溫條件下產(chǎn)量較低,尤其是對溫度反應(yīng)較為敏感的底西芮和克新1號,在30℃條件下,光照8h、10h產(chǎn)量均較低且小薯率較高,說明早熟品種費(fèi)烏瑞它對溫光適應(yīng)性較強(qiáng)。3不同溫度和光照對馬鈴薯植株生長的影響3.1分期播種試驗(yàn)表明,早播條件下,費(fèi)烏瑞它(早熟型)、底西芮(中晚熟型)、克新1號(中熟型)3個(gè)馬鈴薯品種的植株對光溫條件利用時(shí)間長,有利于促進(jìn)植株分枝數(shù)、主莖數(shù)、株高和葉面積的增長。溫室內(nèi)遮陰處理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),降低溫度和光照強(qiáng)度時(shí)3個(gè)馬鈴薯品種植株的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積均呈下降趨勢,即對植株生長影響較大。人工氣候室內(nèi)不同溫光處理試驗(yàn)顯示,升高溫度對馬鈴薯的株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積有明顯促進(jìn)作用,而光照長度變化對其影響較小。3.2早播有利于塊莖中淀粉和VC含量積累,晚播可促進(jìn)塊莖中還原糖含量的積累。溫室遮陰降低溫度和光強(qiáng)度時(shí),可明顯減少馬鈴薯塊