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存在一定差異。本試驗以內(nèi)蒙古地區(qū)主栽的3個不同熟期的馬鈴薯品種費烏瑞它(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實驗室試驗于2010年3月~2010年12月分別在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學的農(nóng)作物試驗場、溫室及內(nèi)蒙古自治區(qū)作物栽培與遺傳改良重點實驗室的人工氣候室中進行。1.2.1小區(qū)排列排列3個馬鈴薯品種均分為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,隨機區(qū)組排列,種植密度4500株/667m2。播前施馬鈴薯復合肥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),隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積15m2,行距為50cm、株距25cm。水肥管理條件同田間分期播種試驗。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。生長期間光照強度為32000lx,水肥管理同分期播種試驗。1.2.4農(nóng)藝性狀評價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,試驗重復3次。1.2.4.馬鈴薯品種試驗在收獲期(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,測定和計算方法均按國家馬鈴薯品種區(qū)域試驗標準進行。每品種單株結(jié)薯數(shù)和薯塊重取30個單株的平均值;大、中、小薯率的劃分標準是:<50g,小薯;50g~100g,中薯;>100g,大薯;每品種產(chǎn)量取3個小區(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間長,可有效促進其植株的分枝數(shù)、主莖數(shù)、株高和葉面積的增長。溫室內(nèi)遮陰處理條件下,與不遮陰相比(對照),3個馬鈴薯品種的株高、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)不同溫光處理條件下,隨著溫度的升高,費烏瑞它、底西芮、克新1號3個馬鈴薯品種的株高、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)。溫室遮陰處理條件下,3個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度情況下,嚴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個溫光條件處理情況看,3個馬鈴薯品種均表現(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不敏感,而對溫度反應較敏感。2.3不同品種對馬鈴薯產(chǎn)量的影響分期播種條件下,費烏瑞它、底西芮、克新1號3個鈴薯品種的生產(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、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個品種中早熟品種費烏瑞它產(chǎn)量下降幅度較小,且產(chǎn)量高于其它2個品種,表明早熟品種費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期能夠較好的完成其生長發(fā)育周期。在溫室遮陰處理條件下,3個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、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可促進馬鈴薯塊莖的形成和發(fā)育,其中早熟品種費烏瑞它在溫室中可適當晚播,并在塊莖形成期對其進行適當遮陰處理有利于塊莖發(fā)育。在人工氣候室條件下,從8個溫光處理測定結(jié)果可知,費烏瑞它、底西芮、克新1號3個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,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個馬鈴薯品種在8個溫度處理條件下均能正常結(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,說明早熟品種費烏瑞它對溫光適應性較強。3不同溫度和光照對馬鈴薯植株生長的影響3.1分期播種試驗表明,早播條件下,費烏瑞它(早熟型)、底西芮(中晚熟型)、克新1號(中熟型)3個馬鈴薯品種的植株對光溫條件利用時間長,有利于促進植株分枝數(shù)、主莖數(shù)、株高和葉面積的增長。溫室內(nèi)遮陰處理試驗發(fā)現(xiàn),降低溫度和光照強度時3個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,晚播可促進塊莖中還原糖含量的積累。溫室遮陰降低溫度和光強度時,可明顯減少馬鈴薯塊