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植物生长调节剂拌种对马铃薯生长发育、光合特性及产量的影响

吴雁斌, 吕和平, 高彦萍, 梁宏杰, 罗爱花, 张武

吴雁斌,吕和平,高彦萍,等. 植物生长调节剂拌种对马铃薯生长发育、光合特性及产量的影响 [J]. 福建农业学报,2022,37(5):578−584. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.005.004
引用本文: 吴雁斌,吕和平,高彦萍,等. 植物生长调节剂拌种对马铃薯生长发育、光合特性及产量的影响 [J]. 福建农业学报,2022,37(5):578−584. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.005.004
WU Y B, LYU H P, GAO Y P, et al. Effects of Treating Seeds with Growth Regulator on Growth, Photosynthetic Characteristics and Yield of Potato Plants [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2022,37(5):578−584. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.005.004
Citation: WU Y B, LYU H P, GAO Y P, et al. Effects of Treating Seeds with Growth Regulator on Growth, Photosynthetic Characteristics and Yield of Potato Plants [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2022,37(5):578−584. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.005.004

植物生长调节剂拌种对马铃薯生长发育、光合特性及产量的影响

基金项目: 甘肃省农业科学院科技成果转化项目(2021GAAS-CGZH03);甘肃省现代农业科技支撑体系区域创新中心重点科技项目(2021GAAS52);甘肃省农业科学院重点研发项目(2021GAAS28、2022GAAS30)
详细信息
    作者简介:

    吴雁斌(1982−),男,助理研究员,硕士,主要从事马铃薯育种及良种繁育研究工作(E-mail:79619698@qq.com

    通讯作者:

    张武(1966−),男,研究员,主要从事马铃薯良种繁育研究工作(E-mail:842487867 @qq.com

  • 中图分类号: S 532

Effects of Treating Seeds with Growth Regulator on Growth, Photosynthetic Characteristics and Yield of Potato Plants

  • 摘要:
      目的  探究不同生长调节剂拌种对马铃薯种薯生长发育、光合特性及产量的影响,筛选适合生产小型种薯的生长调节剂。
      方法  以马铃薯红美原种为供试材料,采用随机区组设计,利用不同含量的5%氨基寡糖素、甲壳寡糖素、寡聚酸碘、6-BA,复配6种生长调节剂(D1~D6),清水为对照(CK),研究生长调节剂拌种对马铃薯植株生长、光合及产量的影响。
      结果  D2(10 mL·L−1 5%氨基寡糖素+2.5 mg·L−16-BA+7.5 mL·L−1寡聚酸碘)、D5(5 mL·L−1甲壳寡糖素+2.5 mg·L−1 6-BA+7.5 mL·L−1寡聚酸碘)处理出苗期较其他处理提前2 d,盛花期也较CK处理提前5 d和4 d。D3(10 mL·L−1 5%氨基寡糖素+2.5 mg·L−1 6-BA)和D4(5 mL·L−1甲壳寡糖素+7.5 mL·L−1寡聚酸碘)株高较CK分别提高12 cm和9 cm。D2处理茎粗最大,主茎数最少,茎粗生长速率最大,较CK高79.16%。D3处理茎粗最小,主茎数最多;D2处理马铃薯叶片净光合速率最大,显著高于对照,较对照增加53.86%。D2处理胞间CO2浓度、气孔导度与D5处理无差异,显著高于其他处理。D2处理显著提高了≤50 g块茎比率,而D5处理显著提高了>50 g块茎比率。D2处理单株结薯数最高,产量35335.94 kg·hm−2;D5处理单株薯重最高,产量30572.42 kg·hm−2
      结论  D2处理拌种处理能够提高马铃薯茎粗、叶绿素含量、光合速率和单株薯重,进而提高马铃薯小薯率和产量,适用于马铃薯机械化种植中原种生产;D5处理可提高单株薯重、大薯数量及产量,提高马铃薯商品薯产量。
    Abstract:
      Objective   Effects of seed treatment with growth regulators on the growth and yield of potato plants were studied to select the suitable regulators for small potato.
      Method  Using randomized block design, seeds of Hongmei potatoes were treated with 6 formulated growth regulating solutions (D1—D6) or water as control (CK). The solutions contained 5% amino-oligosaccharides (AO), chitosan oligosaccharide (CO), iodine oligosaccharide acids (IOA), and/or 6-BA in varied concentrations. After treatment, the seed germination as well as the plant growth, development, photosynthesis, and yield were determined for an analysis.
      Result   The seeds treated with D2 (10 mL·L−1 AO + 2.5 mg·L−1 6-BA+7.5 mL·L−1 IOA) or D5 (5 mL·L−1 CO + 2.5 mg·L−1 6-BA+7.5 mL·L−1 IOA) germinated 2 d earlier than the others. The flowering stage of the plants began 5 d earlier with D2 and 4 d earlier with D5 than with CK. Treatment D3 (10 mL·L−1 AO + 2.5 mg·L−1 6-BA) or D4 (5 mL·L−1 CO+7.5 mL·L−1 IOA) increased the plant height by 12 cm and 9 cm, respectively, over those of CK. Among all treatments, D2 produced the least number of main stems but the largest stem girth and the greatest growth rate that was 79.16% higher than CK; whereas D3 the smallest stem girth and the largest number of main stems. The plant photosynthetic rate was significantly enhanced by D2 with a 53.86% increase over CK. The CO2 concentration and stomatal conductance of D2- and D5-treated plants were not significantly different but significantly higher than the others. On tuber productivity, D2 significantly increased the proportion of tuber weighed ≤50 g, while D5 significantly raised that of>50 g. D2 gave the highest number of tubers per plant with a yield of 35 335.94 kg·hm−2, whereas D5 the greatest weight of tubers per plant with a yield of 30572.42 kg·hm−2.
      Conclusion   It appeared that the seeds treated by D2 could increase the stem girth, chlorophyll content, photosynthetic rate, and tuber weight per plant of the potato plants. As a result, the plant yield and small tuber rate were increased making it desirable for mechanized cultivation. On the other hand, the seed treatment of D5 boosted the tuber weight per plant and the number and yield of large-sized tubers.
  • 【研究意义】马铃薯(Solanum tuberosum)为茄科茄属植物,别称洋芋、土豆、山药蛋等,喜光,不耐高温,具有耐旱、耐寒、耐瘠薄的特点。作为主要的粮食作物之一,马铃薯在提高人们生活水平方面发挥着很大的作用[1]。我国马铃薯种植占全球种植面积的20%以上,平均单产量为13.99 t·hm−2[2],在甘肃定西种植面积高达20万公顷[3],已成为甘肃农业经济的支柱产业,将是甘肃省干旱地区主粮化发展的主要方向[4-6]。探究生长调节剂配合栽培方法生产出适合种植的马铃薯种薯,是现阶段急需解决的关键问题。【前人研究进展】 植物生长调节剂主要作用是调控植物碳水化合物的运输与分配,对植物生长既有促进作用也有抑制作用[7]。氨基寡糖素、甲壳寡糖素、6-BA均具有促进细胞伸长,刺激植物生长的作用;寡聚酸碘是一种生长抑制剂,可有效抑制植物顶端生长,促进植物节间缩短,茎秆粗壮,矮化株高[8]。有研究发现甲壳寡糖素处理小麦、马铃薯、玉米等作物,可以增产10%~30%[9]。寡聚酸碘能够延缓马铃薯地上部分茎叶生长,促进块茎膨大,增加产量,提早成熟[10]。曲亚英等[11]研究发现烯效唑和多效唑能够显著降低马铃薯叶面积指数,减少分枝数,降低株高,提高叶绿素含量,增强光合能力,提高产量。赵晶晶等[12]研究发现在马铃薯叶面喷施植物生长调节剂 2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯和缩节胺,均显著增加了单薯重、淀粉产量和鲜薯产量。陈晓光等[13]和 禤维言等[14]研究发现,植物生长调节剂能增加叶片叶绿素含量,提高净光合速率,加快了叶片的光合作用,增加作物产量。龙国等[15]研究表明用硫脲、赤霉素+硫脲处理可以提高种薯萌发率、芽眼萌发率,增强抗性,增加光合作用时间,提高马铃薯大、中薯块数量。在播种时,进行种切块拌种,但随着马铃薯种植面积的不断扩大,切块拌种费时费工,加上南方地区天气炎热,严重影响马铃薯种薯繁育[16]。【本研究切入点】之前的研究多数集中在各生长调节剂对作物产量和功效的探讨,现阶段针对马铃薯的研究中,各种生长调节剂复配拌种影响小型化种薯生产方面的研究鲜少。开展马铃薯播种过程种薯小型化研究,对马铃薯发展智能机械化生产、降低劳动成本、提高生产效率具有重要的意义。【拟解决的关键问题】 本研究拟通过采用植物生长调节剂对马铃薯进行拌种,探索生长调节剂拌种对生产马铃薯生长发育、光合特性及产量的影响,以期筛选出适合生产小型种薯的生长调节剂,为提高生产小型优质马铃薯种薯提供参考。

    供试品种为红美原种马铃薯,由甘肃省农科院马铃薯研究所提供;试验采用的生长调节剂为5%氨基寡糖素、甲壳寡糖素、寡聚酸碘、6-BA。

    试验于2020年4月至10月在甘肃省定西市渭源县会川镇下新庄进行。试验区域为北纬35°、东经103°、海拔2260 m,年平均降水量566.4 mm,无霜期131 d。试验地地势平坦、肥力均匀、土壤结构疏松、排水良好并富含有机质。播种时每667 m2基施尿素8 kg、磷酸二铵18 kg、硫酸铵15 kg。

    试验设6个处理(表1),清水为对照(CK),每处理小区面积18 m2,3个重复,随机区组排列,小区间设田埂,试验地四周设置保护行。在播种前各处理均使用1 L复配生产调节剂拌种,各复配生长调节剂浓度见表1。 于4月25 播种,单垄单行,行距 0.6 m,行长 6 m,株距 0.3 m,栽培管理与大田管理相同,于在9月28日至10月8日采收。

    表  1  试验设计
    Table  1.  Experimental design
    处理Treat-
    ment
    生长调节剂 Growth regulator
    5%氨基寡糖素Amino-
    oligosaccharides/
    (mL·L−1
    甲壳寡糖素Chitosan-
    oligosaccharide/
    (mL·L−1
    6-BA/
    (mg·L−1
    寡聚酸碘
    Iodine
    Oligosaccharide Acids/
    (mL·L−1
    D1 10.0 0.0 0.0 7.5
    D2 10.0 0.0 2.5 7.5
    D3 10.0 0.0 2.5 0.0
    D4 0.0 5.0 0.0 7.5
    D5 0.0 5.0 2.5 7.5
    D6 0.0 5.0 2.5 0.0
    CK 0.0 0.0 0.0 0.0
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    株高、茎粗、主茎数、分枝数:每个小区随机调查25株测定,取样参考《马铃薯种质资源描述规范和数据标准》[17] 。叶绿素含量:块茎膨大期用便携式叶绿素仪分别测定各处理功能叶片的叶绿素值。光合参数:马铃薯块茎膨大期,进行马铃薯叶片光合生理指标的测定。白天上午9:30~11:30,用美国Li-6400便携式光合测定仪测定光合参数,选取自生长点下数第3到4片完全展开、生长良好的马铃薯叶片,测定光强为1000 μmol·m−2·s−1,胞间CO2浓度为380 μmol·mol−1,相对湿度为75%。大薯率:测定每个小区>50 g薯重占小区产量的百分率,取平均值。小薯率:测定每个小区≤50 g薯重占小区产量的百分率,取平均值。单株薯重:统计每个小区的单株薯重,取3次重复的平均值。单株结薯数:统计每个小区的单株结薯数,取3次重复的平均值。产量:测取每小区产量,取3次重复的平均值,然后折算出各处理的产量。

    采用 Excel 2020软件整理试验数据, SPSS 20软件对数据进行统计分析。

    表2可以看出,D2、D5处理出苗期较其他处理提前2 d,提前进入盛花期,分别在7月10日和7月11日出现盛花期现象,较CK处理提前5 d和4 d,D2处理成熟期是在9月25日,较其他处理提前成熟且比CK提前7 d。说明播种期相同条件下,植物生长调节剂处理对马铃薯生育期影响不同,D2处理可以促进马铃薯的顶端优势,种薯发芽早,出苗快,生育期缩短,最终使马铃薯成熟期提前。

    表  2  植物生长调节剂拌种对马铃薯生育期的影响
    Table  2.  Effects of seed treatments with growth regulators on potato growth period
    处理
    Treatment
    播种期
    Sowing/
    (月−日)
    出苗期
    Emergence/
    (月−日)
    盛花期
    Flowering/
    (月−日)
    成熟期
    Maturity/
    (月−日)
    生育期
    Growth
    stage/d
    D104−2505−3007−1209−30120
    D204−2505−2807−1009−25117
    D304−2505−3007−1209−30120
    D404−2505−3007−1209−30120
    D504−2505−2807−1209−26118
    D604−2505−3007−1109−30120
    CK04−2506−0107−1510−02121
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    表3可知,生长调节剂拌种对马铃薯株高、茎粗、主茎数和分枝数均有影响。不同生长调节剂拌种处理下,D3和D4株高高于其他处理,较CK分别提高12 cm和9 cm。D6处理株高显著低于D3处理,为51.00 cm,这可能与生长调节剂种类及浓度有关。茎粗表现为D2处理茎粗最大,为15.08 mm;D3处理,茎粗最小,为10.31 mm。主茎数和分枝数为D3、D4、D5、D6处理显著高于CK;其中生长调节剂处理的主茎数表现为D3最大,D2最小。

    表  3  植物生长调节剂拌种对马铃薯生长指标的影响
    Table  3.  Effects of seed treatments with growth regulators on potato plant growth
    处理
    Treatment
    株高Plant
    height/cm
    茎粗Stem
    thick/mm
    主茎数
    Mainstem number
    分枝数
    Branches
    D1 50.00±2.01 b 12.49±0.41 b 2.2±0.01 b 2.4±0.01 b
    D2 52.00±2.33 b 15.08±0.16 a 2.0±0.02 b 2.8±0.02 ab
    D3 56.67±0.88 a 10.31±0.02 c 2.9±0.03 a 3.8±0.03 a
    D4 53.67±0.66 ab 10.58±0.02 c 2.7±0.01 a 3.5±0.02 a
    D5 52.67±2.08 b 11.82±0.07 bc 2.4±0.01 ab 2.9±0.03 ab
    D6 51.00±1.15 bc 11.94±0.04 bc 2.5±0.04 ab 2.6±0.02 ab
    CK 44.67±0.88 c 9.51±0.50 d 1.8±0.02 c 2.0±0.01 c
    表中同列数值小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同。
    Data with lowercase letters on same column indicate significant differences at P<0.05. Same for tables below.
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    对马铃薯株高和茎粗进行生长速率的分析发现D1—D6处理株高生长速率分别为20.84%、18.79%、27.67%、21.95%、18.76%和24.30%,处理之间差异不显著,但各处理株高生长速率均高于CK;D2处理茎粗生长速率显著高于各处理,较CK升高79.16%(图1)。

    图  1  植物生长调节剂拌种对马铃薯株高、茎粗生长速率的影响
    图中小写字母表示差异显著(P<0.05),下图同。
    Figure  1.  Effects of seed treatments with growth regulators on height and stem girth growth rate of potato plants
    Data with lowercase letters on same column indicate significant differences at P<0.05. Same for figures below.

    图2可知,生长调节剂拌种后,观察发现D2、D5处理叶片叶色变深,叶片变厚。叶绿素含量表现为D1、D2、D4和D5处理叶片叶绿素含量均增加,其中D2和 D5 处理显著高于对照。D3、D6处理与对照无明显差异。由此可见,D2和 D5处理可以控制地上部茎的生长,能够增强叶片光合作用,提高了叶片的光合能力,对块茎产量的提高具有积极作用。

    图  2  植物生长调节剂拌种对马铃薯叶绿素含量的影响
    Figure  2.  Effects of seed treatments with growth regulators on potato plant chlorophyll content

    块茎膨大期是马铃薯光合产物积累最快的时期,约60%的光合同化物是在这个时期合成的[18,19]。如表4所示,通过测定块茎膨大期不同生产调节剂拌种对马铃薯叶片光合特性的影响,结果发现,D2处理马铃薯叶片净光合速率最大,为24.12 μmol·m−2 ·s−1,显著高于对照,较对照增加53.86%。叶片净光合速率表现为D2 >D5>D6>D1>D3>D4>CK。胞间CO2浓度、气孔导度的变化趋势与净光合速率的相似,各处理显著高于对照,其中D2胞间CO2浓度、气孔导度均显著高于D1、D3、D4和D6,但与D5处理之间无显著差异。对照蒸腾速率显著高于其他处理,为8.18 mmol·m−2·s−1

    表  4  植物生长调节剂拌种对马铃薯光合作用的影响
    Table  4.  Effects of seed treatments with regulators on photosynthesis of potato plants
    处理
    Treat-
    ment
    净光合速率
    Pn/
    (μmol·m−2 ·s−1)
    胞间CO2浓度
    Ci/
    (μmol·mol−1)
    气孔导度
    Gs /
    (mol·m−2·s−1)
    蒸腾速率
    Tr /
    (mmol·m−2·s−1)
    D1 19.02±2.00 b 262.25±11.35 b 0.66±0.11 b 6.02±0.52 c
    D2 24.12±1.52 a 282.87±12.58 a 0.72±0.14 a 6.32±0.39 bc
    D3 18.26±1.11 b 260.56±13.34 b 0.65±0.11b 6.27±0.31bc
    D4 17.22±1.54 bc 258.33±12.78 b 0.58±0.05 b 6.43±0.42 bc
    D5 23.64±1.22 a 277.59±11.02 ab 0.69±0.05 ab 6.74±0.12 b
    D6 20.39±1.27 b 259.22±14.55 b 0.57±0.10 b 6.41±0.51 bc
    CK 15.68±0.91 c 219.25±12.21 c 0.25±0.01 d 8.18±0.33 a
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    表5可见,植物生长调节剂处理能够影响不同质量块茎的分布,但生长调节剂种类不同影响不同。大薯率为67.55%~80.17%,D5处理显著提高了>50 g块茎比率,而显著降低了≤50 g块茎比率,与对照相比,D5处理块茎比率提高10.71%。小薯率为17.72%~32.45%,D2处理显著提高了≤50 g块茎比率,与对照相比,≤50 g块茎比率提高27.25%。

    表  5  植物生长调节剂拌种对马铃薯块茎分布的影响
    Table  5.  Effects of seed treatments with regulators on tuber count and size of potato plants     (单位:%)
    处理
    Treatment
    大薯率>50 g
    Large potato rate>50 g
    小薯率≤50 g
    Small potato rate≤50 g
    D1 73.89 20.11
    D2 67.55 32.45
    D3 74.50 17.72
    D4 77.41 19.83
    D5 80.17 22.16
    D6 73.87 22.13
    CK 72.41 25.5
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    表6可以看出,不同生长调节剂复配对马铃薯单株结薯数、单株薯重、产量均有显著影响(P<0.05)。D2处理单株结薯数为7.21粒·株−1,显著高于其他处理和对照,较对照提高28.06%。D1、D3、D5、D6之间处差异不显著 ,但均显著高于CK。生长调节剂拌种对马铃薯单株薯重、产量都有影响,D5处理单株薯重显著高于其他处理,较CK分别提高59.57%。D2处理产量达到最高,为35335.94 kg·hm−2,其次是D5处理,产量为30572.42 kg·hm−2。说明D2处理产量增加是由单株结薯数的增多构成的,而影响D5处理产量高的重要因素是单株薯重。

    表  6  植物生长调节剂拌种对马铃薯产量的影响
    Table  6.  Effects of seed treatments with growth regulators on tuber yield of potato plants
    处理
    Treatment
    单株结薯数
    Tuber number
    per plant
    单株薯重
    Weight per
    tuber/kg
    产量
    Yield/(kg·hm−2
    D1 6.77±0.22 b 0.54±0.05 bc 27497.81±99.56 bc
    D2 7.91±0.62 a 0.66±0.03 b 35335.94±142.89 a
    D3 6.95±0.05 b 0.68±0.04 b 26012.81±89.56 bc
    D4 5.98±0.52 bc 0.58±0.02 bc 28331.72±132.56 b
    D5 7.09±0.05 b 0.75±0.03 a 30572.42±112.32 b
    D6 6.36±0.30 b 0.52±0.06 bc 29773.74±108.46 b
    CK 5.63±0.05 c 0.47±0.02 c 24758.97±105.23 c
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    多肽制剂氨基寡糖素、甲壳寡糖素和植物生长调节剂氯吡苯脲、甲壳寡糖素、6-BA均具有促进细胞伸长,刺激植物生长的作用。大量研究表明,烯效唑[20]、多效唑[8]具有降低马铃薯株高、抑制地上部分生物量的作用。本研究结果表明,D2、D5处理出苗期较其他处理提前2 d,盛花期也较CK处理提前5 d和4 d,说明播种期相同条件下,植物生长调节剂处理对马铃薯生育期有一定的影响,D2处理可以促进马铃薯的顶端优势,种薯发芽早,出苗快,生育期缩短,使马铃薯成熟期提前。有研究发现外源激素可以促进马铃薯匍匐茎的形成,当外源激素与生长素共同作用时,能够促进匍匐茎的生长[21-22]。生长调节剂对马铃薯株高、茎粗、主茎数和分枝数均有影响。不同生长调节剂拌种处理下,D3和D4株高高于其他处理,较CK分别提高12 cm和9 cm。D2处理茎粗最大,为15.08 mm;D3处理,茎粗最小。主茎数表现为D3最大,D2最小;D3、D4、D5、D6处理分枝数显著高于CK。生长调节剂的浓度和种类不同程度地刺激植物伸长和横向生长。D2处理株高生长速率变化最大,茎粗生长速率显著高于各处理,较CK升高79.16%。其中4种生长调节剂拌种均对马铃薯植株地上部茎叶生长具有抑制作用,有利于提高块茎产量.

    叶绿素是植物光合作用最重要的色素,是光合作用中能量转化的物质基础,其含量多少是衡量叶片光合能力和产量形成的关键[23-24]。王惠群等[25]研究发现生长调节剂可促进植株光合色素含量合成,进而提高光合速率,但是生长调节剂含量过高,也会抑制其生长。另有研究发现,生长调节剂处理均提高了马铃薯叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率,增强叶片的光合作用[26];本研究中,生长调节剂拌种后,D2处理叶片叶色变深,叶片变厚,D2 处理显著增加了马铃薯叶面中叶绿素的含量,叶绿素含量的增加有利于叶片对光能的捕获,增强植物的光合速率;因此,植物生长调节剂通过增加叶片叶绿素含量,以提高植物光合作用。

    植物生长调节剂在植物生长过程中调控植物的光合作用促进有机物的合成,同时还可在物质分配及产量形成方面具有十分重要的作用[27]。块茎膨大期是马铃薯光合产物积累最快的时期,约60%的光合同化物是在这个时期合成的[28]。相关研究指出植物生长调节剂是马铃薯块茎形成的关键物质[29]。有关研究表明细胞分裂素能够诱导匍匐茎顶端隆起,进而诱导块茎形成以及后续的膨大;但也有研究认为细胞分裂素不具备促进块茎形成的生理功能[30]。本研究表明,D2处理马铃薯叶片净光合速率最大,显著高于对照,较对照增加53.86%。胞间CO2浓度、气孔导度的变化趋势与净光合速率的相似,各处理显著高于对照,其中D2胞间CO2浓度、气孔导度均显著高于D1、D3、D4和D6。表明植物生长调节剂可以促进马铃薯地上部茎叶生长的,提高叶片光合作用,进而提高产量。

    单株结薯数和单株薯重是构成产量的因素。有研究发现生长调节剂DTA-6对马铃薯具有增产的效果,但是马铃薯品种不同,效果也完全不一致,表明生长调节剂对马铃薯品种增产有显著差异[31]。本研究发现,D5处理显著提高了>50 g块茎比率,而显著降低了≤50 g块茎比率;D2处理显著提高了≤50 g块茎比率,与对照相比,≤50 g块茎比率提高27.25%。生长调节剂拌种均能提高马铃薯单株结薯数、单株薯重和产量。D2处理单株结薯数最高,D5处理单株薯重最高;D2处理产量达到最高,为35335.94 kg·hm−2,D5处理产量为30572.42 kg·hm−2,显著高于其他处理;大薯率D5最高;D2处理小薯率最高,说明D2处理产量高的重要因素是单株结薯数量多,而D5产量增加是由于单株薯重提高而构成的。

    综上所述,D2处理(10 mL·L−1 5%氨基寡糖素+2.5 mg·L−1 6-BA+7.5 mL·L−1寡聚酸碘)拌种处理能够提高马铃薯茎粗、叶绿素含量、光合速率和单株薯重,进而提高马铃薯产量,适用于马铃薯机械化种植中原种生产;D5处理(5 mL·L−1甲壳寡糖素+2.5 mg·L−1 6-BA+7.5 mL·L−1寡聚酸碘)可提高单株薯重、大薯数量及产量,提高马铃薯商品薯生产,获得较高的经济效益。

  • 图  1   植物生长调节剂拌种对马铃薯株高、茎粗生长速率的影响

    图中小写字母表示差异显著(P<0.05),下图同。

    Figure  1.   Effects of seed treatments with growth regulators on height and stem girth growth rate of potato plants

    Data with lowercase letters on same column indicate significant differences at P<0.05. Same for figures below.

    图  2   植物生长调节剂拌种对马铃薯叶绿素含量的影响

    Figure  2.   Effects of seed treatments with growth regulators on potato plant chlorophyll content

    表  1   试验设计

    Table  1   Experimental design

    处理Treat-
    ment
    生长调节剂 Growth regulator
    5%氨基寡糖素Amino-
    oligosaccharides/
    (mL·L−1
    甲壳寡糖素Chitosan-
    oligosaccharide/
    (mL·L−1
    6-BA/
    (mg·L−1
    寡聚酸碘
    Iodine
    Oligosaccharide Acids/
    (mL·L−1
    D1 10.0 0.0 0.0 7.5
    D2 10.0 0.0 2.5 7.5
    D3 10.0 0.0 2.5 0.0
    D4 0.0 5.0 0.0 7.5
    D5 0.0 5.0 2.5 7.5
    D6 0.0 5.0 2.5 0.0
    CK 0.0 0.0 0.0 0.0
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    表  2   植物生长调节剂拌种对马铃薯生育期的影响

    Table  2   Effects of seed treatments with growth regulators on potato growth period

    处理
    Treatment
    播种期
    Sowing/
    (月−日)
    出苗期
    Emergence/
    (月−日)
    盛花期
    Flowering/
    (月−日)
    成熟期
    Maturity/
    (月−日)
    生育期
    Growth
    stage/d
    D104−2505−3007−1209−30120
    D204−2505−2807−1009−25117
    D304−2505−3007−1209−30120
    D404−2505−3007−1209−30120
    D504−2505−2807−1209−26118
    D604−2505−3007−1109−30120
    CK04−2506−0107−1510−02121
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    表  3   植物生长调节剂拌种对马铃薯生长指标的影响

    Table  3   Effects of seed treatments with growth regulators on potato plant growth

    处理
    Treatment
    株高Plant
    height/cm
    茎粗Stem
    thick/mm
    主茎数
    Mainstem number
    分枝数
    Branches
    D1 50.00±2.01 b 12.49±0.41 b 2.2±0.01 b 2.4±0.01 b
    D2 52.00±2.33 b 15.08±0.16 a 2.0±0.02 b 2.8±0.02 ab
    D3 56.67±0.88 a 10.31±0.02 c 2.9±0.03 a 3.8±0.03 a
    D4 53.67±0.66 ab 10.58±0.02 c 2.7±0.01 a 3.5±0.02 a
    D5 52.67±2.08 b 11.82±0.07 bc 2.4±0.01 ab 2.9±0.03 ab
    D6 51.00±1.15 bc 11.94±0.04 bc 2.5±0.04 ab 2.6±0.02 ab
    CK 44.67±0.88 c 9.51±0.50 d 1.8±0.02 c 2.0±0.01 c
    表中同列数值小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同。
    Data with lowercase letters on same column indicate significant differences at P<0.05. Same for tables below.
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    表  4   植物生长调节剂拌种对马铃薯光合作用的影响

    Table  4   Effects of seed treatments with regulators on photosynthesis of potato plants

    处理
    Treat-
    ment
    净光合速率
    Pn/
    (μmol·m−2 ·s−1)
    胞间CO2浓度
    Ci/
    (μmol·mol−1)
    气孔导度
    Gs /
    (mol·m−2·s−1)
    蒸腾速率
    Tr /
    (mmol·m−2·s−1)
    D1 19.02±2.00 b 262.25±11.35 b 0.66±0.11 b 6.02±0.52 c
    D2 24.12±1.52 a 282.87±12.58 a 0.72±0.14 a 6.32±0.39 bc
    D3 18.26±1.11 b 260.56±13.34 b 0.65±0.11b 6.27±0.31bc
    D4 17.22±1.54 bc 258.33±12.78 b 0.58±0.05 b 6.43±0.42 bc
    D5 23.64±1.22 a 277.59±11.02 ab 0.69±0.05 ab 6.74±0.12 b
    D6 20.39±1.27 b 259.22±14.55 b 0.57±0.10 b 6.41±0.51 bc
    CK 15.68±0.91 c 219.25±12.21 c 0.25±0.01 d 8.18±0.33 a
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    表  5   植物生长调节剂拌种对马铃薯块茎分布的影响

    Table  5   Effects of seed treatments with regulators on tuber count and size of potato plants     (单位:%)

    处理
    Treatment
    大薯率>50 g
    Large potato rate>50 g
    小薯率≤50 g
    Small potato rate≤50 g
    D1 73.89 20.11
    D2 67.55 32.45
    D3 74.50 17.72
    D4 77.41 19.83
    D5 80.17 22.16
    D6 73.87 22.13
    CK 72.41 25.5
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    表  6   植物生长调节剂拌种对马铃薯产量的影响

    Table  6   Effects of seed treatments with growth regulators on tuber yield of potato plants

    处理
    Treatment
    单株结薯数
    Tuber number
    per plant
    单株薯重
    Weight per
    tuber/kg
    产量
    Yield/(kg·hm−2
    D1 6.77±0.22 b 0.54±0.05 bc 27497.81±99.56 bc
    D2 7.91±0.62 a 0.66±0.03 b 35335.94±142.89 a
    D3 6.95±0.05 b 0.68±0.04 b 26012.81±89.56 bc
    D4 5.98±0.52 bc 0.58±0.02 bc 28331.72±132.56 b
    D5 7.09±0.05 b 0.75±0.03 a 30572.42±112.32 b
    D6 6.36±0.30 b 0.52±0.06 bc 29773.74±108.46 b
    CK 5.63±0.05 c 0.47±0.02 c 24758.97±105.23 c
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  • [1] 杨帅, 闵凡祥, 高云飞, 等. 新世纪中国马铃薯产业发展现状及存在问题 [J]. 中国马铃薯, 2014, 28(5):311−316. DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2014.05.012

    YANG S, MIN F X, GAO Y F, et al. Status quo and challenges of China potato industry of the 21st century [J]. Chinese Potato Journal, 2014, 28(5): 311−316.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2014.05.012

    [2] 高彦萍, 吕和平, 张武, 等. 马铃薯卷叶病毒RT-LAMP检测方法的建立 [J]. 核农学报, 2020, 34(9):1943−1950. DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2020.09.1943

    GAO Y P, LYU H P, ZHANG W, et al. Establishment of the detection method for potato leafroll virus by RT-LAMP [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2020, 34(9): 1943−1950.(in Chinese) DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2020.09.1943

    [3] 曹志强. 定西市马铃薯产业发展优势、问题及对策分析 [J]. 中国马铃薯, 2006, 20(6):374−377. DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2006.06.021

    CAO Z Q. Analysis of the advantages, problems and countermeasures of potato industry development in Ding xi [J]. Chinese Potato Journal, 2006, 20(6): 374−377.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2006.06.021

    [4] 赵婧, 赵贵宾, 李星, 等. 甘肃省推进马铃薯主粮化行动的几点思考 [J]. 中国马铃薯, 2015, 29(3):182−185. DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2015.03.017

    ZHAO J, ZHAO G B, LI X, et al. Some reflections on promotion of potato as a staple food in Gansu Province [J]. Chinese Potato Journal, 2015, 29(3): 182−185.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1672-3635.2015.03.017

    [5] 吴正强, 岳云, 赵小文, 等. 甘肃省马铃薯产业发展研究 [J]. 中国农业资源与区划, 2008, 29(6):67−72.

    WU Z Q, YUE Y, ZHAO X W, et al. Studies on potato industry development in Gansu Province [J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2008, 29(6): 67−72.(in Chinese)

    [6] 刘晓伟, 何宝林, 康恩祥. 半干旱地区马铃薯覆膜方式的研究 [J]. 作物杂志, 2012(1):115−117. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7283.2012.01.030

    LIU X W, HE B L, KANG E X. A study on different modes of plastic mulching of potato in the semi-arid area [J]. Crops, 2012(1): 115−117.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-7283.2012.01.030

    [7] 李霄峰, 鲁喜荣. 叶面喷施植物生长调节剂对马铃薯产量和品质的影响 [J]. 现代农业科技, 2011(22):199−200. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5739.2011.22.127

    LI X F, LU X R. The influence on potato's yield and quality by spraying plant growth regulator [J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2011(22): 199−200.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1007-5739.2011.22.127

    [8] 王丽颖, 高翀, 高涵妮, 等. 22%丙硫菌唑·寡聚酸碘悬乳剂的高效液相色谱分析 [J]. 农药, 2021, 60(4):267−269.

    WANG L Y, GAO C, GAO H N, et al. Analysis of prothioconazole·iodine oligosaccharide acids 22% suspension emulsion by HPLC [J]. Agrochemicals, 2021, 60(4): 267−269.(in Chinese)

    [9] 项洪涛, 冯延江, 郑殿峰, 等. 植物生长调节剂对马铃薯产量和品质的调控研究进展 [J]. 中国农学通报, 2018, 34(15):15−19. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17040108

    XIANG H T, FENG Y J, ZHENG D F, et al. Plant growth regulators affecting yield and quality of potato: Research progress [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2018, 34(15): 15−19.(in Chinese) DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17040108

    [10] 秦丽, 张月辰. 不同浓度多效唑对大棚马铃薯生长调控的效果 [J]. 贵州农业科学, 2010, 38(4):85−87. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3601.2010.04.026

    QIN L, ZHANG Y C. Effect of different paclobutrazol concentration on growth of potato planted in greenhouse [J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2010, 38(4): 85−87.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-3601.2010.04.026

    [11] 曲亚英, 李掌, 郑永伟, 等. 植物生长调节剂和种植密度对马铃薯‘陇薯7号’生长、产量及不同质量块茎分布的影响 [J]. 甘肃农业大学学报, 2020, 55(1):72−81.

    QU Y Y, LI Z, ZHENG Y W, et al. Effects of plant growth regulator and density on growth, yield and distribution of single tuber mass of potato ‘Longshu No.7’ [J]. Journal of Gansu Agricultural University, 2020, 55(1): 72−81.(in Chinese)

    [12] 赵晶晶, 冯乃杰, 郑殿峰, 等. 植物生长调节剂对马铃薯叶片生理代谢及产量品质的影响 [J]. 干旱地区农业研究, 2017, 35(6):154−158,165. DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2017.06.23

    ZHAO J J, FENG N J, ZHENG D F, et al. Effects of plant growth regulators on leaf physiology, yield and quality of potato [J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2017, 35(6): 154−158,165.(in Chinese) DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2017.06.23

    [13] 陈晓光, 李洪民, 张爱君, 等. 不同氮水平下多效唑对食用型甘薯光合和淀粉积累的影响 [J]. 作物学报, 2012, 38(9):1728−1733.

    CHEN X G, LI H M, ZHANG A J, et al. Effect of paclobutrazol under different N-application rates on photosynthesis and starch accumulation in edible sweetpotato [J]. Acta Agronomica Sinica, 2012, 38(9): 1728−1733.(in Chinese)

    [14] 禤维言, 张涛, 黄永禄, 等. 喷施多效唑对甜高粱生长及生理特性的影响 [J]. 作物杂志, 2011(5):73−76. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7283.2011.05.017

    XUAN W Y, ZHANG T, HUANG Y L, et al. Effects of paclobutrazol on development and physiological properties of sweet Sorghum [J]. Crops, 2011(5): 73−76.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-7283.2011.05.017

    [15] 龙国, 张绍荣. 不同药剂处理对马铃薯生长及产量影响的研究 [J]. 农业科技通讯, 2008(1):51−53. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6400.2008.01.025

    LONG G, ZHANG S R. Analysis of the advantages, problems and countermeasures of potato industry development in Ding xi [J]. Bulletin of Agricultural Science and Technology, 2008(1): 51−53.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1000-6400.2008.01.025

    [16] 曹先维, 张新明, 陈洪, 等. 南方冬作区马铃薯产业发展现状和技术特点及需求分析[C]// 马铃薯产业与小康社会建设. 中国作物学会, 2014: 180-188.
    [17] 刘喜才, 张丽娟. 马铃薯种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006.

    LIU X C,ZHANG L J. Potato germplasm resource description specifications and data standards[M]. BEI JING,China Agriculture Press, 2006.(in Chinese)

    [18] 杨进荣, 王成社, 李景琦, 等. 马铃薯干物质积累及分配规律研究 [J]. 西北农业学报, 2004, 13(3):118−120,134. DOI: 10.3969/j.issn.1004-1389.2004.03.031

    YANG J R, WANG C S, LI J Q, et al. Accumulation and distribution of dry matter in potato [J]. Acta Agriculturae Boreali-Occidentalis Sinica, 2004, 13(3): 118−120,134.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-1389.2004.03.031

    [19] 王爱华, 张文芳, 黄冲平. 马铃薯干物质分配与器官建成的动态模拟研究 [J]. 生物数学学报, 2005, 20(3):102−108.

    WANG A H, ZHANG W F, HUANG C P. Study on the simulation of potato dry-matter distribution and its apparatuses formation [J]. Journal of Biomathematics, 2005, 20(3): 102−108.(in Chinese)

    [20] 于品华. 烯效唑对无土栽培马铃薯微型种薯生长及产量影响 [J]. 甘肃农业科技, 1997, 5:10−11.

    YU P H. Effect of allylizole on the growth and yield of potato miniature seed potatoes in soilless culture [J]. Gansu Agricultural Science and Teshnology, 1997, 5: 10−11.(in Chinese)

    [21]

    PONT LEZICA R F. Evolution des substances de type gibbérellines chez la pomme de Terre pendant la tubérisation, en relation avec la longueur du jour et la température [J]. Potato Research, 1970, 13(4): 323−331. DOI: 10.1007/BF02358277

    [22]

    WOOLLEY D J, WAREING P F. The role of roots, cytokinins and apical dominance in the control of lateral shoot form in Solanum Andigena [J]. Planta, 1972, 105(1): 33−42. DOI: 10.1007/BF00385161

    [23]

    MASSACCI A, NABIEV S M, PIETROSANTI L, et al. Response of the photosynthetic apparatus of cotton (Gossypium hirsutum) to the onset of drought stress under field conditions studied by gas-exchange analysis and chlorophyll fluorescence imaging [J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2008, 46(2): 189−195. DOI: 10.1016/j.plaphy.2007.10.006

    [24] 宋贺, 蒋延玲, 许振柱, 等. 玉米光合生理参数对全生育期干旱与拔节后干旱过程的响应 [J]. 生态学报, 2019, 39(7):2405−2415.

    SONG H, JIANG Y L, XU Z Z, et al. Response of photosynthetic physiological parameters of maize to drought during the whole growth period and after the jointing stage [J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(7): 2405−2415.(in Chinese)

    [25] 王惠群, 萧浪涛, 李合松, 等. 矮壮素对马铃薯中薯3号光合特征和磷素营养的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(6):1143−1147. DOI: 10.3321/j.issn:1008-505x.2007.06.025

    WANG H Q, XIAO L T, LI H S, et al. Effects of chlorocholine chloride on photosynthetic characteristics and phosphate nutrition of potato Zhongshu3 [J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2007, 13(6): 1143−1147.(in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:1008-505x.2007.06.025

    [26]

    HIRONAKA K, ISHIBASHI K, HAKAMADA K. Effect of static loading on sugar contents and activities of invertase, UDP-glucose pyrophosphorylase and sucrose 6-phosphate synthase in potatoes during storage [J]. Potato Research, 2001, 44(1): 33−39. DOI: 10.1007/BF02360285

    [27] 杨东清, 董文华, 骆永丽, 等. 外源6-BA对两种氮素水平下小麦幼苗叶片光合性能及内源激素含量的影响 [J]. 中国农业科学, 2017, 50(20):3871−388. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.20.004

    YANG D Q, DONG W H, LUO Y L, et al. Effects of exogenous 6-BA on photosynthetic characteristics and endogenous hormone content in wheat leaves under two nitrogen application levels at seedling stage [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(20): 3871−388.(in Chinese) DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.20.004

    [28] 谭雪莲, 吕军锋, 郭天文, 等. 旱地地膜覆盖和施肥对马铃薯干物质累积和土壤水分含量的影响 [J]. 灌溉排水学报, 2011, 30(2):104−106,126.

    TAN X L, LV J F, GUO T W, et al. Effects of plastic film mulching and fertilization on potato dry matter accumulation and soil water content in dryland [J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2011, 30(2): 104−106,126.(in Chinese)

    [29] 白宝璋. 马铃薯块茎形成与光周期和植物激素关系的研究进展 [J]. 吉林农业大学学报, 1986, 8(2):6−9,14.

    BAI B Z. Advances in the study on potato tuberization affected by photoperiod and photohormone [J]. Journal of Jilin Agricultural University, 1986, 8(2): 6−9,14.(in Chinese)

    [30] 宋占午. 细胞分裂素对马铃薯块茎形成的影响 [J]. 西北师范大学学报(自然科学版), 1992, 28(1):55−61.

    SONG Z W. Effects of cytokinins on tuberization of potato plant [J]. Journal of Northwest Normal University, 1992, 28(1): 55−61.(in Chinese)

    [31] 齐德强, 赵晶晶, 冯乃杰, 等. 烯效唑(S3307)和胺鲜酯(DTA-6)对马铃薯叶与块茎糖代谢及产量的影响 [J]. 作物杂志, 2019(4):148−153.

    QI D Q, ZHAO J J, FENG N J, et al. Effects of S3307 and DTA-6 on sugar metabolism and yield of potato leaves and tubers [J]. Crops, 2019(4): 148−153.(in Chinese)

  • 期刊类型引用(5)

    1. 孙月萍. 植物生长调节剂拌种对马铃薯生长和产量的影响. 农业技术与装备. 2024(02): 176-178 . 百度学术
    2. 王婧,张国红,王若楠,汪娟梅,孙艳妮,高福莉,王云奇,张睿. 应用芸乐收拌种对金麦1号产量品质的影响. 西安文理学院学报(自然科学版). 2024(02): 39-44 . 百度学术
    3. 徐晋,王婷,雷庆国,张娟. 不同生长调节剂对设施甜樱桃生长发育的影响. 中国农业文摘-农业工程. 2024(05): 87-91 . 百度学术
    4. 卢鹏宇,杨洁,龙勇. 干旱胁迫下不同植物生长调节剂对烤烟生长的影响. 中南农业科技. 2024(10): 9-13 . 百度学术
    5. 杨轶,李勇,杨焕春,汪凤溶,杨冬. 不同促芽剂对加工型马铃薯种薯发芽和产量的影响. 中国马铃薯. 2024(03): 219-225 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-16
  • 修回日期:  2022-03-19
  • 录用日期:  2022-01-16
  • 网络出版日期:  2022-05-20
  • 刊出日期:  2022-05-27

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