陇中半干旱区滴灌条件下马铃薯淀粉积累期不同品种干物质的积累与分配规律

柳永强 谢奎忠 陆立银 胡新元 罗爱花

摘 要：在陇中半干旱区，采用黑膜下滴灌模式种植，研究了19个马铃薯品种（系）淀粉积累期干物质的积累与分配规律。试验结果表明，在淀粉积累期，马铃薯干物质主要通过叶片合成并在块茎积累，块茎干物质含量约占干物质总量的70%；19个品种中，陇薯9号和中薯18号干物质总量最高，中薯18号、中薯19号、中薯901、LY08104-12和庄薯3号干物质总量和块茎干物质分配比率均较高；另外，19个马铃薯品种的茎秆干物质含量差异较大，L0527-4、陇薯8号、陇薯9号茎秆干物质含量很高，基本达到干物质总量的15%以上，同时，这3个品种的块茎干物质分配率较低，均在60%以下，说明干物质从叶片向块茎运输时，茎秆截留也是块茎干物质积累的限制因素。

关键词：马铃薯；淀粉积累期；干物质；积累；分配

中图分类号：S532 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2016）16-0057-03

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界上重要的粮菜兼用作物之一，我国马铃薯种植面积及总产居世界首位[1，2]。马铃薯产量由其干物质的积累量所决定，茎、叶、根的干物质合成与分配是马铃薯块茎产量形成的重要因素，干物质在各器官的分配随马铃薯生长发育进程的不同而不同[3～5]。研究发现，合理的栽培措施可促进马铃薯干物质的积累与合理分配，提高马铃薯块茎产量[6]，而马铃薯全株干物质积累量是产量形成的物质基础，干物质的分配方向是影响产量的关键因素[7]。近年来，关于旱作区马铃薯干物质积累与分配的研究较多，且大多集中在研究特定品种在各个生育时期的干物质含量变化，而利用较多典型品种，研究特定生育期马铃薯干物质积累与分配规律的报道较少。本试验在陇中半干旱区，采用黑膜下滴灌模式种植，通过测定19个马铃薯品种器官干物质含量，探讨淀粉积累期的干物质积累和分配规律。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于甘肃定西市安定区香泉镇香泉村，位于东经103°52′～105°13′、北纬34°26′～35°35′，海拔2 092 m，年无霜期138 d，年均降雨量400 mm，年均气温5.7℃，年均太阳辐射592.72 kJ/cm2，年均日照时数2 476.6 h，属中温带半干旱区，土壤类型为黄绵土。

1.2 试验材料

试验供试品种（系）为陇薯10号、陇薯11号、陇薯12号、陇薯3号、陇薯6号、陇薯7号、陇薯8号、陇薯9号、L0527-2、L0527-4、L1039-6、LY08104-12由甘肃省农业科学院马铃薯研究所提供，青薯9号由青海省农业科学院提供，天薯11号由天水市农业科学院提供，中薯18号、中薯19号、中薯21号、中901由中国农科院蔬菜所提供，庄薯3号由庄浪县农业技术推广中心提供。

1.3 试验设计

试验于2015年在甘肃省农业科学院马铃薯研究所试验基地进行。试验设19个品种处理，随机区组排列，3次重复。小区为4垄区，长8 m，宽4.8 m，小区面积38.4 m2。试验于4月中下旬深耕整地，5月13日人工点播，播深8～10 cm，株距32 cm，密度52 080株/hm2。施肥为基施，每1 hm2施腐熟鸡粪

5 625 kg、尿素150 kg、撒可丰复合肥1 500 kg。种植模式为黑膜下滴灌垄作双行，全生育期灌水量1 245 m3/hm2。

1.4 指标测定与数据分析

每区选代表性植株3株，将叶片、茎秆、根系和块茎分切，称鲜质量后取样封装，120℃杀青

30 min，80℃烘干后称质量。干物质含量=样品干质量/样品鲜质量，取平均值；器官干物质分配比率（%）=100%×（器官干物质含量/干物质总量）。采用Excel软件进行数据分析及作图。

2 结果与分析

2.1 陇中半干旱区马铃薯淀粉积累期各器官干物质含量

表1显示，在淀粉积累期，19个马铃薯品种（系）中，陇薯7号、陇薯8号和陇薯9号的茎秆干物质含量较高，而L0527-2、LY08104-12、陇薯6号、天薯11号和中薯19号的茎秆干物质含量较低，并且，前3个品种（系）的茎秆干物质含量基本达到后5个品种（系）的3倍。19个马铃薯品种（系）中，L0527-2、LY08104-12、陇薯8号、陇薯9号、中薯901和庄薯3号的叶片干物质含量较高，而L1039-6、陇薯10号和陇薯12号的叶片干物质含量较低。马铃薯根系干物质含量普遍较低，只有陇薯6号、陇薯9号和中薯19号品种根系干物质含量较高。而马铃薯块茎干物质含量均较高，约占植株干物质总量的70%，其中，中薯18号和中薯19号的块茎干物质含量最高，分别达到289.18、285.95 g/kg；L0527-4、陇薯12号和陇薯6号的块茎干物质含量较低，分别为70.05、80.80、107.35 g/kg。综合表1可以看出，在淀粉积累期，马铃薯干物质主要集中在叶片和块茎，茎秆干物质含量较低，根系干物质含量极低，说明干物质在马铃薯叶片合成后，通过茎秆向块茎运输，最后在块茎积累。

2.2 陇中半干旱区马铃薯淀粉积累期各器官干物质的分配

由表1可看出，在马铃薯淀粉积累期，不同品种马铃薯干物质总含量差异很大，其中，陇薯9号和中薯18号干物质总量明显较高，分别达到422.06、412.46 g/kg，相反，L0527-4和陇薯12号干物质总量极低，分别为146.74、126.17 g/kg，前者基本是后者的3倍左右。从干物质在马铃薯各器官中的分配比率来看，马铃薯块茎和根系中的干物质分配量比较稳定，块茎干物质含量基本占干物质总量的50%～80%，根系干物质含量普遍在10%以下。马铃薯茎秆干物质分配在品种间差异极大，L0527-4、陇薯8号和陇薯9号的茎秆干物质含量很高，基本达到干物质总量的15%以上，而L0527-2、LY08104-12、天薯11号、中薯18号和中薯19号的茎秆干物质分配比率仅为3%左右。另外发现，块茎干物质含量较低的品种（系）L0527-4、陇薯8号和陇薯9号，其茎秆干物质含量很高，这种对应说明，马铃薯干物质合成后，在从叶片向块茎运输的过程中，茎秆截留是块茎干物质积累受阻的因素之一。

3 结论与讨论

作物的源和库由作物不同器官构成， 源为库提供养料，库贮存、转化或消耗这些养料，二者相辅相成[8]。源是产量库形成和充实的物质基础，在一定范围内增源即能增产，马铃薯植株的源器官主要是叶片，块茎是永恒的库，这与其他作物的生物学特性不同[9]。同化物向各个器官的运输与分配，直接关系到植物体生长发育的好坏与经济产量的高低[10]。从19个马铃薯品种淀粉积累期器官干物质积累与分配特点来看，马铃薯干物质主要集中在块茎和叶片中，块茎干物质含量基本在70%左右，马铃薯叶片干物质含量在18%左右，这是因为，马铃薯首先在叶片合成干物质，然后向块茎运输并积累。本研究也发现，马铃薯茎秆干物质分配在品种间差异极大，L0527-4、陇薯8号和陇薯9号的茎秆干物质含量远高于平均值，达到干物质总量的15%。同时，L0527-4、陇薯8号和陇薯9号块茎干物质分配低于60%，说明马铃薯干物质合成后，从叶片向块茎运输过程中，茎秆截留是块茎干物质积累受阻的重要因素之一，这些研究结论在以前的文献中未见报道。另外，本研究选用的19个旱作区常用马铃薯品种（系），其本身的熟性差异对淀粉的积累与分配也存在影响，因此，试验结论的稳定与系统性还有待进一步验证。

参考文献

[1] 柳永强，杨谋，马廷蕊，等.陇东旱塬麦后抢茬夏播繁育马铃薯脱毒种薯[J].长江蔬菜，2012（8）：44-45.

[2] 柳永强，王一航，高彦萍，等.马铃薯移栽苗剪插快繁脱毒微型种薯技术[J].长江蔬菜，2010（7）：13-14.

[3] 高聚林，刘克礼，张宝林，等.马铃薯干物质积累与分配规律的研究[J].中国马铃薯，2003，17（4）：209-212.

[4] 杨相昆，魏建军，张占琴，等.不同栽培措施对马铃薯干物质积累与分配的影响[J].作物杂志，2012（4）：130-133.

[5] 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）：356-362.

[6] 卢建武，邱慧珍，张文明，等.半干旱雨氧农业区马铃薯干物质和钾素积累与分配特性[J].应用生态学报，2013（24）： 423-430.

[7] Heemst H D J. The distribution of dry matter during growth of a potato crop [J]. Potato Research， 1986： 291.

[8] 孙芳.马铃薯源、库关系的营养调控技术研究现状与展望[J].内蒙古农业科技，2009（2）：20-24.

[9] 蒋先明.马铃薯不同生长时期14C同化产物的运转与分配[J].中国马铃薯，1988（3）：115-120.

[10] 杨进荣，王成社，李景琦.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.

Abstract： This paper researched the dry matter accumulation and distribution pattern of 19 potato cultivars in starch

accumulation period by using drip irrigation planting mode under black mulch in Longzhong semiarid area. The results showed that potato dry matter mainly synthesized in leaves and accumulated in tubers， and tuber dry matter content was about 70% of the total dry matter. The total dry matter of Longshu No.9 and Zhongshu No.18 was the highest， and

Zhongshu No.18， Zhongshu No.19， Zhongshu 901， LY08104-12 and Zhuangshu-3 had higher partitioning ratios of dry matter and tuber dry matter. In addition， the potato stem dry matter content had large differences among the 19 cultivars. L0527-4， Longshu No.8 and Longshu No.9 had higher stem dry matter content， which reached more than 15% of total dry matter， but they had lower tuber dry matter distribution ratio， all below 60%， indicating that stem throttle was the limiting factor of tuber dry matter accumulation when dry matter transported from leaves to tuber.

Key words： Potato； Starch accumulation period； Dry matter； Accumulation； Distribution