短期连作对马铃薯苗期植株形态及生理指标的影响

卢琴 马达灵

摘要 设置马铃薯轮作、1年连作、2年连作3个处理，在幼苗期、块茎形成期分别进行形态指标调查和叶片中部生理指标测定。结果表明，不同种植方式马铃薯的形态指标、生理指标有显著差异。轮作马铃薯的株高、株幅、叶面积、叶绿素含量均明显高于2年连作；但与1年连作马铃薯之间叶绿素含量无明显差异。

关键词 马铃薯；连作；形态指标；生理指标

中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）03-0084-02

马铃薯连作会引起产量降低、品质下降[1]。前人研究表明，随着马铃薯连作年限的延长，马铃薯茎的高度降低、单株主茎减少、叶面积减小[2-4]。连作马铃薯的叶绿素含量、过氧化物酶含量等随马铃薯连作年限的延长均呈现下降趋势[5]。本研究从马铃薯苗期形态特征和生理指标的角度出发，探明1年、2年短期连作是否影响马铃薯正常的生长发育，以期为解决马铃薯合理种植提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为马铃薯脱毒种薯费乌瑞它。

1.2 试验设计

试验共设3个处理，分别为轮作、1年连作、2年连作。3次重复。分别将3种土壤装入16 cm×16 cm的盆中，占盆体积的4/5。每穴施用马铃薯专用肥（16-12-22）5 g；整薯播种，每盆1穴，种肥分离。

1.3 指标测定方法

1.3.1 形态指标。出苗后30 d（幼苗期）、出苗后45 d（块茎形成初期）测量株高、株幅、叶面积。株高用直尺测量马铃薯从土壤表面出来的底部至植株的最高部；株幅用直尺测量马铃薯植株叶片展开两端距离最宽处；叶面积的测量采用比重法[5]。

1.3.2 生理指标。出苗后15 d，每组处理选择3株，测定叶绿素、丙二醛（MDA）、脯氨酸的含量。叶绿素含量采用95%乙醇比色法、丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法、脯氨酸含量采用磺基水杨酸比色法测定。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件和SPSS 17.0软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 对马铃薯形态指标的影响

2.1.1 对马铃薯株高的影响。由图1可知，幼苗期轮作与1年连作的株高并无显著差异，但与2年连作的株高有显著差异，轮作种植的马铃薯株高最高（16 cm），2年连作的株高最低（10 cm）；在块茎形成期时，轮作、1年连作与2年连作的株高都具有显著差异，轮作种植的马铃薯株高最高（19 cm），1年连作种植的马铃薯株高居中（14 cm），2年连作种植的马铃薯株高最低（11 cm）。

2.1.2 对马铃薯株幅的影响。由图2可知，幼苗期及块茎形成期，轮作、1年连作与2年连作的株幅均有显著差异，连作种植的马铃薯株幅最大（幼苗期24 cm，块茎形成期29 cm），2年连作的株幅最小（幼苗期14 cm，块茎形成期16 cm）。

2.1.3 对马铃薯叶面积的影响。由图3可知，幼苗期1年连作与轮作的叶面积并没有差异，与2年连作有显著差异，2年连作种植的马铃薯叶面积低（188 cm2）；在块茎形成期，轮作、1年连作与2年连作的株幅都具有显著差异，轮作种植的马铃薯叶面积为625 cm2，1年连作叶面积为422 cm2，2年连作叶面积为325 cm2（最低）。

2.2 对马铃薯生理指标的影响

由表1可知，幼苗期轮作与1年连作马铃薯生理指标无显著差异；与2年连作马铃薯脯氨酸含量、丙二醛含量、叶绿素含量均有显著差异。轮作的脯氨酸含量为87.77 μg/g，2年连作的脯氨酸含量平均值为62.45 μg/g；轮作的丙二醛含量的平均值为0.79 μg/g，2年连作的丙二醛含量平均值为0.40 μg/g；轮作的叶绿素含量的平均值为41.13 mg/g，2年连作的叶绿素含量的平均值为38.6 mg/g。

由表2可知，块茎形成期轮作与1年连作马铃薯丙二醛含量有差异；与2年连作的脯氨酸含量、丙二醛含量、叶绿素含量均有差异。轮作马铃薯脯氨酸含量的平均值为28.10 μg/g，2年连作的脯氨酸含量的平均值为66.16 μg/g；轮作丙二醛含量低于2年连作的丙二醛含量；轮作的叶绿素含量的平均值为50.07 mg/g，2年连作的叶绿素含量的平均值为43.07 mg/g。

3 结论与讨论

该试验结果表明，轮作马铃薯的形态指标、生理指标均明显优于2年连作马铃薯，这一结果与前人的研究结果相类似[5-6]。轮作马铃薯的叶绿素含量与1年连作马铃薯无明显差异，这可能由于短期连作对该指标的影响不明显；也可能在苗期未表现。马铃薯2年连作后植株变矮、叶片变小；脯氨酸含量、丙二醛含量显著增加，叶绿素含量减少；1年连作有部分性状变差。由此表明，1年连作对马铃薯苗期生长影响可能不太明显，但2年连作会显著抑制马铃薯的正常发育[6]。

4 参考文献

[1] 回振龙.马铃薯连作障碍生理机制及其调控的研究[D].兰州：甘肃农业大学，2013.

[2] 沈宝云，刘星，王蒂，等.甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响[J].中国生态农业学报，2013，16（8）：689-699.

[3] 张庆霞，宋乃平，王磊，等.宁南山区马铃薯连作田土壤水分变化规律及其对产量的影响[J].水土保持通报，2010，12（5）：81-85.

[4] 回振龙，王蒂，李宗国，等.外源水杨酸对连作马铃薯生长发育及抗性生理的影响[J].干旱地区农业研究，2014，24（15）：1-8.

[5] 赵春燕.马铃薯连作障礙机理的探讨[D].兰州：甘肃农业大学，2010.

[6] 沈宝云.甘肃黄河灌区马铃薯不同品种对连作逆境的响应机理研究[D].兰州：甘肃农业大学，2013.