‘泉薯5号’马铃薯生长发育动态研究

林诗婷 凌永胜

DOI：10.20023/j.cnki.2095-5774.2023.05.012

收稿日期：2023-07-23

基金項目：福建省星火计划项目（2022S0037 ）；“十四五”福建省种业创新与产业化工程项目（zycxny2021005）；福建省科技计划项目（2020N0054）；泉州市科技计划项目（2020C070）

作者简介：*为通讯作者，凌永胜（1972-），男，研究员，主要从事马铃薯育种与栽培技术研究应用工作，E-mail：707993289@qq.com。林诗婷（1989-），女，助理农艺师，主要从事马铃薯育种与栽培技术研究工作，E-mail：344109920@qq.com

摘要要：【目的】为了探明加工型马铃薯新品种‘泉薯5号的增产机理，掌握该品种的生长发育规律，充分发掘它的产量潜力。【方法】2023年春季在福建省德化县以泉薯5号和‘紫花851两个中熟品种的脱毒一级良种为试材，定期调查两个品种的生育期、茎叶和鲜干重、叶面积和产量，测算与比较二者的地上部茎叶增长速率、地下部块茎膨大速率、叶面积系数和T/ R值等生理指标，开展马铃薯生长发育动态研究。【结果】泉薯5号前中期的块茎形成偏迟，块茎膨大速率较低；后期茎叶衰退较慢，同化产物向下转运加快，块茎膨大速度迅速，块茎重占总干重高于紫花851，这是泉薯5号产量高的生理基础。【结论】生产上可以采取农艺措施促使泉薯5号在前期的茎叶生长高峰期提前出现，在后期保持适宜的茎叶鲜重，使其块茎保持较高的膨大速率，以争取更高的产量。

关键词：马铃薯；品种；产量；生理基础

中图分类号：S532                       文献标识码：A                         文章编号：2095-5774（2023）05-0376-05

Study on the Growth and Development Dynamics of Potato‘Quanshu 5

Lin Shiting，Ling Yongsheng*

（Quanzhou Institute of Agricultural Sciences，Quanzhou ，Fujian  362212，China）

Abstract：【Objective】In order to investigate the mechanism of increasing yield of new processed potato ‘Quanshu 5，master the growth and development law of this variety，and fully explore its yield potential.【Method】 In the spring of 2023，virus-free first-grade seed potato of ‘Quanshu 5 and ‘Zihua 851 were used as test materials in Dehua County，Fujian Province to investigate their growth period，fresh and dry weight of stem and leaf，leaf area and yield and to measure and calculate physiological index such as growth rate of stem and leaf of above ground part，tuber expansion rate of below ground part，leaf area coefficient and T/ R value of the two varieties regularly.【Result】 The tuber formation of' ‘Quanshu 5 was late，and the tuber expansion rate was lower in the early and middle period than that of‘Zihua 851. In the later period，the stem and leaf decay was slower，the downward transport of assimilated products was accelerated，the tuber expansion rate was rapid，and the ratio of tuber weight to the total dry weight was higher than that of‘Zihua 851，which was the physiological basis for the higher yield of ‘Quanshu 5.【Conclusion】 Agronomic measures should be taken to promote the early growth peak of stems and leaves of ‘Quanshu 5，maintain the appropriate fresh weight of stems and leaves in the late period，and maintain a higher expansion rate of tubers，so as to obtain a higher yield.

Key words：Potato；Varieties；Yield；Physiological basis

马铃薯在福建至今已有300余年的引進种植历史，是省内第三大粮食作物。马铃薯具有产业扶贫、乡村振兴和新农村建设等优势，对于粮食安全、农民增收、产业增值和人民健康有重要作用［1，2］。有关马铃薯生长动态及增产机理，蔡章棣［3］采用膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯‘闽薯1号的冬种生长动态及产量开展研究，结果表明与传统沟灌施肥相比，基肥沟施＋水肥一体化滴灌提高了闽薯1号的株高、茎粗、商品率、粗蛋白含量、淀粉含量和维生素含量，降低还原糖含量，增产显著，适宜在闽南冬种大面积推广应用；覃维治等［4］ 观测‘费乌瑞它和‘桂农薯1号的6个关键生长指标动态，表明生产上可依据5个生长发育特点安排生产管理，达到增产增收的目的；沈升法等［5］在浙江研究‘中薯3号不同来源种薯对块茎生长和产量的影响，结果表明通过低温储藏处理的春繁种和北方种的产量无明显差别，可以替代北方种；林金秀等［6］在泉州市高海拔山区开展马铃薯‘泉云4号脱毒原种夏繁生长发育动态试验，提出“前促、中控、后防”高质量繁种栽培技术；吴旭银等［7］以‘克新1号为试材，在冀东地区研究马铃薯地膜覆盖栽培生长动态。在南方冬作区有关加工型马铃薯品种春种增产机理的研究尚未见报道。‘泉薯5号是泉州市农业科学研究所自主育成的膨化薯片加工型马铃薯新品种，2021年获得国家马铃薯品种登记证书（登记号：GPD马铃薯（2021）350063）［8］。为了探明泉薯5号增产原因及高产潜力，掌握该品种的生长发育规律，充分发掘其产量潜力，于2023年春季在泉州地区马铃薯主产区德化县对该品种进行了生长动态的研究，以便于更好地服务于生产，为田间管理提供科学的理论依据。

1  材料与方法

1.1 供试材料

2023年1-5月，试验设在福建省泉州市德化县水口镇村场村，黄红壤，土质疏松深厚，通气性好，不积水；有机质含量为26.4 g/kg、碱解氮109.0 mg/kg、有效磷72.4 mg/kg、速效钾40.0 mg/kg、pH值4.2，属中肥力等级土壤［9］。供试马铃薯品种为泉薯5号，以泉州地区大面积推广品种‘紫花851为CK，均为脱毒一级良种，由泉州市农业科学研究所提供。

1.2 试验设计

1月12日播种，每小区面积20 m2，畦宽（含沟）1.2 m，行长16.7 m，双行畦植，株距28 cm，种植密度60 000株/hm2。随机区组排列，设4个重复，1个重复为取样区，3个重复为测产区。按植株的50%调查出苗、封行日期，小区50%叶子变黄为成熟日期，5月6日抢晴收获。田间管理措施同本地一般大田。

播后45～105 d每隔15 d取样调查一次，每次10株。取样后立即带回实验室，分别对地上部茎叶、地下部块茎用电子天平称量，切碎后置于105℃干燥箱内杀青处理20 min，再降至80℃烘干至恒重，电子秤称量。采用重量法测定叶面积系数（LAI）［10］，计算两个品种的叶面积系数、地上部茎叶增长速率、地下部块茎膨大速率和T/ R值等指标。

2  结果和分析

2.1生育期比较

由表1可知，与紫花851（CK）相比，泉薯5号封行期迟1d；播种至出苗的间隔天数均为19 d，出苗至封行的间隔天数多1 d，封行至成熟的间隔天数多3 d，出苗至成熟的间隔天数多4 d。两个品种出苗至成熟的天数为80～95 d，均属于马铃薯中熟品种。

2.2  叶面积系数的变化

马铃薯适宜的叶面积系数一般为2～3。从表2可以看出，泉薯5号的叶面积系数在生长前期（45、60 d）均低于CK；在播后75 d达最大值，为2.42，与CK相近；在播后90 d又低于CK；但在播后105 d为0.94，明显高于CK；全生育期的平均叶面积系数略低于CK。泉薯5号的叶面积系数在不同生育期分布较合理，且在后期降幅小于CK，有利于干物率快速增长，成为该品种产量保证的生理基础。

2.3地上部茎叶生长动态

从表3可以看出，整个生育期内两个品种地上部茎叶鲜重的变化趋势基本一致，前期生长相对缓慢，在播后75 d达最大值，泉薯5号在各生长阶段的茎叶鲜重均略低于CK，而茎叶鲜重增长速率在播后60 d和CK的相同，而在播后75 d高于CK；经过75 d生长之后开始出现衰退，日增重出现负值。地上部茎叶负增长速率在播后75 ～90 d明显快于CK；但在播后90～105 d慢于CK；在播后105 d茎叶鲜重为7 800 kg/hm2，高于CK的6 600 kg/hm2，比增18.18%。由于泉薯5号在生长后期仍能保持适宜的茎叶鲜重，更有利于光合作用的进行和地下薯块的膨大，符合高产品种的生态要求。

2.4 地下部块茎生长动态

如表3所示，与紫花851（CK）相比，泉薯5号的块茎鲜重在生长前期（75 d内）均低于CK；而在生长后期（90～105 d）则较高；块茎膨大速率在播后45～75 d低于CK，在75～90 d较高，在90～105 d较低，在播后105 d较高。泉薯5号的块茎鲜重在前中期低于CK，在后期高于CK，这是该品种在收获时仍能获得与鲜薯产量相近的主要原因。

2.5 丰产性分析

从表4可知，泉薯5号的20 m2试验小区平均鲜薯产量为55.2 kg，较CK增产4.54％，丰产性较好。经方差分析，F 值为16.83，二者间的差异不显著。

2.6 T/ R值的变化

T/ R值表示地上部生物量与地下部生物量的比值，T/ R值越大，说明同化产物分配到地上部茎叶就越多，反之分配到地下部块茎就越多；T/ R值下降越快，说明同化产物向下转运越早，块茎的形成和膨大就越快。

由表5可知，两个品种的T/ R值在播后60～75 d均大于1，说明前中期主要以营养生长为主。泉薯5号的T/R值在播后60 d和75 d分别为1.75和1.24，CK的T/R值分别为1.89和1.10，这表明在前中期的T/ R值下降快于泉薯5号，其同化产物向下转运早，块茎的形成和膨大快。而泉薯5号的T/R值在播后75 ～90 d的下降值为0.65（CK为0.26），T/R值在播后90～105 d的下降值为0.31（CK为0.49）。综上，泉薯5号的T/R值在播后75 ～105 d的下降值为0.96（CK为0.75），这说明中后期同化产物分配到泉薯5号地下部块茎的较CK更多，其块茎的膨大速率更快。

表5    两个品种的T/R值比较

品种 播后天数

45 d 60 d 75 d 90 d 105 d

泉薯5号 0 1.75 1.24 0.59 0.28

紫花851（CK） 0 1.89 1.10 0.74 0.25

2.7 干物质积累与分配的变化

播后随着光合产物的不断制造和积累，生物产量由低到高呈曲线上升，积累速度随生育进程呈稳步上升。泉薯5号生物产量在前中期（45～75 d）均低于CK，在后期（90～105 d）高于CK，表现前中期积累缓慢，后期增加快速；在播后105 d的生物产量比CK高4.95%（表6）。

表6所示，泉薯5号在前中期（45～75 d）的茎叶干重占总干重比值高于CK，而块茎干重占总干重略低于CK，表现出泉薯5号分配到块茎少于CK；泉薯5号在中后期（75～105 d）表现出生物产量高于CK，这是由于此时期的茎叶重占总干重高于CK，块茎干重占总干重比率与CK的相近。这表明泉薯5号前中期块茎形成较迟、膨大速度较慢，而后期茎叶不早衰、块茎膨大速度加快是其高产的一个重要生理特性。

3 讨论与结论

本研究中，泉薯5号与紫花851两个中熟马铃薯品种，在整个生育期间地上部茎叶鲜重的变化趋勢基本一致，地上部茎叶经过75 d生长之后开始出现衰退，泉薯5号在生长后期茎叶增长速率显著低于CK。泉薯5号全生育期内的平均叶面积系数略低于CK，在后期叶面积系数降幅小于CK，有利于干物率快速增加。泉薯5号在前中期的T/ R值降幅小于CK，其同化产物向下转运、块茎的形成和膨大较迟；在中后期的T/ R总下降值高于紫花851，这说明中后期同化产物分配到泉薯5号地下部块茎的较紫花851的更多，其块茎的膨大速率更快。

随着光合产物的不断制造和积累，两个品种的生物产量由低到高呈曲线上升，积累速度随生育进程呈稳步上升。泉薯5号在前中期的生物产量均低于紫花851，表现积累缓慢；在后期高于紫花851，表现快速增重，播后105 d的生物产量较紫花851的增加4.95%。泉薯5号在前中期茎叶生长较缓慢，块茎的形成和膨大较迟，后期仍能保持适宜的茎叶鲜重，有利于光合作用的进行和地下块茎的迅速膨大加重，这是该品种在收获时仍能获鲜薯产量27 600 kg/hm2与紫花851的26 400 kg/hm2相近的生理基础。

因此，应在泉薯5号生长前期加强肥水管理，促使茎叶生长高峰期提前出现，在生长中期采用根外追肥和加强病虫防治等措施延缓茎叶早衰，以确保在后期能保持适宜的茎叶鲜重，延长块茎膨大时间，以获得更高产量。本试验主要研究泉薯5号的增产机理，至于土壤营养供给和气候条件等因素对该品种的影响及效果有待进一步探讨。

参考文献：

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（责任编辑：钟海丰）