馬鈴薯對水分脅迫的生理響應(yīng)及抗旱調(diào)控措施研究.pdf

1、我國馬鈴薯種植區(qū)主要分布在干旱和半干旱地區(qū)，干旱是造成馬鈴薯單產(chǎn)低而不穩(wěn)的重要原因。因此，研究水分脅迫對馬鈴薯生理特性的影響及尋找有效的抗旱調(diào)控措施，為提高旱作馬鈴薯單產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。本研究采用盆栽和田間試驗相結(jié)合的方法，研究了水分脅迫對馬鈴薯生理特性和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，以及秸稈覆蓋、覆膜和施用保水劑等措施對馬鈴薯抗旱特性的調(diào)控作用。主要研究結(jié)果如下：
　　1.水分脅迫對馬鈴薯的生長和生理特性影響較大。輕度水分脅迫下馬鈴薯

2、株高和根長最大，較正常供水處理分別高出1.73％和1.15%。與正常供水相比，其根系體積和鮮重降低較少，葉片質(zhì)膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量、SOD、POD酶活性增加較少，產(chǎn)量降低僅為8.04%，降低程度最低；中度脅迫對馬鈴薯的生長正向影響作用次于輕度脅迫。水澇脅迫嚴重抑制了根系的生長，降低根系體積、活力、總吸收面積和活躍吸收面積的程度最大。重度脅迫導(dǎo)致馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性增大、丙二醛和脯氨酸含量升高、生育前期的SOD和POD活性值增大。

3、
　　2.輕度水分脅迫可顯著降低兩個馬鈴薯品種薯塊氯原酸含量。輕度脅迫下馬鈴薯Russian blue薯塊中抗氧化劑物質(zhì)活性、總酚含量、氯原酸含量較正常供水相比分別降低21.69%、12.41%和23.13%，夏波蒂品種分別降低2.96%、5.68%和17.51%，輕度水分脅迫下抗氧化劑物質(zhì)活性和總酚含量降低程度均小于氯原酸含量降低程度。且輕度水分脅迫對紫色馬鈴薯Russian blue品種抗氧化劑物質(zhì)活性、總酚、氯原酸含量的降低

4、作用均大于夏波蒂品種；重度水分脅迫對兩個馬鈴薯品種中抗氧化劑物質(zhì)活性、總酚含量、氯原酸含量的降低程度最大。
　　3.輕度水分脅迫下兩個馬鈴薯品種薯塊總氮含量和15N同位素含量均最接近于正常供水。水澇脅迫處理的15N同位素含量值為第三位。夏波蒂品種輕度水分脅迫處理的總氮含量、15N同位素含量較正常供水處理分別降低1.13%和5.11%，而Russian blue兩個指標降低的程度大于夏波蒂品種。表明在土壤相對持水率未達到馬鈴薯生長最

5、佳需水量（土壤田間持水量的75%）時，提高土壤水分含量可促進氮素循環(huán)和積累，同時引起15N同位素含量的增加。
　　4.秸稈覆蓋與秸稈覆蓋加施保水劑措施顯著增加了0～80cm土層土壤含水率。這兩種措施能夠增加馬鈴薯植株鮮重和株高，并達到降低質(zhì)膜透性，減少丙二醛、脯氨酸合成量，提高了生育后期SOD、POD活性的效果，因此可顯著降低土壤干旱對馬鈴薯脅迫作用。行間覆膜加施保水劑措施作用效果次之。秸稈覆蓋及覆蓋加施保水劑、行間覆膜加施保水劑

6、措施增產(chǎn)達49.69%～107.85%，增產(chǎn)效果顯著。
　　5.保水劑在采用穴施、施用深度15cm、用量60kg/hm2三種施用措施時，能明顯增加馬鈴薯株幅、株高、鮮重、干重、莖粗和根系長度，降低質(zhì)膜透性、丙二醛和脯氨酸含量及作物生長前期的SOD、POD活性，增加葉綠素含量，表明三種施用措施均能降低土壤干旱對馬鈴薯的脅迫作用。與對照相比，產(chǎn)量增加量分別為8.19%、8.41%和8.23%。但保水劑采取溝施方式、深度在10cm～20

7、cm之間、施用劑量在30～90kg/hm2之間均提高了馬鈴薯產(chǎn)量。施量30～90kg/hm2使馬鈴薯增產(chǎn)4.10%～8.41%，施用深度10cm～20cm增產(chǎn)4.83%～8.23%。
　　6.通過對馬鈴薯形態(tài)指標、生理特性、薯塊營養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量間的關(guān)系的相關(guān)分析，總結(jié)出地上部分植株株高、鮮重和莖粗，POD酶活性，地下部分根系長度和鮮重，薯塊中氯原酸、總酚、抗氧化劑物質(zhì)活性及總氮、15N同位素含量均與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)，丙二醛和