马铃薯对块茎形成期水分胁迫及胁迫后复水的生理响应研究

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1、灌溉排水学报２０１５年１０月第３４卷第１０期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）１０－００４５－０７马铃薯对块茎形成期水分胁迫及胁迫后复水的生理响应研究刘素军ａ，孟丽丽ａ，蒙美莲ａ，陈有君ｂ（内蒙古农业大学ａ．农学院；ｂ．生命科学学院，呼和浩特０１００１９）摘要：以“克新一号”为材料，研究了块茎形成期不同程度水分胁迫下及复水后马铃薯的生理反应机制。结果表明，田间持水率（ＦＣ）的７５％～８５％处理下马铃薯各项生理指标变化幅度较小，且产量最高，表明７５％ＦＣ～８５％ＦＣ为块茎形成期适宜含水率；

2、高于或低于７５％ＦＣ～８５％ＦＣ，都会造成叶片相对含水率、ＳＰＡＤ、根系活力降低，而相对电导率、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、ＳＯＤ活性、ＣＡＴ活性增加，且不同胁迫程度下各生理指标降低或增加的幅度不同。复水后，６０％ＦＣ～７０％ＦＣ和９０％ＦＣ～１００％ＦＣ处理下，各生理指标逐渐接近７５％ＦＣ～８５％ＦＣ的处理水平，而３０％ＦＣ～４０％ＦＣ和４５％ＦＣ～５５％ＦＣ处理下虽有所恢复，但仍与７５％ＦＣ～８５％ＦＣ处理呈显著差异。说明３０％ＦＣ～５５％ＦＣ对马铃薯的损伤较大，后期恢复供水，在一定时间内体内生理代谢也难以恢复到适宜土壤含水率水平。关键词：马铃薯；水

3、分胁迫；复水；生理特性中图分类号：Ｓ５３２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．１０．０１０刘素军，孟丽丽，蒙美莲，等．马铃薯对块茎形成期水分胁迫及胁迫后复水的生理响应研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（１０）：４５－５１．０引言干旱是全球性的问题之一，对植物的影响非常广泛，表现在植物的各个生长期。在农业生产中，作物在受到一定时间水分胁迫后遇到降雨，在一定程度上可以弥补干旱造成的损失，即干旱胁迫后的复水对保证作物产量具有重要意义。复水后的修复机制是植物对干旱环境适应性的重要方面，也与植物生长发育、产量形成、水分

4、利用率以及抗旱节水密切相关。因此，同时研究作物抗旱和复水后的生理修复机制具有重要意义。马铃薯（ＳｏｌａｎｕｍｔｕｂｅｒｏｓｕｍＬ．）栽培范围遍布全球，具有耐旱、耐瘠薄、高产稳产、适应性强、营养成分全等特点，成为目前仅次于小麦、水稻、玉米的第四大重要作物。目前，对马铃薯干旱胁迫下生理特征方面的［１－３］［４］研究已有报道，干旱胁迫可导致植物体内游离脯氨酸明显积累，含量显著增加；高活性的过氧化物酶能［５－６］降低氧化损伤，有助于提高植物的耐旱性。随干旱胁迫程度的加深和胁迫时间的延长，叶片中丙二醛［７］（ＭＤＡ）、ＳＯＤ活性、ＰＯＤ活性、相对电导率也显著提高

5、。前人多对马铃薯在干旱及复水下叶绿素、光合特［８－９］性、产量等进行研究，较少关注田间水分胁迫后复水对马铃薯生长的补偿效应。在室外遮雨棚内对“克新一号”块茎形成期进行水分胁迫及后期复水研究，分析不同土壤水分胁迫与复水后各生理指标的变化规律及其对产量的影响，揭示马铃薯对不同土壤水分处理及复水的生理响应机制，以期为大田生产中提高马铃薯产量及水分利用率的管理技术提供一定的理论依据。１材料与方法１．１试验设计试验于２０１４年５—９月在内蒙古武川县大豆铺村室外遮雨棚下进行，供试材料为“克新一号”的脱毒原收稿日期：２０１５－０３－２５基金项目：国家现代农业产业技术

6、体系建设专项（ＣＡＲＳ－１０－Ｐ１７）作者简介：刘素军（１９８０－），男。博士研究生，主要从事马铃薯栽培生理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｓｕｊｕｎ８０１０１１＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：蒙美莲，女。教授，主要从事马铃薯栽培生理方向研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｍｅｉｌｉａｎ＠１２６．ｃｏｍ４５种。试验地０～２０ｃｍ土壤碱解氮、有效磷、速效钾质量分数分别为４１．６８、１１．２３、１０４．５９ｍｇ／ｋｇ。试验在块茎形成期设５个土壤相对含水率处理，分别为田间持水率（ＦＣ）的：３０％～４０％（Ｔ１）、４５％～５５％（Ｔ２）、６０％～７０％（Ｔ３）、７５％～８５％（Ｔ４）和

7、９０％～１００％（Ｔ５），随机区组设计，每个处理４次重复。播种后各处理土壤含水率统一控制在７５％ＦＣ左右，从马铃薯块茎形成期（７月１日）开始控水，连续处理２１ｄ，处理结束后保持各处理的土壤含水率均在８０％ＦＣ以上直至块茎膨大期结束，淀粉积累期保持在６５％以上，Ｔ５处理在处理结束后停止供水，待土壤相对含水率自然降至８０％后开始同其他处理一样控水。土壤含水率用ＴＤＲ水分测定仪测定，每隔３ｄ测定１次，当土壤含水率低于设定值时，及时进行灌水，灌水量由水表控制。采用膜下滴灌的种植方式，宽窄行种植，宽行行距０．７ｍ，窄行行距０．４ｍ，株距０．３３ｍ，密度为６０００

8、０株／ｈｍ２，小区面积为５．５ｍ×４ｍ。播种前撒施羊粪４５００ｋｇ／ｈｍ２，氮磷钾复合肥（Ｎ、