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赤霉素和叶面肥对马铃薯原原种雾化生产的影响

廖霏霏 刘兴贵 王克秀 杜勇利 熊湖 张德银

Summary：为明确叶面喷施外源激素赤霉素（GA）、尿素（UREA）和硝酸钙（CN）对雾培马铃薯生产的影响，以‘中薯5号’和‘中薯19号’为材料，用清水（CK）、GA、UREA、CN、GA+UREA、GA+CN处理叶面，对比分析不同处理对马铃薯植株生长情况及产量的影响。结果发现，GA、GA+UREA和GA+CN处理显著增加了‘中薯5号’和‘中薯19号’的株高、茎粗、叶面积指数、匍匐茎分枝数、单株产量和单株结薯数，降低马铃薯植株叶绿素含量指数；‘中薯5号’的单株产量和单株结薯数分别增加42.0%、34.0%、50.9%和48.8%、30.5%、39.0%，‘中薯19号’的单株产量和单株结薯数分别增加36.4%、29.9%、35.8%和44.8%、43.7%、44.8%，而单施UREA和CN对产量影响不显著。试验表明，含GA的喷施处理均能促进雾培马铃薯植株营养生长，从而提高雾培马铃薯单株结薯数。

Key：雾培法；叶面肥；赤霉素；尿素；硝酸钙；单株结薯数

：S532文献标志码：A论文编号：cjas2020-0260

Gibberellin and Foliar Fertilizer： Effects on Pre-basic Seeds of Potato Production by Aeroponics

LIAO Feifei1， LIU Xinggui1， WANG Kexiu2， DU Yongli1， XIONG Hu1， ZHANG Deyin1

（1Yibin Academy of Agricultural Sciences， Yibin 644000， Sichuan， China； 2Sichuan Academy of Agricultural Sciences， Crop Research Institute， Chengdu 610066， Sichuan， China）

Abstract： In order to clarify the effects of foliar application of exogenous hormone gibberellin （GA）， urea（UREA） and calcium nitrate （CN） on potato production by aeroponics，‘Zhongshu 5’and‘Zhongshu 19’were used as materials， clear water （CK）， GA， UREA， CN， GA+UREA， GA+CN were sprayed on leaves， and the effects of the treatments on growth and yield were studied comparatively. The plant height， stem diameter， leaf area index， number of stolon branches， single-plant yield and tuber number per plant were increased by GA， GA+UREA and GA+CN， while the chlorophyll content index of leaves was decreased significantly. Under GA， GA+UREA and GA+CN， the single-plant yield and tuber number per plant of‘Zhongshu 5’were increased by 42.0% and 34.0%， 50.9% and 48.8%， and 30.5% and 39.0%， respectively； the single-plant yield and tuber number per plant of‘Zhongshu 19’were increased by 36.4% and 29.9%， 35.8% and 44.8%， and 43.7% and 44.8%， respectively， while the effects of signal application of URAE or CN on yield were not significant. The experiment indicates that the spraying treatments containing GA could promote the vegetative growth， thus increasing the tuber number per plant of potato plants by aeroponics.

Keywords： aeroponics； foliar fertilizer； gibberellin； urea； calcium nitrate； tuber number per plant

0引言

优质脱毒种薯的高效生产是提高马铃薯生产水平的关键[1]，而原原种的高效高质量生产是优质种薯的保障。雾培法是生产脱毒马铃薯原原种的一种新型技术[2]，具有可控性、生产自动化、成本低和效率高等优点[3]。为优化马铃薯种薯雾培生产技术，将马铃薯产量提升到最大，前人在营养液配方、生产管理方式、抗逆性和雾培设施等方面进行了大量研究[4-6]，但其单株结薯数在50粒以上仅限于个别品种在非常适宜环境下才能达到[7]。对于大部分品种而言，在特定地理环境下雾培产量的提升还有待进一步研究。有研究表明，外源激素和叶面肥的喷施对馬铃薯植株生长发育和块茎形成有明显促进作用，可在一定程度上提高单株结薯数和产量[8-10]。

赤霉素是一种植物生长调节剂，影响植物细胞的生长及伸长、开花结果和种子储藏代谢等[11]。陈亚兰[12]研究表明赤霉素对提高马铃薯原原种的单株结薯数有重要促进作用，促进植株快速生长的同时诱导匍匐茎的产生。吴巧玉等[13]研究结果表明赤霉素能促进植株生长，提前并延长开花性强的中晚熟植株的花期。

叶面肥属于根外肥，具有吸收快、利用率高及针对性强等特点[14]。氮元素是马铃薯生长发育中的重要元素之一，对马铃薯叶片伸展、光合作用、干物质积累和结薯数等有直接影响[15-16]，尿素是营养性叶面氮肥。邓兰生等[17]研究发现，在滴灌施肥中尿素能更好的促进植株营养生长。韦冬萍等[18]利用不同叶面肥对马铃薯品种‘合作88’进行叶面喷施，结果表明0.5%尿素或0.3%磷酸二氢钾能明显提高叶片含氮量、干物质积累和产量。钙素是植物生长所需的矿质元素，在雾培生产马铃薯过程中，喷施一定浓度的钙素可提高幼苗的抗寒能力[19]。刘喜平[20]研究表明通过叶面喷施0.6 g/m2硝酸钙可使大田马铃薯产量显著提高。李文霞等[21]研究表适量钙素可提高马铃薯植株叶绿素含量和净光合速率，延缓衰老和提高商品薯数量。

前人的研究表明对马铃薯植株进行适当的外源激素或叶面肥处理可有效提高马铃薯产量。然而，关于外源激素赤霉素与硝酸钙和尿素的组合喷施对雾培马铃薯产量的影响研究较少。因此，本试验对2个马铃薯品种雾培生产时进行一定浓度的赤霉素、尿素和硝酸钙的叶面喷施，以期探索其对雾培马铃薯生长发育和产量影响的协同机制，最终筛选出能有效提高雾培马铃薯单株结薯数的最佳叶面喷施方式。

1材料与方法

1.1试验时间地点

试验于2018年9月—2019年1月在宜宾市农业科学院本部进行。

1.2试验材料

‘中薯5号’和‘中薯19号’的脱毒试管苗，由国家马铃薯种质试管苗库（克山）提供。

1.3试验设计

试验采用双因素随机区组设计，2个品种：‘中薯5号’和‘中薯19号’；叶面喷施设6个水平：清水（CK）、GA（10 mg/L）、UREA（3 g/L）、CN（3 g/L）、GA+UREA（10 mg/L+3 g/L）、GA+CN（10 mg/L+3 g/L）。共12個处理组合，每个处理组合重复3次，小区面积1.2 m2（76株），间距为10×15 cm。

1.4试验方法

脱毒苗雾培定植14天时进行叶面喷施，每隔7天喷施一次，共喷施4次，傍晚喷施UREA，其他处理均在早上喷施，喷施时用挡板遮挡，防止处理间交叉影响，以叶面均沾满喷施液为准。定植48天取样进行相关农艺性状测定，每个重复区域随机选取5株测量，其平均值作为小区测量值。叶面积指数采用打孔法测定并折算。薯块重量大于3 g时进行采摘，最后一次采摘重量大于0.5 g的微型薯。

1.5试验仪器及化学试剂

1.5.1仪器电导率仪由成都世纪方舟科技有限公司生产，精度为0.1；pH复合电极由上海仪电科学仪器股份公司生产，精度为0.01；电热鼓风干燥箱由上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产，精度±1℃；CCM-200叶绿素测定仪由澳作生态仪器有限公司生产，精确度为±1CCI unit。

1.5.2化学试剂赤霉素由上海宇涵生物科技有限公司生产，为生化试剂；尿素和硝酸钙均由成都市科隆化学品有限公司生产，为分析纯。

1.6数据分析

采用软件DPS 9.01与Microsoft Excel 2003对试验数据进行分析。

2结果与分析

2.1不同处理对雾培马铃薯生物学性状的影响

2.1.1不同处理对马铃薯株高的影响由图1可知，‘中薯5号’和‘中薯19号’在定植48天时，不同处理下株高与CK相比具有相同趋势，GA+CN处理下2个品种株高最高。在GA、GA+UREA和GA+CN处理下，其株高均极显著高于CK，‘中薯5号’的株高分别为70.6 cm、72.3 cm和75.0 cm，较CK增加34.5%、37.8%、42.9%。‘中薯19号’的株高分别为56.8 cm、60.7 cm和61.6 cm，较CK增加43.1%、52.9%、55.2%。UREA和CN处理下，2个品种的株高与CK差异不显著。‘中薯5号’的株高在各处理下的大小依次为GA+CN>GA+UREA>GA>CK> CN>UREA；‘中薯19号’的株高在各处理下的大小依次为GA+CN>GA+UREA>GA>CN>UREA>CK。