（作物栽培学与耕作学专业论文）不同营养条件对雾培马铃薯生长发育的影响.pdf

摘要 不同营养条件对雾培马铃薯 生长发育的影响 作物栽培与耕作学专业硕士研究生：丁凡 指导教师：王季春教授 摘要 马铃薯是以收获块茎为产物的作物，由于病毒使得马铃薯种性退化，这是制约马铃薯 生产的主要因素。为解决马铃薯的退化问题，常采用茎尖脱毒快繁技术，并生产大量的微 型种薯及各级种薯在生产中利用生产微型薯是脱毒技术应用的关键，可以采用基质繁育、 雾化繁育和试管薯繁育等方法，但均需人工提供营养液，其营养液提供的方式包括叶面喷 施、根系喷雾以及将营养液融入基质( 或培养基) 让根系直接吸收。不同营养液提供方式 的营养吸收机理及其对结薯的影响有所不同。为了研究这种差异，本试验以三种营养液浓 度梯度、三种营养方式和三个品种为处理组合，采用三因素裂区试验设计，研究了在雾化 栽培方式下不同营养条件对不同马铃薯品种结薯性能与养分吸收的影响效果，得出以下结 论： 1 、不同营养条件对马铃薯结薯性能的影响 试验结果表明，m x 和0 $ m x 浓度梯度对马铃薯结薯性能的提高均有较好的效果，都 极显著高于0 6 m x 浓度梯度处理。o 8 m x 浓度梯度浓度处理时，三个品种的块茎数最多、 块茎重最大( 除夏波蒂) ，略高于m x 浓度梯度处理，但二者之间无显著差异。马铃薯的 块茎数和块茎重在不同营养方式之间差异均达到极显著水平，对马铃薯块茎数和块茎重的 处理效应为叶面营养与根系营养相结合 根系营养 叶面营养。不同品种在不同的营养条件 下其产量不同，总体来说，夏波蒂在各种处理组合上平均产量最高，要极显著的高于鄂薯 3 号和高原7 号。整体对三个品种块茎形成比较适宜的处理组合是m x 浓度梯度和叶面营 养与根系营养相结合处理组合与0 8 m x 浓度梯度和叶面营养与根系营养相结合处理组合。 2 、不同营养条件对马铃薯植株生长发育的影响 试验结果表明，在不同的浓度梯度处理中，植株的生长势基本相同，都是在m x 浓度 梯度和o 8 m x 浓度梯度时植株的生长势较好，二者的生长势要明显好于0 6 m x 浓度梯度 时的生长势。在不同营养方式下，只施叶面营养处理的植株在定植后各时期的株高、苇粗， 茎干重、叶面积系数等都要小于其它营养方式，在定植后2 7 d 以后表现的更加明显。叶面 营养与根系营养相结合方式和根系营养方式相比较，生艮势在定植后2 7 d 内基本相同，之 两南大学硕十学位论文 后出现了一些明显的差异。后期均表现为叶面营养与根系营养相结合优于根系营养。对于 不同的品种来说，植株的生长势也不一样，夏波蒂比鄂薯3 号和高原7 号具有较大的茎租、 株高、叶绿素含量和叶面积系数；鄂薯3 号比夏波蒂和高原7 号具有较大的根干重、根系 活力、茎干重。 3 、不同营养方式对马铃薯氮磷钾吸炊的影响 试验表明，在不同的营养方式下。叶面营养与根系营养相结合处理的植株中氮磷钾吸 收量较其它两种方式高，特别是对定楂2 7 d 之后，当匍匐茎大量发生，块茎开始形成以后， 增加作用更加明显，表现出极显著的增加作用。在只施叶面营养方式下，植株对氮磷钾吸 收量要明显减少。植株对氮磷钾的吸收速率表现为前期逐渐升高，在定植后3 7 d 达到高值， 后期逐渐减少，呈单峰变化曲线，峰值都出现在定植后3 7 d 。在整个生育进程中。由于各 器官的建成，植株对氮磷钾的需求量不断增加，氮磷钾的吸收速率逐渐升高，特别是在定 植3 7 d 左右。此时属于块茎大量发生与膨大，由于旺盛的细胞分裂和块茎的迅速建成，氮 磷钾的吸收速率明显增高，并达到峰值，而后期由于根、茎、叶的衰老和块茎的生长趋慢， 转为淀粉积累与块茎成熟，吸收速率又开始下降。在整个生育期中，植株对氮磷钾的吸收 速率都是钾 氮 磷氮磷钾在马铃薯各器官内的分配，随着生长中心的转移而发生变化， 在马铃薯叶片中的分配率以定植后1 7 d 为最高，此后逐渐下降，在块茎形成后块茎中的氮 磷钾的分配急剧上升，后期植株中5 0 左右的氮、6 0 以上磷和6 0 左右的钾都分配到块 茎中，块茎是氮磷钾的最终贮存器官。 关键词：马铃薯雾化栽培营养条件结薯性能养分吸收 i l a b s t r a c t e f f e c t so fd i f f e r e n tn u t r i t i o nc o n d i t i o no nt h e g r o w t ha n dd e v e l o p m e n to f p o t a t oi na e r o p o n i c s m a j o r ：c r o p c u l t i v a t i o na n dt i l l a g es c i e n c e c a n d i d a t e ：d i n gf a n a d v i s o r ：p r o f w a n g j i - c h u n a b s t r a c t p o t a t oj sac r o ph a r v e s t e dt u b e r , b u tt h ed e g r a d a t i o n , d u et ov i r u sa c c u m u l a t i o n , r e s t r i c t e d p o t a t op r o d u c t i o n i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mo f p o t a t od e g e n e r a t i o no ns t r e a m , p e o p l eu s u a l l y l l r a p i dp r o p a g a t i o nt e c h n i q u eo f m e r i s t e m 卸v i n l s - f r e et op l d d i l l a r g en n l n b e r ao f m i n i t u b e r a n da l lg r a d es e e dt u b e r t h ek e yo fu s et h ev i r u s - f l e et e c h n i q u ei st og e tl a r g en u m b e 临o f m i n i m b e r sb yp r o d u c m gi ns u b s t r a t ec o n d i t i o n , i na m o p o m e so ri nv i t r o ，a n ds oo n , w h i c ha l l n e e dm a n u a lw o r kt op r o v i d en u t r i t i o ns o l u t i o n t h ep r o v i d i n gm a n n e r so fn u t r i t i o ns o l u t i o n i n c l u d el e a v e ss p m ，r o o t ss p r a ya n dr o o t sa b s o r bn u t r i t i o ns o l u t i o nf r o ms u b s w a t eo rm e d i u m , w i t h i nt h ea b s o r p t i o nm e c h a n i s mo fn u t r i t i o na n de f f e c to nt u b e rp r o d u c ea a l s od i f f e r e n t i n o r d e rt os t u d yt h ed i f f e r e n c e ，t h i sr e s e a r c hh a db e e nt a k e nt h r e ef a c t o r ss p l i t - p l o tu i a ld e s i g nw i t h t h r e en u t r i t i o ns o l u t i o nc o n c e n t r a t i o ns t e p s n 愀n u t r i t i o nm a l n l e ra n dt h r e ev a r i e t i e sa sc o n t r o l c o m b i n a t i o n , t os t i i d yt h ee f f e c to fd i f f e r e n tn u t r i t i o nc o n d i t i o no nt h ep o t a t ov a r i e t i e s t u b e r i z a t i o nc a p a b i l i t ya n dt h en u t r i e n ta b s o r b t h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s 1 t h ee f f e c t o f d i f f e r e n t n u t r i t i o nc o n d i t i o no n p o t a t o t u b e r i z i n g p e r f o r m a n c e t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h em xa n do 8 m xi nc o n c e n t r a t i o ns t e p sh a dab e t t e re f f e c tt h a n t h ed i s p o s a lo f0 6 m xc o n c e n t r a t i o ns t e pi np o t a t ot u b e r i z a t i o np e r f o r m a n c eh e i g h t e n s t h r c e v a r i e t i e s t u b e ra m o u n tw a sm o s ta n dy i e l dw a sh i g h e s ti nt h ed i 印0 s a lo f 0 8 m xc o n c e n t r a t i o n s t e p ( e x c e p ts b e p o d y ) ，w h i c hw a sl i t t l eh i g h e rt h a nm x ，b u td i dn o th a v es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e b e t w e c ot h i st w oc o n c e n t r a t i o ns t e p s t h em o u n ta n dw e i g h to ft u b e rw e r em i g h t ys i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ea m o n gd i f f e r e n tn u t r i t i o nm a n n e r , t h eo r ；d e ro fe f f e c tw e mf o l i a rn u t r i t i o nc o m b i n e s w i t hr o o tn u t r i t i o n , r o o tn o l r i t i o n , f o h a rn u t r i t i o nf r o ml a r g et os m a l l t h ey i e l do fd i f f e m n t v a r i e t i e sw a sd i f f e r e n ti nd i f f e r e n tn u t r i t i o nc o n d i t i o n i na 1 1 t h ea v e r a g ey i e l do fs h e p o d yw a s h i g h e s ti na l ld i s p o s a lc o m p o u n d i n g t h eb e s td i s p o s a lc o m p o u n d i n gt op o t a t ot u b e rf o r mw e l e t h a tm xc o n c e n t r a t i o n s t e pc o m b i n e sb o t hf o l i a rn u t r i t i o n a n dr o o tn u t r i t i o n , 0 8 m x c o n c e n t r a t i o ns t e pc o m b i n e sb o 山f o l i a rn u t r i t i o na n dr o o tn u t r i t i o n 2 t h ee f f e c to f d i f f e r e n tn u t r i t i o nc o n d i t i o no np o t a t o g r o w t ha n dd e v e l o p m e n t t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h ep l a n t s g r o w t hw a s b a s i c a l l ys i m i l i nd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n n i 两南大学硕十学何论文 s t e p sd i s p o s a l t h eg r o w t hv i g o ro f p l a n t si nm x a n do 8 m xc o n c e n t r a t i o ns t e p sw a ss i g n i f i c a n t b e t t e rt h a nw h i c hi n0 6 m xc o n c e n t r a t i o ns t e p ，i nd i f f e r e n tn u t r i t i o nm a n n e l b ，t h ep l a n t s h e i g h t , s t e m sd i a m e t e r , s t e m sd r yw e i g h ta n dl a io f o i l l ys p i l l e df o l i a rn u t r i t i o nw e r es m a l l e rt h a no t h e r t w ou l a n n e r s a n dm u c hm o r es i g n i f i c a n ta f t e rp l a n t e d2 7d a y s c o m p a r e df o l i a rn u t r i t i o n c o m b i n e sw i t hr o o tn u t r i t i o nt or o o tn u t r i t i o n , t h eg r o w t hv i g o rw a sb a s i c a l l ys i m i l a ri np l a n t e d 2 7d a y s ，a n dt h e na p p e a r a n c eaf e wo b v i o u sd i f f e n c e ，i nt h el a t e ro f b e a r i n gp e r i o d ，t h eg r o w t h v i g o ro ff o l i a rn u t r i t i o nc o m b i n e sw i t hr o o tn u t r i t i o nw a s b e t t e rt h a nr o o tn u t r i t i o n f o rd i f f e r e n t v a r i e t i e s ，p l a n t s g r o w t hv i g o rw a s a l s od i f f e r e n t , s h e p o d yh a dab i g g e rs t e m sd i a m e t e r , h e i g h t , c h l o r o p h y l lc o n t e n ta n dl a it h a ne s h u - 3a n dg a o y u a n - 7 e s h u - 3h a d ab i g g e rr o o t sd r yw 啦龇 r o o t sa c t i v i t y , s t e m sd r y w e i g h tt h a ns h e p o d ya n dg a o y u a n - 7 s 3 t h ee f f e c to f d i f f e ”n tn u t r i t i o nm a u n e l - $ t oa b s o r bo f n p k t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a ti nd i f f e r e n tn u t r i t i o nm 毗t h ep l a n t s n p ka b s o r p t i o no ff o l i s r n u t r i t i o nc o m b i n e sw i t l lr o o tn u t r i t i o nw a sn 蛳t h a no t h e rt w om a l l x l e r s w h e ns t o l o na n dt u b e r w a sb e g i n n i n gt of o r m , e s p e c i a l l ya f t e rp l a n t e d2 7d a y s ，t h et u b e rw a sf o r m i n g , t h e 耐l a n c e e f f e c tw a sm u c hm o r eo b v i o u s l y , p u t t e dl | pn 】i g h t ys i g n i f i c a n tl e v e l t h ea l n o r p t i o no f n p kw a s s i g n i f i c a n tr e d u c e di nt h em a i m e ro fo n l ys p i l l e df o l i a rn u t r i t i o n t h ea b s o r p t i o nr a t eo fn p k g r a d u a l l yh o i s t e di nt h ep r o p h a s e ，t h em a xa b s o r p t i o nr a t ew a sa p p e a r e dj np l a n t e d3 7d a y s ，a n d t h e ng r a d a a u yr e d u c e d n ”a b s o r p t i o nr a t eo fn p kw a sas i n g l ea p e xc u r v e ；a n dt h em a x a b s o i p t i o nr a t ea p p e a r e di nt h ed a ya f t e rp l a n t e d3 7d a y s i nt h ew h o l eg r o w t ha n dd e v e l o p m e n t c o u r s e ，t h ed e m a n da m o u n to fn p kw e r ec e a s e l e s si n c r e a s i n ga n da b s o 删o nr a t eg r a d u a l l y h o i s t i n gw i t h i no r g a nw f o r m i n g , e s p e c i a l l ya b o u tj nt h ed a ya f t e rp l a n t e d3 7d a y s j nt h i s p 甜o d , o w i n gt oh e a r t yc e l ld i v i s i o na n dm b e rs w i f tf o r m , t u b e rf o r mf a s ta n dg r o w t h ，a n dt h e a b s o r p t i o nr a t eo f n p ko b v i o m l yh e i g h t , t h r o u g ht ot h el 吣g h e s t , t h e ng r a d u a l l yd r o po f f i nt h e w h o l eg r o w t hp e r i o dt h eo r d e ro f n p ka b s o 删o nr a t ef i - o mh i g i it os l o ww a sn ，p ，a n di ct h e d i s t r i b u t i o no fn p ki ne a c ho r g a nw a sc h a n g e da l o n gw i t ht h eg r o w t hc e n t r a lt r a n s f e r , t h e d i s t r i b u t i o nr a t eo fn p ki nl e a v e sw a sh i g h e s to i li n i t i a ls t a g e st h e ng r a d u a l l y d r o p ；t h e d i s t r i b u t i o nr a t eo fn p ki l lm b e rw a sh o i k i n ga f t e rt h et u b e rw a sf o r m i n g f i n a l l yt h et u b e r d i s t r i b u t e dn e a r l y5 0 0 , 4n ，m o l et h a n6 0 pa n dn e a r l y6 0 i ct h et u b e rw a st h ef i n a l l yo r g a no f n p k s t o c k p i l e k e yw o r d s ：p o t a t oa e r o p o n i e sc u l t u r e n u t r i t i o nc o n d i t i o n ； p e r f o r m a n c eo f t u b e r i z a t i o n a b s o r p t i o no f n u t r i t i o n ； i v 独创性声明 学位论文题目：丕回萱羞盘佳盘霆鳖旦耸蔓生苤发直煎爱煎 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者：丁胗 签字日期：z 。，年月，矿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 ，衫 学位论文作者签冬：丁乃导师签名：澎7，。学位论文作者签冬：j 肜 导师签名：炉一 7， 签字日期：7 年石月c 矿日 签字e l 期：硎年6 月一日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第1 章文献 ：= 述 第1 章文献综述 1 1 马铃薯生产概况与马铃薯脱毒微型薯生产的意义 1 1 1 马铃薯生产概况及脱毒技术应用 马铃薯( s o l a n u mt u b e r o s u m 助又名土豆、洋芋、山药蛋等，是茄科茄属多年生草本块 茎植物，起源于南美安底斯山脉，后经欧洲传遍世界。现在是世界上仅次于玉米、水稻和 小麦的第四大粮食作物，在许多国家还是主要的蔬菜作物。不仅具有重要的经济价值，同 时也是植物生物学基础研究的重要模式植物目前全世界有1 4 6 个国家种植，总面积1 8 0 0 万h m 2 左右，主要分布在欧洲和亚洲。主产国是中国、俄罗斯、波兰、印度、美国等世 界马铃薯平均单产水平为1 5 t h m 2 左右，单产水平最高的是荷兰为4 4 8 t l m a 2 ，其次是英国、 法国、美国、日本等为3 2 3 7 t h m 2 【l 】我国是世界第一大马铃薯生产国，据统计，2 0 0 5 年栽培面积为4 5 0 万h m 2 ，总产量6 6 8 0 万t ，总播种面积和总产量均已跃居世界第一【2 l 。和 发达国家相比。单产水平很低，具有较大发展潜力。 马铃薯退化是由病毒侵染及其在薯块内积累引起的，马铃薯退化后一般减产2 0 3 0 ， 严重者减产8 0 以上p 】。病情逐年加重，严重者失去发芽能力最后失去利用价值，给世界马 铃薯生产带来十分严重的危害，这个问题同样困扰着我国的马铃薯生产，栽培面积及产量 难以进一步提高。 侵染马铃薯的病毒有3 0 余种，危害最严重的有5 6 种，还有类病毒1 种 4 1 。在我国主要 侵染马铃薯的病毒有7 种，它们是p v x ，p 、吖，p v s ，p v m ，p a m v ，p a v ，p l r v | 【s j ，其 余侵染马铃薯的病毒是来自其它寄主植物的病毒嗍，主要来自烟草、番茄、甜菜、苜蓿。 引起马铃薯茎斑驳病、马铃薯皮斑，花叶病、坏死病，马铃薯花束病、杂斑病、卷叶病和 黄化病【7 8 l ，只在局部地区和个别马铃薯品种危害，而马铃薯块茎类病毒在我国许多栽培品 种和实生种子亲本中存在睁1 e 1 由翠菊黄化类菌原体引起的马铃薯紫顶萎蔫和马铃薯丛枝 类菌原体引起的马铃薯丛枝病在国内尚未见报道。马铃薯生产过程中容易退化，是马铃薯 生产上长期普遍存在的问题。采用已经退化的薯块作种，即使给予优良的水肥等环境条件 和先进的栽培技术，也不能获得高产。防止退化是实现马铃薯高产的关键措施之一 采用诸如自然选择、热处理、化学药剂处理等方法脱除病毒效果不佳。1 9 5 5 年m o r e l 等人以马铃薯为材料，利用茎尖组织培养，获得了无病毒植株【”l 。这个试验的成功，为马 铃薯脱毒开辟了新途径。现在几乎所有马铃薯生产国都在使用这种技术。马铃薯脱毒去除 了主要病毒，恢复了原品种的特征特性，达到了复壮的目的。脱毒薯在一定种植时期内。 没有病毒、细菌和真菌病害，其生活力特别旺盛。黄华康以人西洋带毒和末带毒苗为材料。 对其栽培生理的特性研究表明：脱毒苗植株大田生长期间叶面积明显增加，定植后3 0 天叶 面积指数上升快，曲线峰值高：而对照定植后3 0 天生长慢，峰值较低，后期下降快；播后 两南大学硕七学位论文 8 0 天脱毒苗叶片叶绿素含量比对照高1 2 5 0 , t ”1 马厚强以泰山1 号的带毒薯和脱毒薯为材 料试验表明：脱毒植株吸收氮、磷、钾的能力强i l ”。 在国外许多马铃薯种薯生产大国，脱毒种薯生产不仅已形成专业化的各级种薯专业生 产农场，而且已变成法律化的良种繁育制度。如荷兰的h e t t e m a 种薯公司，其种薯播种面 积4 5 0 0 公顷，而一般的农场种薯播种面积大都在6 0 公顷左右【1 4 】我国在七十年代利用茎尖 脱毒技术除去病毒。并在1 9 8 8 年，由天津市农科院蔬菜所副研究员王炳君等，建成第一个 马铃薯无毒微型薯快繁体系。至今我国己获得百余个品种的脱毒薯，其中包括各地种植的 主栽品种数十个，并在全国涌现出一批年生产微型薯超过1 0 0 0 万粒的规模生产单位，微型 薯生产能力已达1 2 亿粒【l ”。 1 1 2 马铃薯微型薯生产的意义 推广马铃薯脱毒种薯，增产效果十分显著，一般增产幅度在3 0 以上，有的甚至已达 到1 0 0 以上。随着脱毒马铃薯在生产上的应用，其增产优势使得脱毒种薯在市场上的需 求大增全国脱毒马铃薯种薯的普及率仅1 5 2 0 1 6 1 马铃薯种薯生产作为马铃薯作物生 产的重要环节，构建一个合理、完善的种薯生产体系对其产量和品质无疑是有力的保障【1 1 。 因此，提高马铃薯脱毒原原种种薯繁殖倍数，降低生产成本，加快马铃薯脱毒种薯的推广 速度，提高马铃薯生产效益，是当前我国马铃薯生产的关键所在。这不仅为生产上提供大 量的无毒良种，并有助于种质资源保存，品种交流和长距离运输，促进马铃薯生产发展上 无疑具有重要的现实意义【”1 雾化栽培方法生产脱毒微型薯，繁殖系数可提高1 咐。倍， 单株结薯可达4 0 - - 6 0 粒，还可以解决培养基质问题，降低病害侵染有着其独特的优点【l 川 1 2 作物叶面营养与根系营养的效应与生理机理研究 1 2 1 作物叶面营养的效应与生理机理研究 1 2 1 1 作物叶面营养的效应 叶面营养又叫叶面施肥、根外施肥，是把作物所需的营养类、调解类物质施用于作物 叶面，通过叶表皮细胞和气孔进入植物体的施肥方法 2 0 1 叶面施肥的效果主要决定于叶片 的吸收作用o ” 叶面肥在农业生产中的应用和研究具有悠久的历史早在2 0 0 多年前，浙江省乐清县 虹桥农民就用河泥粪对水稻进行叶面施用 2 2 1 农业化学创始人之一的b r c c , e h r o 认为，叶子 在吸收水滴的同时能够像根一样地把营养物质吸收到植物体中去。在1 9 世纪4 0 年代，英国 的e g o r i e 用试验证明植物的茎和叶能吸收营养物质的事实。b u l s o n 用铁盐溶液来治疗植物 叶部失绿病得到很好的效果。1 9 2 9 年苏联的两位科学家用莴苣作材料，证明植物能够经 过叶部而同化镁和钾1 9 4 1 年发表了叶面吸收的微量元素对于植物光合作用显著作用的论 文。法尔费里成功地测定了盐类渗入叶内的速度，比如硝酸盐中的钾经过- - , b 时后进入叶 2 第1 章文献综述 内，而氯化钾中的钾则需3 0 分钟：镁渗入植物内的速度视和它结合的阴离子而定，硫酸镁 中的镁经3 0 分钟而达叶内，而氯化镁中的镁则需1 5 分钟 2 4 1 。在1 9 5 5 年日内瓦举行的国际和 平利用原子能会议中，有数篇论文对叶面施肥进行了阐述口“如美国的a o k 和m a r i d i 御立 用其首创的方法研究了影响烟叶吸收n 标记尿素的因素；奥地利的c a r s o n t c l 致力于”p 标 记示踪研究叶面养分的吸收规律；另外还有许多有关叶面喷施微量元素的应用研究。结果 认为经由叶面而吸收的养分，与根部吸收的一样均能作为营养而利用，它们对于光合过程 和植物体内酶的活动均有同样的影响李赫切尔和瓦西里耶娃以锌、锰、硼、碘的盐溶液 对向日葵、蚕豆、橡胶草、八仙花和紫苏的叶部喷施证明，这些微量元素都增加了植物光 合作用强度。 随着研究手段的进步，植物从叶部吸收养分的机理和途径的研究更加全面深入。日本 兵库县立中央农业技术中心，用1 4 c 、3 2 p 、4 5 c a g 【射性同位素分别对西红柿幼叶和根的吸收 情况进行研究嗍，结果表明，涂抹在叶背面或叶边沿上的移动分布率高这些同位素示踪 技术以及植物营养分子水平的研究为现代叶面营养的研究提供了有效的手段和保障，同时 能够进一步发现叶面施肥的理论基础及其机理，并为叶面肥的广泛应用提供了科学依据 1 2 1 2 作物叶面营养的生理机理 叶面营养的吸收首先必须穿过叶片表面的角质层，而一般陆生植物叶片的表皮细胞覆 盖着蜡质，而蜡质是半疏水性的脂肪酸聚合物，它使叶片不易被溶液浸润，这是叶面施肥 时养分被吸收的一个主要障碍，蜡质使叶片无法大量快速地吸收养分鲫。此外，气孔多的 下表皮细胞能更好地进行叶面吸收，这可能是由于下表皮细胞存在一种叫做外连丝 ( e c t o d c s m a t a ) 的姑构的原因【2 ”。营养物质在叶面角质层膜上的通透性，由于方向的不同而 吸收的速度也不同。水、无机离子及有机物的透过是向内侧，即向原生质的方向透过比相 反方向快同时，透过的难易程度还要看物质，如尿素的透过性具有特异性，这是由于尿 素使角质层分子间的结合发生变化，膜变得粗糙而引起的特异效果。喷施于叶面的养分可 以透过角质层已被证实，如在玉米、小麦上喷施尿素，在l 6 小时内即有5 0 的尿素被叶 面吸收8 卵。 1 2 2 作物根系营养的效应与生理机理研究 1 2 2 1 根系营养与根系生长发育研究 1 9 2 7 年。h a l e s 首次探讨根系在土壤中的分布状况和根系利用土壤水分的范围。此后， 水分，养分对根系生长的影响，根系生长与吸收水分、养分关系的研究日益增多，并且取 得了较大的发展，为根系生物学( r o o t b i o l o g y 或r a d i c i a lb i o l o g y ) 研究奠定了基础。根 系的生理功能包括：尉定，支持、吸收、分泌、合成、贮藏、感受外界环境等诸方面。近 年来关于根系生理功能的研究主要集中在根系的吸收、合成、分泌和土壤环境的感知方面。 根具有旺盛代谢功能，同时也是作物一生中感受环境最敏感，调节能力最强的生长发育调 眄南人学硕十学位论文 节中心。 植物主要是通过根系从土壤或介质中汲取水分和养分，因此水分与养分的有效性取决 于根系的生长状况，例如根系的分布、报系体积与总表面积、根系活力等性状，都可能影 响到根对水分、养分的吸收和养分向根系表面迁移9 ”。根系发达，作物吸收的水分与养分 就多，而通过蒸发损失的水分就少，养分利用率也高，反之亦然。 根系生理活性直接反映根系生理功能的强弱。根系活性随生育期的变化与根系生长过 程像是，可分为三个阶段：慢增强阶段：快速增强阶段；活性降低阶段。一般说来，植物 的根系生理活性，从苗期到开花期一直增加，开花期以后下降，其生育期变化呈单峰曲线 圈，但还有一些植物有其独特的变化规律王志芬等嘲认为，小麦根系”p 吸收活力的变化 大致可分为两个阶段，第一个阶段为冬前分孽到来年返青，此阶段根系”p 吸收活力的变化 动态与气候变化特点相适应，随着气温的降低而降低；第二个阶段从返青到成熟，此阶段根 系3 2 p 吸收活力首先迅速增加，到孕穗前后达到高峰，抽穗后又下降。刘殿英等删以冬小麦 为材料研究n 还原强度、总吸收面积与活跃吸收面积三个不同指标根系活性的变化指出， 返青期到拔节期三种根系活性指标均表现出增加的趋势，拔节期其增加趋势缓慢，开花后 t t c 还原强度迅速下降，总吸收面积与活跃吸收面积仍有增加。灌浆期后下降。 根系性状与地上部性状之间存在良好的相关关系嗍，而且根系干物质的积累与地上部 分干物质存在着正向协同关系。判断根系是否发达的地上部主要指标顺序为：茎租、冠干 重、冠鲜重、株高、分枝数。 1 2 2 2 根系营养的吸收机理 根系是植物吸收营养的主要器官，它吸收营养的部位都是根尖未栓化的部分过去不 少人分析过进入根尖的矿质元素，发现根尖分生区积累最多，由此以为根尖分生区是吸收 矿质元素最活跃的部位。后来更细致的研究发现，根尖分生区大量积累离子是因为该区域 无输导组织，离子不能很快运出而积累的结果；而实际上根毛区才是吸收矿质离子最快的 区域，根毛区积累离子较少是由于离子很快运出根毛区的缘故3 6 】。 根系吸收营养要进过以下几个步骤：一、离子被吸附在根系细胞的表面。二、接触交 换。离子交换按“同荷等价”的原理进行，即阳离子只能同阳离子交换，阴离子只能同阴离 子交换，而且价数必须相等( 3 7 1 。 1 3 马铃薯对营养的吸收特性 1 3 1 马铃薯对营养元素的反应 氮是蛋白质，核酸、磷脂的主要成分而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要 组成部分，它们在生命活动中占有特殊作用”马铃薯缺氮表现为基部叶片变黄，并逐渐 向上部叶扩展，每张叶片先沿着叶缘褪绿变黄，并逐渐向中心叶扩展；楂株表现茎干细弱 4 第1 章文献综述 矮小，叶片表现小而色淡且略呈直立状【3 b j 。m i t s u m 研究表明：n 0 3 - n 可以刺激马铃薯匍匐 茎分枝，促进主茎生长，n i + n 可以促进块茎膨丈0 9 1 磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，它与蛋白质合成，细胞分裂、细胞生长有密切 关系；此外，它还参与碳水化合物的代谢与运输，对马铃薯块茎的生长有利1 4 0 1 。马铃薯缺 钾表现为植物暗黑纤细，叶片卷曲呈杯状，叶片与叶柄均向上直立；严重缺磷时，植株基 部小叶叶尖先褪绿变褐，并逐渐向全叶扩展，最后整片叶片枯萎脱落 钾在植物体内可以作为6 0 多种酶的活化剂，在碳水化合物的代谢、呼吸作用及蛋白质 代谢中起重要作用0 6 1 。马铃薯是一种喜钾植物，在整个生育期中对钾的需求都很大马铃 薯缺钾时，病症自下而上发展，下部叶片首先出现病症，植株生长变慢，节间变短，里丛 生状；叶片的叶尖和叶缘变褐变枯焦，叶面上常出现褐色坏死斑点或斑块，小叶叶尖萎缩， 叶片向下卷曲，叶脉下陷；缺钾严重时植株呈“项枯, q 4 z l 。 1 3 2 马铃薯对主要元素吸收规律 提高单产、增强抗病性、增加耐贮性是增加马铃薯经济效益，降低生产成本的有效途 径。马铃薯产量和商品性除品种、种薯质量和土壤肥力等因素外，与栽培措施关系极大 马铃薯各生育时期，因生长发育阶段不同，所需养分也不同。块茎含丰富的营养物质，生 长初期吸收养分较少，对氮磷钾的吸收约占生育总量的2 5 ，到生育中期，特别是块茎迅 速膨大期是需肥高峰期，约占全生育期吸收量的5 0 左右，在淀粉积累期即生育后期，养 分的吸收量又占全生育期的2 5 左右，马铃薯现蕾开花期为吸肥高峰期【4 3 1 根据马铃薯的 生长规律，应采取：前促、中控，后保的施肥原则。前期应尽可能的使马铃薯早生快发， 多分枝，形成一定的丰产苗架，施肥上以氦磷为主。中期控制茎叶生长，促使其转入地下 块茎形成与膨大，后期不能使叶色过早落黄，以保持叶片光合作用效率，多制造养分供地 下块茎膨大。马铃薯施肥水平应根据土壤的保肥、供肥能力，以及产量指标来确定。在了 解马铃薯根系营养生理机理的基础上，根据整个生育期对养分的吸收特点，要求的产量水 平及不同的气候条件等因素，合理施用肥料及适时增施叶面肥料，充分协调其地上部与地 下部之间的关系，这是马铃薯实现高产、优质的重要措施。 1 3 3 马铃薯的营养特点 马铃薯是高产喜肥作物，对肥料的反应非常敏感，从马铃薯的整个生长过程来看，产 量的高低与土壤营养条件有很大的关系。土壤供肥不足，产量水平低。而施肥过鼋或时期 不当，也会造成减产。据高炳德田( 1 9 8 4 ) 间实验报道，同薯8 号每生产i t 鲜薯吸收氮、 磷、钾分别为4 3 8 - 4 0 3 6 、0 7 9 z - 0 0 4 、6 5 5 士1 7 0 k g 。内蒙古农业科学研究所试验表明】， 亩产块革a 5 0 0 k g 时，需要从土壤中吸收氮8 3 k g 、磷3 3 k g 钾1 5 3 k g 、每增产块摹5 0 0 k g ， 需要增施氮2 7 5 k g 、磷k g ，钾5 1 k g ，由此可见，马铃薯对肥料三要素的需要是以钾最多， 氮次之，磷最少，氮、磷、钾三者的比例约是2 ：i ：4 。 5 西南大学硕士学位论文 有研究表明m ：马铃薯各生长时期对氦、磷、钾的分配量不同，幼苗期很少，仅分别 占全生育期总量的1 9 、1 7 5 和1 7 ，几乎全部分配到茎叶中；发棵期猛增，分别占总 量的5 6 、4 8 5 和4 9 0 ，主要分配向茎叶，占6 7 0 0 ，其次是块茎，占3 3 ；结薯期分配量 分别占重量的2 5 、3 4 和3 4 ，以块茎为主，占7 2 ，而茎叶只占2 8 。马铃薯对c a 、 m g 、s 的吸收动态、分配状况与氮磷钾的趋势基本相同，不同的是分配方向主要是茎、叶、 根，块茎的分配比例较少。每生产i t 块茎，吸收的c a o 、和m g o 分别为0 6 8 k g 和0 3 2 k g 。 马铃薯对微量元素的吸收很少，每生产2 0 缺茎，吸收的c u 为4 4 9 ，m n 4 2 9 、m 0 7 4 9 ，z n 9 9 9 【4 ”。 1 4 马铃薯叶面营养机理研究进展 1 4 1 马铃薯叶面肥的发展状况 叶面施肥是对马铃薯营养生长过程中各种营养的协调和补充，通过这种施肥方式可以 在一定程度上提高马铃薯自身对环境的适应调节能力，进而在增强马铃薯的抗逆力，提高 马铃薯的产量、质量和预防病害等方面起到积极的作用即i 。 目前。马铃薯叶面营养的研究主要集中在不同种类叶面肥在产量上的对比试验。市面 上叶面肥种类繁多，主要有植物动力2 0 0 3 、甘薯膨大素、磷酸二氢钾、喷施宝、丰收素等， 但是据众多研究试验【4 ”2 1 表明：只有植物动力2 0 0 3 对各个马铃薯品种都存在显著增产效果。 例如赵贵宾、陈祖敬【”1 研究表明喷施叶面营养对马铃薯生长有一定的影响，主要表现在对 每株个数和块茎重量的影响：在他们选择的品种上，植物动力2 0 0 3 对马铃薯的产量和生物 性状影响最大，增产幅度达到4 0 以上，应该是马铃薯生产中首选产品。孔令强，张霞p 2 l 等研究也表明喷施植物动力2 0 0 3 比其他叶面肥增产效果明显。但是关于叶面肥对马铃薯品 质影响相对研究的要少一些，何建平等哪研