湯 靜,楊星星,李 娜,甘 斌,秦玉芝,王云高
(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410125;2. 湖南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與良種繁育中心,湖南 長(zhǎng)沙 410219)
馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是重要的糧食兼蔬菜作物,因其適應(yīng)性強(qiáng)、生育期短、產(chǎn)量高、增產(chǎn)潛力大、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛種植[1]。隨著2015年“中國(guó)馬鈴薯主糧化”發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn),馬鈴薯成為我國(guó)稻米、小麥、玉米之外的第4大主糧作物[2]和國(guó)家糧食安全的重要保障。
6-芐基腺嘌呤(6-BA)屬于人工合成的細(xì)胞分裂素類的化合物。研究表明,細(xì)胞分裂素類,能促進(jìn)試管薯的發(fā)生發(fā)育,其中以6-BA效果最為顯著,其促進(jìn)作用主要表現(xiàn)在薯重和結(jié)薯數(shù)的同時(shí)增加上[3];6-BA在低濃度時(shí)對(duì)馬鈴薯組培苗表現(xiàn)為促進(jìn)其長(zhǎng)高和結(jié)薯,高濃度下卻表現(xiàn)為抑制作用[4];同時(shí),該激素還可誘導(dǎo)馬鈴薯苗期匍匐莖頂端隆起,促進(jìn)塊莖形成和進(jìn)一步膨大[5]。
氯吡苯脲(CPPU)是一種具有髙效細(xì)胞分裂素活性的被稱為嘌呤型細(xì)胞分裂素的類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,對(duì)水果與塊根作物的膨大具有良好的調(diào)控作用[6]。馮皎[7]研究發(fā)現(xiàn),CPPU活性比供試的其他嘌呤型類細(xì)胞分裂素具有更高的活性,6-BA促進(jìn)細(xì)胞分裂的活性僅僅是CPPU的十分之一,且CPPU促進(jìn)器官發(fā)生和誘導(dǎo)細(xì)胞分裂的活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的嘌呤類細(xì)胞分裂素 。
因此,筆者以馬鈴薯費(fèi)烏瑞它為供試品種,通過(guò)L16(43)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),以CPPU、6-BA和薯塊狀態(tài)為因素,每個(gè)因素設(shè)置4個(gè)水平,考察不同因素及水平對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯率和匍匐莖生長(zhǎng)的影響,以期為湖南省馬鈴薯高效商品薯生產(chǎn)提供栽培技術(shù)支持。
試驗(yàn)于2020年1—5月在湖南省長(zhǎng)沙市百果園進(jìn)行。供試馬鈴薯品種為費(fèi)烏瑞它,脫毒種薯購(gòu)于內(nèi)蒙古自治區(qū)。試驗(yàn)設(shè)置CPPU(A)、6-BA(B)、薯塊狀態(tài)(C)3個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)置4個(gè)水平,通過(guò)L16(43)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),共16個(gè)處理,見表1。用CPPU和6-BA溶液完全將種薯表面浸濕即可。
表1 試驗(yàn)因素與水平
1.2.1種薯處理與播種種薯按試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理晾干后拌磷肥和殺菌劑。每處理栽種10 m2,行距35~40 cm,株距15~18 cm,重復(fù)3次。
1.2.2田間管理基肥用量為復(fù)合肥75 kg/667m2,有機(jī)肥100 kg/667m2。覆膜栽培,各處理統(tǒng)一防治晚疫病,根據(jù)地頭情況統(tǒng)一灌水。
1.2.3數(shù)據(jù)記錄收獲時(shí)采集3株典型植株,統(tǒng)計(jì)其匍匐莖數(shù)量,并測(cè)量長(zhǎng)度;統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的產(chǎn)量、商品薯重量。
應(yīng)用Minitab軟件對(duì)商品薯率及產(chǎn)量進(jìn)行均值折線圖分析,應(yīng)用SPSS軟件對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析。
由表2可以看出,各處理中以處理15(A4B3C2)的產(chǎn)量最高,小區(qū)平均產(chǎn)量為1.77 kg/m2,折合產(chǎn)量1 183 kg/667m2,商品薯率為78.61%;其次是處理5(A2B1C2),小區(qū)平均產(chǎn)量為1.74 kg/667m2,折合產(chǎn)量1 158 kg/667m2,商品薯率為80.74%;最低為處理11(A3B3C1),小區(qū)產(chǎn)量?jī)H0.78 kg/m2,折合產(chǎn)量521 kg/667m2,商品薯率為89.64%。即當(dāng)使用0.5 mg/L CPPU和0.3mg/L 6-BA處理大整薯后馬鈴薯產(chǎn)量最高,比常規(guī)切塊( 處理1)播種的處理折合產(chǎn)量增加了641 kg/667m2。由表3的方差分析可知,修正模型的P=0.006<0.05,說(shuō)明該試驗(yàn)設(shè)計(jì)有顯著意義;薯塊狀態(tài)的P=0.001<0.05,說(shuō)明薯塊狀態(tài)對(duì)產(chǎn)量有顯著影響;而CPPU和6-BA的顯著性P值均大于0.05,表明2種激素處理對(duì)于產(chǎn)量的影響不如薯塊狀態(tài),其中CPPU的顯著性P值比6-BA濃度的小,說(shuō)明CPPU對(duì)產(chǎn)量的影響比6-BA大。
表2 各處理的統(tǒng)計(jì)結(jié)果
表3 以產(chǎn)量為考察指標(biāo)的方差分析
如圖1所示,較低濃度的CPPU處理有助于提高馬鈴薯的商品薯率和產(chǎn)量,當(dāng)處理濃度超過(guò)0.1 mg/L后,CPPU處理反而會(huì)降低馬鈴薯的商品薯率和產(chǎn)量;較低濃度的6-BA處理有助于提高馬鈴薯單位面積產(chǎn)量,當(dāng)處理濃度超過(guò)0.3 mg/L后,6-BA處理也會(huì)降低馬鈴薯的商品薯率和產(chǎn)量,商品薯率隨6-BA處理濃度的增加呈波浪下降趨勢(shì);切塊薯播種能獲得較高的商品率,整薯則能獲得較大的單位面積產(chǎn)量,薯塊狀態(tài)對(duì)單位面積產(chǎn)量大小的影響由大到小依次為大整薯(>50 g)>小整薯(≤50 g)>大整薯去頂,縱切>切塊(普通)。
圖1 各因素不同水平下馬鈴薯的產(chǎn)量和商品薯率
如圖2所示,CPPU處理對(duì)馬鈴薯匍匐莖數(shù)量的影響不明確,較高濃度抑制匍匐莖的伸長(zhǎng);一定濃度(0.3 mg/L)的6-BA處理可以促進(jìn)馬鈴薯匍匐莖數(shù)量的增多,但對(duì)匍匐莖的伸長(zhǎng)影響不明確;薯塊狀態(tài)對(duì)馬鈴薯匍匐莖數(shù)量的影響由大到小依次為大整薯(>50 g)>小整薯(≤50 g)>大整薯去頂,縱切>切塊(普通),即整薯播種能發(fā)生更多的匍匐莖,但是對(duì)于匍匐莖伸長(zhǎng)的影響則呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì),即切塊播種則更有利于匍匐莖伸長(zhǎng)。
圖2 各因素不同水平下馬鈴薯匍匐莖的數(shù)量和長(zhǎng)度
在CPPU、6-BA和薯塊狀態(tài)3個(gè)因素中,薯塊狀態(tài)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響顯著,切塊薯播種能獲得較高的商品薯率,整薯播種則能獲得較高的產(chǎn)量;CPPU和6-BA處理對(duì)于產(chǎn)量的影響不如薯塊狀態(tài),其中CPPU對(duì)產(chǎn)量的影響又比6-BA的大。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),3因素主要通過(guò)影響匍匐莖的生長(zhǎng)尤其是匍匐莖的數(shù)量對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量和商品薯率產(chǎn)生影響。一定濃度的(0.3 mg/L)6-BA處理可以促進(jìn)馬鈴薯匍匐莖數(shù)量的增多,整薯播種能發(fā)生更多的匍匐莖,而切塊播種則更有利于匍匐莖的伸長(zhǎng),薯塊狀態(tài)對(duì)單位面積產(chǎn)量的影響由大到小排列依次為大整薯(>50 g)>小整薯(≤50 g)>大整薯去頂,縱切>切塊(普通)。綜上所述,考慮實(shí)際生產(chǎn)中種薯運(yùn)輸和人工成本的問(wèn)題,在進(jìn)行商品薯生產(chǎn)時(shí)建議用0.1 mg/L的CPPU和0.3 mg/L的6-BA處理小整薯(≤50 g)播種更有利于產(chǎn)量增加。