廖霏霏，杜勇利，熊 湖，張德銀

（宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 宜賓 644000）

中國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)面積和產(chǎn)量居世界之首[1]，然而中國(guó)的馬鈴薯單產(chǎn)水平卻低于世界平均水平[2]。造成單產(chǎn)低的主要原因是脫毒種薯應(yīng)用率較低，僅占全國(guó)馬鈴薯種植面積的30%[3]。提高脫毒原原種的生產(chǎn)效率是解決馬鈴薯產(chǎn)量低的關(guān)鍵[4]。霧培法作為一種生產(chǎn)脫毒馬鈴薯原原種的新型技術(shù)[5]，較傳統(tǒng)基質(zhì)栽培方法具有可控性、生產(chǎn)自動(dòng)化、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)[6,7]。為優(yōu)化該技術(shù)，在營(yíng)養(yǎng)液配方、生產(chǎn)管理方式、抗逆性、霧培設(shè)施等方面進(jìn)行了大量研究[8-10]。同時(shí)，在葉面噴施外源激素和葉面肥方面也有不少報(bào)道。陳亞蘭[11]和吳巧玉等[12]研究表明，赤霉素能促進(jìn)植株生長(zhǎng)，對(duì)馬鈴薯原原種的單株結(jié)薯數(shù)有重要促進(jìn)作用。鄧蘭生等[13]研究表明，在滴灌施肥中尿素能更好的促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)。韋冬萍等[14]利用不同葉面肥對(duì)馬鈴薯品種‘合作88’進(jìn)行葉面噴施，結(jié)果表明0.5%尿素或0.3%磷酸二氫鉀能明顯提高葉片含氮量、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量。劉喜平等[15]研究表明，通過葉面噴施0.6 g∕m2硝酸鈣可使大田馬鈴薯產(chǎn)量明顯提高。李文霞等[16]研究表明，適量鈣素可提高馬鈴薯植株葉綠素含量和凈光合速率，延緩植株衰老和提高商品薯數(shù)量。大量研究表明，適宜濃度的外源激素或葉面肥處理植株可有效提高馬鈴薯產(chǎn)量[17-20]。然而，關(guān)于外源激素赤霉素與硝酸鈣和尿素的組合噴施對(duì)霧培馬鈴薯生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響研究較少。因此，本研究以‘中薯5 號(hào)’為試驗(yàn)材料，在霧培生產(chǎn)時(shí)采用一定濃度的赤霉素、尿素和硝酸鈣進(jìn)行葉面噴施，篩選能有效提高霧培馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)的最佳葉面噴施方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間地點(diǎn)

2018 年9 月～2019 年5月在宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行，分別為春季（1～5 月）和秋季（9 月～翌年1月）兩季試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)材料

‘中薯5 號(hào)’脫毒試管苗，由國(guó)家馬鈴薯種質(zhì)試管苗庫(kù)（克山）提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，葉面噴施7個(gè)處理：清水（CK）、赤霉素（GA：10 mg∕L）、尿素（UREA：3 g∕L）、硝酸鈣（CN：3 g∕L）、赤霉素（GA）+ 尿素（UREA）（10 mg∕L + 3 g∕L）、赤霉素（GA）+硝 酸 鈣（CN）（10 mg∕L+3 g∕L）、尿 素（UREA）+ 硝酸鈣（CN）（3 g∕L + 3 g∕L）。每個(gè)處理組合重復(fù)3 次，小區(qū)面積1.2 m2（76 株），間距為10 cm × 15 cm。

1.4 試驗(yàn)方法

脫毒苗霧培定植14 d 時(shí)進(jìn)行葉面噴施，每隔7 d 噴施1 次，共噴施4 次，傍晚噴施尿素，其他處理均在早上噴施，噴施時(shí)用擋板遮擋，防止處理間交叉影響，以葉面均沾滿噴施液為準(zhǔn)。定植48 d 取樣進(jìn)行相關(guān)農(nóng)藝性狀測(cè)定，包括株高（直尺測(cè)量）、根長(zhǎng)（直尺測(cè)量）、莖粗（游標(biāo)卡尺測(cè)定）、匍匐莖長(zhǎng)（直尺測(cè)量）、匍匐莖數(shù)、葉面積指數(shù)（打孔法測(cè)定并折算）、葉綠素含量指數(shù)（CCM-200 葉綠素測(cè)定儀測(cè)定）、干物質(zhì)（采用烘干稱重法計(jì)算）、單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取5株測(cè)量，其平均值作為小區(qū)測(cè)量值。

薯塊重量大于3 g 時(shí)進(jìn)行采摘，最后一次采摘重量大于0.5 g的微型薯。

1.5 試驗(yàn)儀器及化學(xué)試劑

1.5.1 儀 器

電導(dǎo)率儀（成都世紀(jì)方舟科技有限公司），精度為0.1；pH 復(fù)合電極（上海儀電科學(xué)儀器股份公司），精度為0.01；電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），精度± 1℃；CCM-200葉綠素測(cè)定儀（澳作生態(tài)儀器有限公司），精度為± 1 CCI unit。

1.5.2 化學(xué)試劑

赤霉素（GA）（上海宇涵生物科技有限公司），生化試劑；尿素（UREA）和硝酸鈣（CN）（成都市科隆化學(xué)品有限公司），分析純。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用軟件DPS 9.01 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和處理平均值多重比較（LSD 法），以及皮爾遜（Pearson）相關(guān)性分析，使用Microsoft Excel 2003進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葉面處理對(duì)株高的影響

‘中薯5號(hào)’在定植48 d時(shí)，GA+CN處理下株高最高，春季（90.07 cm）高于秋季（75.04 cm），較CK分別增加249.31%、42.83%。在GA和GA+UREA處理下，秋季的株高分別為70.56和72.35 cm，春季的株高分別為89.02 和88.93 cm，以上3 個(gè)處理均顯著高于CK，但3個(gè)處理間差異不顯著。UREA、CN和UREA+CN 處理下，2 個(gè)季節(jié)的株高與CK 差異不顯著，但UREA+CN處理后株高均稍低于CK。在秋季，‘中薯5號(hào)’的株高在各處理下的大小依次為GA+CN＞GA+UREA＞GA＞CK＞CN＞UREA＞UREA +CN；在春季，‘中薯5 號(hào)’的株高在各處理下的大小依次為GA+CN＞GA＞GA+UREA＞UREA＞CK＞UREA + CN＞CN（圖1）。

圖1 不同處理植株定植48 d的株高Figure 1 Plant height after 48 days of transplanting under different treatments

2.2 不同葉面處理對(duì)根長(zhǎng)的影響

春秋兩季，部分處理對(duì)植株的根長(zhǎng)影響不同。在秋季，‘中薯5 號(hào)’定植48 d 時(shí)GA + CN 處理下根長(zhǎng)為85.76 cm，顯著高于CK（73.33 cm）；GA、UREA、CN 和GA + UREA 處理下，根長(zhǎng)稍長(zhǎng)于CK，但差異不顯著。在春季，GA + UREA處理下根長(zhǎng)最長(zhǎng)（74.88 cm），但與CK（64.81 cm）相比差異不顯著；在UREA、CN 和UREA + CN 處理下，根長(zhǎng)稍短于CK，但差異不顯著（圖2）。

圖2 不同處理植株定植48 d的根長(zhǎng)Figure 2 Root length after 48 days of transplanting under different treatments

2.3 不同葉面處理對(duì)莖粗的影響

春秋兩季‘中薯5 號(hào)’在定植48 d 時(shí)，不同處理對(duì)植株的莖粗影響不同。在秋季，GA、GA +UREA 和GA + CN 處理下，莖粗均顯著粗于CK，增幅分別為24.09%、23.64%、25.91%，三者間差異不顯著，UREA、CN、UREA+CN 與CK 相比差異不顯著；莖粗從大到小分別是GA+CN＞GA＞GA+UREA＞UREA＞CN＞CK＞UREA+CN，大小分 別 為6.93， 6.83， 6.80， 5.95， 5.78， 5.50 和5.43 mm。在春季，所有處理對(duì)植株莖粗的影響不顯著（圖3）。

圖3 不同處理植株定植48 d的莖粗Figure 3 Stem diameter after 48 days of transplanting under different treatments

2.4 不同葉面處理對(duì)匍匐莖長(zhǎng)的影響

在春秋兩季，GA、GA+UREA和GA+CN處理下，‘中薯5號(hào)’在定植48 d時(shí)匍匐莖長(zhǎng)均顯著大于CK，但3 個(gè)處理間差異不顯著。在秋季，GA+CN處理下‘中薯5 號(hào)’匍匐莖長(zhǎng)最長(zhǎng)（24.18 cm），為CK的4.52倍；在春季，GA+UREA處理下匍匐莖最長(zhǎng)（65.65 cm），為CK的2.60倍。UREA、CN、UREA+CN與CK相比，兩個(gè)季節(jié)差異均不顯著（圖4）。

圖4 不同處理植株定植48 d的匍匐莖長(zhǎng)Figure 4 Stolon length after 48 days of transplanting under different treatments

2.5 不同葉面處理對(duì)匍匐莖數(shù)的影響

在春秋兩季，不同處理對(duì)植株匍匐莖數(shù)量的影響不同。在秋季，GA、GA + UREA 和GA + CN處理下，匍匐莖數(shù)均多于CK，分別為6.50，6.00和5.75條，但差異不顯著；在春季，僅UREA處理的匍匐莖數(shù)量較CK 增加0.7 條，但差異不顯著。同一處理下，春季匍匐莖數(shù)量均高于秋季（圖5）。

圖5 不同處理植株定植48 d的匍匐莖數(shù)Figure 5 Stolon number after 48 days of transplanting under different treatments

2.6 不同葉面處理對(duì)葉面積指數(shù)的影響

在秋季，GA、UREA、GA+UREA和GA+CN處理下，‘中薯5號(hào)’在定植48 d時(shí)葉面積指數(shù)（Leaf area index，LAI）均極顯著高于CK，分別為7.78、5.69、7.80、9.46，是CK 的2.41、1.76、2.41、2.93 倍；在UREA + CN 處理下LAI 值顯著高于CK；UREA、CN 和UREA + CN 處理間差異顯著。在春季GA、GA+UREA和GA+CN處理下，‘中薯5號(hào)’在定植48 d 時(shí)LAI 值均極顯著高于CK，分別為11.45、11.87 和11.36，是CK 的2.30、2.38 和2.28倍（表1）。

表1 不同處理對(duì)葉面積指數(shù)的影響Table 1 Effects of different treatment on leaf area index

2.7 不同葉面處理對(duì)葉綠素含量指數(shù)的影響

植株定植48 d 時(shí)，秋季‘中薯5 號(hào)’的葉綠素含 量 指 數(shù)（Chlorophyll content index， CCI）在GA、GA + UREA 和GA + CN 處理下均極顯著低于其他處理；春季‘中薯5 號(hào)’的CCI 值在GA 處理下顯著低于CK，在GA + UREA 和GA + CN 處理下極顯著低于CK（表2）。

表2 不同處理對(duì)葉綠素含量指數(shù)的影響Table 2 Effects of different treatment on chlorophyll content index

2.8 不同葉面處理對(duì)干物質(zhì)含量的影響

不同處理對(duì)秋季和春季植株干物質(zhì)含量影響不同。在秋季，定植48 d 時(shí)GA 處理下‘中薯5 號(hào)’干物質(zhì)含量極顯著高于其他處理，占全植株的17.33%，是CK 的1.91 倍，而其他處理間差異不顯著。在春季，GA + UREA 處理顯著降低干物質(zhì)含量，其他處理與CK相比差異不顯著（表3）。

表3 不同處理對(duì)干物質(zhì)含量的影響Table 3 Effects of different treatment on dry matter content

2.9 不同葉面處理對(duì)單株產(chǎn)量和結(jié)薯數(shù)的影響

GA 對(duì)單株產(chǎn)量和結(jié)薯數(shù)的影響顯著。在秋季，單株結(jié)薯數(shù)從高到低依次是GA＞GA + CN＞GA + UREA＞CK＞UREA+CN＞CN＞UREA，分 別 為12.20，11.42，10.68，8.19，7.80，7.36 和6.68 粒；GA、GA+UREA和GA+CN處理下，單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)與CK 間差異極顯著，較CK 分別增加41.89%、33.96%、50.92%和48.96%、30.40%、39.44%；UREA 處理下單株結(jié)薯數(shù)與CK 相比差異顯著。在春季，單株結(jié)薯數(shù)從高到低依次是GA +CN＞GA + UREA＞UREA + CN＞GA＞CN＞UREA＞CK，分別為13.98，13.55，12.65，12.44，10.63，10.33和10.23 粒；GA、GA + UREA、GA + CN 和UREA+CN處理下能顯著提高單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)，分別較CK 增加27.43%、31.69%、43.38%、27.65%和21.60%、32.45%、36.66%、23.66%；GA + CN 處理后單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)與CK 相比差異極顯著（表4）。

表4 不同處理對(duì)單株產(chǎn)量和結(jié)薯數(shù)的影響Table 4 Effects of different treatment on tuber yield and number per plant

2.10 單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

定植48 d 時(shí)的各農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)相關(guān)性存在差異。匍匐莖長(zhǎng)和葉面積指數(shù)與單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)；葉綠素含量指數(shù)與單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；株高與單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；匍匐莖數(shù)與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)（表5）。

表5 單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)與農(nóng)藝性狀（48 d）的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of tuber yield,tuber number per plant and agronomic traits(48 d)

3 討 論

馬鈴薯塊莖的形成不僅與基因有關(guān)，還受外界因素如光照、溫度和內(nèi)部因素如激素的影響[21-23]。噴施外源激素能有效促進(jìn)植株生長(zhǎng)和塊莖的形成[24,25]。秦忠群[19]研究發(fā)現(xiàn)10 mg∕kg GA 處理能增加馬鈴薯品種‘大西洋’的單株結(jié)薯數(shù)。本試驗(yàn)中，通過春、秋兩季對(duì)‘中薯5 號(hào)’霧培植株進(jìn)行7個(gè)葉面處理，發(fā)現(xiàn)GA、GA+UREA和GA+CN 的處理明顯增加‘中薯5 號(hào)’的株高、匍匐莖長(zhǎng)、葉面積指數(shù)、單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)，顯著降低馬鈴薯植株倒4 葉的CCI 值，與秦忠群[19]和Wang 等[26]的研究結(jié)果一致。GA、GA + UREA 和GA + CN 處理單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)顯著高于CK，其值分別提高了27.43%～50.92%、21.60%～48.96%?？梢姡珿A可促進(jìn)植株早期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，為塊莖生成創(chuàng)造了條件，從而增加霧培馬鈴薯產(chǎn)量。

氮素是馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育中必須的大量元素之一，對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用[27,28]。王克秀等[29]研究表明，對(duì)霧培馬鈴薯植株進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡靥幚砜商岣咴N產(chǎn)量。鈣素是植物生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)元素，在霧培生產(chǎn)馬鈴薯過程中，噴施一定濃度的鈣素可提高幼苗的抗寒能力[30]。劉喜平等[15]研究表明，通過葉面噴施0.6 g∕m2硝酸鈣可使大田馬鈴薯產(chǎn)量顯著提高。在春季霧培中，UREA + CN 能顯著增加‘中薯5 號(hào)’的單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)，且與GA、GA + UREA 和GA + CN處理差異不顯著，而單施UREA 或CN 卻對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，說明UREA和CN在春季生產(chǎn)氣候下具有協(xié)同作用。春季定植時(shí)，植株在幼苗期，CN處理可能提高了植株抗寒能力，隨著溫度回升，UREA處理可能促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)，為后期薯塊的形成提供營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)，從而提高產(chǎn)量。

地上部分的營(yíng)養(yǎng)積累是提高產(chǎn)量的重要保障，本試驗(yàn)中馬鈴薯植株株高和葉面積指數(shù)與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)，與前人研究一致[31,32]。匍匐莖長(zhǎng)與單株產(chǎn)量和單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，匍匐莖數(shù)與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)，表明匍匐莖長(zhǎng)和匍匐莖數(shù)是提高霧培產(chǎn)量的重要影響因素[33]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在秋季和春季霧培中GA、GA + UREA 和GA + CN 處理能促進(jìn)‘中薯5 號(hào)’營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而提高單株結(jié)薯數(shù)和單株產(chǎn)量。3 個(gè)處理下‘中薯5 號(hào)’單株產(chǎn)量與CK 相比提高27.43%～50.92%，單株結(jié)薯數(shù)與CK 相比提高21.60%～48.96%。而單施3 g∕L UREA 和3 g∕L CN對(duì)單株結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量影響不顯著。同時(shí)在春季，3 g∕L UREA 與3 g∕L CN 共同作用也可有效提高霧培產(chǎn)量。生產(chǎn)上可以根據(jù)不同種植季節(jié)和不同馬鈴薯品種合理選擇葉面處理方式，以期有效地提高馬鈴薯原原種產(chǎn)量。