鄭璐瑤，陳佳寧，李曼，吳光鎬，王曉波，高玉亮

摘 要：本研究探討了不同藍(lán)光強(qiáng)度處理下，馬鈴薯植株扦插莖段腋芽薯的結(jié)薯特性及腋芽薯形成過程中扦插葉片的光合色素、蔗糖和淀粉含量的變化。結(jié)果表明，250 lx藍(lán)光下，馬鈴薯腋芽薯結(jié)薯最早，結(jié)薯率最高；250 lx藍(lán)光下，葉綠素a含量顯著高于150 lx和350 lx藍(lán)光處理；相同栽培時(shí)間下，不同藍(lán)光強(qiáng)度造成葉綠素b的含量差異顯著；不同藍(lán)光強(qiáng)度下，類胡蘿卜素含量在腋芽薯形成過程中均呈上升趨勢(shì)，扦插栽培第10天時(shí)達(dá)到峰值。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；塊莖形成；藍(lán)光

文章編號(hào)：1005-2690（2023）18-0024-03? ? ? ?中國圖書分類號(hào)：S532? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

馬鈴薯生育期短、適應(yīng)能力強(qiáng)、營養(yǎng)豐富，是重要的糧食作物之一[1]。馬鈴薯是以塊莖為繁殖器官的無性繁殖作物，長期栽培會(huì)引起病毒積累，導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降。為了提高馬鈴薯商品薯產(chǎn)量，我國采用3級(jí)種薯生產(chǎn)體系，其中微型薯的數(shù)量直接影響種薯和商品薯的品質(zhì)和產(chǎn)量[2]。

光質(zhì)以環(huán)境信號(hào)的形式通過光受體作用調(diào)節(jié)植物各個(gè)階段的生長情況[3]。已有研究發(fā)現(xiàn)，不同光質(zhì)對(duì)馬鈴薯植株的生長和塊莖的形成具有顯著的調(diào)控作用。研究表明，適當(dāng)?shù)募t藍(lán)光混合處理可促進(jìn)水培馬鈴薯葉片生長，紅光可增加馬鈴薯植株的葉片數(shù)量、提高葉面積系數(shù)；藍(lán)光能夠明顯促進(jìn)馬鈴薯塊莖形成，增加植株的鮮重與根冠比[4-5]。韓逸飛等（2021）[6]認(rèn)為，在不同光質(zhì)對(duì)馬鈴薯組培苗形態(tài)生長研究中，紅光引起馬鈴薯組培苗莖稈伸長，增加其節(jié)間長和莖節(jié)數(shù)，降低壯苗指數(shù)；藍(lán)光誘導(dǎo)組培苗莖稈矮化加粗，促進(jìn)干物質(zhì)積累，進(jìn)而增加壯苗指數(shù)。

文章通過探討不同藍(lán)光強(qiáng)度下馬鈴薯扦插莖段腋芽薯的結(jié)薯特性、腋芽薯形成過程中蔗糖、淀粉含量及光合色素含量變化，為促進(jìn)馬鈴薯腋芽薯生長提供數(shù)據(jù)參考。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用常規(guī)栽培方法對(duì)馬鈴薯延薯4號(hào)品種進(jìn)行栽培管理。當(dāng)植株生育期達(dá)45 d時(shí)，選取健壯植株，截取1 cm左右具有飽滿腋芽的扦插莖段，扦插至含珍珠巖的營養(yǎng)缽中。將營養(yǎng)缽置于不同藍(lán)光強(qiáng)度（150、250、350 lx）下，8 h光照、16 h黑暗，在19～21 ℃條件下扦插培養(yǎng)。每個(gè)處理扦插20個(gè)莖段，調(diào)查塊莖的結(jié)薯特性，測(cè)定生理指標(biāo)，試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。

1.2 結(jié)薯特性調(diào)查和生理指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.1 結(jié)薯特性調(diào)查

每天觀察各處理組的結(jié)薯情況，記錄結(jié)薯始期，扦插第12天調(diào)查單薯重和結(jié)薯率。

1.2.2 生理指標(biāo)測(cè)定

扦插第1、5、10天時(shí)，選取不同光質(zhì)下相同部位的馬鈴薯扦插莖段葉片，測(cè)定光合色素、蔗糖、淀粉含量。測(cè)定蔗糖含量采用間苯二酚法，測(cè)定淀粉含量采用酸水解-DNS法，測(cè)定光合色素含量采用丙酮-乙醇法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

本研究所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）。利用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)比較分析，利用鄧肯氏新復(fù)極差法（P＜0.05）進(jìn)行多重比較，利用GraphPad Prism 5制圖軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)結(jié)薯特性的影響

不同藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)腋芽薯結(jié)薯始期、平均單薯重和結(jié)薯率均有較大影響，如表1所示。250 lx藍(lán)光下，結(jié)薯始期比150、350 lx處理提前；結(jié)薯率比150、350 lx處理高；平均單薯重量約為150 lx處理的2.05倍。數(shù)據(jù)說明250 lx藍(lán)光強(qiáng)度最適合扦插莖段的塊莖形成，在該光強(qiáng)下腋芽薯提前形成，結(jié)薯率和平均單薯重量較高。

2.2 藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)扦插莖段葉片蔗糖、淀粉含量的影響

扦插葉片蔗糖和淀粉含量受藍(lán)光強(qiáng)度的影響。由圖1可知，在腋芽薯形成過程中，葉片蔗糖含量在所有藍(lán)光強(qiáng)度下均呈增加趨勢(shì)，淀粉含量呈緩慢下降趨勢(shì)。扦插第1天和第5天，蔗糖和淀粉含量在150、250、350 lx下均無顯著差異；扦插第10天，250 lx下葉片蔗糖含量顯著高于150 lx和350 lx處理，150 lx處理下葉片淀粉含量顯著高于250 lx和350 lx處理，說明250 lx可增強(qiáng)光合作用，間接說明更多的蔗糖運(yùn)輸?shù)綁K莖形成的部位。

2.3 藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)扦插莖段葉片光合色素的影響

由圖2可知，植物色素是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量變化對(duì)植物光合作用具有重要影響。150 lx藍(lán)光處理下，葉綠素a含量在腋芽薯形成過程中始終顯著低于250 lx和350 lx藍(lán)光處理；250 lx處理下，葉綠素a的含量高于150 lx和350 lx處理，尤其是扦插第10天，250 lx處理下其葉綠素a含量比150 lx和350 lx處理分別高44.9％、12.2％。

在腋芽薯形成過程中，葉綠素b和總?cè)~綠素含量的變化呈較平穩(wěn)趨勢(shì)，但相同栽培時(shí)間下不同藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)葉綠素b的含量差異顯著。250 lx藍(lán)光處理下葉綠素b含量始終顯著高于150 lx和350 lx藍(lán)光處理，扦插第1天分別高54.1％、18.8％，扦插第5天分別高53.9％、9.3％，扦插第10天分別高48.4％、12.2％。

在腋芽薯形成過程中，總?cè)~綠素含量在250 lx藍(lán)光處理下始終顯著高于150 lx和350 lx藍(lán)光處理，扦插第1天分別高34.9％、8.6％，扦插第5天分別高33.7％、2.9％，扦插第10天分別高45.8％、12.2％。

在腋芽薯形成過程中，類胡蘿卜素含量在所有的藍(lán)光強(qiáng)度下均呈上升趨勢(shì)，相同的扦插時(shí)間下，250 lx藍(lán)光處理葉片類胡蘿卜素含量始終顯著高于150 lx和350 lx處理，扦插第1天分別高50.8％、10.6％，扦插第5天分別高31.1％、10.2％，扦插第10天分別高34.5％、8.3％。

3 討論

蔗糖是馬鈴薯塊莖形成的重要影響因素之一，馬鈴薯葉片中合成的蔗糖可運(yùn)輸?shù)綁K莖形成的部位，并促使塊莖形成[7]。本研究表明，在250 lx藍(lán)光處理下，葉片的蔗糖含量最高，推測(cè)250 lx光強(qiáng)可有效促進(jìn)光合作用。該結(jié)果與250 lx下提前結(jié)薯、結(jié)薯量高的結(jié)果一致。

植物因光強(qiáng)、光質(zhì)的不同而不斷調(diào)整葉綠素含量，保證光合系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)，適應(yīng)不斷變化的環(huán)境[8]。楊夢(mèng)平（2022）[9]研究表明，利用藍(lán)光光照培養(yǎng)馬鈴薯試管苗可明顯促進(jìn)光合色素的合成，與本研究藍(lán)光照射下的扦插莖段葉片葉綠素及類胡蘿卜素含量增加的結(jié)果一致。在其他光質(zhì)中增加藍(lán)光強(qiáng)度可有效增加產(chǎn)量和品質(zhì)。張悅（2021）[10]研究表明，紅藍(lán)組合光在3∶3處理下，萵苣總?cè)~綠素含量和類胡蘿卜素含量最高。今后有必要進(jìn)一步進(jìn)行藍(lán)光和其他光質(zhì)組合對(duì)扦插莖段腋芽薯形成的研究，為馬鈴薯腋芽薯真正應(yīng)用到微型薯生產(chǎn)提供更翔實(shí)的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：王雨荷）