摘要
作为第四大粮食作物，我国马铃薯的收获面积从20世纪60年代的130万hm2增加至目前约491万hm2,总产量从1290万t增加至9563万t。然而我国马铃薯平均单产(18.7t/hm2)仍远低于世界平均水平(33.6t/hm2)，为了提高马铃薯产量，过量施用化肥的现象仍普遍存在，响应国家减肥增效号召，降低肥料施用量提高马铃薯单产成为亟待解决的问题。植物生长调节剂是一种类植物激素的化学物质，可以促进植株生理代谢以提高马铃薯产量和品质，随着马铃薯主粮化进程的不断推进，探究植物生长调节剂在马铃薯上的应用效果对提高马铃薯单产和品质有着重要意义。本研究以华薯1号马铃薯为试验对象，通过田间试验，探究叶面喷施三种植物生长调节剂(苯肽胺酸(PPA，0.2g/L);谷胱甘肽(GSH,1.8g/L);甜菜碱(Betaine,2.4g/L))对马铃薯植株生长发育、块茎产量和品质的影响，在不增加化肥施用量的前提下，为马铃薯增产优质提供科学依据。研究结果如下: 1、叶面喷施三种植物生长调节剂均提高了马铃薯块茎产量，CK、PPA、GSH、Betaine处理马铃薯产量分别为29.01t/hm2、34.33t/hm2、32.29t/hm2、35.95t/hm2,其中Betaine处理增产率最高，为23.9％,PPA和GSH处理增产率分别为18.3％、11.3％。PPA处理促进块茎膨大效果最显著。三种调节剂均可促进马铃薯植株株高、茎粗增加同时提高根系活力，其中PPA和Betaine处理促进马铃薯植株生长的效果比GSH处理更显著。经过三种植物生长调节剂处理的马铃薯功能叶叶片面积和叶绿素含量均有所提高，有效促进马铃薯植株提高光合速率和生物量积累。与GSH处理相比，PPA和Betaine处理提升马铃薯功能叶叶片光合速率效果更显著，相比CK处理增幅分别为19.4％、18.0％。三种调节剂可以提高马铃薯植物功能叶片叶绿素含量并提高光合速率，有利于源端营养物质合成积累并促进植株生长发育以提高产量。 2、与常规施肥处理(CK)相比，三种植物生长调节剂处理可以有效促进马铃薯植株的氮磷钾养分积累，其中PPA、GSH、Betaine处理可以显著提高马铃薯植株氮积累量，增幅分别为17.1％、9.7％、14.5％,磷积累量增幅分别为17.1％、16.3％、23.6％，钾积累量增幅分别为10.1％、10.1％、16.2％。叶面喷施PPA、GSH、Betaine处理的马铃薯氮磷钾肥偏生产力较CK处理均有显著提高，其中Betaine处理比GSH和PPA处理效果更好。三种调节剂可以提高马铃薯植物吸收氮磷钾养分的能力，促进植株生长。 3、三种植物生长调节剂处理可以有效提高块茎膨大期马铃薯植株叶片和块茎的抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT），同时提高叶片可溶性糖和脯氨酸含量，有助于维持细胞渗透压平衡，降低毒害物质（MDA）含量。三种调节剂处理均可以提高淀粉积累期马铃薯植株淀粉酶、转化酶活性，降低淀粉积累期马铃薯植株叶片淀粉、可溶性糖含量，促进叶片淀粉和可溶性糖的分解，并由叶片向块茎转运，提高马铃薯植株淀粉积累期块茎淀粉积累量。PPA和Betaine处理增加马铃薯叶片氮代谢相关酶活性效果较显著。三种调节剂可以提高马铃薯植株抗氧化酶、碳代谢相关酶、氮代谢相关酶活性，有利于提高马铃薯植株适应环境能力，促进植株生长发育。 4、与常规施肥处理（CK）相比，PPA处理马铃薯块茎淀粉含量增加14.5％,可溶性糖含量增加21.0％,高于GSH、Betaine处理。PPA处理蛋白质含量增幅5.8％,差异达显著水平，高于GSH、Betaine处理，同时显著降低块茎硝态氮含量，降幅达4.1％。三种调节剂处理对马铃薯块茎维生素C、游离氨基酸含量无显著影响。调节剂处理使马铃薯块茎直链淀粉与支链淀粉的比值下降，PPA＜Betaine＜GSH,PPA处理比值显著小于GSH、Betaine处理。PPA处理可以显著提高马铃薯块茎淀粉透明度同时降低其析水率，GSH、Betaine处理淀粉加工品质较CK处理无显著差异。三种调节剂可以提高淀粉、可溶性糖、蛋白质含量等块茎品质，Betaine的产投比最高，为9.90。 综上所述，叶面喷施一定浓度三种植物生长调节剂总体上均可以促进马铃薯植株生理代谢进而促进其生长发育，有助于提高产量和块茎品质，其中Betaine（2.4g/L）和PPA（0.2g/L）处理可以显著提高块茎产量和品质。
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