摘要
甘薯在我国广泛种植，富含多种营养元素，包括膳食纤维、维生素和矿物质。其适应性和抗病虫害能力较强，兼有食用、饲用和工业原料用等多种用途。甘薯作为喜光不耐荫蔽蔓生植物，长蔓爬行为初始型，短蔓半垂直型为演化型。合理的株型有利于在间套作中实现土地资源的高效利用以及促进两类作物间的协同增效。当甘薯遭遇阴雨连绵、光照匮乏的气候条件时，因为光照不足，可导致光合作用减弱，植株生长速度放缓，最终影响甘薯的产量与品质。同时，在生产上为了提高产量，人们盲目增施氮钾肥，导致土壤中营养元素失衡，不利于植株生长、产量形成及品质提升，加重面源污染。目前遮阴和不同氮钾配施对不同株型甘薯的相关性研究较少，本研究旨在探究遮阴和施肥对不同株型甘薯生长、产量品质及生理特性的影响。实验设立了遮阴处理组（以不遮阴作为对照）以及施肥组，其中施肥组施用不同配比的氮钾肥。通过对比不同处理组之间的差异，深入研究遮阴和不同氮钾配施对不同株型甘薯地上部生长发育及块根产量、品质的影响。为甘薯和其他作物间套作或光伏板下种植明确适宜甘薯株型，并为不同株型甘薯在氮钾肥的合理施用方面提供理论依据。主要研究结果如下： 1）在遮阴期间，遮阴处理的甘薯茎粗、分枝数、地上部干物质积累量和地下部干物质积累量均低于对照处理，而蔓长和T/R比高于对照处理。同时遮阴处理导致甘薯叶片的叶绿素a、叶绿素b含量上升，但叶绿素a/b的比值、气孔导度以及光合速率都表现出一定程度的降低。短期遮阴能增加叶片内超氧化物歧化酶（SOD）活性，丙二醛（MDA）含量上升，而过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性下降。而长期遮阴下，活性氧物质诱导POD活性升高，导致MDA积累降低。长期遮阴处理还会影响内源激素平衡，使得甘薯块根生长素（IAA）、赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）含量减少，脱落酸（ABA）含量增加。最后，遮阴显著降低了甘薯的产量和淀粉含量，但提升了甘薯的可溶性总糖和可溶性蛋白含量。 2）不同类型的甘薯对遮阴胁迫的敏感程度存在差异。长蔓品种G8017在茎粗、分枝、地上部干物质积累量和块根干物质积累量等方面均高于短蔓品种G8507，而G8507在主茎蔓长和T/R值方面较高。同时，不同甘薯叶片的保护酶存在差异。长蔓品种G8017的主要保护酶是SOD和POD酶，而短蔓品种G8507品种的主要保护酶则是POD和CAT酶。在激素含量方面，G8017品种的IAA、CTK和GA含量降幅显著低于G8507。在产量品质方面，长蔓品种G8017的产量和品质表现优于短蔓品种G8507，这表明G8017在弱光环境下适应性更强，对生长发育和产量品质的影响较G8507更小。相对而言，G8507对弱光的敏感度较高，光照不足会抑制其生长发育，进而影响产量和品质。 3）在施肥处理中，C2处理（N20K10）下甘薯植株蔓长生长较快，C1处理（N5K40）下甘薯地上部干物质积累量以及T/R比增长速度较快，C3处理（N20K40）在促进甘薯茎部直径、分枝生长和块根干物质积累量方面表现显著。C3处理还显著提升了两种类型甘薯的叶绿素含量、净光合速率及气孔导度。同时，甘薯各项保护酶活性也在C3处理下表现最佳，但不同品种间存在差异。在C3处理下，两种类型甘薯的产量和品质达到最高。与未施肥的对照组相比，G8017的甘薯产量增幅最大。这表明G8017对肥料反应更敏感，产量提升幅度大。最后，不同的氮钾配比施肥对甘薯各项内源激素均有显著影响。在高钾条件下，G8017随着氮肥施用量的提高，内源激素IAA、ABA、CTK含量增加，GA含量减少。而高氮条件下，钾肥增加导致IAA减少，ABA、CTK、GA含量上升。对于G8507品种，在高钾条件下增加氮肥，其IAA含量变化并不显著，但ABA、CTK含量会有所降低，而GA含量则会上升。在高氮条件下，钾肥的增加会导致G8507作物的IAA、ABA含量减少，CTK、GA的含量则会上升。综上所述，C3处理（N20K40）展现出最佳的氮钾配施效果。
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