植物生长分析法在脱毒甘薯生产中的应用

植物生长分析法在脱毒甘薯生产中的应用

北京553是一个优质的红心品种。长期以来,由于病毒侵染及体内积累,其产量和质量严重受损,甘薯脱毒技术的应用,有效地防治了病毒病的发生,取得了突出的增产效果。采用生长分析方法研究脱毒北京553的增产性能,为脱毒甘薯模式化与规范化栽培提供理论依据。1材料来源、试验设计试验在洛阳市郊区孙旗屯进行。试验地理化性质为质地中壤,0～20cm有机质含量12.2g·kg-1,有效氮63.17mg·kg-1,速效磷(P2O5)12.60mg·kg-1,速效钾(K2O)181.37mg·kg-1。整地前每公顷施纯N69kg,P2O575kg,K2O75kg作底肥。供试材料为脱毒北京553的茎尖苗、原原种苗、原种苗、对照苗(未脱毒)。此试材全部由洛阳农专甘薯脱毒研究室提供。试验采用随机区组排列,重复4次,小区面积18m2,单行起垄种植,栽插密度为每公顷52500株,6月20日栽插,10月下旬收刨,生育期为130d。其中一个重复为挖根调查区。栽后50d进行第1次调查,以后每隔20d调查1次,调查项目有叶面积、茎叶鲜、干重,块根鲜、干重、块根烘干率等。叶面积测定采用烘干法。生长分析的相对生长率(RGR)、净同化率(NAR)及叶面积比率(LAR)依据下列公式求得:RGR=(lnW2-lnW1)/(T2-T1)(1)NAR=[(W2-W1)/(T2-T1)][(lnL2-lnL1)/(L2-L1)](2)LAR=[(lnW2-lnW1)/(W2-W1)][(L2-L1)/(lnL2-lnL1)](3)2结果分析2.1脱毒薯苗的光合特征从图1可以看出,脱毒北京553薯苗叶面积系数(LAI)总是大于对照,其脱毒苗的表现特点是:前期增长快,中期增长迅速,后期仍维持较高水平。栽后50d的LAI,脱毒茎尖苗(1.36)、原原种苗(1.21)、原种苗(1.18)均明显高于对照(0.82);栽后110dLAI达到最大值,脱毒茎尖苗(8.61)、原原种苗(6.78)、原种苗(4.97)、对照(3.94),差异明显;收获时(栽后130d)的LAI,脱毒茎尖苗(3.99)、原原种苗(4.67)、原种苗(3.96)、对照(3.67)。由此说明,脱毒薯苗,前期能迅速形成较大的光合面积,且维持时间长,收获时不早衰,光合效率高。从图2植株干重的变化看出,脱毒薯苗的干物产量总是显著高于对照。栽后50d的干物重,脱毒茎尖苗(25.04g·株-1)、原原种苗(24.03g·株-1)、原种苗(23.34g·株-1)显著高于对照(20.59g·株-1);栽后90d的干物重,脱毒茎尖苗(156.56g·株-1)、差异非常明显;收获时(栽后130d),脱毒茎尖苗(277.16g·株-1)、原原种苗(原原种苗(135.12g·株-1)、原种苗(122.95g·株-1)、对照苗(80.67g·株-1),217.86g·株-1)、原种苗(188.74g·株-1),明显高于对照(120.99g·株-1)。2.2试验苗的生长从图3可以看出,脱毒薯苗的相对生长率(RGR)总是明显高于对照。栽后70d的RGR,脱毒茎尖苗(67.83mg·g-1·d-1)、原原种苗(65.11mg·g-1·d-1)、原种苗(63.27mg·g-1·d-1),均明显高于对照(50.31mg·g-1·d-1);此后的RGR明显降低,栽后90d的RGR,脱毒茎尖苗(23.82mg·g-1·d-1)、原原种苗(21.24mg·g-1·d-1)、原种苗(19.79mg·g-1·d-1)仍显著高于对照(17.97mg·g-1·d-1);随后的RGR变化较平稳,110d后RGR又继续下降;收获时(栽后130d)的RGR降到最低水平,差异不太明显。2.3m-2d-1、原种苗的生长从图4可以看出,脱毒薯苗的净同化率(NAR)均显著高于对照。栽后70d的NAR,脱毒茎尖苗(9.71g·m-2·d-1)、原原种苗(9.68g·m-2·d-1)、原种苗(9.47g·m-2·d-1)明显高于对照(7.02g·m-2·d-1),此后NAR显著降低,直到栽后90d才趋于平稳;110d后NAR又明显下降,但脱毒薯苗的NAR仍表现明显优势,收获时(栽后130d)的NAR,脱毒茎尖苗(1.18g·m-2·d-1)、原原种苗(0.68g·m-2·d-1)、原种苗(0.43g·m-2·d-1)、对照(0.22g·m-2·d-1),这是脱毒甘薯增产的关键因素之一。2.4马铃薯单位面积干物质积累量由图5看出,脱毒薯苗的叶面积比率(LAR)都明显低于对照,整个生长期脱毒苗的LAR变化呈倒“S”型。栽后70d的LAR,脱毒茎尖苗(69.9cm2·g-1)、原原种苗(67.3cm2·g-1)、原种苗(66.8cm2·g-1)明显低于对照(71.7cm2·g-1);此后LAR开始下降,90d后,LAR又重新回升;栽后110d的脱毒苗,LAR又一次达到高峰,但仍明显低于对照;此后脱毒苗的LAR,降低速率加快;收获时(栽后130d)的LAR,降到最低值,脱毒茎尖苗(43.5cm2·g-1)、原原种苗(51.5cm2·g-1)、原种苗(45.6cm2·g-1)、对照(61.8cm2·g-1)。由此说明,脱毒薯苗单位面积干物质积累量均明显高于对照。这是脱毒甘薯增产的又一重要原因。3脱毒甘薯的物质生产特性生长分析法是把作物生长现象分解为RGR、NAR、LAR和LAI等指标,然后加以分析的方法。其显著特点是:在测定干物质增长的同时,测定同化作用的器官—叶面积,把作物的生理特性与作物的丰产性能有机结合起来。对北京553脱毒苗的物质生产性能进行试验分析,结果表明,在甘薯的生长过程中,生长分析的诸指标,RGR、NAR、LAR和LAI的变化均表现明显的规律性。脱毒薯苗的RGR、NAR、LAI均显著高于对照,LAR则明显低于对照,这说明脱毒薯苗的干物质积累速度、积累量明显优于对照。因此在同等的条件下,脱毒甘薯具有较高的物质生产性能,表现出强大的增产潜力,生产上应大力推广种植。试验结果还发现,脱毒北