馬鈴薯生產中保水劑不同用法的效果比較

穆俊祥+劉拴成+曹興明

摘要：以馬鈴薯品種克新1號為試驗材料，設置水分對照（CK1）、自然對照（CK2）、保水劑涂層、保水劑播種時穴施和保水劑苗期穴施5個處理，分析了保水劑用法對馬鈴薯生產的影響。結果表明：使用保水劑對馬鈴薯出苗率無顯著影響；可顯著提高馬鈴薯株高、株幅、產量和商品率，且保水劑不同用法下馬鈴薯株高、株幅、產量和商品率存在顯著差異，其中苗期穴施處理的馬鈴薯株高、株幅和商品率顯著高于涂層處理和穴施處理，苗期穴施和穴施處理的馬鈴薯產量顯著高于涂層處理；馬鈴薯葉片脯氨酸含量也表明保水劑使用可明顯緩解馬鈴薯生育期的水分虧缺，且苗期穴施效果最佳。

關鍵詞：馬鈴薯；保水劑；用法；生長；產量

中圖分類號： S532.04 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0130-03

烏蘭察布市地處內蒙古高原，由于其特有的地理位置、氣候條件和豐富的品種資源，非常適宜馬鈴薯種植，該地區馬鈴薯種植面積近年一直穩定在26.7萬hm2左右，年產量已達400萬t，種植面積和總產量在全國地區級位居第一，已成為全國重要的種薯、商品薯和加工專用薯基地[1]。2009年烏蘭察布市被中國食品工業協會正式命名為“中國薯都”，目前馬鈴薯產業已成為推動該地區經濟發展的主導產業。烏蘭察布地處干旱地區，且水資源嚴重短缺，而馬鈴薯對水分虧缺又十分敏感[2-3]，因此，烏蘭察布地區馬鈴薯生產中的節水抗旱研究顯得尤為重要。長期以來，利用保水劑進行馬鈴薯節水抗旱栽培效果顯著[4-5]，研究表明馬鈴薯種植地區不同，保水劑的適宜用法、用量也各不相同[6-8]。烏蘭察布地區馬鈴薯生產中保水劑的使用研究未見報道，保水劑在該地區適宜的使用方法也未可知，本試驗通過比較保水劑不同使用方法對烏蘭察布市馬鈴薯主栽品種“克新1號”的影響，找出適宜當地的保水劑施用方式，為烏蘭察布馬鈴薯生產中保水劑的應用提供理論和實踐基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為克新1號（烏蘭察布市種子管理站提供）；保水劑為任丘市廣匯化工有限公司提供的白色晶體， 主要成分為聚丙烯酰胺。

1.2 試驗地概況

試驗地位于集寧師范學院園藝實訓基地，地處陰山山脈灰騰梁南麓，海拔高度1 417 m，年平均氣溫4.4 ℃，年日照時數為3 130 h。年均降水量380 mm，無霜期130 d。試驗地土壤類型為沙壤土。本試驗于2014年5月到9月進行，試驗期間7月15日前有少量降水（累計<30 mm），7月15日以后降水逐漸增多（累計約280 mm）。

1.3 試驗方法

試驗共設5個處理：不施保水劑，但在每個生育期初期都澆1次水，記為水分對照（CK1）；不施保水劑，靠自然降水，記為自然對照（CK2）；保水劑按照1 ∶100比例溶于水攪拌成凝膠狀，將種薯浸入，撈出陰干，待表面成膜后播種，記為涂層處理；播種時先挖穴，撒入保水劑再播種，記為播種時穴施處理；馬鈴薯苗期（7月2日）在幼苗周圍5 cm處挖15 cm穴撒入保水劑，記為苗期穴施處理。

2014年5月9日播種，9月25日收獲。小區面積為 2 m×5 m=10 m2，3次重復，隨機區組設計，株行距分別為 50 cm×50 cm，每小區40株。播種前施有機肥（腐熟羊糞） 20 000 kg/hm2，基肥施馬鈴薯專用復合肥200 kg/hm2，在塊莖膨大期施用同樣用量的復合肥做追肥，保水劑用量統一為 50 kg/hm2。

1.4 測定項目和方法

播種40 d后開始統計馬鈴薯出苗情況，同時在苗期選定3株做好標記，于苗期（7月5日）、塊莖形成期（7月23日）、塊莖膨大期（8月10日）、淀粉積累期（8月28日）分別測定馬鈴薯株高、株幅和葉片脯氨酸含量，脯氨酸含量測定時取植株倒4葉測定（茚三酮法），成熟后按小區收獲測定產量、商品薯數和商品率（薯塊重量≥60 g為商品薯）。

1.5 數據分析

數據處理采用SPSS 19.0和Excel 2007進行分析，方差分析采用單因素方差分析，多重比較采用新復極差法。

2 結果與分析

2.1 保水劑不同施用方法對馬鈴薯出苗率的影響

播種后40 d（6月19日）開始統計出苗率，每隔7 d統計1次出苗率，直到播種后54 d統計最終的出苗率。從表1可知，隨著時間的推進各處理的出苗率逐漸增大，在出苗初期各處理的出苗率之間無顯著差異，但統計最終出苗率時水分對照（CK1）和播種時穴施的出苗率顯著優于涂層、苗期穴施和自然對照，這說明澆水和使用保水劑對出苗率有一定促進作用，且保水劑使用方法對馬鈴薯最終出苗率影響顯著，但是涂層處理的出苗率反而最低，這可能是由于涂層處理使得馬鈴薯種薯周圍水分太多，呼吸作用受到抑制所致。

2.2 保水劑不同施用方法對馬鈴薯株高和株幅的變化影響

馬鈴薯株高和株幅是反映其地上部分生長情況的重要指標，從圖1、圖2可以看出，隨著馬鈴薯生育時期的推進，各處理馬鈴薯的株高和株幅都呈上升趨勢，而且苗期到塊莖膨大期階段各處理株高、株幅增長較快，此后階段株高增速放緩，株幅幾乎不再增加。在馬鈴薯整個生育期內，水分對照（CK1）的株高、株幅都顯著大于其他處理，這表明保水劑不論如何使用都無法代替水的作用。

從圖1可知，馬鈴薯株高在苗期的各處理無差異，但從塊莖形成期開始使用保水劑的處理明顯高于自然對照（CK2），且在塊莖形成期和淀粉積累期苗期穴施處理的株高顯著大于播種時穴施和涂層處理。這表明在馬鈴薯生育前期所需水分可依賴種薯自身提供，但生育后期使用保水劑可顯著促進馬鈴薯株高，而且保水劑使用方法對馬鈴薯株高的影響也有顯著差異，且以苗期穴施效果最佳。

從圖2可以看出，在馬鈴薯苗期，除自然對照（CK2）外其他各處理馬鈴薯株幅無顯著差異；在塊莖形成期、塊莖膨大期，使用保水劑的處理株幅顯著大于自然對照，且保水劑不同用法各處理株幅間也有顯著差異，其中在塊莖膨大期苗期穴施處理的株幅顯著高于涂層處理和播種時穴施處理，播種時穴施處理和涂層處理之間無顯著差異。可見在馬鈴薯塊莖形成期以后，保水劑的作用得以發揮，且保水劑使用可明顯促進馬鈴薯株幅生長，同時保水劑不同用法間效果顯著不同，其中以苗期穴施效果較其他方法好。

2.3 保水劑不同施用方法對馬鈴薯葉片脯氨酸含量的影響

植物內脯氨酸含量在一定程度上反映了其抗逆性，在水分虧缺的情況下植物體內脯氨酸的含量顯著增加。如圖3所示，馬鈴薯葉片脯氨酸含量隨生育期的推進逐漸增加且生育后期增加速度加快，但水分對照（CK1）的脯氨酸含量在各個時期都是最低且增幅最小，這說明此處理受到的干旱脅迫最低，而使用保水劑的處理在各個時期的脯氨酸含量都顯著高于水分對照且低于自然對照，這說明每個生育期澆水處理受到的干旱脅迫最小，自然對照受到的干旱脅迫最強，從而產生較多的脯氨酸，以增加滲透勢來抵御干旱脅迫。使用保水劑的各個處理脯氨酸含量低于自然對照也說明了保水劑可以明顯降低馬鈴薯的干旱脅迫。圖3顯示保水劑不同用法下各處理間脯氨酸含量也有顯著差異，其中苗期穴施處理的脯氨酸含量顯著低于播種時穴施和涂層處理，可見苗期穴施對緩解馬鈴薯干旱脅迫最為有效。

2.4 保水劑不同施用方法對馬鈴薯產量相關指標和商品率的影響

馬鈴薯產量和商品率是決定馬鈴薯種植者經濟效益的重要指標。從表2可以看出，使用保水劑各處理的商品薯個數、商品薯產量、經濟產量和商品率都顯著低于水分對照（CK1）而顯著高于自然對照（CK2），說明在本試驗條件下水分虧缺嚴重影響了馬鈴薯的產量和商品率的提高，而保水劑的使用可以緩解水分的虧缺，促進產量和商品率的提高。但不同保水劑用法間差異顯著，苗期穴施和播種時穴施的商品薯個數和經濟產量顯著高于涂層，苗期穴施的商品率顯著大于涂層處理和播種時穴施，這說明了保水劑的不同用法對馬鈴薯的產量、商品率的影響較為明顯，其中涂層處理的產量和自然對照無顯著差異，可能是因為涂層處理的出苗率較低從而影響了總產量。

3 討論和結論

總體來看，保水劑的使用在馬鈴薯生產中能起到抗旱保水的作用，可以提高馬鈴薯的株高、株幅、產量和商品率，且保水劑使用方法不同馬鈴薯產量、商品率不盡相同，這一結果與前人研究結果一致[6，9]，但無論是形態指標還是產量指標都無法和每個生育期澆水相比，這說明保水劑始終無法代替水在馬鈴薯生產中的作用，且保水劑一定要有降水才能發揮其作用，因此使用保水劑時應考慮到不同地區的降雨時期不同對保水劑保水效果的影響。

從本試驗結果看出在馬鈴薯苗期保水劑起到的作用微乎其微，馬鈴薯苗期所需水分可以依賴種薯自身，在馬鈴薯塊莖形成之后保水劑的保水抗旱效果開始顯現，這一結果與盧會文等的研究結果[7]相符，這說明保水劑在馬鈴薯生產上具有釋放上的時效性，保水劑使用太早，不利于其保水抗旱作用的發揮，所以要根據不同地區因地制宜使用保水劑。在應用保水劑的條件下，無論株高、株幅、產量還是商品率，苗期穴施處理均好于播種時穴施處理和涂層處理，通過馬鈴薯葉片脯氨酸含量也證明苗期穴施的干旱脅迫明顯變輕，因此在烏蘭察布地區苗期穴施保水劑是比較適宜的使用方法，因為該地區的降雨主要集中在8—9月，正好是馬鈴薯塊莖形成期和膨大期，使用效果較好。本試驗年份降水量比近年平均降水量偏多，使得保水劑的功效發揮較為滿意，但在馬鈴薯全生育期缺水的情況下如何與澆水配合使用以達到最佳的抗旱保水效果，還需要進一步研究。

參考文獻：

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