马铃薯的病毒病严重影响其产量和品质。脱毒后,马铃薯植株生长旺盛,抗病力强,产量和品质都有明显提高。而脱毒后产量和品质的提高,是与其生理特性的改善密切相关的。目前有关马铃薯脱毒后生理指标的研究报道较少,且已有的报道都集中于花期川,本文测定了脱毒苗的一些生理指标在各个生育时期的变化,并测定了后期与衰老有关的一些生理指标。为更全面地了解脱毒苗的生理变化和病毒对马铃薯的危害机制及制定脱毒苗高产配套栽培措施提供科学依据。
试验在福建农业大学金山教学农场进行。前作水稻,粘壤土,肥力中上。设3次重复,随机区组排列。小区面积6.53㎡,株距0.30m,行距0.60m,每小区播74株。另设挖根考种区和取样区。12月1日播种,4月3日收获,全生育期125d。其间喷瑞毒霉和乙霜灵混合液5次,以防治病害。分别于播后40、60、80、100d进行挖根考种,每次8株。取样测定各项指标。
叶片是制造和供应块根养分的基础。在合理的叶面积指数范围内,功能叶片愈多,愈有利于干物质的制造与积累。叶面积测定仪测量脱毒苗大田生长期间叶面积,发现其明显增加,叶面积指数在播后40d就达1.8,而对照只有1.2。播后80d达最高,为4.46,对照仅为4.00,后期随着成熟期的到来,叶面积扫描仪的数据显示叶面积指数也逐渐下降,但脱毒苗仍维持着较高的叶面积。可见脱除病毒后,消除了病毒对植株的不利影响,脱毒苗早生快发,前期叶面积指数上升快,曲线峰值高,而对照前期生长慢,峰值较低,后期下降快。说明脱毒苗整个生育期都保持着较高的光合面积。
播后40d脱毒苗叶片叶绿素含量比对照高7.5%;播后80d比对照高12.5%。随着生育期进展,叶片叶绿素含量下降,脱毒苗叶绿素含量增幅呈上升趋势。叶绿素是叶片吸收光能的基质。脱毒苗叶绿素含量的增加,对叶片维持较强的光合作用有重要意义,表明其后期生长旺盛,不易早衰。
脱毒后马铃薯叶片的净光合速率,在各期均高于对照,但在60d时两者相关最小,而在80d两者相差最大,脱毒比对照增加1863%,这种趋势与叶绿素含量的变化趋势并不完全一致。脱毒可能避免了病毒对叶绿素或光合传递链的破坏,消除了对营养物质的竞争或对其它结构的负面影响,从而提高净光合速率。播后40d,脱毒苗的硝酸还原酶活性比对照高37.46%,之后随着生育期的推移,增幅逐渐减小。
到后期,硝酸还原酶活性急剧下降,但脱毒苗仍比对照高。硝酸还原酶是作物氮代谢的关键酶,由此可推断脱除病毒后,整个生育期都维持着较高水平的氮代谢。植株含氮量与叶绿素含量和植株的光合强度有密切关系。列出了马铃薯脱毒与对照叶片的非蛋白氮、蛋白氮和总氮含量的变化。播后40d,脱毒苗叶片非蛋白氮含量比对照显着低,蛋白氮含量比对照有不同程度的增加,播后40d增加较少,播后60一120d增加有多有少,播后120d增加最多,达9.35%。脱毒苗叶片总氮含量也明显增加,前期和后期增加较少,而中期增加较多。对照体内非蛋白氮含量的增加,可能与感染病毒的植株呼吸强度提高,加速了含氮化合物的分解有关。
马铃薯脱毒后叶绿素含量增加,净光合速率和净同化率提高,氮代谢活跃,抗衰老能力增强,同化产物转化累积效率提高,最终导致了其生物产量和经济产量的提高。本文的结果表明脱毒后测定的各项生理指标在各个时期都优于对照,反映了脱毒后增产是全生育期生理功能改善的结果。植株感染病毒后,势必影响到正常的生理过程,导致植物光合作用减弱,病毒可能加速叶片衰老,缩短绿叶功能期。对此,消除病毒对光合作用等正常生理活动的不良影响,是提高产量的重要原因。 |