氮营养对马铃薯叶片光合特性及块茎淀粉积累的影响

摘要

马铃薯是世界第四大粮食作物，也是是新世纪最有发展前景的高产经济作物之一，在我国粮食、蔬菜、饲料和加工业生产上占有重要的地位。但是目前我国马铃薯整体生产水平较低，单位产量不高，先进的实用栽培技术和基础栽培理论比较欠缺。为此开展马铃薯高产栽培技术及高产栽培理论研究，充分发挥马铃薯的生产潜力，对推动我国马铃薯再上台阶，对保证我国粮食安全，有效提高农业综合经济效益和增加农民收入，具有重要的意义。本研究选用高淀粉和低淀粉加工型品种为研究材料，从氮营养对马铃薯块茎淀粉积累的影响，探讨氮营养对马铃薯块茎淀粉积累规律的机制，并从光合作用以及叶绿素荧光特性方面探讨营养条件对马铃薯光能利用的影响机制。为马铃薯的高产栽培，合理的氮营养运筹，充分发挥马铃薯品种的遗传潜力提供理论依据和参考。研究结果表明：
　　 1.马铃薯的重要光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)均随着施氮量的增加出现先增长后降低的单峰变化趋势。在对光量子通量密度(PFD)以及CO2的响应中，马铃薯净光合速率(Pn)也随着施氮量的增加出现先增加后降低的趋势。从氮营养对马铃薯需光特性、CO2需求特性以及叶绿素荧光特性的影响看，最大净光合速率（Am）、表观量子效率（Ψ）、CO2饱和点(CSP)等参数也随着施氮量的增加呈现先升高后下降的变化趋势，光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)也存在同样的变化规律。
　　 2.不同类型的马铃薯品种在光能利用上表现出一定的差异。高淀粉品种QS2的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Trmmol)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)、在同样施氮条件下高于低淀粉品种C117，且光能利用率(LUE)和净光合速率(Pn)比低淀粉品种C117更具优势。但是低淀粉品种C117在各施氮条件下的水分利用率(WUE)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、潜在光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ）比高淀粉品种QS2高，且C117在同水平施氮条件，不同浓度CO2下的最大净光合速率(Am)、CO2补偿点(CCP)高于QS2。
　　 3.不同施氮量下块茎总淀粉、支链淀粉和直链淀粉的含量呈“S”曲线变化，符合Logistic方程Y=K/(1+ae-bT)，但是不同施氮量对各淀粉积累强度，达到最大积累强度的时间存在差异，品种之间的影响也不尽一致。对于低淀粉品种C117，随着施氮量的增加，直链淀粉的最大积累强度呈逐渐下降，支链淀粉呈不断上升，总淀粉呈先上升后又下降的变化趋势。对于高淀粉品种QS2，直链淀粉的最大积累强度在中间施肥水平较低，而在低、高施肥水平时较高，支链淀粉、总淀粉随着施氮量的增加呈先升后降的变化趋势。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 马铃薯生产现状及发展趋势

1.2 文献综述

1.2.1 马铃薯光合特性及其与氮营养的关系

1.2.2 淀粉的生物合成及其影响

1.3 研究背景及研究目的和意义

1.3.1 研究背景

1.3.2 研究内容和目的

2 试验材料及设计

2.1 试验地及试验材料

2.2 试验设计

2.3 取样测定

2.3.1 光合特性及荧光特性的测定

2.3.2 淀粉积累的测定

3 结果与分析

3.1 氮营养对光合参数的影响

3.2 氮营养对光合响应曲线及二氧化碳响应曲线的影响

3.2.1 氮营养对光合响应曲线的影响

3.2.2 氮营养对马铃薯二氧化碳响应的影响

3.2.3 氮营养对马铃薯需光特性和CO2需求特性的影响

3.3 氮营养对马铃薯叶绿素荧光特性的影响

3.3.1 氮营养对马铃薯光合色素的影响

3.3.2 氮营养对马铃薯光qP和qN的影响

3.3.3 氮营养对马铃薯光化学效率的影响

3.3.4 氮营养对马铃薯电子传递速率和CO2同化量子产量的影响

3.3.5 光合色素与荧光参数的关系

3.4 氮营养对块茎淀粉含量的影响

3.4.1 对块茎直链淀粉含量的影响

3.4.2 对块茎支链淀粉含量的影响

3.4.3 对块茎总淀粉含量的影响

4 结论与讨论

4.1 马铃薯的一些光合参数和荧光参数对氮营养的要求

4.2 寡日照条件下提高马铃薯光合产物的途径

4.3 氮营养对马铃薯块茎发育中淀粉积累的影响

参考文献

致谢