施氮对块茎形成期高温胁迫后马铃薯块茎产量、淀粉含量和相关酶代谢活性的影响

摘要

为了明确不同施氮量对高温胁迫后马铃薯块茎淀粉合成酶、淀粉含量及产量的影响,本研究于2019―2020年在宁南山区海原县进行田间试验。供试品种为青薯9号,通过搭建高温棚构建高温环境,设2个温度处理(T1:块茎形成初期高温胁迫,T2:自然温度),4个氮肥水平(不施氮N0:0 kg·hm^(2),低氮水平N1:75 kg·hm^(2)、常规氮水平N2:150 kg·hm^(2)、高氮水平N3:225 kg·hm^(2)),测定马铃薯块茎支链淀粉、直链淀粉、总淀粉含量,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)、淀粉分支酶(SBE)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)活性和产量。结果表明,高温胁迫后各施氮水平下的减产率不同,介于3.03%~10.35%之间,其中N2的减产率最低,其常温处理与高温胁迫下的产量分别为43.95和41.54 t·hm^(2);各施氮水平下的直链淀粉、支链淀粉与总淀粉含量下降率分别介于8.84%~17.71%、13.44%~25.67%以及12.77%~23.90%之间,且处理间均表现为N2>N3>N1>N0,这也与各淀粉合成酶活性大小关系相吻合;本研究还发现,高温胁迫下N0、N1的淀粉合成酶活性下降幅度大于N2、N3。综上,本试验条件下,150 kg·hm^(2)的施氮量可以在高温胁迫后维持淀粉合成酶较高的活性,并明显减小了淀粉含量的下降幅度,使马铃薯保持较高的淀粉合成能力,从而减少产量的损失,保证经济效益。本研究探究了适量施氮对马铃薯高温胁迫的缓解效应,明确了其缓解机理,为马铃薯抗逆高产栽培提供了理论依据。