全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 022218205
矮壮素对马铃薯磷素营养动态变化和产量的影响
王惠群　萧浪涛　李合松　彭志红
(湖南农业大学Π湖南省植物激素与生长发育重点实验室 ,湖南 长沙　410128)
摘 　要 :通过对生育前期的马铃薯品种“中薯 3 号”喷施浓度为 0、115、210 和 215gΠL 矮壮素 (chlorocholine
chloride ,CCC)后 ,应用32 P 示踪技术研究其对磷素营养及其平均每穴产量的影响。结果表明 :在各出苗
后天数 ,CCC增加了植株对磷素的吸收 ,植株中的磷素主要分配到地上茎和叶中 ,按其相对含磷量依次
为地上茎 > 叶 > 根 > 地下茎 ;植株吸磷量随其生长而增加 ,但在生育后期总株的吸磷量减少 ;在各出苗
后天数 ,210gΠL 处理对中薯 3 号的总株吸磷量增加最大 ;115、210、215gΠL CCC 处理使中薯 3 号平均每穴
产量分别增加 6183 %、10110 %和 3108 % ,各处理平均每穴产量与其出苗后 36d 的叶片含磷量成极显著
性正相关。
关键词 :矮壮素 ;马铃薯 ;磷素营养 ;产量
EFFECTS OF CCC ON DYNAMIC CHANGES IN PHOSPHATE NUTRITION AND YIELD OF POTATO
WANG Hui2qun 　XIAO Lang2tao 　LI He2song 　PENG Zhi2hong
( Hunan Provincial Key Laboratory of Phytohormones and Growth Development , Hunan Agriculture University , Changsha , Hunan 　410128)
Abstract :Effects of chlorocholine chloride (CCC) (0 ,115 ,210 and 215gΠL) sprayed at early growth period , then the absorption
of phosphate nutrition and the average yield per hill of potato cv. Zhongshu 3 were studied with 32 P tracer technology. The
results were showed that CCC increased the phosphate absorption during the first several days after emergence , and the
absorbed phosphate was mainly distributed in stems and leaves ,and the relative concentration of phosphate in organs was stem
>leaf > root > tuber in turn. The total amount of phosphate absorped by plants increased with the growth of plants , but
decreased at the late growth period. The total amount of phosphate absorped by plants was the highest when sprayed 210gΠL
CCC at different days after emergence. The average yield per hill had improved by 6183 % ,10101 % and 3108 % after sprayed
115 ,210 and 215gΠL CCC , respectively ,and was positively correlated at 1 % level with the phosphate content of leaves at 36d
after emergence.
Key words :chlorocholine chloride ; potato ; phosphate nutrition ; yield
收稿日期 :2007205223 　接受日期 :2007208202
基金项目 :国家 863 高科技项目 (2006AA10A213)
作者简介 :王惠群 (19642) ,女 ,湖南益阳人 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事植物学研究。E2mail :wanghuiqun751 @yahoo. com. cn
通讯作者 :萧浪涛 (19632) ,男 ,湖南益阳人 ,教授 ,博士 ,主要从事植物学研究。E2mail :ltxiao @hunau. net　　磷能延缓作物根系衰老 ,促进光合产物的形成和淀粉的合成 ,从而提高作物的产量和品质[1 ,2 ] 。磷在农业生产中的重要地位、磷资源危机以及施用磷肥导致生态环境破坏等问题已逐渐引起普遍关注[3 ,4 ] 。有研究表明 ,在应用植物生长延缓剂 CCC 调控植物生长时 ,小剂量多次施用比大剂量一次施用效果好 ,这样既可以经常保持调控作用 ,也可避免高浓度的生长延缓 剂对植物的毒害作用 ,还能促进光合作用 ,提高植物对磷素的吸收 ,延缓植物的衰老 ,提高作物产量[5 ] 。马铃薯 ( Solanum tuberosum L. )是以获得高淀粉含量的块茎为主要目标的农作物 ,高产是目标 ,营养是基础[6 ,7 ] 。因此 ,挖掘调控马铃薯的生长发育潜力 ,选择经济、环保的调控措施促进马铃薯对磷的吸收很有必要[8 ] 。目前32 P 示踪技术在马铃薯及其他植物磷素营养和产量
812　 核 农 学 报　2008 ,22 (2) :218～222Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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形成生理学研究中具有非常重要的作用[9 ,10 ] 。但是 ,
应用32 P 示踪技术研究 CCC 对马铃薯植株磷素营养动
态变化和产量的影响未见报道。本文以湖南省栽培的
马铃薯高产品种中薯 3 号为材料 ,研究了其生育前期
(苗期)喷施不同浓度的 CCC 后 ,对生育后期的磷素动
态变化和产量的影响。
1 　材料与方法
111 　供试材料
供试马铃薯为高产品种中薯 3 号 ,由湖南农业大
学园艺园林学院南方马铃薯产业化工程技术中心提
供 ,种薯大小为 50g 左右。
112 　试验地点及试验设计
大田试验于 2006 年秋在湖南农业大学实验农场
中心实验基地进行 ,供试土壤为湖南农业大学实验农
场旱地 ,前茬作物为水稻 ,加入一定量的腐熟的人粪
尿、菜枯和马铃薯复合肥作基肥 ,土壤肥力中等 ,采用
常规栽培管理。出苗后 20d ,取 0～30cm 处的土壤表
层测定其主要农化性状 (表 1) 。田间试验材料栽培方
式为小区随机排列 ,每小区面积为 116m ×610m , 栽培
密度为 40cm ×40cm ,每小区 60 穴 , CCC处理浓度分为
0gΠL (A1) 、115gΠL (A2) 、210gΠL (A3) 、215gΠL (A4) ,于出
苗后 24d 喷施 1 次 (直到有液体从叶面流落为止) ,28d
再喷施 1 次 (浓度相同) ,每处理每小区重复 3 次 ,共 12
个小区。
表 1 　供试土壤的主要农化性状
Table 1 　The main agrochemical properties of the tested soil
pH值
pH value
有机质 OM
(gΠkg) 全氮total N(gΠkg) 全磷total P(gΠkg) 全钾total K(gΠkg) 有效养分available elements(mgΠkg)N P K S Ca Mg
6157 4113 1195 2159 3111 1919 3411 2218 6719 3713 4212
　　水培试验和放射性示踪试验分别在湖南农业大学
湖南省植物激素与生长发育重点实验室的温室和同位
素示踪室进行。选取大田中出苗后 20d 且生长一致的
植株 ,经自来水洗净后移栽于盛有 2200ml 营养液的圆
柱形放射性试验专用瓷钵 (内径 ×高度 = 14cm ×
19cm) 中进行水培。每盆栽 1 株 ,分 4 个时期取样 ,每
个取样时期设 4 个 CCC 处理浓度 ,共设 16 个取样时
期 ,重复试验 6 株 , 共 96 株。营养液采用改进的
Hoagland配方 ,每周更换 1 次。CCC 处理浓度如大田
试验所设为 0、115、210 和 215gΠL ,分别于出苗后 24d 和
28d 各喷施 1 次 ;在出苗后 32、42、52 和 62d 时向每盆
施入放射性活度为 1148 ×107 Bq (014mCi) 的 NaH2 32
PO4 ,在 4d 后 ,即出苗后的 36、46、56 和 66d ,分别取样
并用去离子水洗净植株表面的放射性32 P ,分部位叶
(C1) 、地上茎 ( C2) 、地下茎 ( C3) 和根 ( C4) 105 ℃杀青
30min 后 ,80 ℃烘干 24h ,称干重 ,然后将干样粉碎。
113 　测定方法与数据处理
32 P 放射性活度的测定 : 称取 50mg 干样品 ,用
FH463A 型自动定标器测其放射性比活度 (cpm 值) ,并
换算为放射性活度 (dpm 值) ,经衰变校正后 ,计算不同
部位32 P 总放射性活度、总株32 P 放射性活度、不同部位
含磷量 (吸磷率) 和总株吸磷量。不同部位含磷量 (吸
磷率) ( %) = 不同部位32 P 总放射性活度Π总株32 P 放射
性活度 ×100 % ,总株吸磷率 ( %) = [ ∑(不同部位32 P
放射性活度)Π每钵中施入的总 32 P 放射性活度 ] ×
100 %。平均每穴产量以种植于田间的 4 个处理的 12
个随机小区进行测定 ,每小区取 30 穴 ,计算平均每穴
块茎鲜重。
所得数据在 Microsoft Excel 2003 上进行处理 ,用
DPS v 7155 数据分析系统软件进行方差分析。
2 　结果与分析
211 　矮壮素对中薯 3 号出苗后 36d 的磷素营养动态
变化的影响
在中薯 3 号的生育前期 (出苗后 24d 和 28d) 喷施
不同浓度 CCC后 ,当其生长至出苗后 36d ,根中的含磷
量均比对照高 ,特别是浓度为 210gΠL 时 ,植株根中磷
含量增加最大 ,为对照的 2104 倍 ,而分配在叶、地上
茎、地下茎和根中的磷素则趋于平衡 ;此浓度下总株吸
磷量增加最大 ,为对照的 4195 倍 ,115 和 215gΠL 的浓
度处理也分别为对照的 4117 和 3112 倍。在叶中 ,
215gΠL 与其他处理间有显著性差异 ;在地上茎中 ,0 和
210gΠL、115 和 215gΠL 间差异极显著 ;地下茎中 ,各处理
间均有显著性差异 ;在根中 ,115 和 210gΠL 与其他处理
间有显著性差异 (表 2) 。这可能是 CCC促进了植株根
系对磷素的吸收和磷素在植株内的运输 ,从而促进了
总株吸磷量的增大。
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表 2 　矮壮素对出苗后 36d 中薯 3 号磷素吸收与分配的影响
Table 2 　Effects of CCC on phosphate absorption and distribution of Zhongshu 3 at 36d after emergence
CCC浓度
concentration
of CCC(gΠL) 不同部位含磷量phosphate content of different parts( %)C1 C2 C3 C4 总株吸磷量total amount of phosphateabsorped by a plant ( %)
0 30126 ±3135Aa 34133 ±1151Aa 17169 ±1108Bb 17172 ±0134Bb 2100 ±0118Cb
115 26162 ±1188Aab 24105 ±1163Bbc 18194 ±1136Bb 30139 ±4163Aa 3133 ±0133ABa
210 27112 ±2128Aab 26147 ±4193ABb 10134 ±1132Cc 36107 ±6140Aa 3190 ±0170Aa
215 23197 ±1198Ab 20103 ±0194Bc 27172 ±2131Aa 28128 ±1124ABa 2123 ±0120BCb
注 :C1、C2、C3 和 C4 分别为叶、地上茎、地下茎和根。大写字母和小写字母表示 t 检验 O. O1 和 0. 05 水平差异显著。下表同。
Note : C1 ,C2 ,C3 and C4 represent leaf ,stem ,tuber and root ,respectively. Capital letters and small letters mean T test at 010l and 0105 level significant difference ,
respectively. The same as following Tables.
表 3 　矮壮素对出苗后 46d 中薯 3 号磷素吸收与分配的影响
Table 3 　Effects of CCC on phosphate absorption and distribution of Zhongshu 3 at 46d after emergence
CCC浓度
concentration
of CCC(gΠL) 不同部位含磷量phosphate content of different parts( %)C1 C2 C3 C4 总株吸磷量total amount of phosphateabsorbed by a plant ( %)
0 25198 ±2197Cc 36173 ±3143Aa 18109 ±1113Bb 19120 ±3118Aab 7184 ±0186Aa
115 19160 ±0162ABa 34186 ±3128Abab 30191 ±0157Aa 14164 ±1196Ab 5150 ±0158Cb
210 24129 ±1156Aa 33103 ±1121Bb 25152 ±0183Aa 17117 ±1182Aab 7130 ±0190AAa
215 26172 ±3121BCb 38107 ±3130Aba 17128 ±0168Bb 17193 ±4178Aa 5180 ±0157BCb
212 　矮壮素对出苗后 46d 的磷素营养动态变化的影
响
在中薯 3 号生育前期喷施不同浓度 CCC 后 ,当其
生长到出苗后 46d ,磷素的分配比对照在叶、地上茎、
地下茎和根中趋于不平衡 ,主要分配到茎中。根中的
含磷量都比对照低 ,特别是 115gΠL 的浓度处理降低最
大 ,达到对照的 - 0124 倍 ,而植株叶片中的含磷量为
各部位下降最多的 ,达到 - 0125 倍。总株吸磷量 115gΠ
L CCC处理的降低最大 ,达到对照的 - 0130 倍 ,210 和
215gΠL CCC处理也分别比对照降低 0107 和 0126 倍。
在叶中的磷含量 ,115 和 210gΠL 与其他处理间有显著
性差异 ;地上茎中 ,210gΠL 与其他处理间有极显著性差
异 ;地下茎中 ,115 和 210gΠL 与其他处理间有极显著性
差异 ;而在根中则 0 和 210gΠL 与其他处理间有显著性
差异 (表 3) 。这可能是 CCC 使植株的光合面积减少 ,
降低了蒸腾速率 ,从而引起磷素在植株内的运输速率
下降 ,抑制了根系对磷素的吸收 ,使植株的总株吸磷率
比对照有所下降。
213 　矮壮素对中薯 3 吃出苗后 56d 的磷素营养动态
变化的影响
生长发育前期喷施不同浓度 CCC 的中薯 3 号生
长到出苗后 56d ,磷素在叶、地上茎、地下茎和根中的
分配较对照趋于平衡。210 和 215gΠL 处理的地下茎中
含磷量分别比对照增加 3145 和 1186 倍 ,210gΠL 处理
的根中含磷量比对照增加 0125 倍。总株吸磷量 115、
215 和 210gΠL CCC处理依次比对照增加 0105、0115 和
0143 倍。在叶中 , 0gΠL 与其他处理间有极显著性差
异 ;地上茎中 ,115gΠL 与其他处理间有极显著性差异 ;
地下茎和总株吸磷量中 ,210gΠL 与其他处理间有极显
著性差异 ;根中 ,215gΠL 与其他处理间有显著性差异
(表 4) 。这可能是 CCC使植株的光合色素增加和抗氧
化酶活性增强 ,延缓了植株的叶片和根系衰老 ,促进了
磷素在植株内的运输 ,特别是 210gΠL CCC 的处理使植
株对磷素的吸收和分配效果最好。
214 　矮壮素对中薯 3 号出苗后 66d 的磷素营养动态
变化的影响
在生长发育前期 ,喷施不同浓度 CCC 后的中薯 3
号生长到出苗后 66d ,磷素在叶、地上茎、地下茎和根
中的分配比对照趋于平衡。215、115 和 210gΠL 处理分
别使植株叶中含磷量比对照增加 01173、01350 和
01564 倍 ,地下茎中含磷量分别比对照增加 01201、
01764 和 11116 倍。而各处理地上茎和根中的含磷量
大多比对照低。215、115 和 210gΠL CCC 处理的植株总
株吸磷量分别比对照增加 01326、01488 和 01628 倍。
在叶中 ,115 和 210gΠL 与其他处理间有显著性差异 ;地
上茎中 ,0 与处理 210gΠL 间有显著性差异 ;地下茎、根
和总株吸磷量中 ,115 和 210gΠL 与其他处理间有显著
性差异 (表 5) 。说明不同浓度 CCC 处理后 ,在植株不
022 核　农　学　报 22 卷
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同出苗后天数 ,能够提高植株体内磷素运输分配到叶
中的比例 ,继续维持较高的光合作用 ,同时也能够提高
磷素运输分配到块茎中的比例 ,提高块茎的含磷量 ,从
而提高块茎的品质。
表 4 　矮壮素对出苗后 56d 中薯 3 号磷素吸收与分配的影响
Table 4 　Effects of CCC on phosphate absorption and distribution of Zhongshu 3 at 56d after emergence
CCC浓度 (gΠL)
concentration
of CCC
不同部位含磷量 ( %)
phosphate content of different parts
C1 C2 C3 C4
总株吸磷量 ( %)
total amount of phosphate
absorbed by a plant
0 43128 ±4101Aa 30170 ±4135Bb 8131 ±1119Cc 17171 ±3107ABb 8180 ±0146Bb
115 26131 ±1168Bb 53130 ±1161Aa 6159 ±0138Cc 13158 ±0170Bbc 9120 ±0164Bb
210 14130 ±1154Bb 27134 ±2178Bb 36122 ±3122Aa 22114 ±1116Aa 12160 ±0169Aa
215 29136 ±4127Cc 35134 ±3131Bb 23176 ±1167Bb 11154 ±2143Bc 10110 ±0144Bb
表 5 　矮壮素对出苗后 66d 中薯 3 号磷素吸收与分配的影响
Table 5 　Effects of CCC on phosphate absorption and distribution of Zhongshu 3 at 66d after emergence
CCC浓度
concentration
of CCC(gΠL) 不同部位含磷量phosphate content of different parts( %)C1 C2 C3 C4 总株吸磷量total amount of phosphateabsorbed by a plant ( %)
0 23121 ±4194Ab 45103 ±4108Aa 4167 ±0174Cb 27109 ±2115Aa 2115 ±0134Bb
115 31134 ±4150Aab 39115 ±1180Aab 8124 ±1110ABa 21127 ±2103Ab 3120 ±0124Aa
210 36161 ±3169Aa 32157 ±4199Ab 9188 ±1106Aa 20195 ±2188Ab 3150 ±0135Aa
215 27173 ±1149Ab 39156 ±4148Aab 5161 ±1114BCb 27110 ±2106Aa 2185 ±0123ABa
215 　矮壮素对平均每穴产量的影响
经 115、215 和 210gΠL CCC 处理后 ,中薯 3 号平均
每穴产量依次增加 6183 %、3108 %和 10110 % ,植株每
穴平均产量与其出苗后 36d 叶片含磷量成极显著性正
相关 (表 6) 。这表明适当 CCC浓度能够促进植株在块
茎膨大期对磷素的吸收与转运 ,延缓叶的衰老 ,从而增
加每穴平均产量。
表 6 　矮壮素对中薯 3 号产量、产量与出苗后 36d
叶片含磷量相关系数的影响
Table 6 　Effects of CCC on the yield ,the
correlation coefficient between the yield and
phosphate content of leaves at
36d after emergence
处理
treatment
每穴平均产量 (gΠhill)
average yield per hill
相关系数
correlation coefficient
0 500162 ±17194 01954233
115 514178 ± 8188 01939833
210 536118 ±11146 01968833
215 501103 ±26113 01909333
Note :df = 6 ,R0105 = 017067 ,R0101 = 018343
3 　结论与讨论
311 　应用32 P 示踪技术研究结果表明 ,CCC 增加了中
薯 3 号植株对磷素的吸收 ,植株中的磷素主要分配到
地上茎和叶中 ,按其相对含量依次为地上茎 > 叶 > 根
> 地下茎。对生育前期的中薯 3 号喷施 CCC 后 ,115、
210 和 215gΠL 浓度 CCC 处理的叶片含磷量在出苗后
36、46、56 和 66d 时都低于对照 ,但在 66d 高于对照 ,说
明 CCC延缓了叶片的衰老 ;115、210 和 215gΠL 的地上
茎含磷量在 36、46、56 和 66d 大都低于对照 ,说明 CCC
加强了地上茎中磷素的转运 ,有利于光合产物的分配
和转运 ;115、210 和 215gΠL 的地下茎含磷量在 36、46、
56 和 66d 大都高于对照 ,说明 CCC 有利于光合产物转
运到贮藏部位 ,从而提高其块茎的品质 ; 115、210 和
215gΠL 的根含磷量在 36d 都高于对照 ,但在 46、56 和
66d 时大都略低于对照 ,说明 CCC 有利于生育前期对
磷素的吸收 ,奠定了后期高产的基础 ,并在生育后期加
强了根中磷素向植株其他部位的转运。
312 　中薯 3 号的总株吸磷量随植株的生长而增加 ,但
在生育后期总株吸磷量减少 ,这与前人对马铃薯的磷
素营养研究结果一致[11 ] ;生育前期喷施 CCC 后 ,中薯
3 号在不同出苗后天数的总株吸磷量的动态变化趋势
与对照相同 ,在出苗后 36、56 和 66d 的总株吸磷量都
高于对照 ,但在出苗后 46d 时的总株吸磷量略低于对
照 ,可能是由于 CCC抑制 46d 植株地上部的生长。
313 　从 CCC 增加中薯 3 号的产量及产量与出苗后
36d的植株叶片的含磷量具有显著相关性来看 ,CCC
可能作为一种抗逆境因子 ,在马铃薯营养生长早期促
进植株体内磷素的吸收 ,增加了光合速率和根系活力 ,
122　2 期 矮壮素对马铃薯磷素营养动态变化和产量的影响
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这有利于马铃薯幼苗生长 ,对其后期高产具有重要意
义。叶片含磷量对同化物的运输和分配有促进作用 ,
能延缓叶片和根系衰老 ,促进光合产物的形成及淀粉
的合成。叶片含磷量可用作衡量马铃薯产量的一个重
要生理指标。但是 ,CCC 在光合产物形成中的内在机
制有待进一步研究。
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