全 文 ：　 　 倡 重庆市科委应用基础研究项目（２００１唱６８６８）资助
收稿日期 ：２００５唱０９唱０８ 　 改回日期 ：２００５唱１１唱２０
营养与株型调控对雾培马铃薯的结薯生理影响 倡
王季春１ 　唐道彬１ 　吕长文１ 　何凤发１ 　何庆学２
（１畅 西南大学农学与生物科技学院 　 重庆 　 ４００７１６ ；２畅 农业部农技推广服务中心 　 北京 　 １０００２６）
摘 　 要 　 本研究采用 ３ 套营养液配方与 ３ 种株型调控措施探讨了不同马铃薯（ Solanum tuberosum L ．）品种的结薯
生理效应 。 结果表明 ：不同营养液配方对雾培马铃薯的“源流库”皆存在一定的影响 ；采用以前期最小 、结薯期最大
的 N／K 和NH ＋４ 唱N／ NO －３ 唱N 比值的 A２ 营养液 ，对植株的光合势 、叶绿素含量 、根系活力 、匍匐茎数 、总薯数 、总薯重以
及后期末茎叶鲜重与干重等的增长刺激作用最大 ，其中又以“CIP２４”品种的结薯性能最好 ；下放植株 、喷施矮壮素
和剪尖处理的不同组合均能使“CIP２４”品种在 A２ 营养液下增加光合势 ，降低株高 ，增加鲜重和增大根系体积 。
关键词 　 马铃薯 　 雾化栽培 　 营养液 　 株型调控 　 结薯
Media formula and plant control effects on aeroponics potato tuberization physiology ．WANG Ji唱Chun１ ， TANG Dao唱
Bin１ ， LU Chang唱Wen１ ，HE Feng唱Fa１ ，HE Qing唱Xue２ （１畅College of Agronomy and Biotechnology ， Southwest Universit y ，
Chongqing ４００７１６ ， China ；２畅Agricultural Technology Ex tension Service Center ， Ministry of Agriculture ， Beijing
１０００２６ ， China） ，CJEA ，２００７ ，１５（３） ：１０４ ～ １０７
Abstract 　 Three different nut rition solutions and ３ plant唱cont rolling methods were designed to study physiological effects
on tuberization of potato （ Solanum tuberosum L ．） ． The results indicate that nutrition formula has significant effects on
the ‘source唱current唱sink’ of potato ．Applications of nut rition solution A２ at minimum ratios and maximan ratios of N／K
and NH ＋４ 唱N／NO －３ 唱N in the early and late growth stages ， respectively ，can greatly increase plan t leaf area ，LAD ，content
of chlorophyll ， root activity and number of stolon shoot ， mini唱tuber number and weight ， fresh and dry weights of stem
and leaf ．CIP２４ is found to have the best tuberizing property ．Further more ，different combinations of plant唱controlling ，CCC
spraying and pruning can increase LAD ，shoot fresh weight and root volume ，shorten plant height when CTP２４ is cultured with A２ ．
Key words 　 Potato ，Aeroponics ，Nutrition solution ， Stem cont rol ， Tuberization
（Received Sept ． ８ ，２００５ ；revised Nov ． ２０ ，２００５）
业已发现 ，马铃薯产量的不稳定和下降与 PVX 、PVY 、PLRV 、PSTVd 等病毒病感染引起的退化有直接
关系 。 自法国人 Morel（１９５５）首次采用茎尖离体培养得到无病毒植株以后 ，采用茎尖培养技术从受到感染
的植株上得到没有病毒的芽苗和诱导这些芽苗进行大量的脱毒小薯繁育 ，在生产上得到了广泛应用 。 近年
来提出的无基质定时气雾法或喷雾栽培法 ，在设施 、营养液配方及其结薯特点等方面也有了一些初步的研
究报道［１ ～ ６］ ，但其结薯的基本机理尚不十分清楚 。 本试验设计了不同营养液配方及不同的株型调控措施 ，
探讨其结薯的调控机理 ，为马铃薯微型薯雾化繁育提供理论与技术支持 。
1 　 试验材料与方法
供试马铃薯（ Solanum tuberosum L ．）材料为“高原 ７ 号” 、“CIP２４”和“ Ⅰ唱１０３５”３ 个品种的无毒试管苗 ，
由西南大学农业部生物技术与作物品质改良重点实验室提供 。 试验于 ２００３ 年 ３ ～ １２ 月在由雾化槽 、栽植
板 、自动营养液和喷水系统 、光照控制系统 、温度控制系统等组成的雾化栽培温室中进行 。
营养液调控试验以营养液（A）为主区 、品种（B）为副区进行 ２ 因素 ３ 水平 ３ 重复的裂区试验设计 。 其中
因素 A 由前期（３ 月 ２８ 日 ～ ５ 月 １５ 日）营养液和后期（５ 月 １６ 日 ～ ６ 月 １６ 日）营养液配制而成 ３ 套不同的营
养液组合 ，即 A１ 、A２ 和 A３（见表 １） ；因素 B的 ３ 水平分别为“高原 ７ 号”（B１ ） 、“ Ⅰ 唱１０３５”（B２ ）和“CIP２４”（B３） ，
共计 ９ 个处理组合 。 每处理组合于 ３ 月 ２８ 日将高度为 ６ ～ ８cm的生根试管苗定植于雾化栽培室悬空栽植板
上 ，定植后最初 ７d 内设定营养液喷雾时间间隔为白天 ３０s／１５min ，夜晚 ３０s／３０min ；之后则为白天
第 １５卷第 ３ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．３
２ ０ ０ ７ 年 ５ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ，　 ２００７
３０s／３０min ，夜晚 ３０s／６０min 。 株型调控试验用上述 A２ B３ 组合于 ２００３ 年 ９ 月 １５ 日在同一雾化栽培室进行植
株下放与否（C１ ，C０ ） 、喷施矮壮素（CCC）与否（D１ ，D０ ）和剪尖与否（E１ ，E０）３ 种处理各 ２ 个水平共 ８ 个处理组
合进行研究（字母下标“１”和“０”分别表示处理和未处理水平） 。 当植株板上脱毒苗高度为 ８ ～ １０cm 时（定植
后 ２１d） ，保留顶端 ４ 片叶 ，其余节间剪掉叶片实施 C处理 ；当植株板上脱毒苗高度为 １５cm 左右时（定植后约
２８d） ，喷施浓度为 ２５００mg／L CCC 实施 D 处理 ；当植株板上脱毒苗高度为 ２０ ～ ２５cm时（定植后约 ３５d） ，剪去
顶芽实施 E 处理 。 每处理组合各栽植 ４０ 株 。 同时采取相应措施调节温度 、湿度和光照强度 ，保证马铃薯无
毒苗的正常生长 。 自试管苗定植 ７d发根缓苗后开始 ，每 ７d 随机取样 １ 次 ，每次取样 ５株 ，４ 月 ７日 ～ ６月 １６ 日
共计取样 １１ 次 。 取样后洗净并用滤纸
吸干备用 ，以待测定数据 。 根系体积用
排水法测定 ，根系活力用 TTC 法测
定［７］ ，叶绿素含量用 Z唱５３００ 原子吸收分
光光度计测定［７］ 。 叶 、茎 、根系 、匍匐
茎 、微型薯等的鲜重 、干重以及叶面积系
数测定按常规方法 。
表 1 　 营养液处理各因素与水平状况
Tab ．１ 　 Factors and levels of the differen t nutrien t media
营养液组合
M edia
N∶ P∶ K／mmol· L － １ N／K NH ＋４ 唱N／NO －３ 唱N
A １ ６６畅０６∶１畅２５∶２０畅０６／５８畅１２∶１畅２５∶１８畅１２ 倡 ３畅３／３畅２ ０畅４５／０畅５５
A ２ ５５畅４７∶１畅２５∶１９畅０２／５５畅００∶１畅２５∶１５畅００ ２畅９／３畅７ ０畅４０／０畅６０
A ３ ６１畅８７∶１畅２５∶１５畅８７／５２畅５４∶１畅２５∶２３畅７６ ３畅９／２畅２ ０畅５０／０畅４０
　 　 倡 早期 ／晚期 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 营养液调控的结薯生理
通过对马铃薯根系活力的研究表明（表 ２） ：在不同营养液间无论前期末（０５唱１２）或后期末（０６唱１６） ，均以
A２ 处理的效应为最大 ，A１ 次之 ，A３ 最小 ；且前期末三者间与后期末三者间差异均达到极显著水平 。 说明 A２
营养液能显著提高雾化栽培马铃薯的根系活力 。 在品种间 ，前期末以 B３ 的效应为最大 ，极显著高于 B１ 和
B２ ，后期末则以 B１ 的根系活力为最大 ，极显著高于 B３ 和 B２ 。 可见同一品种在雾化栽培马铃薯的不同生育
时期其根系活力的差异较大 ，可能原因来自品种对前后期营养液的反应差异 ，与品种的遗传特性有关 。 马
铃薯植株前期叶绿素含量均高于后期 ，且以 A２ 的效应为最高 。 而品种对叶绿素含量的影响 ，前期表现为品
种 B３ 最大 ，后期表现为 B１ 最大 ，B２ 次之 ，且均极显著高于 B３ 。 全生育期马铃薯总光合势（LAD）以 B３A２ 组
合为最大（２４５畅３m２·d／m２ ） ，极显著高于其余处理 ，而 B１ A３ 组合光合势最小 ，为 ２０１畅７m２／d·m２ ，显著低于其
他所有组合 。 表明马铃薯叶绿素含量和光合势受不同基因型的影响 ，A２ 营养液和品种 B３ 对于提高雾化栽
培马铃薯的叶绿素含量和光合势 ，增强植株的光合能力有一定的促进作用 。 至于后期叶绿素含量的降低可
能与叶片的衰老有关 。
表 2 　 不同时期不同处理部分特征值平均数的差异显著性测验 倡
Tab ．２ 　 Significant difference test of some characteristics among treatments at different stages
测定日期
（月唱日）
Dat e
（month唱day）
处 　 理
Treatments
　
叶绿素含量／ mg · g － １
Chlo rophyll cont ent
　
根系活力／ μ g· g － １· h － １
Roo t ac tivit y
　
测定日期
（月唱日）
Dat e
（month唱day）
处 　 理
Treatments
　
总光合势 ／m ２·d· m － ２
Tot al L AD
　
０５唱１２ A２ ３畅１４aA １７３３畅１０aA ０５唱１２ B１ A１ ２０６畅０eEF
０５唱１２ A１ ３畅０８bB １７１７畅２５aA ０５唱１２ B１ A２ ２１５畅７cdCD
０５唱１２ A３ ３畅０３bB １６７２畅６４bB ０５唱１２ B１ A３ ２０１畅７ fF
０５唱１２ B３ ２畅９９bB １７８３畅０９aA ０５唱１２ B２ A１ ２１２畅５dD
０５唱１２ B２ ３畅１５aA １６６２畅９６bB ０５唱１２ B２ A２ ２１９畅５cC
０５唱１２ B１ ３畅１１aA １６７６畅９４bB ０５唱１２ B２ A３ ２０９畅４deDE
０６唱１６ A２ ２畅８０aA １４９９畅８３aA ０６唱１６ B３ A１ ２３９畅１bB
０６唱１６ A１ ２畅７６aAB １４４８畅７７bB ０６唱１６ B３ A２ ２４５畅３aA
０６唱１６ A３ ２畅６９bB １４１７畅８７cC ０６唱１６ B３ A３ ２３５畅５bB
０６唱１６ B３ ２畅６６bB １４４９畅０４bB MS ７３５畅３５１
０６唱１６ B２ ２畅７９aA １４３８畅０２bB F １２３畅１７４
０６唱１６ B１ ２畅８１aA １４７９畅４１aA
　 　 倡 表中数据后小写字母为 P ＝ ０畅０５ 显著水平 ，大写字母为 P ＝ ０畅０１ 极显著水平 ，下同 。
　 　 前后期马铃薯
茎叶干鲜重依营养
液处理和品种处理
存在差异（图 １） ，且
其差异均表现为后
期营养液处理高于
前期 ，且营养液间
以 A２ 处理为最高 ，
显著高于其他营养
液 ，品种间以 B３ 为
最大 ，显著高于其
他品种 。 表明生育
前期并非为马铃薯
茎叶生长的主要时
期 ，后期营养液也
能显著促进马铃薯
茎叶生长 ，因此生
育期末（０６唱１６）植株
第 ３期 王季春等 ：营养与株型调控对雾培马铃薯的结薯生理影响 １０５　
图 1 　 不同处理马铃薯植株茎叶鲜重（a）与干重（b）变化
Fig ．１ 　 Fresh weight （a） and dry weight （b） of stems and leaves of potato under different t reatments
干鲜重依然高于生育中期
（０５唱１２） 。 雾化栽培马铃薯
植株的茎叶生长既受营养
液影响 ，又与 品种有关 ，
B３A２ 组合的生长势最强 。
　 　 通过对马铃薯匍匐茎
数 、总薯数 、总薯重 、 ＞ ２g
薯重和 ＞ ２g 薯数变异的分
析表明（表 ３） ，不同营养液
处理间除匍匐茎数在
A２ 与 A１ 间差异不显
著外 ，A２ 均极显著高
于 A１ 和 A３ ，且 A１ ＞
A３ ；同时不同品种间
均以品种 B３ 为最大 ，
极显 著高 于 B２ 和
B１ 。 说明提高雾化栽
培马铃薯的结薯能力
以 A２ 营养液结合 B３
品种为最佳 。
表 3 　不同处理组合间的块茎生长差异显著性测验
Tab ．３ 　 Significant difference test of tuber grow th among different treatments
处 　 理
T reatments
　
匍匐茎数／个 ·株 － １
St olon number
　
总薯数 ／个·株 － １
T ot al tuber nu mber
　
总薯重／g·株 － １
To tal tuber weight
　
＞ ２g薯数／个·株 － １
Num ber o f
tuber s bey ond ２g
＞ ２g薯重／g·株 － １
Weight of
tuber s bey ond ２g
A２ １４畅１１aA １０畅７８aA ２１畅８６aA ７畅１１aA １８畅１３aA
A１ １３畅１１aA ９畅００bB ２０畅０９bB ５畅５６bAB １６畅８６bB
A３ １０畅６７bB ７畅８９cB １８畅９６cB ４畅１１cB １５畅６７cB
B３ １５畅６７aA １１畅１１aA ２２畅６９aA ７畅８９aA １９畅２４aA
B２ １１畅３３bB ９畅００bB １９畅１４bB ５畅２２bB １５畅６９bB
B１ １０畅８９bB ７畅５６cC １９畅０９bB ３畅６７cB １５畅７３bB
2畅2 　 株型调控的结薯生理
由表 ４ 可知 ，除单独使用 D 外 ，其余处理的单独使用或组合对光合势的增加均有促进作用 ，且以单独使
用 E 的作用最强 ；D 和 E处理均能降低株高 ，两者相结合降低株高最大 ，单独采用 C处理不会降低株高 。 C 、D 、
表 4 　 “源流库”器官平均值差异显著性测验
Tab ．４ 　 Significant difference test of “source ， current and sink” among dif ferent treatments
处 　 理
T rea tments
总光合势／m ２·d·m － ２
T otal LAD
植株高度／cm
Plant height
茎叶鲜重／g·株 － １
Fresh weight of shoot
根系体积 ／mL
Root v olume
匍匐茎数／个·株 － １
Stolon number
块茎数／个·株 － １
Tuber number
C０D ０E１ ２３２畅０aA ４３畅００bB ２６畅７６abA ３畅７５dC ６畅４９eE ５畅８６cB
C１D ０E１ ２２７畅５aA ４４畅６９bB ２６畅５８abA １７畅６６aA １２畅３５aA ８畅１２aA
C０D １E１ ２２７畅０aA ４１畅３３bB ２８畅９８aA ４畅３０cC ７畅３７dD ６畅１４bcB
C１D １E０ １９３畅５bB ４４畅５０bB ２６畅９４abA １７畅００bB ９畅３９cC ７畅８１aAB
C１D １E１ １８７畅０cB ３９畅００bB ２８畅５abA １６畅６５bB １０畅３０bB ６畅８７bB
C１D ０E０ １８６畅０cB ７０畅５０aA １６畅９２cB １６畅８７bB ９畅１９cC ７畅８９aAB
C０D ０E０ １７５畅０dC ２３畅６７aA １６畅４４cB ２畅９３eD ４畅１９ fF ２畅９４dC
C０D １E０ １６６畅０eD ４４畅３３bB ２６畅２２bA ４畅３４cC ７畅２４dD ５畅８５cB
E 处理的不同
组合对茎叶鲜
重的增长均有
促进作 用 ，E
处理对茎叶鲜
重的增加最有
效 ，单独的 C
处理增加茎叶
鲜重不显著 。
同样 C 、D 和 E
处理的不同组
合对根系体积
增长均有促进作用 ，但 C 处理能显著提高根系体积 。 C 、D 和 E 处理的不同组合对匍匐茎和薯块的增长均有
促进作用 ，但同时 ３ 种处理结合并不能达到最好的效果 ，提高结薯数的最佳组合为 C 和 E 处理的结合 。
3 　 小结与讨论
试验研究结果发现 ，以前期最小 、结薯期最大的 N／K 和NH ＋４ 唱N／NO －３ 唱N 比值的 A２ 营养液作为雾培马
铃薯的营养液 ，植株的光合势 、叶绿素含量 、根系活力 、匍匐茎数 、总薯数 、总薯重以及后期末茎叶的鲜重与
干重均为最大 ，使“源流库”同步增长 ，最终促进了块茎的形成和膨大 ，此与 Mitsuru 等［７］对大田马铃薯植株
的研究结果有相似点 ，但与 Kang等［６］在马铃薯气雾法栽培实验中的研究结果却不一致 ，这可能与品种或对
分期营养液的反应差异有关 。 尽管本试验中 ３ 个品种均为中晚熟品种 ，但根系活力和叶绿素含量对 N／K 和
NH ＋４ 唱N／NO －３ 唱N 比值分期调节的生理反应有所不同 ，“CIP２４”（B３）品种表现为前期优势 、后期弱势的特点 ，
这使其前期和全生育期具备了更高的光合势 、更大的茎叶增长和干物质积累 ，最终表现为较强的干物质转
１０６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
化能力和结薯能力 。 因此 ，为提高雾化栽培马铃薯的产量 ，有必要进行品种的选择和开发前期最小 、结薯期
最大的 N／K 和NH ＋４ 唱N／NO －３ 唱N 比值的专用营养液 。
试验表明 ，除单独喷施矮壮素降低叶面积外 ，实施植株下放 、喷施矮壮素和剪尖处理的不同组合均能显
著增加光合势 、降低株高 、提高茎叶鲜重 、扩大根系体积和结薯能力 ，但以单独进行剪尖处理对提高光合势
的效果最好 。 激素或剪尖处理对光合势的促进作用可能与植株高度得以控制 ，营养向侧芽转移 ，导致分枝
和叶面积大量增加有关 。 下放植株对结薯的促进作用与促进根系发育 ，使大量侧芽转化为匍匐茎有关 。 因
此 ，适时采取下放植株 、喷施矮壮素以及剪尖处理 ，控制马铃薯株高 ，可防止其倒伏 ，抑制或去除植株的顶端
优势 ，刺激根系 、匍匐茎 、块茎等下部器官的生长和发育 ，是提高雾化栽培结薯能力的有效手段 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 尹作全 ，沈德茹 ，于洪涛 ，等 ．马铃薯脱毒小薯无基质喷雾栽培技术研究初报 ．Ⅰ ．马铃薯脱毒小薯喷雾栽培营养液配方筛选研究 ．马
铃薯杂志 ，１９９９ ，１３ （１） ：１３ ～ ２４
２ 　 杨元军 ，孙慧生 ，李广存 ，等 ．马铃薯脱毒小薯雾培结薯特点及增产效果 ．园艺学报 ，２００２ ，２９ （４） ：３３３ ～ ３３６
３ 　 南相日 ．马铃薯脱毒原原种的工厂化生产 ——— 无基质定时气雾栽培法 ．黑龙江农业科学 ，２０００ （１） ：２６ ～ ２７
４ 　 李功铁 ，张雅奎 ，梁 　 杰 ，等 ．气雾法生产马铃薯核心小薯技术研究浅析 ．马铃薯产业与西部开发 ．哈尔滨 ：哈尔滨工程大学出版社 ，
２００１ ．７８ ～ ８０
５ 　 张永成 ．马铃薯干物质的变化规律研究 ．青海农林科技 ，１９９８ （１） ：５ ～ ８
６ 　 Kang J ．G ．Gro w th and tuberiza tion o f po tat o （ S ．T uberosu m L ．） cult ivars in aeroponics ， deep f lo w t echnique and nutrien t film technique
culture system ．J ．Kor ．Soc ．Hort ．Sci ．，１９９６ ， ３７ （１） ：２４ ～ ２７
７ 　 Mitsuru O ．Ef fects o f ammonium and nitrat e assimilatio n on the grow th and tuber sw elling o f pot ato plants ．Soil Sci ．and Plant Nutr ．，１９８５ ，
４１ （４） ：７０９ ～ ７１９
第 ３期 王季春等 ：营养与株型调控对雾培马铃薯的结薯生理影响 １０７