柴沙沙　史春余　雷剑　王连军　苏文瑾　杨先强　杨新笋

摘要：探究不同产量潜力甘薯品种的地上部生长特性与干物质积累分配的关系，结果表明，在甘薯生长前期，高产品种的分枝数高于低产品种；在甘薯生长的整个生育期，甘薯的基部茎粗与平均茎长与产量的高低并无直接相关性。高产品种的T/R值要明显小于低产品种。低产品种的地上部生长旺盛，导致光合产物运向块根的较少，是块根产量较低的原因之一。

关键词：甘薯；地上部；产量；干物质

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）24-6166-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.016

Abstract：Explored the relationship between aboveground growth characteristics and the accumulation and distribution of dry matter of the different sweet potato. The results showed that， the number of branches in the high-yielding varieties was higher than the low-yielding varieties at the early growth period. The stem diameter and the average stem length of sweep potato had no relevance with the yield of sweet potato. High-yield varieties of T/R value was significantly less than the low yielding varieties. Low yield of varieties of aboveground thrive，causing the photosynthetic product shipped to the root of the less，was one of the reasons for the low root yield.

Key words： sweet potato； aboveground； yield； dry matter

干物质生产是作物产量形成的基础，干物质积累与合理分配是提高作物产量的关键[1]。郑光武[2]通过研究多个甘薯品种的植株性状，发现蔓重与主蔓长、节间长表现极显著正相关，而与结薯数和品质表现极显著负相关。干物质分配到块根的部分可以直接影响经济效益，分配到地上部叶片、主蔓以及分枝的部分直接影响作物的光合产量[3]。株型和氮素是影响作物群体光分布和光合特性的重要因素[4，5]。而作物群体光分布和光合特性与作物的经济产量有很大的关系。

因此，本研究以6个不同产量潜力的甘薯品种为试验材料，研究甘薯的地上部生长特性与干物质分配的关系，为甘薯的高产育种和高产栽培技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年5月至2012年10月在山东农业大学农学试验站栽培池进行。供试土壤质地为壤土，0～20 cm土壤有机质1.13% ，碱解氮65.06 mg/kg，速效磷（P）35.8 mg/kg，速效钾（K）84.05 mg/kg。

1.2 试验设计

本试验以6个不同产量潜力水平的品种为试验材料，分别为龙薯9号（L9）、红香蕉（HXJ）、苏薯8号（S8）、泰中6号（T6）、遗字138（Y138）和北京553（B553）。6个品种以小区为单位完全随机排列，试验设3次重复。小区面积15 m2，试验设置行距0.8 m，株距0.25 m。5月1日左右栽秧，10月下旬霜降之前收获。灌溉、除草、病虫害防治等栽培管理措施同一般大田。

1.3 取样方法

甘薯块根开始膨大后（栽秧后50 d左右），在取样区内每20 d取样1次，直到收获。在每个小区选择典型且生长正常一致的5株，剪掉地上部，挖出所有的块根。取功能叶（顶部第四和第五展开叶）和典型块根的中间部位，经液氮速冻后，置于-40 ℃低温冰柜中保存，用于测定有关酶活性。地上部分为叶片、叶柄和茎蔓，将块根切成薄片，在60 ℃烘箱中烘干后称干重。

1.4 数据处理与统计分析

图表处理运用Excel 2003软件进行，统计分析中方差分析检验采用DPS（Data Processing System）数据处理系统。Logistic模拟方程用SPSS软件进行模拟。以播种后天数（t）为自变量，干物质积累量为依变量（W），用Logistic方程W=K/（1+eA+Bt）（式中，A、B和e为参数，K为生长终值量）对甘薯生长量进行模拟。通过对方程求一阶导数可以得到积累速率方程v=W′=-KBeA+Bt/（1+eA+Bt）2；对方程求二阶导数，令W′′=0可得积累速率最大时的日期Tmax=A/B；进而得出下列积累特征参数：最大积累速率：Rmax=-KB/4；平均积累速率：Rmean=K/D；积累起始势：C0=K/（1+eA）；积累活跃持续期（大约完成总生长量90%）：D=[ln（1/9）-A]/B。

2 结果与分析

2.1 不同品种甘薯产量及其构成因素

由不同品种产量以及产量构成因素（表1）可以看出，L9、HXJ、S8、T6都属于高产品种，同时，这几个品种也具有较高的单薯重和单株结薯数；综合两年的产量数据，Y138与B553属于中低产品种。同时，由表1可知，高产品种的单株结薯数与单薯重都较高，或者二者综合效应较高。

2.2 不同甘薯品种植株性状调查

由表2可知，在甘薯栽秧50 d后，高产品种的单株分枝数明显高于低产品种，高产品种的单株分枝数均在3以上，而中低产品种均小于2。而且，高产品种的单株叶片数高于低产品种。平均茎长和基部茎粗的差异性不大。至栽秧后110 d，产量最高品种L9的单株叶数和单株分枝数最少，平均茎长最短。S8的单株叶数和单株分枝数最多，平均茎长及基部茎粗均处于中等水平。至生长后期即栽秧后170 d，各品种的茎粗无明显差异，S8与B553的单株叶数与单株分枝数较多，品种之间的茎粗差异不大。结果表明，在封垄期，高产品种甘薯的生长势较强，地上部生长旺盛，能制造足够多的光合产物，使得地下部块根能提前膨大，为块根最后高产奠定基础。封垄期以后，高产品种不会出现旺长现象，即使在雨水充分的雨季，也能保证将较多的光合产物运向块根。而且，茎的长度和茎基部的粗度并不影响光合产物的运转。

2.3 T/R值

由图1可知，2011和2012年的T/R变化趋势一致。在甘薯生长过程中，各品种T/R值均逐渐降低。2011年不同处理间T/R值变化情况为：栽秧后50 d，B553和Y138的T/R值达14以上，S8的T/R值为6左右，L9的T/R值接近4，T6的T/R值为2左右，HXJ的T/R值只有1左右。栽秧后50～70 d，B553、Y138、S8和L9的T/R值都迅速降低；栽秧后70～90 d，B553和Y138的T/R值仍然快速下降。栽秧90 d以后直到收获，B553和Y138的T/R值始终高于其他品种。2012年不同处理间T/R值变化情况如下：栽秧后50 d，B553与Y138的T/R值达10以上，其他4个品种的T/R值都低于4；栽秧后70 d开始，除低产品种B553与Y138外的其他4个品种的T/R值一直低于1，直到收获，低产品种B553与Y138的T/R值一直高于其他品种。

2.4 不同品种地上部干物质积累动态

由图2可知，两年的数据表明，在栽秧后90 d之前，甘薯不同品种植株快速生长，地上部干物质重增加较快。自栽秧110 d后，植株干重增加缓慢。由此表明，在甘薯生长前期，甘薯的生长以营养生长为主，叶片制造的光合产物主要用于地上部的生长。而且，在甘薯整个生育期，高产品种的植株干重低于低产品种。由此说明，低产品种的地上部生长旺盛，导致运向块根的光合产物较少。

2.5 不同品种块根干物质积累动态分析

由图3可知，随甘薯生长发育，块根干重持续增加。而且，整个甘薯生育期，高产品种的块根干重高于低产品种。

由表3可知，用Logistic方程可以对干物质积累量进行拟合（r2=0.953～0.996），甘薯的初始量C0表明，高产品种相比低产品种而言有较高的初始量；不同品种间的积累活跃持续期D无明显差异；高产品种的最大速率出现的时间Tmax较早，均出现在栽秧后110 d之前，而低产品种则出现在栽秧后115 d之后；由2012年的数据可看出，B553的最大速率Vmax与平均速率Vmean最大，而且，生长终值量K较大，说明2012年的B553还有生长潜力。然而，2011年的结果则显示，B553的生长终止量K、最大增长速率Vmax以及平均增长速率Vmean最小，这一点与2012年数据恰好相反，由此说明，不同年份同一品种的干物质积累特征是不同的。

3 小结与讨论

郑光武[2]研究认为基部分枝数与薯块产量呈显著正相关；冯祖虾等[6]也认为多枝短蔓型（MBSV）具有最高的薯块产量。甘薯高产品系的共同特征是基部分枝数较多；最长蔓长/平均分枝长较小；植株呈“V”字形[7]。本试验植株性状调查结果表明，在甘薯生长前期，高产品种的分枝数要高于低产品种；在甘薯生长的整个生育期，甘薯的基部茎粗与平均茎长与产量的高低并无直接相关性。T/R值反映了地上部与地下部的协调关系，也是光合物质分配的重要指标。本研究结果表明，高产品种的T/R值要明显小于低产品种，这与许可等[8]的研究结果一致。

本试验的调查结果显示，高产品种的块根膨大得比较早，甘薯块根膨大后，单株块根结薯数基本不变；单薯重一直在变大，而且在整个生育期，高产品种的单薯重要高于低产品种。块根含水量先下降后基本稳定，高产品种的含水量一般较高。低产品种的地上部生长旺盛，从而导致光合产物运向块根的较少。高产品种的干物质在甘薯块根中的分配较多。

参考文献：

[1] 孔丽红，赵玉路，周福平.简述小麦干物质积累运转与高产的关系[J].山西农业科学，2007，35（8）：6-8.

[2] 郑光武.甘薯品种主要性状表现及其相关分析[J].福建农业科技，1984（2）：20-22.

[3] 张晓艳，刘 峰，王凤云，等.甘薯干物质分配及产量形成模拟研究[J].中国农学通报，2008，24（12）：505-510.

[4] ACRECHE M M，BRICENO-FEIX G，MARTIN S J A，et al. Radiation interception and use efficiency as affected by breeding in Mediterranean wheat[J].Field Crops Res，2009，110：91-97.

[5] YUNUSA I A M， SIDDIQUE K H M， BELFORD R K， et al. Effect of canopy structure on efficiency of radiation interception and use in spring wheat cultivars during the pre-anthesis period in a Mediterranean-type environment[J]. Field Crops Res， 1993， 35：113-122.

[6] 冯祖虾，谢春生，吴振武，等.广东甘薯种质资源的搜集、整理、研究和利用[J].广东农业科学，1989（2）：9-12.

[7] 余金龙.甘薯块根产量及相关性状的典型相关分析[J].西南农业学报，2001，14（2）：107-111.

[8] 许 可，周 爽，何博文，等.三个甘薯品种光合特性与生产量关系的比较[J].中国农通学报，2008，24（6）：172-175.