干旱胁迫和磷肥用量对马铃薯根系形态及生理特征的影响

以马铃薯品种大西洋为材料,探究干旱胁迫条件下马铃薯根系生理及根系形态对磷肥不同增施量的响应,旨在确定干旱胁迫下提高马铃薯产量及抗旱性的最佳磷肥施用量。试验设2个干旱胁迫处理、1个充分灌溉处理,土壤含水量分别保持在9.5%、14.0%、32.0%左右;以及5个磷肥用量(以P_2O_5计),分别为:T1(27.3 kg·hm~(-2))、T2(54.5 kg·hm~(-2))、T3(81.8 kg·hm~(-2))、T4(109.1 kg·hm~(-2))、T5(136.3 kg·hm~(-2)),另设不施肥处理为对照(T0)。结果显示:与充分灌溉相比干旱对马铃薯造成了一系列不利影响,以轻度干旱为例,轻度干旱导致马铃薯根系含水量较充分灌溉处理组降低了5.54%,超氧阴离子■产生速率、丙二醛(MDA)含量分别升高了63.33%和180.47%,株高和匍匐茎数分别降低了11.74%、7.66%,马铃薯根重和块茎产量分别下降了9.85%和6.75%;比较5种磷肥增施量,以每公顷增施54.5 kg磷肥对马铃薯抗旱性及生长发育的促进效果最佳,其中,在轻旱条件下,马铃薯根系活力提高了36.28%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了29.31%、46.27%和114.53%,马铃薯块茎产量提高了39.75%,马铃薯总根长、根表面积、根体积分别增加了104.20%、31.65%和21.06%。综上所述,干旱胁迫显著抑制了马铃薯根系生长发育,而增施适量磷肥可通过提高抗氧化酶活性,增强根系活力及优化根系形态来缓解干旱胁迫下马铃薯根系脂质过氧化程度,减轻干旱对生长发育的抑制,增强植株整体抗旱性。

Effects of drought stress and application amount of phosphorus fertilizer on morphological and physiological characteristics of potato roots