不同土壤含水量对马铃薯块茎膨大期生理特性有什么影响

　　马铃薯为一年生茄科茄属草本植物，因其可食用的块茎具有产量高、适应强等特点，在全球大部分地区都适宜种植，是全球第四大重要的粮食食物。

　　中国半干旱地区与干旱地区是马铃薯的主产地之一，马铃薯对土壤水分匮缺敏感，干旱严重影响了马铃薯的产量与品质。

　　且在非生物胁迫中，干旱胁迫造成的马铃薯损失位居第一，干旱作为马铃薯抗性研究的热点，现有研究表明干旱胁迫会影响叶片光合生理，减少光合产物的积累。

　　在生化上表现出抗氧化分子与抗氧化酶的活性上升、内源激素脱落酸增加、初级与次级代谢物的变化和抗性基因的上调，干旱后，在充足供水的环境中。

　　马铃薯会迅速提高水分利用效率并快速补充胁迫前的生物量，作为一个对抗和逃避干旱的有效手段，涝渍对马铃薯块茎生产也有重大影响，因其发生时期在块茎膨大期影响最为明显。

　　土壤水分的过多，会引起马铃薯根系缺氧，抑制了根系纵向生长，根系干物质的减少，最终引起块茎减产，马铃薯的根系较浅。

　　因此在盆栽试验中，涝害体现更为明显，处于涝渍的根系会产生大量乙烯，刺激不定根的生成，谷胱甘肽作为一种具有抗氧化还原功能的。

　　主要参与细胞的解毒和保护植物免受重金属诱导的氧化损伤，随着谷氧还蛋白、乙二醛酶、谷胱甘肽转移酶的深入研究，其抗氧化机制的发现和证实。

　　表明这是马铃薯应对干旱调节的一类重要基因，但其对水分胁迫具体的影响模式尚未有人报道，块茎膨大期是马铃薯生产的重要生育期，块茎快速膨大。

　　此时的水分胁迫对其影响直接反应在最终产量上，在马铃薯块茎膨大期的土壤含水量变化研究中，认为在55%的土壤田间持水量下对其形态，生理发育起到补偿效应。

　　从而实现马铃薯增产，试验得出马铃薯块茎膨大期土壤含水量应在60%~65%适宜，这种有差异性的结论源于土壤田间持水量的差异不同。

　　因此以土壤绝对含水量的研究方法探讨马铃薯块茎膨大期阶段是否处于水分胁迫有一定的研究价值，采用控制土壤绝对含水量的变化调控马铃薯种植面临的水分胁迫。

　　在块茎膨大期通过持续测定其根系形态、生理及叶片酶活性，利用实时荧光定量技术，通过相关分析与RT-qPCR分析马铃薯块茎膨大期对干旱与涝渍胁迫的敏感差异响应。

　　可为马铃薯在抗旱抗涝下的最适块茎膨大期土壤水分生长环境与抗逆性基因提供理论参考，土壤含水量的不同对地上部鲜重与根鲜重的影响程度存在差异。

　　处理A3显著大于A2与A1，在处理20~30d，处理A5显著大于A1、A2、A3，这表明土壤含水量变化，水分胁迫会导致地上部鲜重显著下降，干旱的程度越深。

　　地上部鲜重减少越明显，而涝渍却无明显变化，在根鲜重的变化中，各处理均呈先增加后降低的变化，A1显著低于其他处理，且A1在处理的6d达到阈值。

　　A2和A3在10d达到阈值且显著高于其他处理，A4、A5在15d达到阈值，表明根对土壤水分亏缺反应迅速，干旱的程度越深。

　　根鲜重在时间上越早达到阈值，土壤水分增多，并不会对根的鲜重产生明显变化，马铃薯地上部与根联系，采用根冠比来衡量。

　　各处理在整个时期的0~30d均呈先上升后降低的趋势，处理A2、A3在10d达到阈值，A1、A4、A5均在15d达到阈值，A1与A5的根冠比变化相似，且显著低于A2，略低于A3。

　　表明所有处理的根冠比均高于对照，表明干旱和涝渍产生的胁迫效应，对马铃薯块茎膨大期的根冠比都有增益。

　　根系体积反映了根系的吸水能力，在处理0~30d内，各处理均低于对照A4，呈先升高后降低的趋势，除对照外的各处理在根系体积变化上有差异，干旱程度越深，根系体积越小。

　　干旱与涝渍都会导致根系体积在短时间内增加，处理A3、A5在3d达到阈值，处理A1在6d达到阈值，处理A2在10d达到阈值，这证明适宜的水分胁迫。

　　会短时间增加马铃薯块茎膨大期的根系体积，但在总量上，水分胁迫后的根系体积远低于对照，说明水分胁迫不利于根系伸展。

　　根系活力作为衡量根吸水能力的重要指标，处理A1在0d达到阈值，显著高于其他各处理，然后逐渐下降，A2与A3均在3d达到阈值后逐渐下降。

　　处理A4、A5均在6d达到阈值后逐渐下降，表明土壤含水量的降低会导致根系活力在时间上提前达到阈值，干旱程度越深，根的活力增强越迅速。

　　在0~10d的内，水分胁迫导致根系活力持续的减弱，在10~30d内，所有处理的根系活力都降到一致水平，在0~10d，处理A1、A2、A3之间的变化有差异。

　　在的0~30d，A5低于其他各处理，表明水分过涝会持续性降低马铃薯块茎膨大期的根系活力，表现出根系活力更容易受到涝渍胁迫的影响。

　　结合干旱下根系受损程度严重，而涝渍下则无明显变化，进一步表明SOD活性增强有利于马铃薯块茎膨大期时对抗干旱胁迫。

　　土壤绝对含水量的剧烈变化会形成水分胁迫，对马铃薯块茎膨大期的生理生化影响产生显著影响，其根系指标、叶片酶活性和GSH相关基因的表达响应在不同程度的胁迫上有所差异。

　　研究发现根系活力与根系体积对土壤水分亏缺反应敏感，表现在根体积减小和地上部鲜重的迅速降低，根系活力与根系质膜透性的持续上升，进而刺激了植株产生大量脱落酸。

　　出现衰老，在0~15。