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马铃薯是世界第四大粮食作物,也是是新世纪最有发展前景的高产经济作物之一,在我国粮食、蔬菜、饲料和加工业生产上占有重要的地位。但是目前我国马铃薯整体生产水平较低,单位产量不高,先进的实用栽培技术和基础栽培理论比较欠缺。为此开展马铃薯高产栽培技术及高产栽培理论研究,充分发挥马铃薯的生产潜力,节约生产资源,降低生产成本,对推动我国马铃薯再上台阶,提升市场竞争力,对保证我国粮食安全,有效提高农业综合经济效益和增加农民收入,具有重要的意义。本研究选用鲜食品种、高淀粉和低淀粉加工型品种为研究材料,立足于改善促进块茎发育的营养条件,从块茎发育中的激素行为和酶行为的动态变化入手,探讨营养条件对马铃薯块茎发育过程影响的机理,阐明营养条件影响马铃薯产量和品质的内在机制,并从光合作用以及叶绿素荧光特性方面探讨营养条件对马铃薯光能利用的影响机制。同时研究春、秋马铃薯对氮肥的需求特性,为马铃薯的高产栽培,合理的营养运筹,充分发挥马铃薯品种的遗传潜力提供理论依据和参考。研究结果表明:1.过低、过高的营养供给,降低了块茎发育前期细胞分裂素（ZT）的含量,中期细胞生长素（IAA）的含量以及促进块茎发育的脱落酸（ABA）、茉莉酸（JAs）含量,增加了各时期促进匍匐茎发生的赤霉素（GA3）含量,导致在块茎形成和膨大的关键时期,GA3/ABA和GA3/JAs比值失衡,抑制了块茎的正常发育。而合理营养水平供给,保持了前期较高水平的ZT含量,中期较高的ABA、IAA、JAs含量和较低的GA3含量,保证了块茎发育各时期对重要激素的需要,GA3/ABA和GA3/JAs在块茎发育各时期也保持在合理的水平。2.马铃薯块茎中的多胺（polyamines）以腐胺（put）含量最多,亚精胺（spd）次之,精胺（spm）最少,三种多胺在块茎发育初期、中期含量高,呈降低—升高—降低的变化趋势,但对不同肥力水平的响应有差异,中等肥力水平处理在块茎发育中期高于低肥力和高肥力水平,高肥力水平使put含量降低,峰值出现时间提前,而使spa和spm峰值出现时间延后。put/spd呈现随肥力水平的提高,峰值不断降低,峰值出现时间提前的趋势。茉莉酸（JAs）与多胺（polyamines）的相关性较大,其中与腐胺（put）为正相关,与精胺（spm）、亚精胺（spa）显著负相关,spm与spd极显著正相关,GA3与三种多胺均为负相关,但均未达显著水平,JAs与GA3的相关性也很小。3.马铃薯的重要光合参数净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）均随着施氮量的增加出现先增长后降低的单峰变化趋势。在对光量子通量密度（PFD）以及CO2的响应中,马铃薯净光合速率（Pn）也随着施氮量的增加出现先增加后降低的趋势。从氮营养对马铃薯需光特性、CO2需求特性以及叶绿素荧光特性的影响看,最大净光合速率（Am）、表观量子效率（Ψ）、CO2饱和点（CSP）等参数也随着施氮量的增加呈现先升高后下降的变化趋势,光化学猝灭系数（qP）、实际光化学效率（φPSⅡ）、电子传递速率（ETR）也存在同样的变化规律。4.不同类型的马铃薯品种在光能利用上表现出一定的差异。高淀粉品种QS2的气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Trmmol）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（qN）、在同样施氮条件下高于低淀粉品种C117,且光能利用率（LUE）和净光合速率（Pn）比低淀粉品种C117更具优势。但是低淀粉品种C117在各施氮条件下的水分利用率（WUE）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、潜在光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（φPSⅡ）比高淀粉品种QS2高,且C117在同水平施氮条件,不同浓度CO2下的最大净光合速率（Am）、CO2补偿点（CCP）高于QS2。5.不同施氮量下块茎总淀粉、支链淀粉和直链淀粉的含量呈“S”曲线变化,符合Logistic方程Y=K/(1+ae-bT),但是不同施氮量对各淀粉积累强度,达到最大积累强度的时间存在差异,品种之间的影响也不尽一致。对于低淀粉品种C117,随着施氮量的增加,直链淀粉的最大积累强度呈逐渐下降,支链淀粉呈不断上升,总淀粉呈先上升后又下降的变化趋势。对于高淀粉品种QS2,直链淀粉的最大积累强度在中间施肥水平较低,而在低、高施肥水平时较高,支链淀粉、总淀粉随着施氮量的增加呈先升后降的变化趋势。6.随着生育期的推进,各马铃薯块茎中不同施氮水平下的ADPGPPase、SSS、GBSS、SBE呈现先逐渐增加,达到最大值后又开始下降的单峰曲线变化趋势,各施氮水平均在出苗后54—61d左右达到最大值。随着施氮量的增加,ADPGPPase、SSS也出现先升后降的单峰曲线变化趋势,而对于GBSS和SBE的影响,品种间表现差异。低淀粉品种C117的ADPG-PPase、SSS的含量在各施氮水平下均高于高淀粉品种QS2,具有较高的ADPG-PPase、SSS活性。在氮营养影响条件下,SSS活性与淀粉总含量和支链淀粉的含量极显著正相关(r总淀粉=0.86**,r支链淀粉=0.83**),而与直链淀粉含量相关不大。7.氮肥运筹结果说明,底肥和追肥对春马铃薯产量影响很大,合理追肥的增产作用明显,对于秋马铃薯,底肥的增产作用显著,追肥的增产作用不明显。因此春马铃薯的氮肥运筹应在重视底肥的基础上,特别重视追肥的使用,而对秋马铃薯的氮肥运筹则要特别重视底肥的使用,追肥要视具体情况慎重使用,做到少量、早施,以取得最大的追肥效果。