外源褪黑素与施氮量对自然高温胁迫下甘薯产量及品质的影响OA

【目的】探明外源褪黑素与施氮量协同作用缓解甘薯Ipomoea batatas高温胁迫、调控产量与品质形成的机制,为浙南丘陵山区甘薯抗高温栽培提供理论依据。【方法】于2023—2025年设3个外源褪黑素浓度[0(M0)、100(M1)、200(M2)μmol·L^(-1))和4个施氮水平[0(N0)、75(N1)、150(N2)、225(N3)kg·hm^(-2)],探究高温胁迫下不同处理对甘薯叶片抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度、光合特性、碳氮代谢、根系形态生理、产量品质及经济效益的影响。【结果】高温胁迫下,甘薯叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、净光合速率(P_(n))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))及硝酸还原酶(NR)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和块根蔗糖合成酶(SS)活性均随胁迫时间延长呈下降趋势,而丙二醛(MDA)质量摩尔浓度持续上升。以胁迫20 d为例,相较于M0N0处理,M1N2可提升SOD、POD抗氧化酶活性,有效提高P_(n)和F_(v)/F_(m),还可上调NR、SPS、SS相关酶活性,降低植株体内MDA质量摩尔浓度。高温胁迫解除后,与M0N0处理相比,M1N2可使植株根长、根系活力明显提升,进而有效改善作物产量与品质,提升种植经济效益。相关性分析表明:产量、品质与MDA呈极显著负相关,与其他指标均呈极显著正相关(P<0.01);隶属函数确定M1N2为最优处理。【结论】喷施100μmol·L^(-1)外源褪黑素,配施150 kg·hm^(-2)氮肥,可有效增强甘薯叶片抗氧化能力,缓解膜脂过氧化损伤和维持光合功能,进而协同调控碳氮代谢平衡,促进根系发育,提升产量与品质,有效提高经济效益,可在浙南丘陵山区甘薯种植中推广应用。