二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯抗逆性的影响研究

1. 前言

马铃薯是一种耐旱、耐瘠、耐冷的作物，具有独特的生物学特性和经济价值，其强大的环境适应能力使其能够在贫瘠土壤和寒冷地区生长，生长周期短而产量高。相关研究显示，单位面积马铃薯的产量是大麦的近两倍，这种高产特性使其在保障粮食安全方面具有战略意义 [1]。同时，马铃薯兼具粮食、蔬菜和水果三重属性，营养丰富，在改善居民膳食结构方面发挥着独特作用。随着农业科技的进步，我国马铃薯产业正经历着从传统种植向现代化生产的转型，新品种、新技术的推广应用显著提升了单产水平，为农民增收和农村经济发展提供了新动能。特别是在乡村振兴战略背景下，马铃薯产业已成为山区农民脱贫致富的重要支柱产业。

值得关注的是，植物生长调节剂领域近年来取得突破性进展。据测算，全球植物生长调节剂市场规模将以 9% 的年均增速持续扩大，预计 2031 年达到 54 亿美元。在这一发展浪潮中，中国正成为全球植物生长调节剂创新的重要策源地。而近年来，以二氢卟吩铁、苯肽胺酸、糠氨基嘌呤等为代表的新型植物免疫诱抗剂，通过激活作物自身免疫系统实现抗逆增产，开创了绿色防控新路径。

二氢卟吩铁作为我国自主研发的新型植物免疫诱抗剂，其独特的作用机理在现代农艺、园艺栽培上表现出光谱的诱导抗性和增长效果，其作用机理如下 [2]。一是通过调控叶绿素代谢过程，既能延缓叶绿素降解，又能促进其合成，从而显著增强作物光合效率，提高干物质积累；二是作为高效的根系生长促进剂，可诱导侧根和根毛发育，这一特性对马铃薯等块茎类作物尤为关键；三是通过激活水杨酸和茉莉酸信号通路，系统提升作物对生物和非生物胁迫的抗性；四是通过调控油菜素甾醇和脱落酸等植物激素的代谢网络，增强作物对低温、盐碱等逆境的适应能力。在实际应用中，二氢卟吩铁表现出多重功效，主要在以下几个方面。增产方面可提高光合产物积累，促进块茎膨大；抗逆方面能有效缓解盐害、药害及极端天气影响；品质改良方面可促进淀粉积累，改善商品性状。这些特性使其成为实现马铃薯绿色高产栽培的理想选择，尤其适合在逆境条件下推广应用。

因此，本研究选用不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂为试验材料，通过设置浸种处理和关键生育期叶面喷施等施用方式，系统探究其对马铃薯抗逆性的影响机制及应用效果，旨为二氢卟吩铁在马铃薯抗逆栽培中的科学应用提供理论依据和技术支撑，促进马铃薯绿色生产、提高逆境条件下产量稳定性，拓展国产植物免疫诱抗剂的应用范围，实现农药减量增效目标。

2. 材料与方法

2.1 试验地概况

试验选址于 ΔX 市红土乡石灰窑村，该地区具有典型的高原山地农业特征。地理坐标为东经 109° 41 〃至 109° 05′ 1 〃，北纬29° 50′ 1″至 30° 39′ 1″，地处云贵高原东缘过渡带，平均海拔 1800 米，是我国西南地区典型的垂直气候带分布区。属亚热带季风气候，受高海拔影响，实际呈现低纬度高海拔气候特征 ， 年均温 16℃，年降水量 1400mm，相对湿度 82% ，年日照 1300h，土壤为发育于石灰岩母质的黄棕壤。这种独特的气候土壤组合为研究植物抗逆性提供了理想环境。该地区主要自然灾害有洪涝、冰雹，属中国地势第二阶梯末端，云贵高原东延部分，是我市海拔最高的村镇。

2.2 试验材料

本研究选用 X 市农科院培育的鄂马铃薯 1 号为试验对象，采用南京百特生物工程有限公司生产的百玲珑（含 0.02% 二氢卟吩铁可溶性粉剂）作为试验药剂。

选用鄂马铃薯 1 号作为试验品种，该品种具有适应性强、块茎整齐度高、淀粉含量适中等特点。试验药剂采用南京百特生物工程有限公司生产的 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂（商品名：百玲珑），该产品已通过农业农村部登记，登记证号PD20190023。

2.3 试验设计

试验设 4 个处理，3 次重复（取平均值），每个处理设 3 次重复，顺序排列，共 12 个小区，小区面积 667 ㎡（垄宽 0.9m ，垄长74m），保护行设置 5m 。处理1为4000倍 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂，处理2为5000倍0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂，处理3为6000倍 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂，处理 4 为清水，兑水量为 225kg/h ㎡，分别于苗期、初花期、结薯期进行喷施。试验田选址具有典型性，地势平坦，土壤肥力中等且分布均匀，前茬小麦收获后深耕 30cm，确保试验地肥力均匀。具体如表1 所示。

表 1

2.4 试验栽培管理

试验于 2024 年 11 月—2025 年 5 月进行。

种植：采用“早播 + 覆膜”栽培模式，2024 年 11 月 28 日旋耕后施用马铃薯专用肥（N-P2O5-K2O 为 18-12-10） 50kg/ 亩；机械起垄覆膜（黑色 PE 膜），人工点播，播种量 150kg （株距25cm，行距 60cm）。

出苗：2025 年12 月28 日人工破膜引苗，避免出现烧苗现象。

水分管理：采用滴灌系统，保持土壤含水量 60%-70% 。

收获标准：2025 年 5 月 28 日收获， 50% 植株枯黄时测产，取样测定生理指标。

该试验设计充分考虑了高海拔地区马铃薯生产的实际需求，通过设置不同施用浓度和时期，系统评价二氢卟吩铁在逆境条件下的应用效果，为制定科学施用方案提供依据。

3. 结果与分析

3.1 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯生长的影响由表 2 可知， 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂 4000 倍、5000 倍、6000 倍与清水对马铃薯生长的影响存在显著差异。0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂能够延长马铃薯的全生育期，增加马铃薯株高、茎粗、大中薯个数、单株结薯数，减少小薯个数。其中 5000 倍0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂的影响最佳，全生育期、株高、茎粗、大中薯、小薯、单株结薯数分别为 112.3±1.5d、68.7±2.1cm、12.3±0.8mm、5.2±0.6 个 / 株、 1.8±0.3 个/株、 9.0±0.7 个（ P<0.05 ），差异具有统计学意义。

表2 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯生长的影响

注：表中同列数据后a、b 表示差异显著（ P<0.05 ）。

3.2 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯产量的影响由表 3 可知， 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂 4000 倍、5000 倍、6000 倍与清水对马铃薯产量的影响存在显著差异。0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂能够增加单果质量、单株产量以及实际产量。其 中 5000 倍 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂的影响最佳，单果质量、单株产量以及实际产量分别为 98.45±2.78g、 0.62±0.05kg 、2380.30±55.30kg/667 ㎡（ P<0.05 ），差异具有统计学意义。

表3 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯产量的影响

注：表中同列数据后a、b 表示差异显著（ P<0.05 ）。

3.3 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯抗逆性的影响

由表 4 可知， 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂 4000 倍、5000 倍、6000 倍与清水对马铃薯产量的影响存在显著差异。 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂能够有效防治马铃薯早疫病和晚疫病，显著增强马铃薯的抗旱性与抗寒性。其中 5000 倍 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂的影响最佳，早疫病与晚疫病未出现，抗旱性与抗寒性强。

表4 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯抗逆性的影响

3.4 不同浓度 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯的安全性

试验结果表明， 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂在马铃薯栽培中表现出良好的安全性。喷施3d 后观察发现，各浓度处理组（4000 倍、5000 倍、6000 倍）的马铃薯植株均未出现任何药害症状，具体表现为叶片形态正常，无卷叶、灼伤或黄化现象。在产量影响方面，收获期数据显示处理后的马铃薯产量得到了一定程度的提高。安全性机制分析表明该药剂具有以下特点：活性成分二氢卟吩铁在植物体内代谢快速，无毒性残留；作用机制温和，不影响作物正常生理功能；配方辅料经过特殊处理，避免了对植株组织的刺激作用。结果表明，在 1 ～ 3 次喷施条件下，各浓度处理均未出现药害现象，表明该调节剂使用安全可靠，具有显著的增产效果，既可确保作物安全，又能获得理想的增产效果。

4. 结论

通过试验发现，喷施 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂，能够延长马铃薯的全生育期（10d 左右），增加马铃薯株高（10cm 左右）、茎粗（2mm 左右）、大中薯个数（1 个左右）、单株结薯数（2 个左右），减少小薯个数（2 个左右），以及增加单果质量（5-13g）、单株产量（0.1-0.2kg）以及实际产量（产量增加 1130-1500kg/ ㎡），增强马铃薯早疫病、晚疫病的抗性，提高马铃薯抗旱、抗寒能力可作为马铃薯获得高产栽培调控方式。

5. 结语

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对粮食作物的品质和安全性提出了更高的要求，在农业可持续发展战略背景下，农药减量增效和绿色农业已成为国家政策的重要方向。二氢卟吩铁作为一种新型的植物生长调节剂，具有高效、低毒、环境友好等特点，在促进作物生长、增强抗逆性及提高产量方面展现出显著优势 [3]。在农业生产中，科学使用 0.02% 二氢卟吩铁可溶粉剂可充分发挥其增产提质和抗逆保产作用，具体应用建议如下。（1）增产提质应用。用量：每亩使用 0.02% 二氢卟吩铁 34 克，对足水量均匀喷雾；关键时期：全生育期喷施 23 次，重点时期包括蔬菜移栽前（送嫁药）、缓苗期、现蕾期、幼果期，大田作物苗期、孕（抽）穗期等。（2）抗逆保产应用。预防逆境：在冻害、高温、冷害、涝害等发生前12 天，每亩用36 克，对水喷雾，增强作物抗性；灾后补救：若发生药害、涝害等灾害，应尽早喷施，可适当增加用量，促进恢复生长。需要主要的是喷施时确保雾化均匀，避免重喷、漏喷，避免与强碱性农药混用，现配现用，结合田间管理措施，效果更佳。

本研究探讨了不同浓度二氢卟吩铁可溶粉剂对马铃薯产量及抗逆性的影响，结果表明，二氢卟吩铁在马铃薯作物上应用，具有明显的提质增产作用，可以提高了马铃薯薯块数量和个头，提升薯块品相和薯块均匀度，提高马铃薯商品率，值得进一步推广应用。二氢卟吩铁在马铃薯上的应用符合绿色农业发展趋势，其低用量（5000倍稀释）、高效益的特点可助力农药减量行动。未来研究可聚焦以下几个方面，一是优化施用技术，探索不同生育期（如块茎形成期、膨大期）的精准喷施方案；二是抗逆机制解析，结合转录组、代谢组学，阐明其对非生物胁迫（干旱、盐碱）的调控通路；三是大田示范推广，在不同生态区开展试验，制定标准化技术规程。

参考文献：

[1] 王立， 郑果， 李继平， 等. 9 种叶面处理剂对马铃薯早晚疫病的防控效果 [J]. 西北农业学报 ， 2021，30（03）：439-444.

[2] 李思雨 . 二氢卟吩铁诱导果蔬抗性和保鲜作用评估及机理初探 [D]. 淮阴工学院 ， 2023.

[3] 李海玉 ， 祁生兰 . 二氢卟吩铁可溶粉剂对大通县马铃薯生长的影响 [J]. 青海农技推广 ， 2024，（03）：48-50.

基金项目名称：马铃薯抗逆优质丰产高效栽培技术研究 项目编号：24YFNG001

第一作者：王红玉（1983.10.28），女，甘肃山丹人，本科，高级农艺师，山丹县种子产业发展中心，农业技术推广