宮占元，焦峰

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，大慶163319）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L）屬茄科茄屬多年生草本塊莖植物，總產(chǎn)和栽培面積僅次于小麥、水稻和玉米，為世界第4大栽培作物[1]。我國馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位[2]，但馬鈴薯栽培技術(shù)水平較低，單產(chǎn)水平普遍不高[2-3]。近年來，馬鈴薯種植面積的不斷擴(kuò)大和馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)中國的糧食安全有重要作用。

氮素是作物生長所必需的營養(yǎng)元素之一，作物的氮營養(yǎng)狀況對(duì)產(chǎn)量有重要的影響[4]，氮素養(yǎng)分的吸收、同化與轉(zhuǎn)運(yùn)直接或間接地影響作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成[5-6]。馬鈴薯的生長發(fā)育過程中對(duì)氮營養(yǎng)的反應(yīng)比較敏感，氮、磷、鉀三營養(yǎng)要素中，氮營養(yǎng)是馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要營養(yǎng)，對(duì)產(chǎn)量的增加效果最顯著。Krass指出氮營養(yǎng)水平是影響塊莖形成的環(huán)境因素之一[7]；也有研究認(rèn)為，氮肥水平能夠協(xié)調(diào)馬鈴薯干物質(zhì)在各時(shí)期、各器官中的有效分配，且氮肥對(duì)塊莖數(shù)的影響因土壤供氮水平而不同[8]。有關(guān)氮肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究較多，但不同氮肥形態(tài)對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育的影響研究較少。本試驗(yàn)在大田條件下，對(duì)不同氮肥水平與馬鈴薯產(chǎn)量間的關(guān)系進(jìn)行了研究，探討了不同氮肥水平對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累的影響，以期為馬鈴薯高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試土壤

田間試驗(yàn)在杜爾伯特蒙古族自治縣農(nóng)業(yè)局科技園內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地位于松嫩平原西部。年平均降水量427.5mm，無霜期143 d。供試土壤為石灰性黑鈣土，試驗(yàn)前土壤的基礎(chǔ)肥力狀況（表層0～20 cm）見表1。

表1 土壤基礎(chǔ)肥力狀況Table 1 Basic conditions of soil fertility

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)氮肥（尿素）為4個(gè)肥力水平（N0、N1、N2、N3），分別為施用純氮0、60、90、120 kg·hm-2，其中N2為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施用量，三次重復(fù)；磷肥和鉀肥的用量參考當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)用量，其中P2O5施入量為90 kg·hm-2，采用17%的過磷酸鈣，K2O施入量為45 kg·hm-2，采用60%的硫酸鉀，在播種時(shí)各種肥料全部施入。

田間試驗(yàn)采用克新13號(hào)馬鈴薯品種。播種日期為5月25日，每小區(qū)7行、行長15m，株距0.3m、行距0.66m，小區(qū)面積69.3m2，試驗(yàn)地田間管理與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)農(nóng)業(yè)技術(shù)措施相同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

從馬鈴薯苗期后30 d開始取樣，取樣間隔為14 d，每個(gè)取樣時(shí)期各處理分別取馬鈴薯植株樣品5株，清洗后，將不同植株器官分開，迅速在105℃烘箱中殺青0.5 h，后將溫度降至75℃，持續(xù)烘干到重量不在發(fā)生變化然后稱重；產(chǎn)量測(cè)定在收獲前進(jìn)行，每處理隨機(jī)取10株計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)計(jì)分析采用SAS 9.2軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理影響下的馬鈴薯地上部干物質(zhì)積累

不同氮肥水平馬鈴薯地上干物質(zhì)積累變化在整個(gè)取樣器內(nèi)表現(xiàn)出相似的規(guī)律，與以往的研究[9]一樣呈現(xiàn)出“S”形增長變化趨勢(shì)。圖1顯示，馬鈴薯生長發(fā)育前期地上部干物質(zhì)增長較慢，各不同處理馬鈴薯在播種后49 d以后干物質(zhì)迅速增加，但表現(xiàn)出一定的差異。馬鈴薯單位面積干物質(zhì)積累量，不同處理間的影響下，生育前期表現(xiàn)為N1、N2、N3各處理之間差異不大，但均高于N0；播種后49 d后，N1、N2、N3則迅速增加，至播種后105 d，較N0地上部干物質(zhì)積累量分別增加464.17、1 224.33、1 874.97 kg·hm-2。較高的生物學(xué)產(chǎn)量是作物獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)[10]，試驗(yàn)結(jié)果顯示出，播種后63 d后，N3處理地上干物質(zhì)積累迅速增加并顯著高于其他處理，對(duì)馬鈴薯地上干物質(zhì)積累量的增加作用最明顯，N2次之，N1最小，這進(jìn)一步說明施氮對(duì)馬鈴薯地上部干物質(zhì)積累有明顯作用。

圖1 不同處理馬鈴薯地上部干物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)Fig.1 Change of potato above-ground drymatter accumulation under different treatments

2.2 不同處理影響下的馬鈴薯塊莖干物質(zhì)積累

馬鈴薯塊莖干物質(zhì)積累各處理都表現(xiàn)為隨生育進(jìn)程推進(jìn)而增加，到成熟期達(dá)最大值。播種后63～77 d，馬鈴薯塊莖干物質(zhì)增長較慢，播種后77 d以后，此時(shí)馬鈴薯生長進(jìn)入淀粉積累期，塊莖干物質(zhì)積累量快速增大，成熟期馬鈴薯植株逐漸衰老，塊莖干物質(zhì)增長變得緩慢，并逐漸達(dá)到最大值。圖2顯示，馬鈴薯生育前期，塊莖干物質(zhì)積累受到不同處理的影響較小，播種后77 d以后，不同處理對(duì)塊莖干物質(zhì)積累影響表現(xiàn)出一定的差異，至馬鈴薯播種后119 d收獲時(shí)，施氮肥處理總體上塊莖干物質(zhì)積累量比N0提高42.80%～91.59%，不同施肥處理積累量N3＞N2＞N1，這說明氮素對(duì)馬鈴薯塊莖生長極其有益，同時(shí)也表明，合理的增施氮肥，對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)量的增加有益。

圖2 不同處理對(duì)馬鈴薯塊莖干物質(zhì)累積的影響Fig.2 Change of potato tuber drymatter accumulation under different treatments

2.3 對(duì)根干物質(zhì)積累的影響

各處理馬鈴薯根干物質(zhì)積累量也呈現(xiàn)出了逐漸增加的趨勢(shì)（圖3）。在播種后35～63 d，馬鈴薯根干物質(zhì)積累速度緩慢，各處理間差異不明顯，不施氮處理低于施氮處理的同時(shí)，過高的氮素對(duì)根系的生長也表現(xiàn)出了一定的抑制作用；播種后77～91 d，各處理根干物質(zhì)積累量均迅速增加，N3處理增加明顯，且N1、N2、N3處理根干物質(zhì)積累量均顯著高于N0；播種后91～105 d，各處理根干物質(zhì)積累繼續(xù)增加并達(dá)到最大值，N0、N1處理增加緩慢，而N3、N4根系生長仍舊較旺盛，至播種后105 d，表現(xiàn)為N3＞N2＞N1＞ N0，且N2、N3處理顯著高于N0、N1處理，N1、N2、N3處理根干物質(zhì)積累量分別比N0高28.54%、95.34%和113.15%。

圖3 不同處理馬鈴薯根干物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)Fig.3 Change of potato root drymatter accumulation under different treatments

2.4 不同施氮水平對(duì)馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，N1、N2和N3處理的產(chǎn)量均較N0有所增加，分別增加22.30%、38.01%和61.48%，說明在PK肥基礎(chǔ)上施氮肥，可以促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)量的提高，但也因氮肥施用水平的不同而有差異。各施肥處理中N0處理產(chǎn)量最低，為24 051.8 kg·hm-2，隨著氮肥水平的增加產(chǎn)量逐漸增加，N3處理產(chǎn)量最高，達(dá)到38 838.0 kg·hm-2；方差分析結(jié)果表明，N2和N3處理產(chǎn)量和N0相比均達(dá)到極顯著水平，且N3處理產(chǎn)量顯著高于N2處理、極顯著高于N1處理，N1和N2處理產(chǎn)量之間差異不顯著，N1產(chǎn)量也顯著高于N0。

表2 不同處理的馬鈴薯塊莖產(chǎn)量Table 2 Effects of different treatments on ootato yield

3 結(jié)論

3.1 施氮處理馬鈴薯地上部干物質(zhì)積累量比不施氮處理增加464.17～1 874.97 kg·hm-2；馬鈴薯收獲時(shí)，各施氮處理塊莖干物質(zhì)積累量比不施氮處理增加42.80%～91.59%，且施氮120 kg·hm-2處理最高。

3.2 播種后105 d，各施氮處理根干物質(zhì)積累量分別比不施氮處理高28.54%～113.15%。氮肥水平在塊莖發(fā)育初期對(duì)馬鈴薯塊莖在整株干物質(zhì)中的分配比率的影響較小，進(jìn)入淀粉積累期以后，隨著氮肥水平的提高而塊莖干物質(zhì)積累明顯提高。

3.3 在磷鉀肥的基礎(chǔ)上施用氮肥增加了馬鈴薯的產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為22.30%～61.48%；施氮120 kg·hm-2處理產(chǎn)量增加幅度最大，且產(chǎn)量極顯著地高于施氮60 kg·hm-2和不施氮處理。

［1］謝建華.我國馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策［J］.中國農(nóng)技推廣，2007，23（5）：4-7.

［2］謝開云，屈冬玉，金黎平，等.中國馬鈴薯生產(chǎn)與世界先進(jìn)國家的比較［J］.世界農(nóng)業(yè)，2008（5）：35-38，41.

［3］隋啟君，李先平，楊萬林，等.中國馬鈴薯生產(chǎn)情況分析［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，21（4）：1182-1188.

［4］周杰，侯雪坤.氮鉀配施對(duì)大麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，22（3）：19-21.

［5］武常青，金丹丹，王曉也，等.不同施氮量對(duì)烤煙鉀素積累、分配及利用率的影響研究［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，22（6）：12-14.

［6］胡靄堂主編.植物營養(yǎng)學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002.

［7］Krass A，Marschner II.Influence of nitrogen nutrition，day length and temperature on contents of GA and ABA and on tuberization of potatoplants［J］.PotatoRes，1982（25）：13-21.

［8］鄭順林，李國培，楊世民，等.施氮量及追肥比例對(duì)冬馬鈴薯生育期及干物質(zhì)積累的影響［J］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，27（3）：370-274.

［7］楊瑞平，張勝，王珊珊.氮磷鉀配施對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（7）：3871-3874.

［8］董鉆，沈秀瑛，王伯倫，編.作物栽培學(xué)總論［M］.2版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.