吳巧玉 夏錦慧 何天久
摘要:以馬鈴薯品種宣薯2號為試驗材料,研究不同氮、鉀施肥水平對馬鈴薯生長發(fā)育、干物質(zhì)積累動態(tài)、產(chǎn)量和淀粉含量的影響。結(jié)果表明,莖葉干物質(zhì)積累量在淀粉積累期(6月24日)達到最高值后逐漸降低,塊莖干物質(zhì)積累量呈線性增加;高鉀處理與低鉀處理相比,可使馬鈴薯塊莖的形成時期提前;在一定范圍內(nèi),馬鈴薯產(chǎn)量隨氮、鉀水平的提高而提高,而淀粉含量在各處理間差異不明顯。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;農(nóng)藝性狀;干物質(zhì);產(chǎn)量;淀粉含量
中圖分類號: S532.01文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)11-0116-02
收稿日期:2014-11-06
基金項目:國家科技支撐計劃(編號:2012BAD06B04);貴州省科學(xué)技術(shù)基金(編號:黔科合J字[2013]2188號);貴州省農(nóng)委動植物育種專項(編號:黔農(nóng)育專字[2012]25號)。
作者簡介:吳巧玉(1982—),女,碩士,助理研究員,從事薯類作物栽培生理研究。E-mail:wuqiaoyu1@163.com。
通信作者:何天久,博士,副研究員,主要從事馬鈴薯栽培生理研究。E-mail:hetianjiu1983@163.com。馬鈴薯是世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物,分布范圍廣。我國是馬鈴薯第一種植大國,但我國馬鈴薯單產(chǎn)為14 t/hm2左右,而荷蘭單產(chǎn)44.7 t/hm2,法國、新西蘭、英國等單產(chǎn)均超40 t/hm2,我國低于世界平均單產(chǎn)水平(16 t/hm2),品質(zhì)也不高[1-3]。提高產(chǎn)量和品質(zhì)是馬鈴薯栽培的重要目標,而合理施肥是提高馬鈴薯產(chǎn)量的有效措施。
氮、鉀是作物生長發(fā)育中不可缺少的營養(yǎng)元素,對多種作物的產(chǎn)量有顯著影響。氮素供應(yīng)狀況將直接影響馬鈴薯植株的莖葉生長和塊莖膨大;鉀素利于植株對氮素的吸收,對碳水化合物向塊莖轉(zhuǎn)運具有重要意義[4]。目前,關(guān)于氮、磷、鉀在馬鈴薯上的施用研究較多,多集中在產(chǎn)量性狀和農(nóng)藝性狀上,針對氮、鉀水平研究塊莖和莖葉干物質(zhì)積累的較少。作物生育期間,植株干物質(zhì)生產(chǎn)量及向各器官的分配比例是制約作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素。本試驗研究不同氮、鉀水平對馬鈴薯干物質(zhì)積累和產(chǎn)量、淀粉含量的影響,為馬鈴薯生產(chǎn)過程中合理施肥、提高肥效提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
以馬鈴薯品種宣薯2號一級種薯為試驗材料,由貴州金農(nóng)馬鈴薯科技開發(fā)有限公司提供。宣薯2號為中晚熟品種,生育期為90~105 d。供試肥料為含氮量46%的尿素、含P205量12%的過磷酸鈣及含K2O量50%的硫酸鉀,均由中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團公司生產(chǎn)。
1.2試驗設(shè)計
試驗于2014年3月在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗基地進行,該試驗地海拔1 000 m左右,土壤為大土泥,肥力水平中下等,田塊平整,前茬作物為玉米;土壤有機質(zhì)、全氮、全磷含量分別為2.36%、0.15%、0.07%,速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為355、40.6、200 mg/kg。馬鈴薯采用單壟雙行栽培,壟帶溝共1.2 m,窄行行距為0.4 m,寬行行距為0.8 m,種植密度為6.75萬株/hm2,于2014年3月30日種植,7月12日收獲,生育期為104 d。試驗氮、鉀水平設(shè)6個處理(表1),重復(fù)3次,共18個小區(qū),隨機區(qū)組排列。每小區(qū)長寬為4.5 m×4.8 m,栽培面積21.6 m2,統(tǒng)一施磷肥750 kg/hm2。肥料一次性施入,田間管理基本一致。
1.3測定項目及方法
在馬鈴薯苗期(4月24日)、塊莖形成期(5月8日)、塊莖膨大期(5月22日)、淀粉積累期(6月24日)、成熟收獲期(7月9日)這5個階段,整株取樣,并分成莖葉、塊莖2個部分測定鮮物質(zhì)質(zhì)量;烘箱中105 ℃殺青15 min,80 ℃烘干至恒質(zhì)量,稱量干質(zhì)量;用直尺測量株高,用游標卡尺測量主莖的莖粗。采用間接稱質(zhì)量法(打孔法)[5],在馬鈴薯盛花期時整株取樣,每小區(qū)選取15株測定葉面積,重復(fù)3次,取平均值。采用比重法測定淀粉含量[5]。
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2003及SAS V8軟件進行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同氮、鉀水平對馬鈴薯植株莖葉生長的影響
由表2可見,不同氮、鉀水平對馬鈴薯植株的農(nóng)藝性狀有不同影響,氮、鉀水平較高(處理N2K3),植株長勢強于其他處理;沒有施任何肥料(CK)的馬鈴薯,無論是地上部分植株的長勢還是地下部分塊莖的質(zhì)量均為最低;處理N2K2植株的塊莖產(chǎn)量高于處理N2K3。說明肥料對馬鈴薯植株的生長極其重要,但不是鉀用量越高產(chǎn)量就越高。
2.2不同氮、鉀水平馬鈴薯植株莖葉、塊莖干物質(zhì)量的變化
由表3和圖1、圖2可見,在馬鈴薯整個生育期間,地上部分莖葉的干物質(zhì)積累變化呈先增加后減少的變化趨勢,干物質(zhì)積累峰值出現(xiàn)在淀粉積累期;而塊莖干物質(zhì)變化呈逐漸增加的趨勢,這是由于出苗后25~86 d,莖葉處于旺盛生長時期,干物質(zhì)積累量增加幅度較大,86 d時,馬鈴薯植株的莖葉開始衰老,干物質(zhì)量逐漸下降,轉(zhuǎn)移到馬鈴薯塊莖中去,保證馬鈴薯塊莖的充分發(fā)育,為馬鈴薯塊莖干物質(zhì)的積累奠定基礎(chǔ)。不同氮、鉀水平對馬鈴薯塊莖的形成時期有影響,處理N0K0和鉀水平較低的處理N1K1、N2K1,在播種后38 d塊莖還沒開始形成,塊莖形成時期要稍晚于鉀水平較高的處理N1K2、N2K2、N2K3,這說明鉀肥的施用可以使馬鈴薯塊莖的形成時期提前;氮肥對馬鈴薯塊莖的形成時期影響不大。成熟收獲期各處理莖葉干物質(zhì)的積累量由高到低依次為處理N2K3、N2K2、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0,塊莖干物質(zhì)的積累量由高到低依次為處理N2K2、N2K3、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0。
2.3不同氮、鉀水平對馬鈴薯產(chǎn)量和淀粉含量的影響
由表4可見,馬鈴薯產(chǎn)量由高到低依次為處理N2K2、N2K3、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0,對照(N0K0處理)產(chǎn)量最低,為18 498.90 kg/hm2,處理N2K2產(chǎn)量最高,為35 532.15 kg/hm2;處理N2K3氮、鉀水平最高,而產(chǎn)量稍低于處理N2K2,但相互間產(chǎn)量差異顯著;整體上看,馬鈴薯產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨氮、鉀施肥水平的提高而提高,鉀肥的效應(yīng)較氮肥??;從小區(qū)收獲馬鈴薯的大、中、小個數(shù)和淀粉含量看,肥料配比對其影響不大,差異明顯,這說明馬鈴薯塊莖商品屬性和淀粉含量與品種特性有關(guān),外界處理對淀粉含量影響不大。
3結(jié)論與討論
試驗結(jié)果表明,馬鈴薯產(chǎn)量隨氮、鉀水平的提高而提高,氮、鉀肥互作顯著提高了馬鈴薯的產(chǎn)量,氮肥效應(yīng)大于鉀肥,這與張榮華的研究結(jié)果[6]一致;莖葉干物質(zhì)積累量在淀粉積累期達到最高值后逐漸降低,塊莖干物質(zhì)積累量呈線性增加;不同氮、鉀水平對馬鈴薯塊莖的形成有影響,高鉀處理比低鉀處理能使馬鈴薯塊莖的形成時期提前。孫磊等研究表明,低鉀處理抑制塊莖的形成和膨大,延遲生長中心由莖葉向塊莖的轉(zhuǎn)移[4]。馬鈴薯淀粉含量由自身遺傳特性決定,肥料配比對馬鈴薯的淀粉含量影響不大,這與張靜等研究結(jié)論[7]吻合。
鉀利于塊根類作物營養(yǎng)的吸收,可以加速碳水化合物從莖葉向塊莖轉(zhuǎn)移。施鉀加快了馬鈴薯的生育進程,提高植株氮、鉀含量并保持適當比例,有利于提高馬鈴薯的產(chǎn)量。
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