賓麗慧 容敏堅(jiān) 曾憲湘

(玉林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉林分院，廣西 玉林 537000)

甘薯含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，是世界衛(wèi)生組織推薦的健康食品，種植較簡(jiǎn)單，種植效益突出，許多地方政府將甘薯種植列入產(chǎn)業(yè)扶貧項(xiàng)目，作為發(fā)展鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)，助力鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢(shì)作物。我國(guó)是世界最大的甘薯種植國(guó)，2020年我國(guó)甘薯種植面積、甘薯產(chǎn)量分別占全世界的56.05%、30%。近些年，為提高甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)，甘薯栽培肥料使用越來(lái)越受到重視。但在甘薯生產(chǎn)中廣泛存在過(guò)量施肥、隨意施肥的現(xiàn)象，導(dǎo)致肥料利用率過(guò)低、甘薯產(chǎn)量不高、品質(zhì)不優(yōu)、生產(chǎn)成本過(guò)高等問(wèn)題。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外甘薯生長(zhǎng)中的氮、磷、鉀的生理作用，氮、磷、鉀吸收利用規(guī)律，以及氮、磷、鉀對(duì)甘薯生長(zhǎng)光合特性、生長(zhǎng)發(fā)育以及甘薯品質(zhì)等的影響相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行回顧，以期為甘薯對(duì)氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)需求的深入研究和合理施用提供參考。

1 氮、磷、鉀的生理作用

植物的生長(zhǎng)離不開(kāi)氮磷鉀肥的使用，土壤中氮、磷、鉀的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植株整個(gè)生育期對(duì)肥料的需求，必須通過(guò)施肥補(bǔ)充。植物吸收氮肥，可以促進(jìn)植株莖葉生長(zhǎng)，提高植株光合作用，提高作物的產(chǎn)量；如果施氮不足，植株的葉片會(huì)變黃甚至干枯，植株分枝少，生長(zhǎng)勢(shì)減弱。磷參與植株光合作用產(chǎn)物的代謝與運(yùn)輸，施用磷肥可以促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)，提高植株對(duì)干旱、寒冷等極端環(huán)境的適應(yīng)性。植株吸收鉀肥能使莖蔓增粗，為營(yíng)養(yǎng)的輸送提供更好的條件，減緩葉片衰老，增長(zhǎng)生育期，加快塊根細(xì)胞分裂速度，使塊根迅速膨大，提高產(chǎn)量與品質(zhì)；如果植株缺鉀，葉片會(huì)發(fā)黃，或變成藍(lán)綠色；根系會(huì)變少，呈現(xiàn)生長(zhǎng)不良的病態(tài)，影響植株吸收養(yǎng)分，導(dǎo)致整棵植株比較脆弱。

2 氮、磷、鉀的吸收利用規(guī)律

甘薯整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期對(duì)氮、磷、鉀的吸收量為鉀>氮>磷。王蔭墀等研究指出，高產(chǎn)型需要吸收鉀量較多，吸收氮、磷、鉀量的比例為1∶0.27∶2.3，鉀是氮的2倍多[1]。寧運(yùn)旺等認(rèn)為，甘薯生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，氮、磷、鉀吸收的比例大概為1.00∶0.69∶2.32[2]；甘薯植株生長(zhǎng)的前、中期主要吸收氮肥，前、中、后期緩慢吸收磷肥，其中，中、后期吸收較多，對(duì)鉀肥的吸收主要是在中、后期，前期吸收鉀肥較少。胡國(guó)燕等認(rèn)為，氮的吸收主要集中在移栽后60d內(nèi)，磷、鉀的吸收主要集中在中、后期[3]。吳旭銀等發(fā)現(xiàn)，甘薯在生長(zhǎng)前期吸收的氮、磷、鉀較少，中、后期較多，對(duì)磷、鉀的吸收主要集中在生長(zhǎng)的中、后期[4]。盧剛認(rèn)為，在甘薯生長(zhǎng)中前期，磷素積累量隨生育期的進(jìn)行而逐漸增大[5]。

了解甘薯的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，掌握氮、磷、鉀的吸收利用規(guī)律，合理施用氮、磷、鉀肥，是甘薯實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。前期應(yīng)以施氮、磷肥為主，促進(jìn)植株多分枝以及根系發(fā)育，氮肥易揮發(fā)，宜施用長(zhǎng)效氮肥或者后期隨水追肥；磷肥移動(dòng)較慢，且容易被土壤固定，宜靠近根系施用；中、后期重視鉀肥施用，要控制莖葉生長(zhǎng)，控制莖葉不要過(guò)早變黃衰老，生產(chǎn)上使用長(zhǎng)效鉀會(huì)更好。

3 氮、磷、鉀施肥量對(duì)甘薯光合特性以及酶活性的影響

3.1 氮、磷、鉀施肥量對(duì)光合特性的影響

作物要獲得高產(chǎn)，必須要重視光合作用，其直接影響著植株的生長(zhǎng)發(fā)育以及有機(jī)物的合成。肥料的使用對(duì)光合特性有著重要的影響，通過(guò)肥料的使用調(diào)節(jié)作物的生長(zhǎng)，形成有利于作物生理代謝的田間小氣候，相應(yīng)地調(diào)節(jié)光合作用，影響有機(jī)物的形成進(jìn)而影響著產(chǎn)量的高低。鄭艷霞認(rèn)為，在合理范圍內(nèi)，增加鉀肥的供應(yīng)，可以增加凈同化率，降低光合勢(shì)，增強(qiáng)干物質(zhì)的積累，提高產(chǎn)量[6]。陳曉光等在研究氮肥特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，氮肥的使用可以提高葉片的葉綠素含量，增強(qiáng)光合作用[7]。黃明麗等研究指出，氮、磷養(yǎng)分能提高葉片的凈光合速率，促進(jìn)光合作用產(chǎn)物的形成，最終促進(jìn)產(chǎn)量的提高[8]。史春余等研究表明，鉀的供應(yīng)能夠加快碳水化合物由葉片向塊根的運(yùn)輸速率[9]。柳洪娟等認(rèn)為，施鉀肥促進(jìn)光合作用產(chǎn)物供應(yīng)到甘薯塊根中，促進(jìn)塊根的膨大，形成高產(chǎn)[10]。

氮、磷、鉀的合理配施可以補(bǔ)充植株生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)，還影響著植株的光合特性，調(diào)節(jié)葉片光合速率，調(diào)節(jié)光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸。因此，在生產(chǎn)上要合理使用氮磷鉀肥，前期注意使用氮、磷肥得到最好的植株生長(zhǎng)勢(shì)，提高葉片的葉綠素含量，提高凈光合速率，制造更多的有機(jī)物；中、后期注重鉀肥的使用，盡可能維持更久的光合作用能力，提高光合作用產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)綁K根，增加甘薯的產(chǎn)量和優(yōu)化品質(zhì)。

3.2 氮、磷、鉀施肥量對(duì)相關(guān)酶活性的影響

植株進(jìn)行光合作用產(chǎn)生光合作用產(chǎn)物，要經(jīng)過(guò)蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)等酶的催化反應(yīng)才能合成淀粉。酶活性的高低，影響著蔗糖與淀粉合成的快慢，進(jìn)一步影響著甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)的提高。柳洪鵑等研究得出，適量供鉀能提高葉片中SPS活性、提高塊根中SS活性，提高蔗糖含量[11]。鄒鐵祥等認(rèn)為，施用氮、鉀肥能明顯提高SS的活性，極顯著提高了小麥籽粒淀粉及其組分產(chǎn)量[12]。王順義等認(rèn)為，施鉀能夠顯著提高SS、SPS活性，加速糖分的合成和淀粉的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了薯塊的膨大[13]。

光合作用產(chǎn)物合成的速率離不開(kāi)體內(nèi)相關(guān)酶活性的影響。在生產(chǎn)上，應(yīng)該合理使用氮、鉀肥，特別注重鉀肥的施用時(shí)間和施用量，促進(jìn)植株體內(nèi)相關(guān)酶活性的提高，加快光合作用產(chǎn)物向產(chǎn)品器官的運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)甘薯塊根膨大，提高甘薯品質(zhì)與產(chǎn)量。

4 氮、磷、鉀施肥量對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響

4.1 氮、磷、鉀施肥量對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

甘薯的根系形成、莖蔓生長(zhǎng)以及塊根的膨大離不開(kāi)氮、磷、鉀肥。江燕研究表明，適量施氮能夠促進(jìn)前期莖蔓的生長(zhǎng)，適宜的氮、鉀肥可增加前期單株葉片數(shù)以及生長(zhǎng)后期單株分枝數(shù)[15]。孫澤強(qiáng)等研究表明，施氮肥可以促進(jìn)甘薯莖葉的生長(zhǎng)，讓莖葉茂盛，為植株進(jìn)行光合作用提供基礎(chǔ)。賈趙東研究表明，適量施磷使植株根系更加發(fā)達(dá)，可以促進(jìn)甘薯莖葉對(duì)氮、磷素吸收和塊根對(duì)鉀素的吸收利用，對(duì)于提高甘薯的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量具有顯著的作用。甘薯整個(gè)生育期對(duì)鉀元素的需求最大，屬于典型的喜鉀作物，施用鉀肥可以促進(jìn)光合作用產(chǎn)物向塊根運(yùn)輸，提高甘薯塊根的干物質(zhì)含量，增加甘薯產(chǎn)量。劉倩研究表明，鉀素能夠影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的形成，施鉀可增加結(jié)薯數(shù)、提高甘薯的薯塊單重，從而使得增產(chǎn)效果較明顯[18]。王小晶等通過(guò)分期施用氮、鉀肥得出，氮、鉀肥的使用可以明顯提高甘薯的產(chǎn)量，在薯塊膨大期增施氮、鉀肥，可以加快薯塊膨大速度，使甘薯提高產(chǎn)量的效果最好[19]。

可見(jiàn)，施氮肥可以促進(jìn)前期植株生長(zhǎng)，增加莖蔓分枝數(shù)，使植株更大更壯，提高植株抗病、抗旱、抗寒能力；施磷肥能促進(jìn)甘薯各器官生長(zhǎng)發(fā)育，能使根系發(fā)達(dá)，增加塊根的淀粉量，提高產(chǎn)量；鉀肥能夠提高甘薯產(chǎn)量和優(yōu)化甘薯品質(zhì)。因此，在甘薯栽培過(guò)程中，要注意氮磷鉀施用與合理配比，使得肥料利用率達(dá)到最大化。前、中期注重氮、磷肥使用，使得植株根系發(fā)達(dá)，莖葉茂盛，中、后期特別是塊根膨大期注重鉀肥施用，可以追施磷酸二氫鉀肥，促進(jìn)塊根膨大，使甘薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

4.2 氮、磷、鉀施肥量對(duì)甘薯品質(zhì)的影響

鉀通常被認(rèn)為是影響作物品質(zhì)的重要因子，影響著甘薯塊根的淀粉積累。當(dāng)植株吸收充足的鉀肥，會(huì)使體內(nèi)的淀粉合成酶得到活化，促進(jìn)光合作用的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成蔗糖﹑淀粉等有機(jī)物，當(dāng)鉀供應(yīng)不足時(shí)，淀粉就會(huì)產(chǎn)生水解。張海燕等認(rèn)為，氮磷鉀合理使用，可以促進(jìn)塊根形成前、中期可溶性糖積聚，提高淀粉合成酶的活性，加快塊根可溶性糖轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸踇21]，提高甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)。趙瑞英等研究得出，增施鉀肥能提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)，能提高塊根的蛋白質(zhì)、可溶性糖、維生素C等含量[22]。王小晶等提出，合理施氮磷鉀肥可以增加甘薯維生素C含量、可溶性糖含量、甘薯中粗蛋白含量[23]。

合理使用氮、磷、鉀是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵，也是影響甘薯品質(zhì)的重要因素之一。生產(chǎn)上應(yīng)該注重氮、磷、鉀3種肥料的合理配合使用，特別是鉀肥一定要充足提供，使得甘薯產(chǎn)量最大化的同時(shí)，提高甘薯品質(zhì)，提高甘薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，迎合消費(fèi)者的需求，增加甘薯的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

甘薯在我國(guó)的種植歷史悠久，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者、科技人員做了多方面、大量的試驗(yàn)研究，尋求提高甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的方法；對(duì)于甘薯肥料的使用，關(guān)于甘薯氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)方面的研究也不少，但是，甘薯對(duì)氮磷鉀吸收規(guī)律，甘薯不同生長(zhǎng)發(fā)育期對(duì)氮、磷、鉀吸收的深入研究還比較欠缺。深入研究甘薯生長(zhǎng)過(guò)程中氮、磷、鉀吸收規(guī)律，氮、磷、鉀對(duì)甘薯光合特性、生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)的影響，對(duì)豐富甘薯栽培生理理論和指導(dǎo)甘薯種植過(guò)程中合理施用氮、磷、鉀肥具有舉足輕重的理論和實(shí)踐意義。今后應(yīng)加強(qiáng)種植管理，前期以施氮、磷肥為主，促進(jìn)植株多分枝，莖葉茂盛；中、后期重施鉀肥，保證地下塊根膨大。此外，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究甘薯種植過(guò)程中氮磷鉀的合理使用與植株抗病、抗蟲(chóng)能力的關(guān)系,以及甘薯氮磷鉀施用對(duì)甘薯貯藏品質(zhì)的影響。同時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)與消費(fèi)情況，結(jié)合不同地區(qū)和品種差異研究出成本較低、實(shí)用性較強(qiáng)的氮、磷、鉀合理配比的三元復(fù)合肥以及施肥技術(shù)。