不同施氮量對(duì)馬鈴薯養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘要：在大田條件下，設(shè)置4個(gè)氮處理（N1：CK，0 kg/hm2；N2：75 kg/hm2；N3：105 kg/hm2；N4：135 kg/hm2），研究不同施氮量對(duì)馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，地上部干物質(zhì)積累量在薯塊形成期隨著施氮量增加而增加，此期N4處理地上部干物質(zhì)積累量達(dá)到4 279.01 kg/hm2，比對(duì)照提高61.67%；在薯塊形成期N4處理顯著促進(jìn)馬鈴薯地上部對(duì)養(yǎng)分的吸收，地上部氮磷鉀吸收量分別比對(duì)照增加84.80%、79.28%、173.27%；N2、N3、N4處理產(chǎn)量比對(duì)照N1分別提高21.85%、22.22%、24.44%，與對(duì)照間差異顯著；塊莖中淀粉含量?jī)HN4處理高于對(duì)照，其余施肥處理低于對(duì)照。綜合分析認(rèn)為，馬鈴薯施氮量以135 kg/hm2為宜。

關(guān)鍵詞：氮肥；馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）；養(yǎng)分吸收；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S532.062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）21-5158-03

Nutrient Absorption， Yield and Quality of Solanum tuberosum L. under Different Nitrogen Levels

JI Wei-rong1，ZHANG Ji-li2，SUN Hai-ren1，WANG Ning1，LIU Chun-mei1，WANG Peng1

（1. Heilongjiang Bayi Agricultural Reclamation University， Daqing 163319， Heilongjiang， China；

2. Daqing Vocational College， Daqing 163255， Heilongjiang， China）

Abstract： In order to study the effects of different nitrogen levels on nutrient absorption， yield and quality of Solanum tuberosum L.， field experiments were conducted under four treatments of nitrogen rate of N1（CK） 0 kg/hm2，N2 75 kg/hm2，N3 105 kg/hm2，N4 135 kg/hm2 with randomized block design and three repeats. The results showed that dry matter accumulation increased with increasing nitrogen in the tuber formation. Aboveground dry matter accumulation of N4 treatment was 4 279.01 kg/hm2， increasing by 61.67% compared with the control. N4 treatment can significantly promote the potato nutrient absorption. NPK uptaking were increased 84.80%，79.28% and 173.27%. Compared with the control，production of N2 to N4 treatment increased 21.85%、22.22%、24.44% with no significant difference from the control. Tuber starch content of N4 treatment was higher than that of the control. Comprehensive analysis suggests that potato nitrogen rate of 135 kg/hm2 is appropriate.

Key words： nitrogen fertilizer； Solanum tuberosum L.； nutrient absorption； production； quality

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界第四大栽培作物，也是我國(guó)重要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物[1]，盡管我國(guó)馬鈴薯栽培面積和產(chǎn)量均處于世界首位，但是單位面積產(chǎn)量較低，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比經(jīng)濟(jì)效益明顯偏低[2]，這除與栽培管理方式有關(guān)之外，還與未普及先進(jìn)的施肥技術(shù)有關(guān)。在肥料三要素中，氮營(yíng)養(yǎng)是對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和質(zhì)量影響最大的因素，也是馬鈴薯最為敏感的營(yíng)養(yǎng)元素[3]，在國(guó)外的相關(guān)研究中也證明了不同的氮營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量有很大影響，同時(shí)也會(huì)明顯影響馬鈴薯對(duì)養(yǎng)分的吸收[4]。馬鈴薯對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收能力是促進(jìn)產(chǎn)量提高的關(guān)鍵，也是促進(jìn)馬鈴薯植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)的基礎(chǔ)[5]，而馬鈴薯生育前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的好壞影響著光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的多少，進(jìn)而影響塊莖最終產(chǎn)量的高低，也影響塊莖內(nèi)淀粉含量的高低，因此研究氮肥對(duì)馬鈴薯生育前期養(yǎng)分吸收規(guī)律，用以指導(dǎo)馬鈴薯生育前期養(yǎng)分管理具有十分重要的意義。本試驗(yàn)在田間條件下研究了不同施氮量對(duì)馬鈴薯快速生長(zhǎng)期以及薯塊形成期養(yǎng)分吸收狀況的影響，以期為黑龍江省馬鈴薯早期氮肥營(yíng)養(yǎng)管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與土壤養(yǎng)分狀況

田間試驗(yàn)于2011年5～9月進(jìn)行，地點(diǎn)為黑龍江省北安農(nóng)場(chǎng)管理局科研所試驗(yàn)地，供試土壤為黑鈣土，試驗(yàn)土壤養(yǎng)分狀況為有機(jī)質(zhì)31.18 g/kg，堿解氮217.03 mg/kg，速效磷32.86 mg/kg，速效鉀150.00 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)氮用量，分別是N1（CK）：0 kg/hm2，N2：75 kg/hm2，N3：105 kg/hm2，N4：135 kg/hm2，所有處理P2O5用量為105 kg/hm2，K2O用量為60 kg/hm2，氮肥種類為尿素，磷肥為重過(guò)磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀，施肥方式為單株施肥，作基肥一次性施入，生長(zhǎng)期間不追施任何肥料。

供試馬鈴薯品種為克新13號(hào)，5月10日播種，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積4.0 m×3.5 m=14 m2，每小區(qū)種6行、行長(zhǎng)4 m，株距0.20 m、行距0.66 m，每行20株，每個(gè)小區(qū)共計(jì)120株。田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锺R鈴薯栽培管理方式。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

于馬鈴薯播種后15 d（快速生長(zhǎng)期）、45 d（塊莖形成期）在田間取樣，每次取3株，按地上部分和地下部分分開(kāi)處理，自來(lái)水洗凈擦干，105 ℃殺青后75 ℃烘干稱重，粉碎備用。植株總氮含量測(cè)定采用過(guò)氧化氫-硫酸消化，半微量凱氏定氮法[6]，總磷含量測(cè)定采用過(guò)氧化氫-硫酸消煮，釩鉬黃比色法[6]，全鉀含量測(cè)定采用過(guò)氧化氫-硫酸消煮，火焰光度計(jì)法[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析以及圖表制作采用Excel 2003軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累的影響

由圖1可知，馬鈴薯地下部分在快速生長(zhǎng)期N3處理干物質(zhì)積累量最多，達(dá)到了407.15 kg/hm2，N4處理最低，僅為180.39 kg/hm2，與對(duì)照相比，N3處理提高了26.39%，而N4處理降低40.98%，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明N4處理與N1處理之間存在顯著差異，這可能與施氮量過(guò)多造成馬鈴薯早期發(fā)生燒苗現(xiàn)象有關(guān)。地下部分在薯塊形成期干物質(zhì)積累量隨著施氮量的增加而增加，N4處理干物質(zhì)積累量為524.40 kg/hm2，顯著高于對(duì)照和N2處理，N3處理與N4處理之間無(wú)顯著差異。地上部分干物質(zhì)積累量在快速生長(zhǎng)期N2處理最高，達(dá)到了820.48 kg/hm2，比對(duì)照提高213.28 kg/hm2，與對(duì)照之間存在極顯著差異，N3和N4處理分別高于對(duì)照196.48、178.67 kg/hm2，與對(duì)照之間存在顯著差異。薯塊形成期N4處理地上部分干物質(zhì)積累量達(dá)到了4 279.01 kg/hm2，比對(duì)照提高了61.67%，極顯著高于對(duì)照和N2、N3處理。從干物質(zhì)積累量變化上來(lái)看，盡管N4處理早期會(huì)發(fā)生燒苗現(xiàn)象，但是該處理對(duì)促進(jìn)馬鈴薯薯塊形成期地上部分干物質(zhì)積累量增加的效果最佳。

2.2 不同施氮量對(duì)馬鈴薯氮吸收的影響

馬鈴薯氮吸收量在快速生長(zhǎng)期地下部分和地上部分相似，均表現(xiàn)為N3處理吸收量最高，分別達(dá)到了9.16、41.70 kg/hm2，比各自對(duì)照分別提高29.71%、56.47%，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，快速生長(zhǎng)期地下部分N4處理顯著低于對(duì)照，N2、N3處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，地上部分N3處理與N4處理之間無(wú)顯著差異，兩者均顯著高于對(duì)照，N3處理顯著高于N2處理，N4處理與N2處理之間無(wú)顯著差異。在薯塊形成期地上部分和地下部分氮吸收量總體上均表現(xiàn)為隨著施氮量增加而增加的變化規(guī)律，其中N4處理地下部分和地上部分氮吸收量分別達(dá)到10.53、125.46 kg/hm2，比各自對(duì)照分別提高64.50%、84.80%，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，此期地下部分氮吸收量N4與N3處理之間無(wú)顯著差異，N4處理顯著高于對(duì)照，N2和N3處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，地上部分氮吸收量N4處理顯著高于對(duì)照和N2、N3處理，N1、N2、N3處理之間無(wú)顯著差異。從馬鈴薯氮吸收量變化上來(lái)看，快速生長(zhǎng)期N3處理效果最佳，薯塊形成期N4處理對(duì)促進(jìn)氮吸收效果最佳（圖2）。

2.3 不同施氮量對(duì)馬鈴薯磷吸收的影響

由圖3可知，馬鈴薯快速生長(zhǎng)期地下部分磷吸收量N3處理最高，達(dá)到了1.46 kg/hm2，N4處理最低，僅為0.70 kg/hm2，N3處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，顯著高于N2和N4處理，N4處理顯著低于對(duì)照。薯塊形成期地下部分和快速生長(zhǎng)期地上部分磷吸收量表現(xiàn)出隨著施氮量增加而增加的變化規(guī)律，N4處理磷吸收量分別為3.35、3.41 kg/hm2，與相應(yīng)對(duì)照相比分別提高了1.55、1.09 kg/hm2，薯塊形成期地下部分和快速生長(zhǎng)期地上部分磷吸收量N4處理均顯著高于對(duì)照，N2、N3處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。薯塊形成期地上部分磷吸收量N4處理最高，為29.01 kg/hm2，其次為N2處理，磷吸收量達(dá)到了16.61 kg/hm2，兩個(gè)處理分別比對(duì)照提高79.28%、2.64%，N1、N2、N3處理之間無(wú)顯著差異，均顯著低于N4處理。從馬鈴薯磷吸收變化上來(lái)看，總體上N4處理最有利于馬鈴薯對(duì)磷營(yíng)養(yǎng)的吸收。

2.4 不同施氮量對(duì)馬鈴薯鉀吸收的影響

由圖4可知，馬鈴薯地下部分和地上部分鉀吸收量在快速生長(zhǎng)期N3處理最高，分別達(dá)到11.33、29.64 kg/hm2，與相應(yīng)對(duì)照相比分別提高28.56%、46.12%，在快速生長(zhǎng)期地下部分鉀吸收量N3處理顯著高于N4處理，N3與N2、N1處理之間無(wú)顯著差異，在快速生長(zhǎng)期地上部分鉀吸收量N2、N3、N4處理間無(wú)顯著差異，但均顯著高于對(duì)照。在薯塊形成期地下部分和地上部分鉀吸收量表現(xiàn)出隨著氮肥施用量增加而增加的變化趨勢(shì)，N4處理鉀吸收量最高，分別達(dá)到12.37、209.56 kg/hm2，比相應(yīng)對(duì)照分別提高29.78%、173.26%，其次為N3處理，鉀吸收量分別為11.86、130.69 kg/hm2，比相應(yīng)對(duì)照分別提高24.43%、70.40%，此期地下部分鉀吸收量所有處理之間無(wú)顯著差異，地上部分鉀吸收量N4處理顯著高于其他處理。從馬鈴薯鉀吸收變化上來(lái)看，氮肥用量為135 kg/hm2時(shí)地上部分鉀吸收量顯著高于對(duì)照。

2.5 不同施氮量對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

由表1可知，馬鈴薯產(chǎn)量表現(xiàn)為隨著施氮量增加而增加的變化趨勢(shì)，N2、N3、N4處理產(chǎn)量分別比對(duì)照N1提高21.85%、22.22%、24.44%，N2、N3、N4處理之間無(wú)顯著差異，但均顯著高于對(duì)照。塊莖內(nèi)粗蛋白質(zhì)含量N2處理最高，高于對(duì)照0.47個(gè)百分點(diǎn)，N4處理處于中等水平；淀粉含量N2和N3處理低于對(duì)照，N4處理高于對(duì)照1.55個(gè)百分點(diǎn)；還原糖含量N2、N3、N4處理均低于對(duì)照；維生素C含量N2處理最高，比對(duì)照提高22.80 mg/kg，N3和N4處理相近，兩者僅相差2.30 mg/kg。

3 結(jié)論與討論

馬鈴薯干物質(zhì)積累量在薯塊形成期呈現(xiàn)出隨著施氮量增加而增加的變化規(guī)律，在施氮量為135 kg/hm2時(shí)地上部分干物質(zhì)積累量明顯增加，比對(duì)照提高了61.67%，表明馬鈴薯施用氮肥可以有效促進(jìn)干物質(zhì)積累，這與烤煙[7]、早熟禾[8]等植物的研究結(jié)果相似，表明為提高植物干物質(zhì)積累量施用氮肥是比較有效的方法。在馬鈴薯快速生長(zhǎng)期，N4處理干物質(zhì)積累量較低，這與馬鈴薯早期出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象影響馬鈴薯正常生長(zhǎng)有關(guān)。從馬鈴薯氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)的吸收量上來(lái)看，N4處理在薯塊形成期地上部分養(yǎng)分吸收量顯著增加，與相應(yīng)對(duì)照相比，氮、磷、鉀吸收量增加幅度分別達(dá)到84.80%、79.28%、173.26%，表明氮肥施用量的增加在一定程度上可以促進(jìn)馬鈴薯對(duì)氮、磷、鉀的吸收。從磷吸收變化規(guī)律上來(lái)看，在快速生長(zhǎng)期N4處理地上部分磷吸收量處于最高值，地下部分處于最低值，表明出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象后，施氮量增加仍然可以促進(jìn)地上部分磷吸收量的增加。

大量試驗(yàn)證明，植物施用外源營(yíng)養(yǎng)元素后葉片內(nèi)葉綠素含量會(huì)顯著提高[9]，進(jìn)而促進(jìn)光合效率的提高[10]，對(duì)于光合產(chǎn)物積累量的增加具有十分重要的作用，可以提高作物產(chǎn)量。馬鈴薯產(chǎn)量呈現(xiàn)出隨著施氮量增加而增加的變化規(guī)律，但是不同施氮量處理之間差異不顯著，與宮占元等[2]研究結(jié)果存在較大差異，具體原因有待進(jìn)一步分析。綜合分析認(rèn)為，N4處理的施氮量可以較好地促進(jìn)馬鈴薯干物質(zhì)的增加和對(duì)養(yǎng)分的吸收，在一定程度上可以提高產(chǎn)量，因此施氮量為135 kg/hm2時(shí)是當(dāng)?shù)乇容^適宜的氮肥用量，但是為了防止快速生長(zhǎng)期燒苗現(xiàn)象的發(fā)生，氮肥分兩次施入為佳。

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