硝基控釋肥對馬鈴薯生長、產量及品質的影響

侯文通等

摘要：通過田間小區試驗，研究硝基控釋肥中不同硝態氮含量對馬鈴薯生長發育、產量及品質的影響。結果表明，與農民習慣施肥及普通控釋肥相比，硝基控釋肥能明顯促進馬鈴薯生長發育、葉片SPAD值及干物質量累積，從而提高了馬鈴薯大薯率、單株薯重和經濟產量。其中以4%硝態氮含量的硝基控釋肥處理馬鈴薯各項指標最好，其產量較農民習慣施肥和普通控釋肥分別提高了12.5%、6.8%。此外，施用硝基控釋肥可以改善馬鈴薯塊莖品質，增加塊莖中淀粉、粗蛋白、還原糖、VC含量，對硝酸鹽含量的影響不顯著。

關鍵詞：硝基控釋肥；馬鈴薯；硝態氮含量；生長發育；產量及品質

中圖分類號：S532.062 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2014）03-0064-05

AbstractThe plot experiment was conducted in field to study the effects of different nitrate nitrogen contents in nitro controlled-release fertilizers （nitro CRFs） on potato growth， yield and quality. The results indicated that compared with the farmers conventional fertilization and normal CRF， the nitro CRFs could effectively promote the growth， leaf SPAD value and dry matter accumulation of potato， thereby increasing the rate of big tuber，tuber weight per plant and economic yield. Among which， the nitrate nitrogen content of nitro CRFs as 4% was the best， and it could increase the potato yield by 12.5% and 6.8% compared with the farmers conventional fertilization and normal CRF. In addition， the application of nitro CRFs could also improve the quality of potato tubers， such as increasing the content of starch， crude protein， reducing sugar and VC， but had no significant influence on nitrate content.

Key words Nitro controlled-release fertilizer； Potato； Nitrate nitrogen content； Growth and development； Yield and Quality

馬鈴薯是重要的糧食、蔬菜兼藥用作物，其營養豐富，有“地下蘋果”之稱。近年來，我國馬鈴薯種植面積不斷擴大，種植面積和總產均占世界的1/4，已成為我國的第五大糧食作物和世界馬鈴薯第一生產大國[1]。然而，目前我國馬鈴薯平均單產與國際先進水平相比仍有差距。馬鈴薯對肥料的反應極為敏感，生長發育、產量形成與土壤營養條件關系密切，通過施用優質肥料以及合理的施肥技術，其單產水平仍有很高的提升空間[2]。

有研究表明，施用緩控釋肥能適當提高馬鈴薯產量、品質，同時提高氮肥利用率[3，4]，但普通控釋肥存在前期養分釋放緩慢、限制作物苗期生長的問題。馬鈴薯不同生育時期的需肥具有一定規律性，生長初期與末期約各需總肥量的20%，塊莖形成盛期約占總需肥量的60%，苗期充分的營養供應對馬鈴薯的生長也十分重要[5]。硝基控釋肥是在控釋肥基礎上摻混硝態氮肥，從而能夠有效解決前期養分釋放緩慢問題，具有營養供應快慢結合、生長促控相宜的特點。目前，有關硝基控釋肥中硝態氮肥添加比例的研究尚未見報道。

為了探索硝基控釋肥中合適的硝態氮含量，本試驗設置不同的硝態氮肥比例，研究硝基控釋肥中不同硝態氮含量對馬鈴薯生長發育、產量及品質的影響，以期為硝基控釋肥在馬鈴薯生產中的施用和馬鈴薯專用硝基控釋肥生產的改進提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2012年3～5月在山東省臨沭縣鄭山鎮進行。該地屬暖溫帶季風型半濕潤大陸性氣候，寒暑交替，四季分明，年均氣溫13℃，年均降水量約852 mm。試驗地土壤類型為棕壤，質地為粉砂壤土，土層較厚，中等肥力，地力均勻，水澆條件良好。供試地0～20 cm土壤 pH值為6.8，有機質含量為1.35%，全氮1.03 g/kg，有效磷26.13 mg/kg，速效鉀113.10 mg/kg。

1.2供試品種及栽培方式

供試馬鈴薯品種為費烏瑞它。專用膜地面覆蓋種植，栽培信息見表1。

1.5測定項目與方法

分別在結薯期和成熟期測定馬鈴薯的株高、莖粗、分枝數、地上地下部干物質量，用SPAD-502型葉綠素儀測定植株頂部倒3、倒4葉的葉綠素相對值（SPAD值），每個處理測30次，取其平均值（此值無量綱）。

收獲：各試驗小區馬鈴薯單獨收獲，分別稱量計產；收獲時除去邊行，收獲面積為8 m×6 m=48 m2，折算成666.7m2產量進行統計分析。并取代表性樣品測定馬鈴薯塊莖中淀粉、粗蛋白、維生素C（VC）、還原糖以及硝酸鹽含量。

測定方法[6]：薯塊粗蛋白質用凱氏定氮法測氮乘以6.25；淀粉用酸蒽酮法；還原糖用3，5-二硝基水楊酸比色法；維生素C用2， 6-二氯靛酚滴定法；硝酸鹽含量用水楊酸法測定。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對馬鈴薯農藝性狀及SPAD值的影響

由表3可以看出，在結薯期T1～T5處理的株高、莖粗、分枝數及SPAD值均顯著高于對照（CK）。除T2的株高和SPAD值顯著小于其它4個處理外，隨著硝基肥處理中硝態氮含量的增加，這4項指標均逐漸提高。進入成熟期后，不同處理對馬鈴薯株高的影響與結薯期相似，T3～T5處理間的莖粗和分枝數差異不顯著，但顯著高于其它處理。這表明硝基控釋肥能明顯促進馬鈴薯的長勢，而且硝態氮含量越高對其促進作用越顯著，隨著馬鈴薯生育期的進行，這種促進作用有所減弱。

葉片葉綠素含量的高低影響著馬鈴薯產量和品質的形成，而葉片SPAD值是反映葉綠素含量的重要指標[7]。由表3可以看出，結薯期T1～T5處理中普通控釋肥處理T2的SPAD值最低，其次為農民習慣施肥T1，其原因可能是普通控釋肥前期氮肥釋放較慢，影響了作物對氮的吸收；硝基控釋肥處理其葉片SPAD值在結薯期和成熟期都相對較高，而且硝態氮含量越高差異越顯著。

2.2不同施肥處理對馬鈴薯生物量累積的影響

進入結薯期后，塊莖開始形成，干物質不斷向地下部輸送。從表4中可以看出，在結薯期T4、T5處理的單株馬鈴薯地上部、地下部干物質量及總干物質量均顯著高于其它處理。T1～T3之間無明顯差異，說明普通控釋肥以及硝態氮含量低的硝基控釋肥與農民習慣施肥相比沒有明顯優勢，而硝態氮含量高的硝基控釋肥可以促進結薯期馬鈴薯干物質量的積累。在成熟期，控釋肥處理的干物質量均顯著大于T1，其中T4處理最大，與T2、T3比差異性顯著，說明硝基控釋肥在后期仍能促進干物質量的累積，有利于提高經濟產量。

在結薯期和成熟期，不施氮肥處理（CK）的根冠比均最大，這可能是因為CK缺乏養分，對地下部和地上部都產生了脅迫作用，但地下部對氮素脅迫能在較大的范圍保持穩定性，受脅迫程度小于地上部[8]。在T1～T5處理中，施用控釋肥處理的根冠比均大于農民習慣施肥，普通控釋肥、硝基控釋肥處理間無明顯差異；但在成熟期各控釋肥處理中T3、T4處理的根冠比相對較大，T5處理最小，這說明硝基控釋肥有利于地下塊莖的膨大生長。因為硝基控釋肥促進了馬鈴薯前期的生長以及葉片中葉綠素含量，從而提高光合作用強度并促進碳水化合物的形成，為馬鈴薯塊莖膨大奠定了物質基礎，但硝態氮含量過高后會引起枝葉徒長，導致營養生長過旺，不利于提高經濟產量。

3結論與討論

3.1馬鈴薯是一種喜肥的高產作物，合理施肥對提高馬鈴薯產量和品質以及增加經濟效益有重要作用[9]。馬鈴薯不同生育時期需肥具有一定規律性，生長初期吸收養分較少，花期為需肥臨界期，結薯期是需肥高峰期，應保證養分的充足供應。本研究表明，在結薯期施用普通控釋肥處理的馬鈴薯株高、葉片SPAD值都明顯小于農民習慣施肥，而結薯期對養分的吸收約占全生育期需求量的50%左右。普通控釋肥養分釋放較為緩慢，對馬鈴薯養分的吸收有一定的限制，從而對馬鈴薯結薯期的生長發育產生不利影響。而硝基控釋肥含有速效的硝態氮，能夠滿足結薯期對氮素的需求，從而促進了生長，而且硝態氮含量越高，越有利于地上部植株形態構建；硝基控釋肥前期促進了馬鈴薯的生長，為后期塊莖膨大奠定了物質基礎。

3.2干物質積累是馬鈴薯塊莖形成的基礎，也是提高其經濟產量的關鍵[11]。本試驗結果表明，結薯期4%、6%硝基氮含量的控釋肥處理，其地上部和地下部生物量均明顯高于其它處理，而且根冠比也大于農民習慣施肥，其原因就是硝基控釋肥促進了馬鈴薯的生長，同時提高了葉片葉綠素含量，增強了光合作用，促進光合產物向塊莖中轉移。進入成熟期后，4%硝態氮含量的控釋肥處理地下部干物質累積量和根冠比，在所有施氮肥處理中最大，而6%硝態氮含量的控釋肥處理根冠比較其它控釋肥處理有所降低，而且干物質累積量也有所下降。硝基控釋肥主要是提高了單株馬鈴薯的大薯數，從而提高了馬鈴薯的產量，這與劉飛等[3]、張美琴[12]的研究結果類似。2%、4%、6%硝態氮含量的硝基控釋肥處理，其產量較農民習慣施肥和普通控釋肥分別提高了11.1%、12.5%、11.8%和5.4%、6.8%、6.1%，可以看出隨著硝態氮含量的增加，產量、商品率均有先增加后降低的趨勢。結合干物質累積、根冠比、產量及商品率綜合分析，硝基控釋肥中的硝態氮含量并不是越多越好，過多的硝態氮會導致營養生長過旺，不利于光合產物向塊莖中轉移。

3.3控釋肥在提高西瓜、花生、辣椒等多種作物的品質方面前人做過不少研究[13～16]。馬鈴薯的品質嚴重影響其經濟效益。本研究表明，與農民習慣施肥相比，施用普通控釋肥、硝基控釋肥均能提高馬鈴薯的淀粉、VC以及還原糖含量。蔬菜食用部分硝酸鹽含量是蔬菜衛生品質的一個限制指標，如何降低硝酸鹽在蔬菜中的累積一直受到人們的關注[17]。試驗結果表明施用控釋肥，相比農民習慣施肥能明顯降低馬鈴薯中硝酸鹽含量，與董亮等[4]研究結果相同；另外控釋肥中添加硝態氮后，不會造成馬鈴薯中硝酸鹽含量大幅增加。分析原因，可能是因為硝基控釋肥中的硝態氮在馬鈴薯生長中前期，被吸收后用于地上部形態構建，在馬鈴薯結薯期以后，土壤中由硝基控釋肥帶入的硝態氮含量逐漸降低，主要由普通氮肥及控釋氮肥提供氮素營養。

綜合以上試驗結果，在本試驗條件下，硝基控釋肥能明顯促進馬鈴薯的生長發育，最終能夠提高馬鈴薯產量及品質，其中以硝態氮含量為4%時效果最好，所添加的硝態氮不會造成馬鈴薯中硝酸鹽含量明顯增加。

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