磷肥分次滴灌施用提高馬鈴薯群體磷素吸收及磷利用率的作用

邢海峰， 石曉華， 楊海鷹， 樊明壽

(1內蒙古農業大學生態環境學院，呼和浩特 010019； 2內蒙古農業大學農學院，呼和浩特 010019；3內蒙古自治區馬鈴薯繁育中心，呼和浩特 010031)

磷肥分次滴灌施用提高馬鈴薯群體磷素吸收及磷利用率的作用

邢海峰1， 石曉華2, 3， 楊海鷹3， 樊明壽2*

(1內蒙古農業大學生態環境學院，呼和浩特 010019； 2內蒙古農業大學農學院，呼和浩特 010019；3內蒙古自治區馬鈴薯繁育中心，呼和浩特 010031)

滴灌條件； 馬鈴薯； 高產群體； 磷素吸收； 磷素利用率

馬鈴薯是內蒙古的優勢作物，2011年種植面積全國第一[4]，其對內蒙古糧食總產的貢獻率達10%左右。馬鈴薯是典型的淺根系作物，磷素吸收能力較弱，因此如何提高馬鈴薯磷肥利用率已成為馬鈴薯生產中亟待解決的關鍵問題之一[5-6]。目前，與滴灌技術相配套的水溶肥在生產中開始應用，使馬鈴薯生育期間對磷素的調控成為可能。在近年來的馬鈴薯高產田創建中，內蒙古陰山北麓地區(馬鈴薯主產區)不少地塊產量達45000 kg/hm2以上，因此研究高產馬鈴薯群體的磷素營養規律， 是建立滴灌條件下高產高效的馬鈴薯磷肥管理技術體系的重要基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

田間試驗于2012年和2013年在內蒙古察右中旗德勝鄉(41°30′N、 112°64′E，海拔1780 m)進行。該區域屬中溫帶大陸性季風氣候，無霜期100天左右。供試品種均為克新1號原種。兩年試驗分別在不同地塊進行，供試土壤均為栗鈣土，土壤肥力狀況及當年生育期降水量見表1。

表1 試驗田基礎土壤肥力及生育期降雨量Table 1 Soil fertility and rainfall during the growing period of potato in the test area

注(Note): 土壤取樣深度為60 cm Soil sampling depth is 60 cm.

1.2 試驗設計

氮肥為尿素，磷肥作基肥施用的品種為過磷酸鈣，做追肥施用的品種為古米磷(12-61-0)，鉀肥為硝酸鉀。每個模式重復3次，小區面積72 m2。2012年于5月13日播種， 9月11日收獲。2013年5月10日播種， 9月13日收獲。

1.3 樣品采集與測定

取樣在馬鈴薯各生育時期最后一次追施肥料后一周左右進行。即苗期(2012年6月24日，2013年6月28日)、塊莖形成期(2012年7月14日，2013年7月18日)、塊莖膨大期(2012年8月12日，2013年8月18日)、淀粉積累期(2012年9月11日，2013年9月13日)取樣，每小區隨機取樣5株。

植株干重的測定 將整株帶回實驗室，用蒸餾水沖洗，晾去水分，按葉片、地上莖、地下莖(包括匍匐莖和根系)、塊莖將各器官分開，分別稱鮮重。然后取小樣于烘箱中，在105℃下殺青30 min后在80℃條件下烘干至恒重，稱干重。烘干樣品按器官粉碎過0.25 mm篩。

植株含磷量的測定 植株全磷采用濃H2SO4-H2O2消煮—釩鉬黃比色法進行測定[7]。

1.4 數據分析

磷肥吸收利用率 (%) = (施磷區植株吸磷量-空白區植株吸磷量)/施磷量×100；

1000 kg塊莖需磷量(kg)=植株磷素積累量/塊莖產量×1000；

植株磷素消耗系數=植株吸磷量/植株干物質積累量×100；

塊莖磷素生產效率(kg/kg)=塊莖產量/植株磷素積累量。

試驗數據采用SPSS 19.0和Excel軟件進行統計分析，采用LSR法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式馬鈴薯產量及其構成因子特點

不同模式下馬鈴薯產量差異顯著。2012年高產模式馬鈴薯產量45060 kg/hm2，較農戶模式提高12%； 2013年高產模式馬鈴薯產量達50599 kg/hm2，較農戶模式提高了16%(表2)。

表2 馬鈴薯產量及其構成因子特點Table 2 Characteristics of potato yield and its components

注(Note): 同列數據后不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 5% level.

2012年，高產模式馬鈴薯單株結薯數平均為8.33個，較農戶模式高9%；大薯率33.88%，較農戶模式高15%；小薯率僅為6.04%，明顯低于農戶模式。2013年的結果與2012年相似，高產模式馬鈴薯的單株結薯數為8.05個，較農戶模式高11%；高產模式下馬鈴薯大薯率為68%，小薯率僅為2%，明顯優于農戶模式。

2.2 不同栽培模式下馬鈴薯群體的磷素吸收、分配特點

表3 馬鈴薯各生育階段群體磷素的日積累量[kg/(hm2·d)]Table 3 Daily rates of phosphorus accumulation population at different stages of potato

注(Note): 同列數據后不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatment at the 5% level.

圖1 馬鈴薯各生育階段群體磷素累積量Fig.1 Phosphorus accumulation of potato population at different stages[注(Note)：柱上不同字母表示處理間差異達5% Different letters above the bars mean significant among treatment at the 5% level.]

表4 在地上部/地下部馬鈴薯各生育階段磷素的分配比例(%)Table 4 Phosphorus distribution in abovegrand/underground of potato

2.3 不同栽培模式下馬鈴薯群體磷肥的利用率

2012年，高產模式的馬鈴薯磷肥利用率為21.6%，較農戶模式高4.3個百分點；2013年，磷肥利用率23.6%，比農戶模式高7.1個百分點(圖2)。高產模式馬鈴薯的磷肥利用率明顯高于農戶模式。

圖2 馬鈴薯的磷肥利用率Fig.2 Phosphorus use efficiency of potato[注(Note)：柱上不同字母表示處理間差異達5% Different letters above the bars mean significant among treatments at the 5% level.]

3 討論與結論

張靜等[8]曾報道，適量的磷肥可以增加馬鈴薯單株的結薯數，但卻不利于單薯重的提高，而胡助力等[9]、李章田等[10]的研究結果表明，磷肥可促進馬鈴薯大、中薯率的提高。本研究高產模式下馬鈴薯單株結薯數和商品率均高于對照和農戶模式(表2)，意味著單株結薯數量和單薯重量是可以協同提高的， 并且可以通過磷肥調控來實現。 雖然高產模式的施磷量為P2O5180 kg/hm2低于農戶模式(P2O5240 kg/hm2)，但高產模式下整個生育期內磷素的吸收量始終高于農戶模式(圖1)，這是由于高產模式的磷肥是隨滴灌分期供應的，而農戶模式的磷肥全部基施。因此，針對內蒙古馬鈴薯主產區的石灰性土壤，在滴灌條件下磷肥隨水分次滴施，應作為馬鈴薯養分管理的重要措施。

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Increase effect of phosphorus absorption of potato population and utilization effeciency by multiple application of phosphate fertilizer with drip irrigation

XING Hai-feng1, SHI Xiao-hua2, 3, YANG Hai-ying3, FAN Ming-shou2*

(1CollegeofEcologyandEnvironmentalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot010019,China;2CollegeofAgronomy,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot010019,China;3InnerMongoliaSeedPotatoPropagationCenter,Huhhot010031,China)

【Objectives】 In recent years, potato yield have being increased to over 45000 kg/hm2in the northern Yinshan Mountain of Inner Mongolia. However, phosphorus nutrition characteristics of high yield potato population are seldom studied, the phosphorus use efficiency is R in a low level. The optimize phosphorus management is in urgent need for high-yield potato production, and improves phosphorus use efficiency.【Methods】A field experiment were conducted with Kexin 1 as materials. The farmer cultivation mode and high-yield mode were compared for two years, and the phosphorus absorption, allocation and utilization of potato population with high yield under the drip irrigation condition were studied.【Results】Compared with the farmer mode, the commercial rate and tuber numbers per plant of the high-yield mode are significantly increased by 2.3% and 9.3%. The daily phosphorus accumulation amounts of the high-yield mode population is 0.67-0.78 kg/hm2from the tuber initiation stage to the tuber bulking stage, which is 37% higher than the farmer mode. The phosphorus accumulation amount is 44.3-55.3 kg/hm2for the high-yield mode during the whole growth period, which is about 10.0-12.1 kg/hm2higher than the farmer mode, and the translocation rate of phosphorus for the high-yield mode is 85%-87% higher than the farmer mode. The P2O5requirement to producing 1000 kg potato tuber under the high-yield mode is 1.95-2.10 kg, and the phosphorus use efficiency of potato is 21.6%-23.6%. 【Conclusions】 With less input amount, phosphate fertilizer is divided into 6 parts, and applied with drip irrigation in the high-yield potato management. The results proved the sustanable P supply ability to potato, especally from the tuber initiation stage to the tuber bulking stage, the accumulated phosphorus is at a rapid rate to ensuring high absorption efficiency and phosphorus use efficiency under the reduction of phosphorus fertilizer.

drip irrigation condition； potato； high-yield population； phosphorus absorption； phosphorus use efficiency

2014-12-19 接受日期： 2015-04-26 網絡出版日期： 2015-06-02

“973”計劃前期研究專項(2012CB126307)；內蒙自然科學基金重大項目(2013ZD04)；公益性行業科研專項(201203012-4-2)資助。

邢海峰(1978—)，女，內蒙古錫林浩特人，講師，博士研究生，主要從事植物營養與肥料教學及研究。 E-mail:nmgxinghaifeng@126.com。 *通信作者 E-mail: fmswh@126.com

S632.601; S275.6

A

1008-505X(2015)04-0987-06