“建昌紅香芋”養(yǎng)分吸收分配特征分析

周秋娟 郭文琦 蔣璐 殷劍美 張培通* 金林 王立 韓曉勇

（1常州市金壇區(qū)種植業(yè)技術(shù)推廣中心，常州 213200；2江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，南京 210014）

芋[Colocasia esculenta(L.) Schott]是江蘇省沿江地區(qū)重要的特色經(jīng)濟(jì)作物，由于當(dāng)?shù)卣畬τ螽a(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視和大力推動，芋產(chǎn)業(yè)成為了該地區(qū)重要的特色產(chǎn)業(yè)和富民產(chǎn)業(yè)，在鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用[1-3]。紅香芋是江蘇省常州市金壇區(qū)著名的地方特色農(nóng)產(chǎn)品，種植歷史悠久，種植技術(shù)成熟，以其風(fēng)味獨特和口感優(yōu)質(zhì)聞名于蘇錫常地區(qū)[4]。近年來，隨著當(dāng)?shù)丶t香芋產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，以及紅香芋產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重要作用，紅香芋生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展越來越受到重視，再加上消費市場對高品質(zhì)紅香芋的需求越來越高，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅香芋生產(chǎn)技術(shù)亟待研發(fā)更新。在此背景下，筆者對金壇區(qū)紅香芋地方品種“建昌紅香芋”的養(yǎng)分吸收分配特征進(jìn)行了研究，以期揭示“建昌紅香芋”高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的養(yǎng)分吸收特點，系統(tǒng)了解“建昌紅香芋”的養(yǎng)分吸收分配動態(tài)規(guī)律，從而指導(dǎo)“建昌紅香芋”栽培中的科學(xué)施肥。現(xiàn)將相關(guān)研究結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2021年設(shè)在江蘇省常州市金壇區(qū)直溪鎮(zhèn)建昌圩核心示范基地內(nèi)進(jìn)行，供試田塊前茬作物為水稻，冬季是空茬，土壤堿解氮含量為111.2 mg/kg、有效磷含量為4.8 mg/kg、速效鉀含量為118.4 mg/kg、交換性鈣含量為600 mg/kg、有效鐵含量為7.6 mg/kg。供試田塊的芋頭產(chǎn)量水平在當(dāng)?shù)貙僦械绕纤剑ㄉ唐纷訉O芋每667 m2產(chǎn)量為2 184.1 kg，平均單株商品子孫芋重為0.9kg，平均單株商品子孫芋數(shù)量為11.7個，平均單個子孫芋重為79 g）。

供試紅香芋品種為金壇區(qū)地方品種“建昌紅香芋”。芋頭于3月30日播種，采取大小行種植，大行距為130 cm、小行距為40 cm，株距為33 cm，每667 m2種植2 400株左右。肥料運籌：播種前每667 m2施45%硫酸鉀復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15）40 kg和商品有機(jī)肥55 kg作基肥；7月14日每667 m2施菜籽餅肥150 kg和45%硫酸鉀復(fù)合肥（N-PK=15-15-15）45 kg作膨大肥。其他栽培管理措施（如澆水、病蟲害防治等）均按照當(dāng)?shù)亍敖út香芋”高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)要求進(jìn)行。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 生長發(fā)育調(diào)查

分別于發(fā)棵期（5葉期）、膨大初期（11葉期）、膨大盛期（15葉期、最大葉齡期）、收獲期選取具代表性的3個點，每個點連續(xù)選取芋頭植株3株，按地上部（葉片、葉柄）、塊莖分開測定各樣品鮮重，然后各樣品在105 ℃下殺青30 min，再在80 ℃下烘干至恒重后，測定各樣品干重。

1.2.2 植株營養(yǎng)元素測定

用凱氏定氮法測定植株中的氮含量，用鉬銻抗比色法測定植株中的磷含量，用原子吸收分光光度法測定植株中的鉀、鈣、鐵含量[5]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用EXCEL 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 “建昌紅香芋”干物質(zhì)積累分配特征

由表1可知，“建昌紅香芋”植株從11葉期開始進(jìn)入干物質(zhì)快速增長期，11葉期之前以地上部的干物質(zhì)快速增長為主，之后以塊莖的干物質(zhì)快速增長為主。地上部從5葉期開始進(jìn)入干物質(zhì)快速積累期，干物質(zhì)積累速率在5～15葉期較為穩(wěn)定，在植株達(dá)到15葉期后，葉片的干物質(zhì)積累速率開始降低，植株開始衰老。塊莖從11葉期開始進(jìn)入干物質(zhì)快速積累期，直到收獲期一直維持較高的積累速率。從干物質(zhì)分配來看，5～11葉期干物質(zhì)主要分配到地上部，11葉期以后干物質(zhì)主要分配到塊莖。

表1 “建昌紅香芋”干物質(zhì)積累分配特征

2.2 “建昌紅香芋”養(yǎng)分吸收動態(tài)特征

由圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可知，“建昌紅香芋”植株氮、磷、鉀的快速積累期為11～15葉期，鈣的快速積累期為5～11葉期，鐵的快速積累期為5～15葉期。其中，地上部氮、磷的快速積累期為5～15葉期，鉀、鈣的積累速率峰值出現(xiàn)在5～11葉期，11葉期以后積累速率降低，鐵的積累速率在整個生育期均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，但積累速率整體保持穩(wěn)定；塊莖中氮、磷、鉀的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，鈣、鐵的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，即積累速率在11～15葉期有所降低。

圖1 “建昌紅香芋”植株中氮的吸收動態(tài)

圖2 “建昌紅香芋”植株中磷的吸收動態(tài)

圖3 “建昌紅香芋”植株中鉀的吸收動態(tài)

圖4 “建昌紅香芋”植株中鈣的吸收動態(tài)

圖5 “建昌紅香芋”植株中鐵的吸收動態(tài)

2.3 “建昌紅香芋”養(yǎng)分分配特征

由表2可知，“建昌紅香芋”在5葉期以前，沒有形成塊莖，養(yǎng)分主要供應(yīng)地上部的生長發(fā)育，15葉期以后葉片不再增加，且隨著植株的衰老和葉片的凋落，養(yǎng)分主要分配到塊莖。氮、磷、鉀在5～11葉期主要分配到地上部，在11～15葉期主要分配到塊莖，鈣在5～15葉期有88.33%以上分配到地上部，鐵在5～15葉期有54.50%以上分配到地上部。

表2 “建昌紅香芋”的養(yǎng)分分配特征 （單位：%）

3 結(jié)論與討論

3.1 “建昌紅香芋”的生長發(fā)育特點

“建昌紅香芋”在整個生育期共長出約15張葉片，全生育期綠葉數(shù)保持在5張左右，15葉期以后地上部葉片停止生長，且隨著植株的衰老，葉片逐漸凋落。從“建昌紅香芋”的生長發(fā)育總體情況來看，其生長發(fā)育主要可分為3個時期：11葉期之前，以葉片生長發(fā)育為主的地上部快速生長發(fā)育期；11～15葉期，地上部和塊莖快速生長發(fā)育的重疊期；15葉期以后，地上部營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運和芋頭塊莖膨大高峰期。同時，研究分析表明，“建昌紅香芋”植株干物質(zhì)積累高峰期出現(xiàn)在11～15葉期，該時期既是地上部的快速生長期，又是塊莖發(fā)育的關(guān)鍵期。因此，在“建昌紅香芋”生產(chǎn)中，可根據(jù)其生長發(fā)育特點采取合理的調(diào)控措施，以提高芋頭產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2 “建昌紅香芋”的主要元素吸收分配特點

營養(yǎng)元素的吸收是物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。“建昌紅香芋”植株中氮、磷、鉀的快速積累期為11～15葉期，這與干物質(zhì)積累的表現(xiàn)一致。同時，“建昌紅香芋”地上部的氮、磷快速積累期為5～15葉期，塊莖中氮、磷、鉀的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，在15葉期以后，隨著地上部生長發(fā)育的停止，塊莖中氮、磷、鉀的積累速率達(dá)到峰值。從養(yǎng)分分配角度來看，氮、磷、鉀在“建昌紅香芋”11葉期之前主要分配到地上部，用于地上部的生長發(fā)育，在11葉期以后則主要分配到塊莖，滿足塊莖的快速膨大。

“建昌紅香芋”植株中鈣的快速積累期為5～11葉期，11葉期以后積累速率反而降低。同時，“建昌紅香芋”地上部的鈣吸收與植株的鈣吸收表現(xiàn)一致，積累速率峰值也出現(xiàn)在5～11葉期。以上結(jié)果說明，“建昌紅香芋”對鈣的吸收主要集中在11葉期以前的地上部快速生長期，且鈣在5～15葉期主要分配到地上部，很少分配到塊莖。

“建昌紅香芋”在整個生育期均表現(xiàn)出植株中鐵的積累速率整體保持穩(wěn)定，并未隨著植株干物質(zhì)積累速率的加快而有明顯的加快趨勢。以上結(jié)果說明，“建昌紅香芋”植株對鐵的吸收可能集中在整個生育期前期，在生育期前期雖然干物質(zhì)的積累速率低，但是鐵的積累速率并不低；同時，在“建昌紅香芋”生育期中后期，可能根系對鐵的吸收能力有所下降，或是土壤中有效鐵的供應(yīng)有限，限制了植株對鐵的吸收。

3.3 “建昌紅香芋”的適宜肥料運籌

從“建昌紅香芋”的生長發(fā)育和養(yǎng)分吸收特點來看，該品種對氮、磷、鉀的吸收主要集中在11～15葉期，此時期充足的氮、磷、鉀肥供應(yīng)能夠為地上部的生長發(fā)育和塊莖的形成提供重要保障，這與芋頭生產(chǎn)中在11葉期施用膨大肥的措施相符合，故在實際肥料運籌中，可適當(dāng)增大膨大肥的施用量，以滿足塊莖快速膨大的需求。同時，“建昌紅香芋”對鈣的快速吸收期出現(xiàn)在地上部的快速生長發(fā)育期，故應(yīng)在基肥中加強鈣肥的供應(yīng)，或在苗期施用葉面鈣肥。此外，根據(jù)“建昌紅香芋”對鐵的吸收特點，應(yīng)在11葉期后施用葉面鐵肥。