分期施氮對馬鈴薯氮積累與分配的影響

馬鈴薯是河北承德主要糧食作物，其營養豐富，塊莖中富含淀粉、蛋白質及各類礦物質和維生素，可以為人體提供所需營養素。馬鈴薯既是蔬菜、也是糧食，更可以作畜牧業飼料之用，也是醫藥制造業、食品工業和輕工業重要的使用原料，因此對馬鈴薯更高效的種植方法進行研究有重要意義。目前承德在馬鈴薯生產上偏好于長期施用氮肥，且慣以一炮轟為主要施用方法，導致氮肥施用時期和馬鈴薯氮素吸收曲線出現差異，發生植株生長不協調、塊莖產量和氮肥利用率降低的問題[1]。為提高馬鈴薯種植質量與產量，合理施用氮肥是必要的前提條件。本文試驗便基于相同施氮量，通過設計不同追施氮肥的時期，探討馬鈴薯分期施氮對其氮積累和分配的影響，從而為馬鈴薯種植中高效的氮肥管理措施實施提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年5月在河北承德某試驗基地展開；供試品種為張薯12；供試肥料：尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%、P2O546%）、重過磷酸鈣（P2O546%）、硫酸鉀（K2O 50%）。供試土壤物理性質：含有機質29.48 g/kg、堿解氮66.13 mg/kg、速效磷80.37mg/kg、速效鉀199.48 mg/kg，pH值為7.16。

1.2 試驗設計

本次試驗共設4個處理，各處理3次重復。各小區設置7條壟，壟的長×寬為12 m×70 cm，各小區面積60 m2，株距設置為30 cm，種植密度為5.30×104株/hm2。于5月播種、9月收獲。磷、鉀肥在播種時種下條播，氮肥用于種肥施用時種下條施，用于追肥時于壟右側開溝施用；施用結束后覆土。各處理組施用量和氮肥施用時期如下：

處理1：所有氮肥均用作基肥；施用量為150 kg/hm2。

處理2：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于馬鈴薯塊莖形成初期施用；即基肥施用量為100 kg/hm2，追肥施用量為 50 kg/hm2。

處理3：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于馬鈴薯塊莖形成末期施用；即基肥施用量為100 kg/hm2，追肥施用量為 50 kg/hm2。

處理4：2/3氮肥于苗期施用，剩余1/3氮肥用在馬鈴薯塊莖形成末期；即基肥并不施用氮肥，100 kg/hm2氮肥于苗期施用，50 kg/hm2追肥施用量用于馬鈴薯塊莖形成末期。

全部處理播種時均采取深播淺覆土的方法，播種深度在10～12 cm，其余田間管理按當地常規方法進行。

1.3 測試指標及方法

分別于出苗后35 d（塊莖形成初期）、55 d（塊莖膨大初期）、75 d（塊莖膨大中期）以及95 d（塊莖膨大末期）時取樣，各處理每次取4次重復。在各小區田間選擇長勢一致、有代表性的6株植株，帶土取回，保持其新鮮度；進行2次選擇，留下4株，于105℃條件下殺青30 min，在70℃下烘干到恒重，稱取干重，粉碎、過篩，裝袋備用。氮積累量（kg/hm2）=含氮量（%）×干物重（t/hm2）[2]。

1.4 數據處理

使用SPSS25.0分析以上采集數據，各處理之間的指標數據均表達為均數±標準差的形式，數據間采用t方法進行檢驗，P＜0.05代表2組結果數值有顯著差異，符合統計學意義。

2 結果與分析

2.1 分期施氮對馬鈴薯氮積累的影響

2.1.1 對馬鈴薯植株氮積累的影響

隨著生育期的推進，馬鈴薯植株氮積累呈先增高、后減低的變化；于出苗后35 d出苗后55 d即塊莖膨大期，處理1的氮積累量明顯高于其它3個處理組（P＜0.05），但出苗55 d之后，這一境況便得到改變，提示土壤氮素供應狀況會對植株體內的氮積累有直接影響。出苗后55 d，可見各處理氮積累迅速增高，同時皆于出苗后75 d達到最大，此時處理4由于在塊莖形成末期追施氮肥，其氮積累量更高于其它處理（P＜0.05）。至出苗后95 d即進入到塊莖膨大后期，各處理組的植株氮積累量皆呈降低趨勢，但處理3數據稍高于其它處理，氮積累量從高到低依次為處理3＞處理4＞處理1＞處理2，提示于塊莖形成末期追施氮肥有利于植株后期氮素的積累。具體數據見表1：

表1 對馬鈴薯植株氮積累的影響/（kg/hm2）

2.1.2 對馬鈴薯塊莖氮積累的影響

從塊莖形成至膨大末期，各處理組塊莖中的氮積累量皆呈不斷增高趨勢，始終表現為處理3＞處理2＞處理4＞處理1。提示從塊莖形成至膨大末期，處理3中塊莖的氮素積累量一直最高，尤其是在塊莖膨大中期，處理3塊莖氮積累量較處理1、處理2、處理4分別高出200.99%、46.12%、61.70%，差異顯著（P＜0.05）；塊莖膨大后期，處理3塊莖氮積累量較處理1、處理2、處理4分別高出34.43%、15.02%、14.51%，差異顯著（P＜0.05）。具體數據見表2：

表2 對馬鈴薯塊莖氮積累的影響/（kg/hm2）

2.2 分期施氮對馬鈴薯塊莖氮分配的影響

氮素于塊莖中的分配，從塊莖形成開始變化持續增高，直至塊莖膨大末期后達到最高；提示基于塊莖的膨大，塊莖中的氮分配比快速提高，成為氮素積累的中心。基于相等施氮量的前提，處理1將所有氮肥用作基肥，使植株前期營養生長旺盛，導致氮素無法充分轉移到塊莖中，因此氮分配比顯著低于其它組別（P＜0.05）；處理3中2/3的氮肥用作基肥，可有效控制前期氮肥，隨著塊莖的形成，于塊莖形成末期追施氮肥，可以滿足植株對氮素的需求，促使氮素朝塊莖轉移，增大氮素在塊莖中的分配比，與其它組別數據形成顯著差異（P＜0.05）。具體數據見表3：

表3 分期施氮對馬鈴薯塊莖氮分配的影響/%

3 結論與討論

氮肥的施用量、施用時期以及施用方法均為氮素管理內容，且對于提高氮肥利用率、馬鈴薯質量和產量有重要影響。因此，研究符合馬鈴薯需求氮素的規律，才能實現合理的氮肥管理[3]。一般，馬鈴薯在播種后28～42 d左右，基本不會從土壤中吸收氮素營養，因此，應于塊莖增長期保證土壤中充足的有效氮，才能提高馬鈴薯的產量。本文試驗研究發現，對馬鈴薯前期的氮肥施入加以適當控制，有利于避免營養體的過度生長，可以保證馬鈴薯植株生長中心的適時轉移，于塊莖形成末期進行適量追施氮肥，有利于滿足塊莖膨大期時馬鈴薯植株對于氮素的需求量，進一步促進塊莖的膨大，從而有利于延長植株莖葉的持綠時期，加速塊莖中氮的積累。若一味將氮肥作為基肥一次性施入，雖然在營養生長期階段的馬鈴薯可以獲得充足的氮素養分，能促使塊莖于形成期形成較多塊莖，但卻會因為營養體的過度生長導致養分被大量消耗，而到了塊莖膨大期時，植株將會面臨氮肥嚴重不足的情況，抑制到塊莖膨大，減小氮于塊莖中的積累、分配[4]。而若基肥中氮肥施用不足，亦需要于苗期、塊莖膨大初期進行重組的氮肥補充，且因為苗前植株沒有充足的氮素供養，導致植株貪青，推遲生長中心的轉移，也不利于氮素于塊莖中的分配[5-6]。

因此結合上文試驗數據，得出結論：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于馬鈴薯塊莖形成末期施用更有利于塊莖中的氮素積累和分配，可作為合理氮肥管理方法，促進馬鈴薯的增產提質。