施氮水平对水地覆膜马铃薯农艺性状和产量的影响
2020-11-09陈自雄杨荣洲何万春
陈自雄 杨荣洲 何万春
摘要：针对马铃薯生产中氮肥施用过量问题，以陇薯10号为指示品种，在水地覆膜栽培条件下研究了施氮水平对马铃薯田间农艺性状及块茎产量的影响。结果表明：氮水平对马铃薯田间农艺性状有着明显影响，随着施氮量的增加，马铃薯叶面积指数、叶绿素含量、株高、茎粗和主茎数明显增加;而块茎折合产量、单株结薯重和平均单薯重随着施氮量的增加呈先增加后减小的单峰趋势变化。以施N 225 kg/hm2的处理块茎折合产量最高，为39 961 kg/hm2，较对照不施氮增产81.65%;单株结薯重最高，为570.45 g，较对照不施氮增加169.34 g;平均单薯重最高，为115.85 g，较对照不施氮增加38.71 g。说明水地覆膜栽培条件下，陇薯10号栽培的最佳施氮量为N 225 kg/hm2。
关键词：马铃薯;氮肥;农艺性状;产量;水地
中图分类号：S532;S147.2 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2020）08-0068-06
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.08.017
Abstract：With white cotton， brown cotton and green cotton cultivars （lines） with different drought resistance are used as test materials， The relationship between physiological and biochemical indexes and drought resistance of flower-boll cotton under different water deficit irrigation conditions was studied with multivariate statistical analysis and method. The results showed that with the increase of drought stress， drought stress increased the POD activity， CAT activity of cotton leaves， Relative conductance rate and MDA content and proline content were increased， But the drought stress have no effect on same cotton varieties. Reduce the water loss rate of cutting leaves and relative water content， there are differences on varieties between soluble protein content and soluble sugar content. Comprehensive evaluation and analysis results show that the BC05-07-18-2 of brown cotton was the strongest drought resistance， green cotton G3-6 was the weakest drought resistance. Under the condition of no irrigation， the relative water content and Car content be regarded as the important indexes of drought resistance identification of cotton， Chlorophyll content and Soluble sugar content were taken as good indexes for determining or influencing cotton drought resistance. Under the condition of half irrigation， the relative conductance rate and the water loss rate of cutting leaves be regarded as the important indexes of drought resistance identification of cotton， CAT activity， MDA content， and Proline content were taken as good indexes for determining or influencing cotton drought resistance. It was a good linear regression relation between drought resistance coefficient and relative water content Soluble protein content， Drought resistance coefficient and relative conductance rate were significantly negative.
Key words：Colored cotton;Drought tolerance;Screening index;Factor analysis;Comprehensive evaluation
甘肅省是我国重要的马铃薯种薯和商品薯生产基地，位于甘肃省中部的定西市是典型的干旱半干旱雨养农业区，是我国最佳的马铃薯种植区之一[1 - 4 ]。马铃薯新品种陇薯10号由于产量高、口感好，因而在定西得到大面积的种植。然而农民为了追求高产和高收益，在马铃薯生产中大量使用氮肥，造成了肥料资源的浪费和环境的污染[5 - 6 ]。
2.4 农艺性状及产量构成因素
从表4可以看出，各施氮处理的马铃薯株高、主茎数和茎粗均较T1处理（CK）增加明显。随着施氮量增加，株高呈逐渐增加趋势，其中以T6处理最高，为80.73 cm，较CK高24.48 cm;T1处理（CK）最矮，为56.25 cm;其余处理为64.15～79.95 cm。主茎数也呈逐渐增加趋势，其中以T6处理最多，为2.33个，较CK多0.77个;T1处理（CK）最少，为1.56个;其余处理为1.78～2.31个。茎粗呈先增后减再增的趋势，其中以T6处理最粗，为16.3 mm，较CK粗5.8 mm;T1处理（CK）最细，为10.5 mm;其余处理为12.1～15.9 mm。
各施氮处理马铃薯的单株结薯数较T1处理（CK）有增有减，单株结薯重和平均单薯重均较T1处理（CK）增加明显。随着施氮量增加，单株结薯数呈先增后减再增后再减趋势，其中以T5处理最多，为5.8个，较CK多0.6个;T3处理最少，为4.9个，较CK少0.3个;其余处理为5.1～5.7个。单株结薯重呈先增后减的趋势，其中以T4处理最高，为570.45 g，较CK增加169.34 g;T1处理（CK）最低，为401.11 g;其余处理为459.19～532.82 g。平均单薯重呈先增后减的趋势，其中以T4处理最高，为115.85 g，较CK增加38.71 g;T1處理（CK）最低，为77.14 g;其余处理为86.01～108.74 g。
2.5 产量
随着施氮量的增加，马铃薯块茎的折合产量呈先增加后减小的单峰趋势变化，与T1处理（CK） 相比，各施氮处理增产21.04%～81.65%。其中以T4处理块茎折合产量最高，为39 961 kg/hm2，较CK增产81.65%;T5处理次之，块茎折合产量为35 588 kg/hm2，较CK增产61.77%;T6处理居第3位，块茎折合产量为31 776 kg/hm2，较CK增产44.44%;T3处理居第4位，块茎折合产量为31 762 kg/hm2，较CK增产44.38%;T2处理居第5位，块茎折合产量为31 762 kg/hm2，较CK增产21.04%;T1处理（CK）块茎折合产量最低，为21 999 kg/hm2。说明过量施用氮肥会导致马铃薯减产，其本质是马铃薯库源关系的失调（施氮量超过225 kg/hm2）。对块茎折合产量进行方差分析表明，T4处理与T5处理差异不显著，与其余处理均差异显著;T5处理与T6处理、T3处理差异不显著，与T2处理、T1处理（CK）差异显著;T6处理与T3处理间差异不显著，但均与T2处理、T1处理（CK）差异显著;T2处理与T1处理（CK）差异显著（表4）。
2.6 农艺性状和产量及其构成因素的线性相关性
从表5可以看出，块茎产折合量与茎粗、平均单薯重、单株结薯重呈显著正相关关系，单株结薯重与平均单薯重也呈显著正相关关系，而块茎折合产量与株高、主茎数呈显著负相关关系，单株结薯重也与株高、主茎数呈显著负相关关系。从以上结果可以看出，单株结薯重量和平均单薯重量的变化是马铃薯块茎产量降低的直接原因。
3 结论与讨论
试验表明，在水地覆膜栽培条件下，不同施氮水平对马铃薯田间性状有着明显影响。随着施氮量的增加，马铃薯叶面积指数、叶绿素含量、株高、茎粗和主茎数明显增加，而块茎折合产量、单株结薯重和平均单薯重随着施氮量的增加呈先增加后减小的单峰趋势变化。以施N 225 kg/hm2处理的块茎折合产量最高，为39 961 kg/hm2，较不施氮对照增产81.65%;单株结薯重最高，为570.45 g，较不施氮对照增加169.34 g;平均单薯重最高，为115.85 g，较不施氮对照增加38.71 g。说明水地覆膜栽培条件下，陇薯10号的最佳施氮量为N 225 kg/hm2。
氮是马铃薯生长发育必需的营养元素之一，对马铃薯的生长发育有重要影响。施氮处理的马铃薯叶面积指数（LAI）、SPAD、株高、主茎数和茎粗均高于对照，且随着施氮量的增加逐渐增加，说明在一定范围内施氮量越多越有利于马铃薯植株体的生长发育，这与井涛[17 ]的研究结果基本一致。然而，马铃薯块茎产量并不是施氮量越多产量越高，施氮处理的马铃薯块茎产量要高于对照处理，但施氮量达到一定水平时，块茎产量不在增加，甚至减产。在本试验施氮水平下，施N 225 kg/hm2时马铃薯块茎折合产量最高，施N量超过225 kg/hm2时马铃薯块茎产量会降低，说明水地覆膜栽培条件下，陇薯10号的最佳施氮量为N 225 kg/hm2。线性相关分析表明，单株结薯重和平均单薯重的变化是马铃薯块茎折合产量降低的直接原因。
虽然随着施氮量的增加，马铃薯农艺性状各项指标值和块茎产量都逐渐增加，但当施氮量达到一定水平时块茎产量不再增加，甚至在降低。这可能是由于施氮量过少，“源”器官发育不良，导致光合源面积减小，光合强度不足，从而影响干物质的积累，导致块茎产量降低。但施氮量过多，由于生长中心未能及时地转移到以块茎为主，导致马铃薯贪青晚熟，块茎折合产量因此而降低。这与井涛[17 ]的研究结果也基本一致。
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（本文责编：郑立龙）
