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分期施氮对马铃薯氮积累与分配的影响

2023-01-07任亚新

世界热带农业信息 2023年4期
关键词:施氮施用量块茎

马铃薯是河北承德主要粮食作物,其营养丰富,块茎中富含淀粉、蛋白质及各类矿物质和维生素,可以为人体提供所需营养素。马铃薯既是蔬菜、也是粮食,更可以作畜牧业饲料之用,也是医药制造业、食品工业和轻工业重要的使用原料,因此对马铃薯更高效的种植方法进行研究有重要意义。目前承德在马铃薯生产上偏好于长期施用氮肥,且惯以一炮轰为主要施用方法,导致氮肥施用时期和马铃薯氮素吸收曲线出现差异,发生植株生长不协调、块茎产量和氮肥利用率降低的问题[1]。为提高马铃薯种植质量与产量,合理施用氮肥是必要的前提条件。本文试验便基于相同施氮量,通过设计不同追施氮肥的时期,探讨马铃薯分期施氮对其氮积累和分配的影响,从而为马铃薯种植中高效的氮肥管理措施实施提供一定理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年5月在河北承德某试验基地展开;供试品种为张薯12;供试肥料:尿素(N 46%)、磷酸二铵(N 18%、P2O546%)、重过磷酸钙(P2O546%)、硫酸钾(K2O 50%)。供试土壤物理性质:含有机质29.48 g/kg、碱解氮66.13 mg/kg、速效磷80.37mg/kg、速效钾199.48 mg/kg,pH值为7.16。

1.2 试验设计

本次试验共设4个处理,各处理3次重复。各小区设置7条垄,垄的长×宽为12 m×70 cm,各小区面积60 m2,株距设置为30 cm,种植密度为5.30×104株/hm2。于5月播种、9月收获。磷、钾肥在播种时种下条播,氮肥用于种肥施用时种下条施,用于追肥时于垄右侧开沟施用;施用结束后覆土。各处理组施用量和氮肥施用时期如下:

处理1:所有氮肥均用作基肥;施用量为150 kg/hm2。

处理2:2/3氮肥用作基肥,剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成初期施用;即基肥施用量为100 kg/hm2,追肥施用量为 50 kg/hm2。

处理3:2/3氮肥用作基肥,剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成末期施用;即基肥施用量为100 kg/hm2,追肥施用量为 50 kg/hm2。

处理4:2/3氮肥于苗期施用,剩余1/3氮肥用在马铃薯块茎形成末期;即基肥并不施用氮肥,100 kg/hm2氮肥于苗期施用,50 kg/hm2追肥施用量用于马铃薯块茎形成末期。

全部处理播种时均采取深播浅覆土的方法,播种深度在10~12 cm,其余田间管理按当地常规方法进行。

1.3 测试指标及方法

分别于出苗后35 d(块茎形成初期)、55 d(块茎膨大初期)、75 d(块茎膨大中期)以及95 d(块茎膨大末期)时取样,各处理每次取4次重复。在各小区田间选择长势一致、有代表性的6株植株,带土取回,保持其新鲜度;进行2次选择,留下4株,于105℃条件下杀青30 min,在70℃下烘干到恒重,称取干重,粉碎、过筛,装袋备用。氮积累量(kg/hm2)=含氮量(%)×干物重(t/hm2)[2]。

1.4 数据处理

使用SPSS25.0分析以上采集数据,各处理之间的指标数据均表达为均数±标准差的形式,数据间采用t方法进行检验,P<0.05代表2组结果数值有显著差异,符合统计学意义。

2 结果与分析

2.1 分期施氮对马铃薯氮积累的影响

2.1.1 对马铃薯植株氮积累的影响

随着生育期的推进,马铃薯植株氮积累呈先增高、后减低的变化;于出苗后35 d出苗后55 d即块茎膨大期,处理1的氮积累量明显高于其它3个处理组(P<0.05),但出苗55 d之后,这一境况便得到改变,提示土壤氮素供应状况会对植株体内的氮积累有直接影响。出苗后55 d,可见各处理氮积累迅速增高,同时皆于出苗后75 d达到最大,此时处理4由于在块茎形成末期追施氮肥,其氮积累量更高于其它处理(P<0.05)。至出苗后95 d即进入到块茎膨大后期,各处理组的植株氮积累量皆呈降低趋势,但处理3数据稍高于其它处理,氮积累量从高到低依次为处理3>处理4>处理1>处理2,提示于块茎形成末期追施氮肥有利于植株后期氮素的积累。具体数据见表1:

表1 对马铃薯植株氮积累的影响/(kg/hm2)

2.1.2 对马铃薯块茎氮积累的影响

从块茎形成至膨大末期,各处理组块茎中的氮积累量皆呈不断增高趋势,始终表现为处理3>处理2>处理4>处理1。提示从块茎形成至膨大末期,处理3中块茎的氮素积累量一直最高,尤其是在块茎膨大中期,处理3块茎氮积累量较处理1、处理2、处理4分别高出200.99%、46.12%、61.70%,差异显著(P<0.05);块茎膨大后期,处理3块茎氮积累量较处理1、处理2、处理4分别高出34.43%、15.02%、14.51%,差异显著(P<0.05)。具体数据见表2:

表2 对马铃薯块茎氮积累的影响/(kg/hm2)

2.2 分期施氮对马铃薯块茎氮分配的影响

氮素于块茎中的分配,从块茎形成开始变化持续增高,直至块茎膨大末期后达到最高;提示基于块茎的膨大,块茎中的氮分配比快速提高,成为氮素积累的中心。基于相等施氮量的前提,处理1将所有氮肥用作基肥,使植株前期营养生长旺盛,导致氮素无法充分转移到块茎中,因此氮分配比显著低于其它组别(P<0.05);处理3中2/3的氮肥用作基肥,可有效控制前期氮肥,随着块茎的形成,于块茎形成末期追施氮肥,可以满足植株对氮素的需求,促使氮素朝块茎转移,增大氮素在块茎中的分配比,与其它组别数据形成显著差异(P<0.05)。具体数据见表3:

表3 分期施氮对马铃薯块茎氮分配的影响/%

3 结论与讨论

氮肥的施用量、施用时期以及施用方法均为氮素管理内容,且对于提高氮肥利用率、马铃薯质量和产量有重要影响。因此,研究符合马铃薯需求氮素的规律,才能实现合理的氮肥管理[3]。一般,马铃薯在播种后28~42 d左右,基本不会从土壤中吸收氮素营养,因此,应于块茎增长期保证土壤中充足的有效氮,才能提高马铃薯的产量。本文试验研究发现,对马铃薯前期的氮肥施入加以适当控制,有利于避免营养体的过度生长,可以保证马铃薯植株生长中心的适时转移,于块茎形成末期进行适量追施氮肥,有利于满足块茎膨大期时马铃薯植株对于氮素的需求量,进一步促进块茎的膨大,从而有利于延长植株茎叶的持绿时期,加速块茎中氮的积累。若一味将氮肥作为基肥一次性施入,虽然在营养生长期阶段的马铃薯可以获得充足的氮素养分,能促使块茎于形成期形成较多块茎,但却会因为营养体的过度生长导致养分被大量消耗,而到了块茎膨大期时,植株将会面临氮肥严重不足的情况,抑制到块茎膨大,减小氮于块茎中的积累、分配[4]。而若基肥中氮肥施用不足,亦需要于苗期、块茎膨大初期进行重组的氮肥补充,且因为苗前植株没有充足的氮素供养,导致植株贪青,推迟生长中心的转移,也不利于氮素于块茎中的分配[5-6]。

因此结合上文试验数据,得出结论:2/3氮肥用作基肥,剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成末期施用更有利于块茎中的氮素积累和分配,可作为合理氮肥管理方法,促进马铃薯的增产提质。

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