不同氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種的產量、干物質含量和經濟系數的影響

李勇，呂典秋*，胡林雙，曲麗，宿飛飛，劉尚武，王紹鵬，劉震宇，楊煥春，呂文河*

（1.黑龍江省農業科學院植物脫毒苗木研究所，黑龍江省馬鈴薯工程技術研究中心，黑龍江哈爾濱150086；2.東北農業大學，黑龍江哈爾濱150030；3.農業部質量安全研究所，黑龍江哈爾濱150086）

不同氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種的產量、干物質含量和經濟系數的影響

李勇1，呂典秋1*，胡林雙1，曲麗2，宿飛飛1，劉尚武1，王紹鵬1，劉震宇1，楊煥春3，呂文河2*

（1.黑龍江省農業科學院植物脫毒苗木研究所，黑龍江省馬鈴薯工程技術研究中心，黑龍江哈爾濱150086；2.東北農業大學，黑龍江哈爾濱150030；3.農業部質量安全研究所，黑龍江哈爾濱150086）

為了探討馬鈴薯脫毒苗氮磷鉀肥的科學配施問題，利用早熟品種‘荷蘭15號’脫毒試管苗為試驗材料，在溫室扦插種植生產原原種。采用單因素隨機設計，設計了16個氮磷鉀配比組合方式，探討了氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種產量性狀（商品薯產量和總產量）、塊莖干物質含量和經濟系數的影響。通過比較不同氮磷鉀配比組合對主要性狀的影響，篩選出產量和干物質含量均高且經濟系數較高的氮磷鉀配比組合1個，即N為16 kg/667 m2、P2O5為11 kg/667 m2、K2O為14 kg/667 m2。

馬鈴薯；氮磷鉀配比；原原種；產量；干物質含量；經濟系數

馬鈴薯是繼水稻、小麥、玉米之后的世界第四大糧食作物。馬鈴薯適宜鮮食、炸薯條、炸薯片、生產淀粉、釀造酒精、制作動物飼料等，用途廣泛[1]。因此，馬鈴薯是一種重要的經濟作物。我國馬鈴薯種植面積占全球播種總面積的25%，是世界上馬鈴薯栽培面積最大的國家[2]。但我國馬鈴薯的單產水平及其品質遠不及歐美等發達國家，其主要原因之一是合格的脫毒種薯數量匱乏，生產應用的種薯大多為不合格的商品薯。制約脫毒種薯數量的源頭是脫毒原原種數量的不足。長期以來，由于人們對馬鈴薯脫毒苗的養分需求研究得比較淺，對其施肥規律認識不清，長期根據經驗施肥，施肥量不是過多就是過少，各種礦質營養比例失調，最終導致馬鈴薯原原種產量水平不理想，造成土地、人工和資源的浪費。近年來，國內外學者圍繞馬鈴薯商品薯的氮磷鉀吸收規律和施肥技術展開大量而深入的研究，但針對馬鈴薯原原種生產的科學施肥問題研究較少。本試驗將針對馬鈴薯原原種生產適宜氮磷鉀配比問題開展研究，旨在為黑龍江省乃至全國馬鈴薯原原種的高產施肥提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

選用早熟品種‘荷蘭15號’脫毒試管苗為試驗材料，由黑龍江省馬鈴薯工程技術研究中心提供。試驗在黑龍江省農業科學院的智能溫室中進行。

1.2 試驗設計和方法

采用單因素隨機設計，共設計16個氮磷鉀配比處理組合（表1），3次重復，小區面積1 m2。

1.3 栽培管理

2011年2月1日，小區苗床基質為“草炭+珍珠巖+爐灰”，比例為4：2：1，基質重量為40 kg/m2。2月2日，對苗床基質進行滅菌和防蟲處理。2月15日，煉苗。2月20日，苗床澆底水。2月21日，扦插種植脫毒苗，密度5 cm×5 cm。3月27日，在成苗期，進行第2次覆土，覆土基質同樣為“草炭+珍珠巖+爐灰”，比例為4：2：1，覆土量為10 kg/m2；4月1日，在發棵期，覆珍珠巖，厚度2 cm。

選用分析純（NH4）2SO4、NH4H2PO4、K2SO43種肥料進行氮磷鉀肥的配制。氮磷鉀肥分期施用，在栽苗開始施第1次肥，以后每隔7 d施1次，共6次，其中，后4次的施肥量是前2次的兩倍。

表1 氮磷鉀配比處理Table 1 NPK combinations

生育期間防治病蟲草害，保證植株健康生長。6月21日，按小區單獨收獲。分別測定商品薯產量和總產量。選取5個中等偏大的塊莖烘干后測定干物質含量。按小區采集植株殘體并烘干測定植株干重，同時計算經濟系數。

1.4 調查和測定項目

商品薯產量（g/m2）：指單位面積上收獲的大于2 g的塊莖重量。

總產量（g/m2）：指單位面積上收獲的所有塊莖的重量。

干物質含量（%）：采用烘干前后稱重法測定。

經濟系數：塊莖干重（g）/[植株干重（g）+塊莖干重（g）]。

基質礦質營養的測定：根據國家標準方法（全氮測定參照NY/T 53-1987；全磷測定參照NY/T 88-1988；全鉀測定參照NY/T 87-1988；速效磷測定參照NY/T 1121.7-2006；速效鉀測定參照NY/T 889-2004；有機質測定參照NY/T 1121.6-2006；pH值測定參照NY/T 1377-2007）進行測定，速效氮測定參照“堿解擴散法”[3]。其營養含量見表2。

1.5 數據處理

利用DPS3.1.0.1軟件[4]進行統計分析，利用Excel2003軟件計算和作圖。

表2 基質主要礦質營養含量Table 2 Main mineral nutrient content in matrix

2 結果與分析

2.1 氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種產量性狀的影響

2.1.1 氮磷鉀配比對商品薯產量的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，原原種商品薯產量的表現是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和10的商品薯產量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合1，2，3，4，7，12，13和14，而與氮磷鉀配比組合5，8，9，11，15和16之間差異不顯著；氮磷鉀配比組合1的商品薯產量最低（圖1）。

2.1.2 氮磷鉀配比對總產量的影響

圖1 馬鈴薯脫毒苗在不同的氮磷鉀配比方式下其商品薯產量的差異比較Figure 1 Comparison of marketable tuber yield of pre-elite potato under different combinations of NPK

在不同氮磷鉀配比條件下，馬鈴薯原原種單位面積總產量的表現是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和10的總產量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合1，2，3，4，7，12，13和14，而與氮磷鉀配比組合5，8，9，11，15和16之間的總產量差異不顯著；氮磷鉀配比組合9和11的總產量次之；氮磷鉀配比組合1的總產量最低（圖2）。

圖2 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比條件下其總產量的差異比較Figure 2 Comparison of total tuber yield of pre-elite potato under different combinations of NPK

2.2 氮磷鉀配比對塊莖干物質含量的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，馬鈴薯塊莖干物質含量的表現是不一樣的。氮磷鉀配比組合10和11的塊莖干物質含量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合4，但與氮磷鉀配比組合16，15，14，13，12，9，8，7，6，5，3，2以及1相比，塊莖干物質含量差異不顯著；氮磷鉀配比組合16次之；氮磷鉀配比組合4的塊莖干物質含量最低（圖3）。

圖3 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比方式下生產原原種其塊莖干物質含量比較Figure 3 Comparison of dry matter content of pre-elite potato under different combinations of NPK

2.3 氮磷鉀配比對馬鈴薯脫毒苗經濟系數的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，馬鈴薯脫毒苗的經濟系數表現是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和2的經濟系數最大，顯著高于氮磷鉀配比組合16，15，14，13，12，10，9，7，5，4，3和1；但與氮磷鉀配比組合11和8相比，差異不顯著；氮磷鉀配比組合11和8次之；氮磷鉀配比組合15的經濟系數最小（圖4）。

圖4 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比條件下生產原原種經濟系數的差異比較Figure 4 Comparison of economic coefficient of plantlets in vitro transplanted for pre-elite potato production under different combinations of NPK

3 討論

近年來，國內學者針對馬鈴薯的氮磷鉀合理配施問題展開了大量研究，但試驗材料大都是針對除‘荷蘭15號’外的其它品種。‘荷蘭15號’是全國推廣面積較大的早熟品種，國內學者針對‘荷蘭15號’的施肥問題也開展了一些研究。陳洪等[5]認為，‘荷蘭15號’在施有機肥的情況下，最佳施肥量為N為13 kg/667 m2，P2O5為7.3 kg/667 m2，K2O為25 kg/ 667 m2。劉德安和游源祥[6]認為，‘荷蘭15號’在不施有機肥的情況下，最佳施肥量為N為10～12 kg/ 667 m2，P2O5為5～8 kg/667 m2，K2O為12～16 kg/667 m2。本研究表明，‘荷蘭15號’脫毒苗在每667 m2施氮（N）16 kg、施磷（P2O5）11 kg、施鉀（K2O）14 kg的條件下，可以獲得較高的馬鈴薯產量。這一結論與前人的研究結果不一致，其原因一是由于本試驗所用的材料為脫毒苗；二是由于本試驗是在溫室栽培條件下進行；三是本試驗沒有施有機肥及人工復配基質。這表明，馬鈴薯脫毒苗與大田種薯的田間施肥規律是不同的。因此，今后要根據馬鈴薯脫毒苗的施肥規律進行科學施肥。

近年來，國內學者針對氮磷鉀合理配施對馬鈴薯塊莖干物質和淀粉的影響開展了大量研究。穆俊祥等[7]認為，‘克新1號’在N，P，K和有機肥合理配施情況下，可顯著提高馬鈴薯淀粉含量，淀粉含量和淀粉產量都達到較高的施肥方案為：N 13.9 kg/ 667 m2，P2O55.9 kg/667 m2，K2O 8.6 kg/667 m2，有機肥1 527 kg/667 m2。楊瑞平等[8]認為，氮磷鉀配施有利于促進‘紫花白’塊莖的干物質積累。前人的研究結果表明，施肥可以顯著影響部分品種的淀粉含量。本研究表明，不同氮磷鉀配比對‘荷蘭15號’原原種的塊莖干物質含量影響較大。種薯塊莖的干物質含量越高，塊莖中積累的礦質養分和光合產物越高，因而可在下一代植株生長初期提供更多的養分和能量。因此，研究不同氮磷鉀配比對原原種塊莖干物質的影響，可為馬鈴薯原原種生產的優質高效提供參考依據。

[1]張西露,劉明月,伍壯生,等.馬鈴薯對氮、磷、鉀的吸收及分配規律研究進展[J].中國馬鈴薯,2010,24(4)：237-241.

[2]李學湛,何云霞,呂典秋,等.脫毒馬鈴薯種薯標準化生產及質量監督檢測[M].哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,2004.

[3]鮑士旦.土壤農化分析[M].北京:中國農業出版社,2000.

[4]唐啟義,馮明光.實用統計分析及其DPS數據處理系統[M].北京:科學出版社,2002.

[5]陳洪,張新明,全鋒,等.氮磷鉀不同配比對冬作馬鈴薯產量、效益和肥料利用率的影響[J].中國馬鈴薯,2010,24(4):224-229.

[6]劉德安,游源祥.不同氮磷鉀配施對脫毒馬鈴薯產量的影響[J].農技服務,2011,28(5)：619-620.

[7]穆俊祥,曹興明,弓建國,等.氮磷鉀和有機肥配合施用對馬鈴薯淀粉含量和產量的影響[J].土壤,2009,41(5)：844-848.

[8]楊瑞平,張勝,王珊珊.氮磷鉀配施對馬鈴薯干物質積累及產量的影響[J].安徽農業科學,2011,39(7):3871-3874.

Impact of Different NPK Combinations on Pre-elite Potato Yield,Dry Matter Content and Economic Coefficient

LI Yong1,LU Dianqiu1＊,HU Linshuang1,QU Li2，Xu Feifei1,LIU Shangwu1,WANG Shaopeng1, LIU Zhenyu1,YANG Huanchun3,LU Wenhe2＊

(1.Virus-free Seedling Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Heilongjiang Potato Engineering and Technology Research Center,Harbin,Heilongjiang 150086,China;2.Northeast Agricultural University，Harbin,Heilongjiang 150030,China;3.Agricultural Products Quality and Safety Research Institute,Harbin,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang 150086,China)

Plantlets in vitro of the early maturing potato variety'Holland 15'were transplanted in a greenhouse to study reasonable application of NPK fertilizer for pre-elite potato production.The research was conducted in a completely random design and 16 differentcombinations ofNPKwere tested fortheireffects on marketable potato yield,totalpotato yield,dry matter content and economic coefficient.By comparison of the effects of different combinations of NPK on the main traits,one combination(N 16,P2O511,and K2O 14 kg/667 m2)was identified,which produced both high tuber yield and dry matter content, and relativehigh economic coefficient.

potato;NPK combination;pre-elite seed;yield;dry matter content;economic coefficient

S532

B

1672－3635（2013）05-0288-05

2013-09-07

國家科技支撐計劃項目“東北地區馬鈴薯標準化、機械化生產技術集成與示范”（2012BAD06B02）；黑龍江省科技攻關重大項目“馬鈴薯綜合增產技術的研究與示范”（GA08B102）。

李勇（1980-），男，助理研究員，從事馬鈴薯栽培生理和高產栽培技術的研究。

呂典秋，研究員，主要從事馬鈴薯分子生物學和栽培生理方面的研究，E-mail:smallpotatoes@126. com;呂文河，教授，主要從事馬鈴薯遺傳育種和栽培生理方面的研究，E-mail:whlu@mail.neau.edu.cn。