不同施氮量對馬鈴薯養分吸收及產量和品質的影響

摘要：在大田條件下，設置4個氮處理（N1：CK，0 kg/hm2；N2：75 kg/hm2；N3：105 kg/hm2；N4：135 kg/hm2），研究不同施氮量對馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）養分吸收及產量和品質的影響。結果表明，地上部干物質積累量在薯塊形成期隨著施氮量增加而增加，此期N4處理地上部干物質積累量達到4 279.01 kg/hm2，比對照提高61.67%；在薯塊形成期N4處理顯著促進馬鈴薯地上部對養分的吸收，地上部氮磷鉀吸收量分別比對照增加84.80%、79.28%、173.27%；N2、N3、N4處理產量比對照N1分別提高21.85%、22.22%、24.44%，與對照間差異顯著；塊莖中淀粉含量僅N4處理高于對照，其余施肥處理低于對照。綜合分析認為，馬鈴薯施氮量以135 kg/hm2為宜。

關鍵詞：氮肥；馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）；養分吸收；產量；品質

中圖分類號：S532.062 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）21-5158-03

Nutrient Absorption， Yield and Quality of Solanum tuberosum L. under Different Nitrogen Levels

JI Wei-rong1，ZHANG Ji-li2，SUN Hai-ren1，WANG Ning1，LIU Chun-mei1，WANG Peng1

（1. Heilongjiang Bayi Agricultural Reclamation University， Daqing 163319， Heilongjiang， China；

2. Daqing Vocational College， Daqing 163255， Heilongjiang， China）

Abstract： In order to study the effects of different nitrogen levels on nutrient absorption， yield and quality of Solanum tuberosum L.， field experiments were conducted under four treatments of nitrogen rate of N1（CK） 0 kg/hm2，N2 75 kg/hm2，N3 105 kg/hm2，N4 135 kg/hm2 with randomized block design and three repeats. The results showed that dry matter accumulation increased with increasing nitrogen in the tuber formation. Aboveground dry matter accumulation of N4 treatment was 4 279.01 kg/hm2， increasing by 61.67% compared with the control. N4 treatment can significantly promote the potato nutrient absorption. NPK uptaking were increased 84.80%，79.28% and 173.27%. Compared with the control，production of N2 to N4 treatment increased 21.85%、22.22%、24.44% with no significant difference from the control. Tuber starch content of N4 treatment was higher than that of the control. Comprehensive analysis suggests that potato nitrogen rate of 135 kg/hm2 is appropriate.

Key words： nitrogen fertilizer； Solanum tuberosum L.； nutrient absorption； production； quality

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界第四大栽培作物，也是我國重要的糧食和經濟作物[1]，盡管我國馬鈴薯栽培面積和產量均處于世界首位，但是單位面積產量較低，與世界發達國家相比經濟效益明顯偏低[2]，這除與栽培管理方式有關之外，還與未普及先進的施肥技術有關。在肥料三要素中，氮營養是對馬鈴薯產量和質量影響最大的因素，也是馬鈴薯最為敏感的營養元素[3]，在國外的相關研究中也證明了不同的氮營養水平對馬鈴薯產量有很大影響，同時也會明顯影響馬鈴薯對養分的吸收[4]。馬鈴薯對土壤養分的吸收能力是促進產量提高的關鍵，也是促進馬鈴薯植株營養生長的基礎[5]，而馬鈴薯生育前期營養生長的好壞影響著光合作用產生有機物的多少，進而影響塊莖最終產量的高低，也影響塊莖內淀粉含量的高低，因此研究氮肥對馬鈴薯生育前期養分吸收規律，用以指導馬鈴薯生育前期養分管理具有十分重要的意義。本試驗在田間條件下研究了不同施氮量對馬鈴薯快速生長期以及薯塊形成期養分吸收狀況的影響，以期為黑龍江省馬鈴薯早期氮肥營養管理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與土壤養分狀況

田間試驗于2011年5～9月進行，地點為黑龍江省北安農場管理局科研所試驗地，供試土壤為黑鈣土，試驗土壤養分狀況為有機質31.18 g/kg，堿解氮217.03 mg/kg，速效磷32.86 mg/kg，速效鉀150.00 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設置4個氮用量，分別是N1（CK）：0 kg/hm2，N2：75 kg/hm2，N3：105 kg/hm2，N4：135 kg/hm2，所有處理P2O5用量為105 kg/hm2，K2O用量為60 kg/hm2，氮肥種類為尿素，磷肥為重過磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀，施肥方式為單株施肥，作基肥一次性施入，生長期間不追施任何肥料。

供試馬鈴薯品種為克新13號，5月10日播種，隨機區組排列，3次重復，小區面積4.0 m×3.5 m=14 m2，每小區種6行、行長4 m，株距0.20 m、行距0.66 m，每行20株，每個小區共計120株。田間管理措施同當地大田馬鈴薯栽培管理方式。

1.3 測定項目

于馬鈴薯播種后15 d（快速生長期）、45 d（塊莖形成期）在田間取樣，每次取3株，按地上部分和地下部分分開處理，自來水洗凈擦干，105 ℃殺青后75 ℃烘干稱重，粉碎備用。植株總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化，半微量凱氏定氮法[6]，總磷含量測定采用過氧化氫-硫酸消煮，釩鉬黃比色法[6]，全鉀含量測定采用過氧化氫-硫酸消煮，火焰光度計法[6]。

1.4 數據處理

數據分析以及圖表制作采用Excel 2003軟件。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對馬鈴薯干物質積累的影響

由圖1可知，馬鈴薯地下部分在快速生長期N3處理干物質積累量最多，達到了407.15 kg/hm2，N4處理最低，僅為180.39 kg/hm2，與對照相比，N3處理提高了26.39%，而N4處理降低40.98%，統計分析結果表明N4處理與N1處理之間存在顯著差異，這可能與施氮量過多造成馬鈴薯早期發生燒苗現象有關。地下部分在薯塊形成期干物質積累量隨著施氮量的增加而增加，N4處理干物質積累量為524.40 kg/hm2，顯著高于對照和N2處理，N3處理與N4處理之間無顯著差異。地上部分干物質積累量在快速生長期N2處理最高，達到了820.48 kg/hm2，比對照提高213.28 kg/hm2，與對照之間存在極顯著差異，N3和N4處理分別高于對照196.48、178.67 kg/hm2，與對照之間存在顯著差異。薯塊形成期N4處理地上部分干物質積累量達到了4 279.01 kg/hm2，比對照提高了61.67%，極顯著高于對照和N2、N3處理。從干物質積累量變化上來看，盡管N4處理早期會發生燒苗現象，但是該處理對促進馬鈴薯薯塊形成期地上部分干物質積累量增加的效果最佳。

2.2 不同施氮量對馬鈴薯氮吸收的影響

馬鈴薯氮吸收量在快速生長期地下部分和地上部分相似，均表現為N3處理吸收量最高，分別達到了9.16、41.70 kg/hm2，比各自對照分別提高29.71%、56.47%，統計分析結果表明，快速生長期地下部分N4處理顯著低于對照，N2、N3處理與對照之間無顯著差異，地上部分N3處理與N4處理之間無顯著差異，兩者均顯著高于對照，N3處理顯著高于N2處理，N4處理與N2處理之間無顯著差異。在薯塊形成期地上部分和地下部分氮吸收量總體上均表現為隨著施氮量增加而增加的變化規律，其中N4處理地下部分和地上部分氮吸收量分別達到10.53、125.46 kg/hm2，比各自對照分別提高64.50%、84.80%，統計分析結果表明，此期地下部分氮吸收量N4與N3處理之間無顯著差異，N4處理顯著高于對照，N2和N3處理與對照之間無顯著差異，地上部分氮吸收量N4處理顯著高于對照和N2、N3處理，N1、N2、N3處理之間無顯著差異。從馬鈴薯氮吸收量變化上來看，快速生長期N3處理效果最佳，薯塊形成期N4處理對促進氮吸收效果最佳（圖2）。

2.3 不同施氮量對馬鈴薯磷吸收的影響

由圖3可知，馬鈴薯快速生長期地下部分磷吸收量N3處理最高，達到了1.46 kg/hm2，N4處理最低，僅為0.70 kg/hm2，N3處理與對照之間無顯著差異，顯著高于N2和N4處理，N4處理顯著低于對照。薯塊形成期地下部分和快速生長期地上部分磷吸收量表現出隨著施氮量增加而增加的變化規律，N4處理磷吸收量分別為3.35、3.41 kg/hm2，與相應對照相比分別提高了1.55、1.09 kg/hm2，薯塊形成期地下部分和快速生長期地上部分磷吸收量N4處理均顯著高于對照，N2、N3處理與對照之間無顯著差異。薯塊形成期地上部分磷吸收量N4處理最高，為29.01 kg/hm2，其次為N2處理，磷吸收量達到了16.61 kg/hm2，兩個處理分別比對照提高79.28%、2.64%，N1、N2、N3處理之間無顯著差異，均顯著低于N4處理。從馬鈴薯磷吸收變化上來看，總體上N4處理最有利于馬鈴薯對磷營養的吸收。

2.4 不同施氮量對馬鈴薯鉀吸收的影響

由圖4可知，馬鈴薯地下部分和地上部分鉀吸收量在快速生長期N3處理最高，分別達到11.33、29.64 kg/hm2，與相應對照相比分別提高28.56%、46.12%，在快速生長期地下部分鉀吸收量N3處理顯著高于N4處理，N3與N2、N1處理之間無顯著差異，在快速生長期地上部分鉀吸收量N2、N3、N4處理間無顯著差異，但均顯著高于對照。在薯塊形成期地下部分和地上部分鉀吸收量表現出隨著氮肥施用量增加而增加的變化趨勢，N4處理鉀吸收量最高，分別達到12.37、209.56 kg/hm2，比相應對照分別提高29.78%、173.26%，其次為N3處理，鉀吸收量分別為11.86、130.69 kg/hm2，比相應對照分別提高24.43%、70.40%，此期地下部分鉀吸收量所有處理之間無顯著差異，地上部分鉀吸收量N4處理顯著高于其他處理。從馬鈴薯鉀吸收變化上來看，氮肥用量為135 kg/hm2時地上部分鉀吸收量顯著高于對照。

2.5 不同施氮量對馬鈴薯產量和品質的影響

由表1可知，馬鈴薯產量表現為隨著施氮量增加而增加的變化趨勢，N2、N3、N4處理產量分別比對照N1提高21.85%、22.22%、24.44%，N2、N3、N4處理之間無顯著差異，但均顯著高于對照。塊莖內粗蛋白質含量N2處理最高，高于對照0.47個百分點，N4處理處于中等水平；淀粉含量N2和N3處理低于對照，N4處理高于對照1.55個百分點；還原糖含量N2、N3、N4處理均低于對照；維生素C含量N2處理最高，比對照提高22.80 mg/kg，N3和N4處理相近，兩者僅相差2.30 mg/kg。

3 結論與討論

馬鈴薯干物質積累量在薯塊形成期呈現出隨著施氮量增加而增加的變化規律，在施氮量為135 kg/hm2時地上部分干物質積累量明顯增加，比對照提高了61.67%，表明馬鈴薯施用氮肥可以有效促進干物質積累，這與烤煙[7]、早熟禾[8]等植物的研究結果相似，表明為提高植物干物質積累量施用氮肥是比較有效的方法。在馬鈴薯快速生長期，N4處理干物質積累量較低，這與馬鈴薯早期出現燒苗現象影響馬鈴薯正常生長有關。從馬鈴薯氮、磷、鉀營養的吸收量上來看，N4處理在薯塊形成期地上部分養分吸收量顯著增加，與相應對照相比，氮、磷、鉀吸收量增加幅度分別達到84.80%、79.28%、173.26%，表明氮肥施用量的增加在一定程度上可以促進馬鈴薯對氮、磷、鉀的吸收。從磷吸收變化規律上來看，在快速生長期N4處理地上部分磷吸收量處于最高值，地下部分處于最低值，表明出現燒苗現象后，施氮量增加仍然可以促進地上部分磷吸收量的增加。

大量試驗證明，植物施用外源營養元素后葉片內葉綠素含量會顯著提高[9]，進而促進光合效率的提高[10]，對于光合產物積累量的增加具有十分重要的作用，可以提高作物產量。馬鈴薯產量呈現出隨著施氮量增加而增加的變化規律，但是不同施氮量處理之間差異不顯著，與宮占元等[2]研究結果存在較大差異，具體原因有待進一步分析。綜合分析認為，N4處理的施氮量可以較好地促進馬鈴薯干物質的增加和對養分的吸收，在一定程度上可以提高產量，因此施氮量為135 kg/hm2時是當地比較適宜的氮肥用量，但是為了防止快速生長期燒苗現象的發生，氮肥分兩次施入為佳。

參考文獻：

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