胡新元 羅愛花 陸立銀等
摘 要:通過播前常規(guī)施肥、大中微量元素配施(綜合養(yǎng)分)處理,研究其對中早熟馬鈴薯LK99干物質(zhì)積累,N、P、K、Fe、Zn、Ca的積累、分配等的影響。研究結(jié)果表明,大中微量元素配施可明顯提高LK99商品薯率和鮮薯產(chǎn)量,隨著生育期的推進(jìn),LK99植株干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)“慢-快-慢”的“S”形變化規(guī)律,而干物質(zhì)積累速率呈現(xiàn)單峰曲線變化。整個(gè)生育期LK99植株對6種養(yǎng)分的吸收呈“慢-快-慢”的單峰變化曲線。養(yǎng)分在各器官中的分配隨著生長發(fā)育各階段的推進(jìn)而變化,生育前期主要分配在葉片和莖稈中,塊莖形成以后,隨著庫的擴(kuò)大,開始由莖葉向塊莖運(yùn)移。至成熟期,約有90%的N、P、K和80%的Zn是貯存在塊莖中。大中微量元素配合施用有利于Fe、Ca在塊莖中的貯存。
關(guān)鍵詞:中早熟;馬鈴薯;LK99;干物質(zhì);養(yǎng)分吸收
中圖分類號:S632.9;S532 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-3547(2014)06-0036-05
馬鈴薯是重要的糧、菜、飼兼用作物,含有人體不可缺少的蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維和各種維生素[1~3]。隨著人們對馬鈴薯營養(yǎng)價(jià)值的了解和市場的需求不斷擴(kuò)大,馬鈴薯優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)越來越受到重視。目前,在定西市適宜種植高效專用薯的洮、渭、漳河、龍川河谷地帶仍然有大面積種植渭薯系列、隴薯系列和大白花等品種[4~5],而市場前景廣闊的早熟馬鈴薯品種LK99播種面積很小,市場供應(yīng)不足,栽培技術(shù)水平亟待提高。中早熟馬鈴薯新品種LK99由甘肅省農(nóng)科院育成,2008年審定,適合菜用、炸條及全粉加工,生育期85 d左右[6]。中早熟早上市馬鈴薯對適應(yīng)市場發(fā)展需要尤為重要。施肥是提高馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)以及增加經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。然而,馬鈴薯營養(yǎng)施肥方面的研究主要集中在大量元素配施對其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響方面[7~8],針對甘肅隴中旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)馬鈴薯栽培的營養(yǎng)、需肥規(guī)律研究不足,本試驗(yàn)研究了旱作栽培條件下中早熟馬鈴薯LK99在整個(gè)生育期間大中微量元素的吸收、積累、分配和轉(zhuǎn)移情況,旨在為指導(dǎo)旱作馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2009年4月20日至9月1日在甘肅省渭源縣會(huì)川鎮(zhèn)半陰坡村斜坡社路邊旱作雨養(yǎng)川地實(shí)施,試驗(yàn)地海拔2 359 m,土壤為黑麻土,前茬為馬鈴薯。
1.2 試驗(yàn)材料與處理
試驗(yàn)以中早熟馬鈴薯LK99一級種為材料,設(shè)置2個(gè)處理,T1(NP,常規(guī)施肥處理),每667 m2施N
10 kg,P 8 kg;T2(NP+K+Fe+Mn+Cu+Zn+Mg+S,綜合養(yǎng)分處理),667 m2施N 10 kg、P 8 kg、K 5 kg、Fe 2.5 kg、Mn 0.3 kg、Cu 1.7 kg、Zn 0.5 kg、Mg 1 kg、S 2 kg。小區(qū)面積20 m2,行長6.67 m,每小區(qū)種5行,行距
60 cm,株距33.3 cm,每行種20株。播前每667 m2撒施純N 10 kg、P2O5 8 kg、K2O 5 kg、農(nóng)家肥2 500 kg,其中氮素1/4于塊莖形成期結(jié)合培土追施,其余全作為基肥施入。田間管理同當(dāng)?shù)兀诂F(xiàn)蕾期用25%虱雷(吡蟲·異丙威)開始防治蚜蟲,58%甲霜·錳鋅防治晚疫病,每7天噴施1次,視田間情況一般噴施3~4次。
1.3 測定項(xiàng)目
①植株養(yǎng)分吸收測定 在馬鈴薯生育期分別于出苗后25,45,65,85,105 d取鮮樣進(jìn)行植株養(yǎng)分含量的測定。馬鈴薯干樣用HSO4-H2O2消化,常規(guī)方法測定全氮、磷、鉀,粗蛋白用全氮含量乘以換算系數(shù)6.25得出結(jié)果[9],VC含量采用 2,6-二氯靛酚滴定法;淀粉采用酸水解法;可溶性糖采用3,5-二硝基水楊酸分光光度法。
②產(chǎn)量測定 收獲前分小區(qū)選擇30株生長健壯植株,挖出薯塊稱質(zhì)量,求其平均值,折算產(chǎn)量。
2 結(jié)果與分析
2.1 中早熟馬鈴薯LK99干物質(zhì)積累
中早熟馬鈴薯LK99生育期干物質(zhì)積累隨著生育期的推進(jìn)呈現(xiàn)“慢-快-慢”的“S”形變化規(guī)律,而且干物質(zhì)積累速率隨生育期的推進(jìn)呈現(xiàn)單峰曲線變化。出苗后25~45 d 馬鈴薯LK99植株干物質(zhì)積累量以及干物質(zhì)積累速率處理間比較差異不明顯(表1);45~65 d T2處理LK99
的干物質(zhì)積累量、干物質(zhì)積累速率明顯高于T1;65~
85 d,LK99干物質(zhì)積累速度明顯減緩,處理間差異不大。
2.2 中早熟馬鈴薯LK99產(chǎn)量性狀
播前研究不同施肥處理對中早熟馬鈴薯品種LK99產(chǎn)量影響,結(jié)果表明,T2為1 506.3 kg/667 m2﹥T1(CK)為1 195.0 kg/667 m2。T2處理LK99大中薯率較T1明顯提高,分別提高30.0%和54.1%,其產(chǎn)量較T1提高311.3 kg/667 m2,增產(chǎn)26%。適度均衡營養(yǎng)有助于中早熟馬鈴薯LK99一級種薯商品薯及其產(chǎn)量的提高。
2.3 中早熟馬鈴薯LK99植株對N、P、K的吸收規(guī)律
馬鈴薯莖葉和塊莖中的N、P、K元素主要通過根系從土壤中吸收。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),馬鈴薯的養(yǎng)分累積趨勢和生物量的累積趨勢基本同步。苗期時(shí),馬鈴薯體內(nèi)各養(yǎng)分主要分布在莖、葉中,隨著生長中心的轉(zhuǎn)移,各養(yǎng)分逐漸向塊莖中轉(zhuǎn)移,在塊莖中的分布逐漸上升。試驗(yàn)研究表明,在不同生育時(shí)期馬鈴薯LK99對N、P、K的吸收從出苗至塊莖膨大是逐漸增加的,整個(gè)植株對N、P、K的吸收呈“慢-快-慢”的“S”形曲線(表2、圖1~3)。從各器官對N、P、K素的吸收量來看,根、莖、葉對N、P、K素的吸收呈拋物線,塊莖對N、P、K的吸收量呈線性上升趨勢。根、莖對N、P、K素吸收最大值在出苗后65 d左右,而葉片對N、P、K素吸收最大值在出苗后45 d左右。
生長發(fā)育各階段N、P、K在各器官中的分配比例存在差異。在前期,吸收的N、P、K養(yǎng)分主要分配在葉片和莖稈中;塊莖形成后,N、P、K在塊莖的分配一直呈上升趨勢,大量的N、P、K轉(zhuǎn)移到塊莖中,用于塊莖的形成和貯存。出苗后45~65 d這個(gè)階段,吸收的N、P、K養(yǎng)分在莖葉和塊莖中的分配由莖葉為主轉(zhuǎn)為莖葉和塊莖幾乎各占一半,再轉(zhuǎn)至以塊莖為主;此后,隨著生育期的不斷推進(jìn),N、P、K養(yǎng)分積累以在塊莖中為主,莖稈和葉片次之。成熟期,馬鈴薯養(yǎng)分向塊莖的運(yùn)轉(zhuǎn)率排序?yàn)镵>P>N。塊莖是P、K的最終貯存庫。出苗后65 d左右是馬鈴薯氮素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。出苗后45 d左右是馬鈴薯磷、鉀素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。這和Asadi等的研究結(jié)果基本一致[10],與羅愛花等[11]對隴薯5號馬鈴薯養(yǎng)分吸收規(guī)律的研究結(jié)果略有差異,這可能是品種間對養(yǎng)分吸收性能的差異引起。
處理間比較,生育前期(出苗后25~45 d),T1處理N素在莖葉中的分配比例大于T2,生育中后期T2處理LK99一級種的根、莖、葉、塊莖對N素的積累量均較T1高。說明大中微量元素配施有利于LK99一級種馬鈴薯N素積累以及產(chǎn)量的提高。各測定時(shí)期中早熟馬鈴薯LK99 一級種各器官P素積累量無一致性表現(xiàn)。與T1相比,生育前期T2處理LK99的根對K素的吸收量高于T1處理,出苗后的65~85 d莖稈對K素的吸收量高于T1處理。其他測定時(shí)期各器官對K素積累無一致性表現(xiàn)。
2.4 中早熟馬鈴薯LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收規(guī)律
中早熟馬鈴薯LK99一級種生育期間對Fe、Zn、Ca的單株吸收量大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰曲線,苗期吸收緩慢,塊莖形成期至塊莖膨大期開始快速增加,之后吸收量趨緩(表2、圖4~6)。從各器官對中微量元素的吸收量來看,在整個(gè)測定期莖、根對Fe、Zn、Ca的吸收呈單峰曲線變化;葉片對Fe的吸收呈上升趨勢;塊莖對Zn元素的吸收呈線性增加趨勢,對Ca的吸收趨勢表現(xiàn)為下降后略有回升,測定初期具有最大Ca吸收值。莖葉中Fe、Zn、Ca元素含量隨著生育期的推移大致呈下降趨勢。塊莖形成以后,隨著庫的不斷擴(kuò)大,加速了植株對Fe、Zn、Ca的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配大致呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn貯存在塊莖中。
處理間比較,出苗后45 d莖對Fe、根對Fe的吸收處理間有差異;葉片對Fe的吸收峰值出現(xiàn)時(shí)間有差異。T1處理葉片對Zn的吸收為單峰曲線變化,塊莖對Zn的吸收呈線性變化至成熟期達(dá)峰值,T2處理塊莖對Zn的吸收為單峰曲線變化,且T2處理LK99塊莖中Zn分配比例大于T1。在測定期間T2處理LK99的根對Ca的吸收量大于T1,葉片、莖和塊莖對Ca的吸收處理間存在差異。出苗至65 d左右LK99莖葉中Fe素分配比例大于塊莖,之后處理間莖葉、塊莖中Fe素分配比例有差異。中早熟馬鈴薯LK99一級種莖葉中Ca元素的分配比例高于塊莖,而塊莖中Ca的分配比例處理間略有差異。
3 小結(jié)與討論
①養(yǎng)分均衡有利于產(chǎn)量各構(gòu)成因子大幅度提高。大中微量元素配施處理提高了中早熟馬鈴薯LK99一級種商品薯率和產(chǎn)量,可增產(chǎn)26%,說明適度均衡營養(yǎng)有助于中早熟馬鈴薯LK99豐產(chǎn)。
②中早熟馬鈴薯LK99一級種生育期植株對N、P、K的吸收呈“慢-快-慢”的“S”形變化規(guī)律,養(yǎng)分在各器官中的分配隨著生長發(fā)育各階段的推進(jìn)而變化。生育前期,吸收的N、P、K養(yǎng)分主要分配在葉片和莖稈中,隨著生育期的推進(jìn),吸收的N、P、K分配開始由莖葉轉(zhuǎn)向塊莖,至成熟期,約有90%的N、P、K養(yǎng)分貯存在塊莖中。塊莖是鉀素等重要品質(zhì)元素的最終貯藏器官。
③人體所需的重要營養(yǎng)元素Fe、Zn、Ca主要依靠食物來攝取。研究表明,整個(gè)生育期LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰變化曲線。莖葉中Fe、Zn、Ca元素的分配以測定初期為最高,此后隨著生育期的推移,基本呈下降。塊莖形成以后,F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配基本呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn是貯存在塊莖中的,而播前不同施肥處理對塊莖中Fe、Ca的含量具有明顯的影響,大中微量元素配合施用有利于Fe、Ca在塊莖中的貯存。
參考文獻(xiàn)
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生長發(fā)育各階段N、P、K在各器官中的分配比例存在差異。在前期,吸收的N、P、K養(yǎng)分主要分配在葉片和莖稈中;塊莖形成后,N、P、K在塊莖的分配一直呈上升趨勢,大量的N、P、K轉(zhuǎn)移到塊莖中,用于塊莖的形成和貯存。出苗后45~65 d這個(gè)階段,吸收的N、P、K養(yǎng)分在莖葉和塊莖中的分配由莖葉為主轉(zhuǎn)為莖葉和塊莖幾乎各占一半,再轉(zhuǎn)至以塊莖為主;此后,隨著生育期的不斷推進(jìn),N、P、K養(yǎng)分積累以在塊莖中為主,莖稈和葉片次之。成熟期,馬鈴薯養(yǎng)分向塊莖的運(yùn)轉(zhuǎn)率排序?yàn)镵>P>N。塊莖是P、K的最終貯存庫。出苗后65 d左右是馬鈴薯氮素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。出苗后45 d左右是馬鈴薯磷、鉀素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。這和Asadi等的研究結(jié)果基本一致[10],與羅愛花等[11]對隴薯5號馬鈴薯養(yǎng)分吸收規(guī)律的研究結(jié)果略有差異,這可能是品種間對養(yǎng)分吸收性能的差異引起。
處理間比較,生育前期(出苗后25~45 d),T1處理N素在莖葉中的分配比例大于T2,生育中后期T2處理LK99一級種的根、莖、葉、塊莖對N素的積累量均較T1高。說明大中微量元素配施有利于LK99一級種馬鈴薯N素積累以及產(chǎn)量的提高。各測定時(shí)期中早熟馬鈴薯LK99 一級種各器官P素積累量無一致性表現(xiàn)。與T1相比,生育前期T2處理LK99的根對K素的吸收量高于T1處理,出苗后的65~85 d莖稈對K素的吸收量高于T1處理。其他測定時(shí)期各器官對K素積累無一致性表現(xiàn)。
2.4 中早熟馬鈴薯LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收規(guī)律
中早熟馬鈴薯LK99一級種生育期間對Fe、Zn、Ca的單株吸收量大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰曲線,苗期吸收緩慢,塊莖形成期至塊莖膨大期開始快速增加,之后吸收量趨緩(表2、圖4~6)。從各器官對中微量元素的吸收量來看,在整個(gè)測定期莖、根對Fe、Zn、Ca的吸收呈單峰曲線變化;葉片對Fe的吸收呈上升趨勢;塊莖對Zn元素的吸收呈線性增加趨勢,對Ca的吸收趨勢表現(xiàn)為下降后略有回升,測定初期具有最大Ca吸收值。莖葉中Fe、Zn、Ca元素含量隨著生育期的推移大致呈下降趨勢。塊莖形成以后,隨著庫的不斷擴(kuò)大,加速了植株對Fe、Zn、Ca的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配大致呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn貯存在塊莖中。
處理間比較,出苗后45 d莖對Fe、根對Fe的吸收處理間有差異;葉片對Fe的吸收峰值出現(xiàn)時(shí)間有差異。T1處理葉片對Zn的吸收為單峰曲線變化,塊莖對Zn的吸收呈線性變化至成熟期達(dá)峰值,T2處理塊莖對Zn的吸收為單峰曲線變化,且T2處理LK99塊莖中Zn分配比例大于T1。在測定期間T2處理LK99的根對Ca的吸收量大于T1,葉片、莖和塊莖對Ca的吸收處理間存在差異。出苗至65 d左右LK99莖葉中Fe素分配比例大于塊莖,之后處理間莖葉、塊莖中Fe素分配比例有差異。中早熟馬鈴薯LK99一級種莖葉中Ca元素的分配比例高于塊莖,而塊莖中Ca的分配比例處理間略有差異。
3 小結(jié)與討論
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③人體所需的重要營養(yǎng)元素Fe、Zn、Ca主要依靠食物來攝取。研究表明,整個(gè)生育期LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰變化曲線。莖葉中Fe、Zn、Ca元素的分配以測定初期為最高,此后隨著生育期的推移,基本呈下降。塊莖形成以后,F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配基本呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn是貯存在塊莖中的,而播前不同施肥處理對塊莖中Fe、Ca的含量具有明顯的影響,大中微量元素配合施用有利于Fe、Ca在塊莖中的貯存。
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生長發(fā)育各階段N、P、K在各器官中的分配比例存在差異。在前期,吸收的N、P、K養(yǎng)分主要分配在葉片和莖稈中;塊莖形成后,N、P、K在塊莖的分配一直呈上升趨勢,大量的N、P、K轉(zhuǎn)移到塊莖中,用于塊莖的形成和貯存。出苗后45~65 d這個(gè)階段,吸收的N、P、K養(yǎng)分在莖葉和塊莖中的分配由莖葉為主轉(zhuǎn)為莖葉和塊莖幾乎各占一半,再轉(zhuǎn)至以塊莖為主;此后,隨著生育期的不斷推進(jìn),N、P、K養(yǎng)分積累以在塊莖中為主,莖稈和葉片次之。成熟期,馬鈴薯養(yǎng)分向塊莖的運(yùn)轉(zhuǎn)率排序?yàn)镵>P>N。塊莖是P、K的最終貯存庫。出苗后65 d左右是馬鈴薯氮素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。出苗后45 d左右是馬鈴薯磷、鉀素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。這和Asadi等的研究結(jié)果基本一致[10],與羅愛花等[11]對隴薯5號馬鈴薯養(yǎng)分吸收規(guī)律的研究結(jié)果略有差異,這可能是品種間對養(yǎng)分吸收性能的差異引起。
處理間比較,生育前期(出苗后25~45 d),T1處理N素在莖葉中的分配比例大于T2,生育中后期T2處理LK99一級種的根、莖、葉、塊莖對N素的積累量均較T1高。說明大中微量元素配施有利于LK99一級種馬鈴薯N素積累以及產(chǎn)量的提高。各測定時(shí)期中早熟馬鈴薯LK99 一級種各器官P素積累量無一致性表現(xiàn)。與T1相比,生育前期T2處理LK99的根對K素的吸收量高于T1處理,出苗后的65~85 d莖稈對K素的吸收量高于T1處理。其他測定時(shí)期各器官對K素積累無一致性表現(xiàn)。
2.4 中早熟馬鈴薯LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收規(guī)律
中早熟馬鈴薯LK99一級種生育期間對Fe、Zn、Ca的單株吸收量大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰曲線,苗期吸收緩慢,塊莖形成期至塊莖膨大期開始快速增加,之后吸收量趨緩(表2、圖4~6)。從各器官對中微量元素的吸收量來看,在整個(gè)測定期莖、根對Fe、Zn、Ca的吸收呈單峰曲線變化;葉片對Fe的吸收呈上升趨勢;塊莖對Zn元素的吸收呈線性增加趨勢,對Ca的吸收趨勢表現(xiàn)為下降后略有回升,測定初期具有最大Ca吸收值。莖葉中Fe、Zn、Ca元素含量隨著生育期的推移大致呈下降趨勢。塊莖形成以后,隨著庫的不斷擴(kuò)大,加速了植株對Fe、Zn、Ca的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配大致呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn貯存在塊莖中。
處理間比較,出苗后45 d莖對Fe、根對Fe的吸收處理間有差異;葉片對Fe的吸收峰值出現(xiàn)時(shí)間有差異。T1處理葉片對Zn的吸收為單峰曲線變化,塊莖對Zn的吸收呈線性變化至成熟期達(dá)峰值,T2處理塊莖對Zn的吸收為單峰曲線變化,且T2處理LK99塊莖中Zn分配比例大于T1。在測定期間T2處理LK99的根對Ca的吸收量大于T1,葉片、莖和塊莖對Ca的吸收處理間存在差異。出苗至65 d左右LK99莖葉中Fe素分配比例大于塊莖,之后處理間莖葉、塊莖中Fe素分配比例有差異。中早熟馬鈴薯LK99一級種莖葉中Ca元素的分配比例高于塊莖,而塊莖中Ca的分配比例處理間略有差異。
3 小結(jié)與討論
①養(yǎng)分均衡有利于產(chǎn)量各構(gòu)成因子大幅度提高。大中微量元素配施處理提高了中早熟馬鈴薯LK99一級種商品薯率和產(chǎn)量,可增產(chǎn)26%,說明適度均衡營養(yǎng)有助于中早熟馬鈴薯LK99豐產(chǎn)。
②中早熟馬鈴薯LK99一級種生育期植株對N、P、K的吸收呈“慢-快-慢”的“S”形變化規(guī)律,養(yǎng)分在各器官中的分配隨著生長發(fā)育各階段的推進(jìn)而變化。生育前期,吸收的N、P、K養(yǎng)分主要分配在葉片和莖稈中,隨著生育期的推進(jìn),吸收的N、P、K分配開始由莖葉轉(zhuǎn)向塊莖,至成熟期,約有90%的N、P、K養(yǎng)分貯存在塊莖中。塊莖是鉀素等重要品質(zhì)元素的最終貯藏器官。
③人體所需的重要營養(yǎng)元素Fe、Zn、Ca主要依靠食物來攝取。研究表明,整個(gè)生育期LK99植株對Fe、Zn、Ca的吸收大致表現(xiàn)為“慢-快-慢”的單峰變化曲線。莖葉中Fe、Zn、Ca元素的分配以測定初期為最高,此后隨著生育期的推移,基本呈下降。塊莖形成以后,F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配基本呈上升趨勢,到測定終期約80%的Zn是貯存在塊莖中的,而播前不同施肥處理對塊莖中Fe、Ca的含量具有明顯的影響,大中微量元素配合施用有利于Fe、Ca在塊莖中的貯存。
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