施氮量及密度對膜下滴灌馬鈴薯氮素吸收與利用的影響

范香全等

摘要[目的]為了確定膜下滴灌馬鈴薯生產(chǎn)中適宜的種植密度和合理施氮量，提高氮素利用效率和塊莖產(chǎn)量及品質(zhì)，為膜下滴灌馬鈴薯生產(chǎn)提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。[方法]以紫花白為試驗材料，關(guān)鍵詞馬鈴薯；氮素吸收量；利用效率；產(chǎn)量；淀粉含量

中圖分類號S532文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）14-04272-03

Effects of N Application and Planting Density on N Uptake and Use of Mulched Drip Irrigation Potato

FAN Xiangquan，ZHANG Sheng et al（Agricultural College of Agronomy， Inner Mongolia Agricultural University， Huhhot， Inner Mongolia 010019）

Abstract[Objective] The optimum planting density and reasonable nitrogen application rate under the coated drip irrigation were determined to improve nitrogen utilization efficiency and yield and quality of tubers， and to provide theoretical and technical guidance for coated drip irrigation of potato. [Method] Purple and white potato variety was used as the experimental material， and three densities （54 000， 65 550， 77 100 plant/hm2） and four nitrogen application rate （0， 142.5， 285.0， 427.5 pure N kg/hm2） were arranged， using split plot design. [Result] Under mulch drip irrigation conditions， with the improvement of the amount of nitrogen fertilizer and the planting density， the cumulative uptake of N was increased. With the improvement of the amount of nitrogen fertilizer， AE， RE and PFP were decreased.When planting density was moderately improved， AE， RE and PFP were increased. There was a significant positive correlation among potato tuber production， starch production， the amount of nitrogen fertilizer， cumulative N uptake and nitrogen utilization efficiency. The key of improving the production of potato tubers was improving cumulative N uptake and utilization efficiency. [Conclusion] Moderate increase of the planting density and nitrogen application rate were in favor of improving N uptake and utilization efficiency of coated drip irrigation potatoes， and improving the yield and tuber starch yield. Under the experimental condition， the combination of suitable planting density and nitrogen application rate was 77 100 or 65 550 plant and 285 kg nitrogen fertilizer per hectare.

Key wordsPotato； Cumulative N uptake；Utilization efficiency；Yield；Starch content

干旱缺水是制約內(nèi)蒙古中西部地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量提高和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要氣候因素。近年來，膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)已成為解決內(nèi)蒙古干旱地區(qū)水資源短缺與馬鈴薯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)相矛盾的重要技術(shù)措施之一[1-2]。氮素養(yǎng)分的吸收、同化與轉(zhuǎn)運直接或間接地影響著馬鈴薯的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成[3]。前人關(guān)于馬鈴薯氮素營養(yǎng)吸收分配和栽培密度等方面的研究已有大量報道[4-11]，但在新興的膜下滴灌栽培模式下，有關(guān)馬鈴薯氮素吸收與利用效率、合理種植密度等方面的研究還鮮見報道。當前，膜下滴灌馬鈴薯生產(chǎn)中尚缺乏施肥、種植密度等栽培措施的理論研究基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)，因此開展膜下滴灌馬鈴薯合理施氮量、適宜種植密度及其對氮素養(yǎng)分吸收利用效率影響的研究，對指導(dǎo)馬鈴薯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)栽培具有重要的理論與實踐意義。針對內(nèi)蒙古干旱少雨的氣候特點，筆者研究了膜下滴灌馬鈴薯不同施氮量和種植密度對其氮素吸收、積累的動態(tài)影響及其利用效率差異，旨在為膜下滴灌馬鈴薯大田生產(chǎn)提供合理的氮肥管理與種植技術(shù)方面的理論和技術(shù)指導(dǎo)。

1材料與方法

2結(jié)果與分析

2.1不同密度和施氮量對膜下滴灌馬鈴薯氮素群體累積吸收量的影響由圖1可知，在不同種植密度和施氮量處理下，膜下滴灌馬鈴薯群體氮素累積吸收量在整個生育時期內(nèi)呈S型曲線變化。在塊莖形成期以前，氮素累積吸收量增長緩慢，在出苗后30～45 d（塊莖形成期到塊莖增長初期）氮素累積吸收量呈直線增長，出苗60 d（塊莖增長后期）以后增長緩慢，到淀粉積累期達到峰值，此后隨著葉片衰老、脫落，氮素發(fā)生了轉(zhuǎn)移損失，到成熟期后氮素累積吸收量有所下降。

由圖1、2可知，馬鈴薯各生育時期群體氮素累積吸收量均隨施氮量的增加而有明顯的提高，始終表現(xiàn)為N3處理>N2處理>N1處理>N0處理。從塊莖形成期開始，各處理間差異逐漸增大，均達到0.05顯著水平。不同密度處理間，在塊莖增長期、成熟收獲期群體氮素累積吸收量也均隨密度增加而逐漸提高，表現(xiàn)為M3處理>M2處理>M1處理。除N0處理下各密度間無顯著差異外，其他施氮處理下不同密度間均表現(xiàn)為M3、M2處理在0.05水平顯著高于M1處理。

2.2不同密度和施氮對膜下滴灌馬鈴薯氮肥利用率的影響氮素農(nóng)學(xué)利用率是反映單位施肥量對作物產(chǎn)量的貢獻大小，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)心的經(jīng)濟指標之一。由表1可知，隨著施氮量的增加，氮素的農(nóng)學(xué)利用率、吸收利用率、偏生產(chǎn)力在各密度處理下均呈現(xiàn)逐漸降低趨勢，各施氮處理間差異均達到0.05顯著水平，而生理利用率則在中高密度處理下表現(xiàn)為先升后降趨勢，各處理間差異不顯著。隨著種植密度的提高，氮肥的吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力、生理利用率均有增加趨勢，各密度處理間除生理利用率無顯著差異外，其吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力均表現(xiàn)為中、高密度處理在0.05水平顯著高于低密度處理，但中密度和高密度處理間差異不顯著。整體來看，增施氮肥會降低氮肥利用率，而提高種植密度又能提高氮肥利用率。可見，合理的氮肥、密度互作能有效提高膜下滴灌馬鈴薯氮肥的綜合利用率。在該試驗條件下，M3N1、M2N1處理的氮素吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力均最大，可作為膜下滴灌馬鈴薯提高氮素利用效率的合理施氮量、密度組合。

圖1不同密度與施氮量對膜下滴灌馬鈴薯氮素群體累積吸收量的影響注：不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

圖2不同密度與施氮量對膜下滴灌馬鈴薯塊莖增長期、成熟期氮素群體累積吸收量的影響2.3不同密度和施氮量對膜下滴灌馬鈴薯產(chǎn)量及淀粉含量的影響馬鈴薯塊莖產(chǎn)量受密度、氮素施用水平的影響很大。由表2可知，隨著種植密度和施氮量的增加，膜下滴灌馬鈴薯的產(chǎn)量呈逐漸增高趨勢。在同等密度下，各施氮處理塊莖產(chǎn)量均表現(xiàn)為N3處理>N2處理>N1處理>N0處理，在各施氮N3、N2、N1處理的塊莖產(chǎn)量均在0.05水平顯著高于N0處理，N3、N2處理又在0.05水平顯著高于N1處理，但N3、N2處理間差異不顯著。

3小結(jié)

施氮量和密度對馬鈴薯塊莖增產(chǎn)作用不僅體現(xiàn)在其本身，而且在于兩者間的交互效應(yīng)。只有施氮量和密度配置合理，才能保證馬鈴薯塊莖的高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)。研究結(jié)果表明，膜下滴灌馬鈴薯植株氮素累積吸收量隨著施氮量的增加而在0.05水平顯著提高，但隨著施氮量的增加，氮素的農(nóng)學(xué)利用率、吸收利用率、偏生產(chǎn)力則均呈降低趨勢，且差異在0.05水平顯著。隨著種植密度的提高，氮素累積吸收量也呈增加趨勢，但不顯著。適當密植有利于馬鈴薯氮素吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力的提高。馬鈴薯塊莖產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量與施氮量、氮素累積吸收量和吸收利用率間存在0.01水平顯著的正相關(guān)性。氮素累積吸收量和氮素利用率也呈0.05水平顯著正相關(guān)，二者協(xié)同提高是決定馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的關(guān)鍵。施氮量的高低在一定程度上決定著氮素累積吸收量的多少，但施氮量與氮肥利用率存在著負相關(guān)性。試驗表明，膜下滴灌馬鈴薯生產(chǎn)中通過氮肥與密度的互效應(yīng)，在適宜的種植密度和施氮量配合下既有利于氮素累積吸收量和氮素利用率的提高，又有利于塊莖產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量的提高。在該試驗條件下，適宜的施氮量與密度組以M3N2、M2N2組合即種植密度參考文獻

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