馬鈴薯LK99干物質及養(yǎng)分累積規(guī)律研究

胡新元，羅愛花，陸立銀，謝奎忠

（甘肅農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所，蘭州，730070）

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、脂肪、粗纖維和各種維生素[1～3]。隨著人們對馬鈴薯營養(yǎng)價值的了解和市場的需求不斷擴大，馬鈴薯優(yōu)質生產(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，市場供應不足，栽培技術水平亟待提高。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市場發(fā)展需要尤為重要。施肥是提高馬鈴薯產(chǎn)量、品質以及增加經(jīng)濟效益的重要措施。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，本試驗研究了旱作栽培條件下中早熟馬鈴薯LK99在整個生育期間大中微量元素的吸收、積累、分配和轉移情況，旨在為指導旱作馬鈴薯的優(yōu)質高產(chǎn)栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2009年4月20日至9月1日在甘肅省渭源縣會川鎮(zhèn)半陰坡村斜坡社路邊旱作雨養(yǎng)川地實施，試驗地海拔2 359 m，土壤為黑麻土，前茬為馬鈴薯。

1.2 試驗材料與處理

試驗以中早熟馬鈴薯LK99一級種為材料，設置2 個處理，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、P2O58 kg、K2O 5 kg、農(nóng)家肥 2 500 kg，其中氮素1/4于塊莖形成期結合培土追施，其余全作為基肥施入。田間管理同當?shù)?，在現(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，挖出薯塊稱質量，求其平均值，折算產(chǎn)量。

表1 播前處理中早熟馬鈴薯LK99一級種干物質積累

2 結果與分析

2.1 中早熟馬鈴薯LK99干物質積累

中早熟馬鈴薯LK99生育期干物質積累隨著生育期的推進呈現(xiàn) “慢－快－慢”的“S”形變化規(guī)律，而且干物質積累速率隨生育期的推進呈現(xiàn)單峰曲線變化。出苗后25～45 d馬鈴薯LK99植株干物質積累量以及干物質積累速率處理間比較差異不明顯（表1）；45～65 d T2處理 LK99的干物質積累量、干物質積累速率明顯高于T1；65～85 d，LK99干物質積累速度明顯減緩，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。

表2 中早熟馬鈴薯LK99一級種植株養(yǎng)分吸收

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。隨著生育進程的推進，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，馬鈴薯體內(nèi)各養(yǎng)分主要分布在莖、葉中，隨著生長中心的轉移，各養(yǎng)分逐漸向塊莖中轉移，在塊莖中的分布逐漸上升。試驗研究表明，在不同生育時期馬鈴薯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。

圖1 中早熟馬鈴薯LK99各器官中N素含量

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轉移到塊莖中，用于塊莖的形成和貯存。出苗后45～65 d這個階段，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為莖葉和塊莖幾乎各占一半，再轉至以塊莖為主；此后，隨著生育期的不斷推進，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)分向塊莖的運轉率排序為K＞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)分需求的關鍵時期。出苗后45 d左右是馬鈴薯磷、鉀素養(yǎng)分需求的關鍵時期。這和Asadi等的研究結果基本一致[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。其他測定時期各器官對K素積累無一致性表現(xiàn)。

圖2 中早熟馬鈴薯LK99各器官中P素含量

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，隨著庫的不斷擴大，加速了植株對 Fe、Zn、Ca 的吸收和轉運，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。

圖3 中早熟馬鈴薯LK99各器官中K素含量

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。

圖4 中早熟馬鈴薯LK99各器官中Fe素含量

3 小結與討論

①養(yǎng)分均衡有利于產(chǎn)量各構成因子大幅度提高。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，吸收的N、P、K 分配開始由莖葉轉向塊莖，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。

圖5 中早熟馬鈴薯LK99各器官中Zn素含量

圖6 中早熟馬鈴薯LK99各器官中Ca素含量

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