芋頭植株養分含量和積累動態分析

殷劍美++張培通++王立++韓曉勇++郭文琦++李春宏

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.052

摘要：課題分析芋頭植株主要養分元素吸收和分配動態特征。結果表明，芋頭對氮、磷的吸收高峰期主要在苗期和膨大期，分別滿足莖葉增長和球莖膨大需求；鉀的積累主要在地下球莖膨大盛期之前，分配于葉柄，持續時間較長；鈣元素需求旺期在地上部營養體最大期之前，主要分配于葉片和葉柄，后期則分配于球莖膨大；鐵元素的積累高峰期主要在球莖膨大之后，先以母芋為中心，再轉為子孫芋。

關鍵詞：芋頭；養分元素；積累；動態分析

中圖分類號： S632.306文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0200-05

收稿日期：2015-08-13

基金項目：江蘇省泰州市農業科技支撐計劃（編號：TN201320）

作者簡介：殷劍美（1977—），女，江蘇丹陽人，博士，研究員，主要從事特色經濟作物研究。E-mail：yinjm2006@sohu.com。芋頭[Colocasiaesculenta（L.）Schott]是一種重要糧菜兼用作物，具有豐富的營養和藥用價值，隨著近年來城市居民膳食結構的優化，芋頭受到越來越多消費者青睞，種植面積逐年擴大。但近年來對芋頭的研究多集中于栽培措施優化等方面[1-2]，關于芋頭科學施肥技術研究較少[3]，未見芋頭養分含量及需肥特點的研究報道。因此長期以來，芋頭的施肥多按傳統經驗進行，在生產上存在著盲目施肥的現象。肥料的應用對作物的產量和品質均有著重要影響，因此，筆者就芋頭植株中養分含量積累特點進行了研究，為芋頭生產科學施肥提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

靖江香沙芋。

1.2試驗設計

芋頭采取大小行種植，大行距80 cm，小行距40 cm，株距33 cm，每小區6行，長6 m，施肥、澆水、病蟲害防治等按照靖江香沙芋高產優質栽培技術要求進行。分別于2013年和2014年在香沙芋高產示范基地（泰州市）取樣。2013年在高港區大泗鎮香沙芋示范基地，前茬為水稻后冬閑田，播期為4月3日，出苗期為5月上旬；2014年在靖江市馬橋鎮香沙芋示范基地，前茬為蔬菜后冬閑田，播期為3月23日，出苗期為4月下旬。施肥方法：基肥施45%高效復合肥 1 125 kg/hm2；膨大肥分別于2013年7月20日及2014年7月23日施純硫酸鉀肥225 kg/hm2和45%高效復合肥750 kg/hm2。

1.3植株主要養分元素采集與分析

2013年和2014年分別于芋頭生育期的6個關鍵時期（5葉期、9葉期、11葉期、13葉期、15葉期和成熟期）進行植株取樣，每小區2株，3次重復。分別測定芋頭葉片、葉柄、母芋和子孫芋的干物質質量和主要養分元素含量，植株全量氮、磷、鉀含量的測定方法分別為：用凱氏定氮法測定全氮；鉬銻抗比色法測全磷；火焰光度計法測定全鉀。蛋白質含量通過全氮計算得到，即蛋白質含量（%）= 全氮（g/kg）×6.25/10；全量鈣鐵采用原子吸收分光光度計測定[4]。

數據采用Microsoft Excel 2010進行分析計算。

2結果與分析

2.1芋頭植株干物質積累動態特點

分析靖江香沙芋2年不同時期各器官干物質積累動態結果（圖1）可知，11葉期之前，靖江香沙芋干物質增長緩慢，11葉后進入干物質快速增長期，2013年度一直持續到收獲期，2014年度持續到15葉期。葉片和葉柄的干物質增長動態表現為先持續增長，后持續降低的動態，2013年度高峰期在15葉期，2014年度高峰期在13葉期；母芋的干物質增長動態表現為先增長、后降低的趨勢，母芋最大干物質時期均在15葉期；子孫芋干物質積累表現為：2013年度，先緩慢增長，后快速增長，快速增長持續到收獲期；2014年度先緩慢增長，再快速增長（持續到15葉期），之后保持緩慢增長的趨勢。從干物質分配動態看，11葉期之前，靖江香沙芋為地上營養生長階段，11～15葉期為地上營養生長和地下營養生長并進階段，其中11～13葉期，為以地上營養生長為主的并進階段，13～15葉為以地下生殖生長為主的并進階段，15葉以后為地下生殖生長階段。2013年度和2014年度后期干物質積累和分配的差異，可能是由播期差異和氣候差異導致后期生長勢不同所致，2013年試驗播種偏遲、加之前中期氣候干旱，芋頭根系發育好，后期生長量較大；而2014年度播期較早，且前中期連陰雨較多，芋頭根系發育差，后期早衰，導致后期干物積累下降。

2.2芋頭主要養分元素的吸收、積累和分配特點分析

2.2.1氮和磷養分元素由圖2可知，靖江香沙芋氮素和磷素含量器官的動態趨勢一致，以葉片、葉柄等地上部分器官較高，而地下部分器官含量較低。葉片氮、磷含量全生育期波動平緩。葉柄含氮、磷量2013年表現為9葉期前含氮量快速增加，9～11葉降低，11～15葉期平緩波動，15葉以后再提高的動態；2014年則表現為15葉期之前平緩波動、15葉之后提高的動態。成熟期之前葉片和葉柄含氮、磷量提高，可能是由于成熟期成熟葉片和葉柄枯死，取樣的葉片和葉柄均是幼葉所致。11葉期之后，母芋和子孫芋逐步形成，母芋含氮、磷量快速提高，13葉期后緩慢提高。子孫芋含氮、磷量逐漸提高，到13葉期含氮、磷量達到最高，之后維持相對穩定，15葉期后又緩慢增長。

芋頭植株氮和磷積累量在11葉期以前表現為較快增長，

11～13葉期為快速增長期，13～15葉期緩慢增長，15葉期后再次快速增長。葉片和葉柄的氮和磷積累動態趨勢一致，在13葉期之前直線增長，13葉期達到最大值，之后增長緩慢（2013年度）或下降（2014年度）；母芋的氮和磷積累一直呈緩慢增長趨勢；子孫芋的氮和磷積累13葉期之前緩慢增長，之后增長速率逐步加快，15葉期之后快速增長。這表明芋頭的氮和磷積累有2個快速積累高峰期，一是11～13葉期，主要是葉片和葉柄快速生長形成了氮和磷積累高峰；二是15葉期之后，主要是子孫芋生長形成的氮和磷積累高峰，因此，芋頭的氮素和磷素積累前中期主要分配于葉片和葉柄，后期主要分配于子孫芋。氮元素分配在15葉之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉為以球莖為主，尤其是子孫芋為主；磷元素積累則在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉為以球莖為主，尤其是子孫芋為主。

2.2.2鉀養分元素由圖3可知，芋頭葉片、葉柄等地上部分器官鉀元素含量高，而地下部分器官含量較低。葉片的含鉀量表現為平緩波動。葉柄的含鉀量變化較大，2013年度在 11葉期前較高，之后逐步下降；2014年度則表現為以9葉期和13葉期兩個高峰值。11葉期后母芋和子孫芋開始形成和逐步膨大，鉀元素含量逐漸提高。

芋頭植株鉀積累呈13葉期前快速增長，之后緩慢增長或下降趨勢，2014年度在11～13葉期出現緩慢增長，可能是期間連續陰雨所致。葉片和葉柄的鉀積累表現為以11葉期為高峰的前增后降趨勢，2013年度和2014年度試驗的差別在于：2013年度高峰期長，2014年度高峰期短。母芋的鉀積累表現為緩慢增長的趨勢；子孫芋的鉀素積累表現為持續加速增長的趨勢。這表明芋頭的鉀素積累增長高峰期為5～13葉，植株鉀素積累以葉柄為主，13葉期之后植株鉀素積累增長緩慢或降低，各器官的鉀素積累增加以子孫芋為主。葉柄可能是芋頭的鉀素積累中轉器官，膨大盛期后，葉柄鉀素將向

球莖運轉，13葉期之前，芋頭葉柄鉀含量應持續增加。鉀元素積累在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉為以球莖為主，尤其是子孫芋為主。

2.2.3鈣養分元素圖4顯示，芋頭植株各器官鈣元素含量由高到低依次為葉片、葉柄、母芋和子孫芋；全生育期葉片和葉柄的含鈣量表現為平穩波動的動態趨勢；母芋含鈣量表現為：2013年度15葉期前快速增長，之后下降的趨勢，2014年度持續直線提高的趨勢；子孫芋含鈣量呈現15葉期前增長，之后下降的動態趨勢。

芋頭植株的鈣積累量動態表現為：以15葉期（2013年度）和13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動態趨勢。葉片和葉柄的鈣元素積累動態趨勢與植株鈣積累動態具有相似趨勢，表現為以13～15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動態趨勢。母芋的鈣元素積累動態表現為11～15葉期緩慢增長，之后保持基本恒定的動態趨勢。子孫芋則表現為持續緩慢增長的趨勢。這表明芋頭的鈣元素積累主要分配于葉片和葉柄，其動態變化主要是由葉片和葉柄積累動態決定的。鈣元素積累在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉為以球莖為主，母芋的鈣積累量和子孫芋相當。

2.2.4鐵養分元素圖5表明，芋頭含鐵量由高到低依次為母芋、子孫芋、葉片和葉柄。母芋含鐵量表現為以15葉期

（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的前高后低動態趨勢；子孫芋則表現為以13葉期最高、之前快速提高、之后下降的動態趨勢；葉柄表現為以11葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的前高后低趨勢，2014年度在11～13葉期出現了一個緩降階段；葉片表現為前期平穩波動，15葉期后略有增長的動態趨勢，這可能是由于后期老葉衰亡枯死，取樣葉片以幼葉為主的原因。鐵元素積累在13葉之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉為以球莖為主，尤其是母芋為主。

芋頭植株鐵元素積累量動態為：以15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動態趨勢。母芋的鐵元素積累量呈以15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減動態趨勢；子孫芋則呈15葉期

（2013年）或13葉期（2014年）前緩慢增長，之后快速增長的動態趨勢；葉柄和葉片鐵元素積累量較低，動態趨勢表現與母芋具有相似。這表明，芋頭的鐵元素的積累主要在膨大期之后，在13～15葉期（年度之間存在一定差距）之前主要分配于母芋和葉柄，之后轉向子孫芋。

3討論

3.1芋頭主要養分元素吸收分配特點

芋頭的器官中氮、磷、鈣元素含量以葉片最高、葉柄次之、球莖最低；鉀元素以葉柄最高、葉片次之、球莖最低；而鐵元素含量以母芋和葉柄含量高，葉片和子孫芋較低。芋頭膨大期以后，葉片和葉柄中的氮、磷、鈣、鐵等元素含量未見顯著降低，而葉柄的鉀含量顯著降低。這表明葉片和葉柄中的氮、磷、鈣、鐵等元素可能不向球莖運轉，而鉀元素可能會由葉柄轉向球莖，有關芋頭養分元素運轉規律，有待進一步研究。

芋頭對氮、磷元素的吸收高峰期主要在苗期和膨大期，第1個高峰期的吸收，主要滿足莖葉增長需求，第2個高峰期主要滿足子芋膨大需求，因此基肥和膨大肥要保證充足的氮、磷肥量，同時9月份以后還需注意補充適當氮、磷元素，以滿足子孫芋膨大需求；芋頭鉀的需求主要在地下球莖膨大盛期之前，主要分配于葉柄，持續時間較長，之后轉為球莖，球莖膨大后葉柄中的鉀元素可能會向球莖運轉，因此全生育期都要保持鉀的充足供應；芋頭對鈣元素的吸收高峰期在植株營養體最大期之前，主要分配于地上部分營養器官，因此前期要注重滿足鈣元素的供應；芋頭對鐵元素的需求高峰出現在膨大期后，且主要分配于母芋和子孫芋，葉柄也可能是后期鐵元素暫儲器官，因此需注意地下部分球莖膨大期鐵元素的補充，以滿足芋頭膨大的需求。

3.2兩年度的元素差異分析

比較2013年和2014年兩年度芋頭植株及器官各養分元素含量及積累量存在一定差異，2013年度較2014年偏遲，可能是由2個原因所致。一是2014年提前播種，生育期相應提前；二是兩年度氣候差異。比較13葉期（7月下旬）之前2年度氣象資料（http：//www.tianqihoubao.com/lishi/jstaizhou.html）可見，2013年前中期相對比較干旱，根系發育好，后期不早衰；而2014年同期則為連續陰雨天天氣，田間積水、漬害，根系發育差，吸收受阻，2014年度試驗葉柄含鉀量在11葉期出現的低谷，在11～13葉期出現緩慢增長，鐵元素也有相似動態特征，可能是中期連續陰雨田間濕度大，根系吸收少，加之膨大肥鉀肥使用偏遲，鉀肥供應不銜接所致；另外2014年度后期發生早衰，出現了后期養分吸收和積累下降的現象。

合理養分元素供應，對芋頭產量、品質可能有著重要影響[3，5]。對芋頭植株不同時期不同器官養分元素含量的動態特點分析，為科學施肥提供了理論支撐，為芋頭高產奠定了理論基礎，具有較大的應用意義。

參考文獻：

[1]常亞蕓，謝吉先，劉燕敏，等. 播期對泰興香荷芋生育及產量效益的影響[J]. 安徽農業科學，2014，42（5）：1326-1328.

[2]姜永平，朱振華. 南通香沙芋地膜高產栽培技術[J]. 現代園藝，2013（10）：42-43.

[3]侯彩蘭，徐正東，宋小艷，等. 靖江香沙芋鉀肥用量試驗初探[J]. 上海農業科技，2014（3）：118-120.

[4]鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 3版. 北京：中國農業出版社，2008.

[5]宋春鳳，徐坤. 氮鉀配施對芋頭產量和品質的影響[J]. 植物營養與肥料學報，2004，10（2）：167-170.李惠霞，張玲麗，馬紅軍，等. 溫度與氮素形態和用量對葉用萵苣生長和硝酸鹽含量的影響[J]. 江蘇農業科學，2016，44（10）：205-207.