微肥配施對河西綠洲加工型馬鈴薯的生長效應

祁復絨，陳修斌，許耀照，李翊華

（1.甘肅省經(jīng)濟作物技術推廣站，甘肅 蘭州 730030；2.河西學院農(nóng)業(yè)與生物技術學院，甘肅 張掖 734000）

張掖市地處河西走廊中部，屬溫帶大陸性氣候，境內(nèi)地勢平坦，土地肥沃，日照充足，氣候溫和，是典型的綠洲農(nóng)業(yè)和大型灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。近年來，張掖市立足市情，提出了打造“中國馬鈴薯及脫毒種薯繁育之都”的目標，張掖市委、市政府制定了《張掖市加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[1]，加工型馬鈴薯在農(nóng)業(yè)區(qū)的種植面積不斷擴大，截至2011年全市種植面積達2.76萬hm2[2]，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)已成為推動農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村發(fā)展的“助推器”。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中，由于氮磷鉀肥料的大量施用，栽培作物從土壤中不斷地帶走大量的微量元素，使得土壤中微量元素含量相對不足，在加工型馬鈴薯生長田中常出現(xiàn)植株節(jié)間短，頂端的葉片向上直立，葉小，葉面上有灰色至古銅色的不規(guī)則斑點，葉緣向上卷曲。嚴重時，葉柄及莖上出現(xiàn)褐色斑點；或表現(xiàn)主莖和側(cè)芽的生長點壞死，側(cè)芽生長迅速，節(jié)間縮短，全株呈矮叢狀，主莖基部有褐色斑點出現(xiàn)，分枝多，植株呈叢生狀，葉片變厚且上卷；究其原因分別是植株缺鋅和缺硼的表現(xiàn)。這些現(xiàn)象的發(fā)生，已嚴重制約加工型馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)。為此，開展鋅、硼微肥配施在加工型馬鈴薯生產(chǎn)上應用效應的研究，以期為張掖市加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高效可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在甘肅省張掖市甘州區(qū)梁家墩鎮(zhèn)五號村二社，土壤類型為暗灌漠土[3]，海拔1 465 m，降水量129 mm，蒸發(fā)量2 047 mm，年均氣溫7.50℃，無霜期153 d，≥10℃積溫2 892℃，日照時間3 200 h，有機質(zhì)18.57～23.38 g/kg，堿解氮85.12～119.26 mg/kg，速效磷 8.67～19.43 mg/kg，速效 鉀 131.56～178.87 mg/kg， pH 8.12～8.31， 全 鹽2.23～3.89 g/kg，容重 1.12～1.34 g/cm3、總孔隙度45.54%～58.27%。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為‘大西洋’，鋅肥和硼肥分別由硫酸鋅（ZnSO4·7H2O，鋅23%）、硼砂（硼11.3%）提供。

1.3 試驗設計與方法

試驗設6個處理，分別為A1：清水（CK）；A2：0.05%硫酸鋅＋0.05%硼砂；A3：0.10%硫酸鋅＋0.10%硼砂；A4：0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂；A5：0.20%硫酸鋅＋0.20%硼砂；A6：0.25%硫酸鋅＋0.25%硼砂。小區(qū)面積12 m2，播種86株，采用田間隨機區(qū)組設計，每處理重復3次。在葉片生長期，各處理采用葉面噴施方法，分別于6月4日、6月11日和6月18日，進行第1次、第2次和第3次噴施，每次各小區(qū)噴施量為2.0 L。種植前土壤進行耕翻并一次性施足基肥，所用肥料為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O516%）、硫酸鉀（K2O 50%），用量分別為450，525和375 kg/hm2，施足底肥。2014年4月19日進行播種，起壟覆膜雙行播種，壟距100 cm，株行距35 cm×40 cm，每小區(qū)1壟，壟長12 m，播種深度5～8 cm，保苗數(shù)78 000株/hm2。

1.4 測定項目

1.4.1 形態(tài)和光合指標測定

每處理隨機選10株測定，于馬鈴薯采收前的20 d，測定株高、莖粗，成熟期測定地上部干重[4]。分別于7月5日、7月20日、8月5日，每個處理隨機選擇6株，每株選擇向陽第3片真葉，用英國Hansatech公司的TPS-2便攜式光合儀，參考李翊華等[5]的方法測定光合指標。光合速率（Pn）：光合速率是單位面積葉片在單位時間內(nèi)同化CO2的量。蒸騰速率（Tr）：蒸騰速率是衡量植物對水分吸收和運輸能力高低的重要指標。細胞間隙CO2濃度（Ci）：其值的大小受到葉片周圍空氣的CO2濃度、葉肉導度和葉肉細胞的光合活性等因素的影響。氣孔導度（Gs）：氣孔導度是氣孔張開的程度，影響光合作用，呼吸作用及蒸騰作用。

1.4.2 產(chǎn)量測定

于9月25日按小區(qū)收獲，面積為12 m2，統(tǒng)計塊莖重、單株塊莖重和產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS9.50和MicrosoftExcel2003軟件進行數(shù)據(jù)計算與分析，采用Duncan's法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯光合速率和蒸騰速率的影響

圖1 不同處理對馬鈴薯光合速率影響Figure 1 Effect of different treatments on potato photosynthetic rate

圖2 不同處理對馬鈴薯蒸騰速率影響Figure 2 Effect of different treatments on potato transpiration rate

從圖1可以看出，在7月5日、7月20日、8月5日，馬鈴薯葉片上噴施微肥的各處理，其光合速率數(shù)據(jù)的變化呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當鋅、硼肥的濃度在0.15%時，即采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片光合速率最高，在7月5日、7月20日、8月5日的光合速率分別為 18.76，27.83 和 16.32 μmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加8.18，11.29和6.64 μmol/m2·s，馬鈴薯在7月5日、7月20日、8月5日，各處理在不同測定時間的光合速率大小的順序為7月20日＞7月5日＞8月5日，這可能是由于馬鈴薯在7月20日，植株保持較強的代謝能力，而到8月5日，隨著馬鈴薯生長中心由地上向地下的轉(zhuǎn)移，馬鈴薯地上葉片生長能力減弱所致。

馬鈴薯葉片蒸騰速率的變化與光合速率的變化相似（圖2），采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片蒸騰速率最高，在7月5日、7月20日、8月5日的值，分別為2.95，3.68和2.31 mg/L，與處理A1（CK）相比分別增加0.97，1.10和0.55 mg/L，說明采用濃度為0.15%硫酸鋅+0.15%硼砂的處理，在促進馬鈴薯光合速率增強的同時，也加速了植株葉片蒸騰速率的提高，因此葉片中水分代謝也保持在較高的水平。

2.2 不同處理對馬鈴薯葉片胞間CO2濃度和氣孔導度的影響

從圖3、4可以看出，馬鈴薯葉片在7月5日、7月20日、8月5日，葉片胞間CO2濃度和氣孔導度的變化均隨著葉面噴施微量元素肥料濃度的增加而增大，當增大到一定值時，又隨著減小，采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片胞間CO2濃度和氣孔導度的值均表現(xiàn)最高，在7月5日、7月20日、8月5日的葉片胞間CO2濃度分別為287.86，312.46和 276.58 mmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加56.35，35.75和52.05 mmol/m2·s，而氣孔導度分別為235.46，265.34和221.55 mmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加52.21，41.87和56.34 mmol/m2·s，這說明適宜濃度的鋅、硼微肥配施，調(diào)節(jié)了植株生理代謝機能，促進了光合作用的進行，葉片氣孔CO2的出入量增大，氣孔的開展程度也隨之增加，從而導致葉片胞間CO2濃度和氣孔導度保持較高的水平；而當鋅、硼微肥配施濃度達到0.20%以上時，隨著植株光合作用的減弱，葉片胞間CO2濃度和氣孔導度也隨之下降。

圖3 不同處理對馬鈴薯胞間CO2濃度影響Figure 3 Effect of different treatments on potato intercellular CO2concentration

圖4 不同處理對馬鈴薯氣孔導度影響Figurea 4 Effect of different treatments on potato stomata conductance

表1 不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響Table 1 Effects of different treatments on potato economic characteristics

2.3 不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響

不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響見表1，從表1可看出，處理A4株高、莖粗、地上部干重、塊莖平均重、單株塊莖重和產(chǎn)量性狀明顯高于其他處理，分別為82.75 cm、18.61 mm、70 g、180 g、0.451 kg/株和35.25 t/hm2；與處理A1（對照）相比，分別高出14.50 cm、5.04 mm、21 g、38 g、0.095 kg/株和7.5 t/hm2。在本試驗條件下，葉面噴施鋅、硼微肥后，各處理產(chǎn)量均較對照要高，隨著馬鈴薯葉面噴施鋅、硼微肥濃度的增大，產(chǎn)量隨之增加，當鋅、硼微肥濃度達到0.20%以上時，馬鈴薯產(chǎn)量又隨著降低。

3 討 論

本研究表明，采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯植株在7月5日、7月20日、8月5日的光合速率最高，分別為18.76，27.83和16.32 μmol/m2·s，在不同測定時間的光合速率大小的順序為7月20日＞7月5日＞8月5日，明顯高于其他處理，葉片的蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度等的變化與光合速率的變化相似，各處理對光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度數(shù)值大小影響順序為A4＞A3＞A5＞A2＞A6＞A1；同時A4處理的馬鈴薯在株高、莖粗、地上部干重、塊莖平均重、單株塊莖重和產(chǎn)量性狀上明顯高于其他處理，分別為82.75 cm、18.61 mm、70 g、180 g、0.451 kg/株和35.25 t/hm2；這一研究結(jié)果，可為指導本區(qū)加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收提供技術支撐。

本試驗立足于河西綠洲灌漠土加工型馬鈴薯生產(chǎn)，采用葉面噴施鋅、硼微肥的方法，研究了不同濃度鋅、硼微肥對加工型馬鈴薯生理特性與產(chǎn)量影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯植株當鋅、硼微肥噴施濃度均達到0.15%時，其植株保持較強的生理代謝能力，馬鈴薯的產(chǎn)量最高；而當鋅、硼微肥濃度達到0.20%以上時，馬鈴薯產(chǎn)量又隨著降低，這與前人在鉀肥對馬鈴薯產(chǎn)量影響的研究結(jié)果相一致[6]，也與李比希[7]的報酬遞減規(guī)律的增產(chǎn)效果相符合。同時，馬鈴薯增施微肥的各處理，產(chǎn)量都不同程度有所提高，這主要是由于在馬鈴薯葉片生長期，噴施微肥后，改善了葉片的營養(yǎng)狀況，提高了葉片光合勢和代謝能力，可以協(xié)調(diào)土壤中大量元素與微量元素的平衡關系，有利于增強植株對營養(yǎng)元素的全面吸收[8]，從而使馬鈴薯植株保持較高生理代謝水平，光合效率增加，促進了同化物質(zhì)的合成與積累，有效提高了馬鈴薯產(chǎn)量，這一研究，也與前人有關葉面噴施氨基酸微肥可有效提高蔬菜、水果產(chǎn)量與品質(zhì)[9-11]相吻合。本試驗研究了相同濃度的鋅、硼微肥配施對加工型馬鈴薯生長的影響，而對不同濃度鋅、硼微肥配施對馬鈴薯生長的效果尚需進一步的研究。

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