不同鋅肥與氮肥施用水平互作對馬鈴薯生長特性及產量的影響

陳小花，梁偉琴，胡亞峰，李繼明

（定西市安定區農業技術推廣服務中心，甘肅 定西 743000）

鋅是人體和作物不可缺少的微量營養元素，是植物體中200 多種酶的組成成分，對作物生長發育和產量具有重要的影響[1-3]。人體中鋅含量主要來源于植物，約占76%，動物占18.5%，其他占4.5%。所以，人體所需的鋅主要來源于作物從土壤中鋅吸收[3]。我國土壤平均鋅含量為100 mg/kg[4]，北方石灰性土壤缺鋅已是全球性問題[3]。土壤中鋅缺乏時，會影響到作物的產量和質量[5]。馬鈴薯是安定區第一大主導作物，種植面積穩定在5.33×104hm2。近幾年，隨著安定區馬鈴薯的大規模種植，盲目施肥現象較嚴重，氮磷鉀肥的投入量持續增加，而鋅肥或其他微量元素肥料很少施或不施，嚴重影響了馬鈴薯塊莖的產量和品質。為此，本試驗通過設置不同的鋅肥施用量及與不同氮肥施用量的互作關系來研究鋅肥、氮肥互作對馬鈴薯生長發育特性及產量的影響，篩選出能提高馬鈴薯塊莖營養品質和鋅含量的適宜鋅肥施用水平，旨在為旱作區馬鈴薯鋅肥施用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年4月—10月在西鞏驛鎮南河村二社一農戶的旱川地進行。試驗地海拔1 790 m，年平均降雨量370 mm，年均氣溫7.5℃，無霜期150 d，≥10℃有效積溫2 239.1℃。供試土壤為黑麻壚土，基本理化形狀見表1。

表1 供試土壤的基本理化性狀Tab.1 Basic agro-chemical properties of soil used in this study

1.2 試驗材料

參試馬鈴薯品種為青薯9 號，由安定區種子站提供。參試肥料分別是：鋅肥為ZnSO4·7H2O（純度≥99%），由天津市凱信化學工業有限公司生產提供；尿素（N≥46%），由甘肅劉化（集團）有限責任公司生產提供；過磷酸鈣（P2O5≥16%），由白銀豐田肥業有限公司提供；硫酸鉀（K2O5≥24%），由青海聯宇鉀肥有限公司生產提供。

1.3 試驗方法

試驗采用裂區試驗設計，設施鋅水平和施氮水平2 個因素，主處理為施鋅水平，設3 個噴施濃度（ZnSO4·7H2O）：清水（CK）、0.10%和0.20%。副處理為施氮水平，設3 個施氮水平（純N）：75 kg/hm2、150 kg/hm2和225 kg/hm2。各處理3次重復，主處理隨機區組排列，小區面積28.8 m2（6 m×4.8 m）。各處理施純P2O5225 kg/hm2，施純K2O 180 kg/hm2。氮肥為尿素（N46%），磷肥為過磷酸鈣（P2O5，16%）、鉀肥為硫酸鉀鎂肥（K2O 24%），所有肥料在播種時作基肥溝施。主處理鋅肥采用葉面噴施，全生育期噴施4 次，依次間隔15 d 噴施，分別在播種后80 d、95 d、110 d、125 d，即7月10日、7月25日、8月10日、8月25日。

試驗采用黑膜單壟雙行壟側栽培模式。選用寬90 cm、厚0.012 mm的黑色地膜，壟寬70 cm、高15 cm，壟溝寬40 cm，馬鈴薯種植于壟側，每壟種2 行，播種密度為67 500 株/hm2。試驗于4 月20 日播種，10 月10 日收獲。其他田間管理措施同大田。

1.4 試驗調查內容

1.4.1 土壤鋅含量

收獲后各小區取0～20 cm 表層土壤，五點法采樣后混合為一個樣品，采用DTPA-TEA 浸提-ASS 法-原子吸收分光光度法測定鋅含量。

1.4.2 塊莖鋅含量

播種前測定供試品種的塊莖鋅含量，收獲后各小區測定塊莖鋅含量。用HNO3-H2O2消煮，原子吸收分光光度法測定。

1.4.3 產量

每個小區實收測定產量。

1.5 數據處理

數據采用Excel 2003 和統計分析軟件（SAS）進行方差分析和統計。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯生育期的影響

由表1 可以看出，各處理出苗期一致。各處理成熟期，在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，是10 月10 日，較噴施清水（CK）長3 d，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）長1 d；在基施純N150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，是10 月13 日，較噴施清水（CK）長4 d，其次是噴施0.10%的Zn-SO4處理，較噴施清水（CK）長2 d；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，是10 月14 日，較噴施清水（CK）長3 d，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）長1 d。各處理生育期，在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，為139 d，較噴施清水（CK）長3 d，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）長1 d；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，為142 d，較噴施清水（CK）長4 d，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）長2 d；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長，為143 d，較噴施清水（CK）長3d，其次是噴施0.10%的Zn-SO4處理，較噴施清水（CK）長1 d。

表1 不同處理對馬鈴薯生育期的影響Tab.1 Effects of different treatments on potato growth period

2.2 不同處理對馬鈴薯塊莖含鋅量的影響

由表2可以看出，各處理對馬鈴薯塊莖鋅含量有影響，在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高，為3.2 mg/kg，較噴施清水（CK）高3.1 mg/kg，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）高2.0 mg/kg；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高，為5.9 mg/kg，較噴施清水（CK）高5.8 mg/kg，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）高2.7 mg/kg；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高，為6.8 mg/kg，較噴施清水（CK）高6.7 mg/kg，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，較噴施清水（CK）高4.3 mg/kg。

表2 不同處理對馬鈴薯塊莖含鋅量的影響Tab.2 Effects of different treatments on zinc content of potato tubers

在噴施0.10%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理鋅含量增幅最高，是4.4 mg/kg，其次是基施純N 15 kg/hm2處理，是2.8 mg/kg，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為2.1 mg/kg；在噴施0.20%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理鋅含量增幅最高，是6.8 mg/kg，其次是基施純N 15 kg/hm2處理，是5.9 mg/kg，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為3.2 mg/kg。

2.3 不同處理對馬鈴薯經濟性狀的影響

由表3 可以看出，各處理株高在基施純N 75kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是86.5 cm，較噴施清水（CK）高3.8 cm，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是85.4 cm，較噴施清水（CK）高2.3 cm；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是94.5 cm，較噴施清水（CK）高3.2 cm，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是92.8 cm，較噴施清水（CK）高1.5 cm；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是98.8 cm，較噴施清水（CK）高2.3 cm，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是97.3 cm，較噴施清水（CK）高0.8 cm。單株塊莖數在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是6.8個/株，較噴施清水（CK）高0.5 個/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是6.5個/株，較噴施清水（CK）高0.2 個/株；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是7.7個/株，較噴施清水（CK）高0.3 個/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是7.6個/株，較噴施清水（CK）高0.2個/株；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是8.9個/株，較噴施清水（CK）高0.8 個/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是8.2 個/株，較噴施清水（CK）高0.1 個/株。單株塊莖質量在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是0.67 kg/株，較噴施清水（CK）高0.11kg/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是0.61 kg/株，較噴施清水（CK）高0.05 kg/株；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是0.79 kg/株，較噴施清水（CK）高0.0.07 kg/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是0.75kg/株，較噴施清水（CK）高0.03 kg/株；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是0.87 kg/株，較噴施清水（CK）高0.05 kg/株，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是0.84 kg/株，較噴施清水（CK）高0.02 kg/株。

表3 不同處理對馬鈴薯經濟性狀的影響Tab.3 Effects of different treatments on economic characters of potato

株高在噴施清水（CK）處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是96.5 cm，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為91.3 cm，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為83.1 cm；在噴施0.10%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是97.3 cm，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為92.8 cm，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為85.4 cm；在噴施0.20%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是98.8 cm，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為94.5 cm，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為86.9 cm；單株塊莖數在噴施清水（CK）處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是8.1 個/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為7.4 個/株，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為6.3 個/株；在噴施0.10%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是8.2個/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為7.6 個/株，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為6.5 個/株；在噴施0.20%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是8.9個/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為7.7個/株，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為6.8 個/株。單株塊莖質量在噴施清水（CK）處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是0.82 kg/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為0.72 kg/株，最低的是基施純N 75kg/hm2處理，為0.56 kg/株；在噴施0.10%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是0.84 kg/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為0.75 kg/株，最低的是基施純N 75kg/hm2處理，為0.61 kg/株；在噴施0.20%的ZnSO4處理下，以基施純N 225kg/hm2處理最高，是0.87 kg/株，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為0.79 kg/株，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為0.67 kg/株。

2.4 不同處理對馬鈴薯產量的影響

由表4 可以看出，各處理馬鈴薯產量在基施純N 75 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是41 157 kg/hm2，較噴施清水（CK）高6 968 kg/hm2，增產率20.4%，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是38 356 kg/hm2，較噴施清水（CK）高4 167 kg/hm2，增產率12.2%；在基施純N 150 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是48 981 kg/hm2，較噴施清水（CK）高4 688 kg/hm2，增產率10.6%，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是46 273 kg/hm2，較噴施清水（CK）高1 979 kg/hm2，增產率4.5%；在基施純N 225 kg/hm2的處理下，以噴施0.20%的ZnSO4處理最高，是56 470 kg/hm2，較噴施清水（CK）高5 486 kg/hm2，增產率10.8%，其次是噴施0.10%的ZnSO4處理，是53 900 kg/hm2，較噴施清水（CK）高2 917 kg/hm2，增產率5.7%。

表4 不同處理對馬鈴薯產量的影響Tab.4 Effects of different treatments on potato yield

同時，各處理在噴施清水（CK）處理下，馬鈴薯產量以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是50 984 kg/hm2，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為44 294 kg/hm2，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為34 190 kg/hm2；在噴施0.10%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是53 900 kg/hm2，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為46 273 kg/hm2，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為38 356 kg/hm2；在噴施0.20%的ZnSO4處理下，以基施純N 225 kg/hm2處理最高，是56 470 kg/hm2，其次是基施純N 150 kg/hm2處理，為48 981 kg/hm2，最低的是基施純N 75 kg/hm2處理，為41 157 kg/hm2。

3 討論

馬鈴薯營養品質的優劣和產量的高低對馬鈴薯產業的發展尤為重要，馬鈴薯塊莖中的鋅等營養元素含量是重要的品質指標[6]。安定區馬鈴薯種植面積大，以馬鈴薯為原料的加工產品豐富多樣。研究噴施鋅肥與氮肥互作效應，明確旱地噴施鋅肥與氮肥最佳配施比例，篩選出提高馬鈴薯塊莖鋅含量適宜的栽培模式。試驗結果表明，各處理中以基施純N 225 kg/hm2和噴施0.20%的ZnSO4為最好，馬鈴薯塊莖中鋅含量增加6.8 mg/kg，株高、單株結薯數、單株薯塊質量分別是98.8 cm、8.9個/株、0.87 kg/株，產量是56 470 kg/hm2。因此，在生產上，可采用以基施純N 225 kg/hm2和噴施0.20%ZnSO4來提高馬鈴薯塊莖中的鋅含量。