氮肥基追比例及追施时期对马铃薯干物质积累分配及产量的影响.pdf

中国麈 通报 2 0 1 4，3 0(2 4)：2 2 4-2 3 0 Ch i n e s e Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e Bu l l e t i n 氮肥基追比例及追施时期对马铃薯干物质 积累分配及产量的影响 王 弘，孙 磊，梁 杰 ，李功义，石 瑛，毕诗婷。，李明月 (东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 1 5 0 0 3 0；大兴安岭地区农林科学院，黑龙江加格达奇 1 6 5 0 0 0：东北农业大学农学院，哈尔滨 1 5 0 0 3 0)摘 要：马铃薯在不同生育时期的氮素供应状况可通过马铃薯营养体和收获器官的生长而影响块茎产量 和品质。通过小区试验研究相同施氮水平下氮肥追施时期及追施比例对马铃薯 中晚熟品种 克新 1 3 号 干物质积 累分配及产量的影响。试验表明，N 1 8 0 k g h m2 用量条件下，块茎形成末期追施 1 2氮，获得最 高产量 3 8 1 i-n 2，与形成初期和膨 大初期 2 次追肥的处理相比，产量提 高1 4 1(尸 0 0 5)，收获指数提 高1 6 7(P O 0 5)；与块茎形成初期追施3 5 氮的处理相比，商品薯率提高4 4(尸 0 0 5)。块茎膨大初 期追肥或块茎形成末期追施 占总氮量 6 7 氮肥，会 降低块茎干物质含量(P0 0 5)，但 不影响块 茎比重。研究还表明，在基肥中有适量氮供应的条件下，氮肥追施时期对产量和品质的影响比基追比例更大。关键词：马铃薯；氮肥基追比例；追肥时期；干物质；产量 中图分类号：$5 3 2，$1 4 3 1 文献标志码：A 论文编号：2 0 1 4 0 2 5 3 Ef f e c t s o f Ra t i o o f Ni t r o g e n Ba s a l a n d To p d r e s s i n g an d Ap p li c a t i o n Ti me o n Dr y M a t t e r Ac c u mu l a t i o n an d Di s t r i b u tio n an d Tu b e r Yi e l d o f P o t a t o Wa n g Ho n g ，S u n L e i ，L i a n g J i e ，L i Go n g y i ，S h i Yi n g 3，Bi S h i t i n g ，L i Mi n g y u e (C o l l e g e o fR e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s，N o r t h e a s t A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y，Ha r b i n 1 5 0 0 3 0；2 D a x i n g a n l i n g A c a d e m y o f A g r i c u l t u r e a nd F o r e s t r y，J i a g e d a q i He i l o n g j i a n g 1 6 5 0 0 0；C o l l e g e o f A g r i c u l t u r a l S c ie nce s，N o rt h e ast A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y，H arb i n 1 5 0 0 3 0)Ab s t r a c t：Ni t r o g e n a p p l i c a t i o n a t d i ff e r e n t g r o w t h s t a g e s o f p o t a t o w i l l h a v e e ff e c t o n t u b e r y i e l d a n d q u a l i t y b y i n fl u e n c i n g t h e v i n e g r o w t h a n d t u b e r d e v e l o p me n t A p l o t e x p e rime n t w a s c a r r i e d o u t t o s t u d y t h e e ff e c t s o f n i t r o g e n(N)f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n t i m e and a p p l i c a t i o n r a t i o o f b a s al and t o p d r e s s i n g o n d r y ma t t e r a c c u mu l a t i o n a n d d i s t ri b u t i o n i n p o t a t o p l ant，a s w e l l a s t u b e r y i e l d As the e x p e rime n t ma t e ri al，c u h i v a r K X 1 3 w a s g r o w n a t N a p p l i c a t i o n l e v e l(1 8 0 k g h m 2)T h e r e s u l t s d e mo n s t r a t e d t h a t t h e t r e a t me n t w i t h a p p l y i n g 1 2 o f a l l N a t t h e e n d o f t u b e r f o r m a t i o n s t a g e o b t a i n e d t h e h i s h e s t y i e l d(3 8 1 t h m 2)，c o m p a r e d w i t h a p p l y i n g a t t h e e a r l y t u b e r f o r ma t i o n s t a g e a n d t h e e arl y t u b e r b u l k i n g s t a g e，t u b e r y i e l d i n c r e a s e d b y 1 4 1(P 0 0 5)，h a r v e s t i n d e x i n c r e a s e d b y 1 6 7 f P 0 0 5)C o mp are d w i t h a p p l y i n g 3 5 o f all N a t t h e e a r l y t u b e r f o rma t i o n s t a g e，mark e t a b l e t u b e r r a t i o i n c r e a s e d b y 4 4(P 0 0 5)The r e s u l t s al s o d e mo n s t r a t e d tha t d r e s s i n g N a t t h e e a r l y t u b e r b u l k i n g s t a g e o r a p p l y i n g 6 7 o f all N at t h e e n d o f t u b e r f o r ma t i o n s t a g e c o u l d d e c r e a s e t h e d ry ma t t e r c o n t e n t o f t u b e r(P7 5 g)，排水法测定块茎 比重。l-3 3计算公式 干物质积累量 前一次每株块茎(地上部)干物质积累量 1 3 4 数据统计方法 数据分析通过 E x c e l 2 0 1 0、S P S S 1 9 0 软件完成。2结果与分析 2 1氮肥基追比例对马铃 薯干物质积累的影响 如图1 所示，马铃薯地上部(茎、叶及叶柄)干物质 积累量1：1 A与 1：2 A呈单峰曲线，峰值出现在块茎膨大 2 次取样间隔天数 后 期，1：1 A地上部 干物质积 累量在块茎形 成期小于 1：2 A，之后 2个 处 理 的积 累量 一直 相差 不 大。3：2、1：1：1、1：1 B以及 1：2 B呈双峰 曲线，峰值分别 出现在块 茎膨大初期及淀粉积累期或收获期，1：I B以块茎膨大 初期峰值最高，1：1：1 以收获时峰值最高，其他2 个处理 以淀粉积累期峰值最高，块茎形成期 1：I B与 1：2 B地上 2 2 6 中围农学c 亟 报h t t p：ww w c a s b。o r g c n 2 5 4 3 5 8 7 4 9 3 1 O 8 出苗后天数 d -、_、釜 2 5 4 3 5 8 7 4 9 3 1 0 8 出苗后天数，d 2 5 4 3 5 8 7 4 9 3 1 0 8 2 5 4 3 5 8 7 4 9 3 1 0 8 出苗后天数 d 出苗后天数 d 图1不同氮肥基追比例对马铃薯干物质积累的影响 部干物质积累量相差不大，块茎膨大期以后 1：1 B小于 l：2 B。块茎干物质的积累始于块茎形成期，至成熟期始 终呈递增趋势(图1)。各处理之间块茎干物质积累 量从块茎膨大期开始出现差异。整个生育期内，1：1 (1：1 A和 l：l B)与 1：2(1：2 A和 1：2 B)、3：2 与 1：1：1 的块 茎干物质积累趋势相似，但 1：1 与 l：2 块茎干物质积累 量始终大于 3：2 和 1：1：1。而 1：l 与 1：2相比较，淀粉积 累期 直至 收 获时，l：l 块茎 干物 质积 累量 始 终高 于 l：2。2 2 氮肥追施 时期对马铃薯干物质积 累的影响 对营养器官积累干物质综合调控，可以促进干物 质在块茎中的积累。块茎膨大期 以前，保证营养器官 有适宜的干物质积累，有利于植株形成一定的丰产架；块茎膨大期内，保持地上部干物质积累量稳定在一定 范围内，有利于为块茎积累干物质提供更多的同化产 物；进入淀粉积累期以后，促使地上部干物质向块茎转 运，有利于提高块茎的产量和干物质含量。如图2所示，基追 比相 同时，块茎形成末期 以后，块茎形成末期追肥 的B处理(1：I B和 1：2 B)地上部干 物质积累量增长加快，逐渐超过形成初期追肥的A处 理(1：I A和 l：2 A)，并在之后 的各时期始 终大于 A处 理，所以B处理更具备丰产基础。A处理地上部干物 重从块茎膨大后期开始下降，块茎干物质积累量增长 缓慢；而B处理地上部干物重在块茎膨大后期保持平 稳，直到淀粉积累期才下降，块茎干物质积累量增长较 快，最终 B处理块茎干物质积累量高于A处理。2 3氮肥基追比例及追施 时期对马铃薯干物质积 累速 率的影响 如 图3 所示，1：1 B、1：2 B、3：2 与 l：l：1 地上部干物质 积累速率为双峰曲线，峰值分别 出现在块茎形成期及 块茎膨大后期，以块茎形成期峰值最高，在 图3中由曲 线 l 表示；1：1 A、l：2 A地上部干物质积累速率为单峰曲 线，峰值出现在块茎形成期，由曲线 2 表示。3：2块茎 干物质积累速率从块茎形成开始一直持续升高，在图 3 中由曲线3 表示；其他5 个处理块茎干物质积累速率 表现为慢_ 快 慢的趋势，由曲线4 表示。1：I B、l：2 B、3：2 和 1：1：1 地上部干物质积累速率在 4 2 0 8 6 4 2 O O 8 6 4 2 O u I 暑)r軎 峰 4 2 O 8 6 4 2 O 8 6 4 2 O N 看)删 躐 王 弘等：氮肥基追比例及追施时期对马铃薯干物质积累分配及产量的影响 2 2 9 (P 0 0 5)；1：1：1 单株结薯数与单株薯重均最低。1：1：1 与 1：2 B的块茎干物质含量显著低于其他处 理 0 0 5)，但各处理间比重差异不显著。由此说明 在后期追肥不会降低块茎中淀粉含量，但若在块茎形 成末期追施 占总氮量 2 3的氮肥或在膨大初期追肥会 显著降低块茎中干物质含量。3结论 马铃薯产量 的近 6 0 是在块茎膨大期形成 的，延 缓块茎膨大期营养器官的衰老、满足植株对氮素的需 求 能有效增加块茎产量。选择合适 的基追肥 比例，可 以保证营养器 官合理发育。因此，在块茎形成末期适 量追施氮肥，可以延长植株茎叶持绿期，有利于淀粉积 累期干物质及时转移，促进块茎的干物质积累，保证块 茎 品质，从根本上提高块茎产量。若追肥量过大或追 肥时期过晚，会降低产量及块茎干物质含量，但对薯块 淀粉含量没有显著影响。本试验研 究得 出，总施氮量 为 1 8 0 k g h m2 情况下，在块茎形成末期采用 1：1 基追比 例追肥最有利于马铃薯产量和产量构成因素的提高，块茎品质较优。4讨论 4 1氮肥分期施用与马铃薯产量及品质 V o s 发现，马铃薯苗期及淀粉积累期以后，从土壤 中吸收的氮素极少，因此氮素 的供应应该主要集 中在 块茎形成期和块茎膨大期u”。保证关键时期氮肥 的合 理供应，可 以满足块茎生长的需求，有利于提高产量，若施肥方法与需氮规律不吻合，则会 降低块茎产量及 块茎 中干物质含量n 。多位学者的试验结果均表明，在相 同氮肥水平条件下，适量施用基肥氮n 、提高追肥 比例、推迟追肥时间f，有利于促进块茎的生长，从而 提 高马铃薯产量。本研究中，1：1、1：2 与 3：2 相 比，追肥 比例有所提高，干物质在块茎中的分配比例显著增大，最终提高 了块茎产量及商品薯率。而分别选用 l：1 或 1：2 基追比例，在同一时期进行追肥 的处理之 间产量差 异极小；选取同一基追比例，不同时期进行追肥的处理 之间产量差异较大。结果表 明，在适宜的氮肥基追 比 例范围内，追施时期对产量影响更显著，且块茎形成末 期追肥效果更佳。保证前期氮素供应情况下，在块茎形成末期追施 1 2 氮肥 能显 著提 高块茎产量及商 品薯率，且不会 降 低块茎 品质，但若追氮量达到总氮量的2 3 时，则会 降 低块茎干物质含量 0 0 5)；追肥时期过晚或基肥 比 例偏 大都不利于马铃薯地上部干物质 向块茎 的转运 和积累，会导致收获指数下降 0 0 5)，从而降低 产量。4 2干物质积累分配与马铃薯产量形成 马铃薯块茎产量 的9 0 以上来 自光合产物，块茎 干物质积累量越大，产量则越高n 。因此在满足前期 茎叶生长 的基础上，协调干物质在块茎及地上部营养 器官的合理分配，有利于块茎更快、更多的积累干物质。本研究中，3：2 地上部及块茎干物质积累趋势与形成末 期追肥的B处理相似，但块茎膨大后期 3：2 地上部干物 质积累量显著高于B处理，而块茎干物质积 累量一直 最低。这说明，保持营养器 官块茎膨大期 内的干物质 积 累量稳定在一定范围内，并在进入淀粉积 累期后促 进其快速 下降至一定水平，有利于积累在营养器官中 的干物质 向块茎转运，从而提高产量。但若块茎膨大 后期营养器官仍有大量干物质积累，虽然淀粉积累期 地上部干物重 明显 降低，但还是会导致块茎干物质积 累速率下降。4-3外界 因素与氮肥施用效果 本研究中，出苗后 5 8 7 4 天期间，1：1：1 地上部干物 质积累出现负增长，块茎干物质积累速率较快：而苗后 7 4天至 收获时，该处理地 上部干物质积 累量开始增 加，块茎干物质积累速率反而降低。由各器官干物质 积累情况可知，出苗后5 8 7 4天期间，该处理 田间植株 生长繁茂，叶片相互遮挡，通风透光不 良，植株叶片脱 落明显。块茎的干物质积累表现 出先快后慢的状态可 能是由于出苗后 5 8 天进行第 2 次追肥后持续性间歇大 量降 导致 的。尿素在通气条件下、土壤含水量为 田间持水量 5 0 时水解速率较快，而淹水条件下水解 速率大幅度降低阱 。本试验在苗后 5 8 7 4天期间，恰 逢雨季，土壤大部分 时间处于淹水条件、通气不 良，可 能抑制了尿素的水解，直至土壤含水分逐渐降低后，追 施的尿素才得 以发挥作用。因此，在苗后 5 8 7 4 天期 间，1：1：1 处理 由于 田问郁 闭早衰，使茎叶中储存物质 开始向块茎转移，使块茎干物质积累速率较高，而 当 大量氮素被水解释放时，植株又开始恢复营养生长，使 地上部大量积累干物质，向块茎转运不 良，导致块茎干 物质积累速率较慢，由此可见，氮肥追施时期直接影响 植株茎叶和块茎 的生长而影响块茎 的产量，若在块茎 膨大中后期再增加氮素供应，可能会促进茎叶生长而 影响块茎的膨大。参考文献【l】杨丽辉，蒙美莲，陈有君，等 肥料配施对马铃薯产量和品质的影响【J 中国农学通报，2 0 1 2，1 2 9(2)：1 3 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o e m B C，Vi t o s h M LI nfl u e n c e of a p p l i e d nit r og e n o n p o t a t o P a r t I I：Re c o v e r y and p a r t i ti o n i n g o f a p p l i ed n itr o g e n A me ri c an P o tat o J o u r n a l，1 9 9 5，7 2：7 3-8 4 郭玉锋，龙江雨，仲伟锋 黑龙江省马铃薯生产现状及发展对策 J】中国马铃薯，2 0 1 0，2 4(4)：2 5 2 2 5 4 V os J S p l i t n i t r o g e n a p p l i c a t i o n in p o tat o：Effe c t s o n a c c u mu l mi o n o f n i tro g e n an d d r y ma t t er i n the c r o p an d o n the s o i l n i t r og e n b u d g e t J J o u r n a l o f Ag r i c ult u r e S c i e n c e，1 9 9 9，1 3 3：2 6 3 3 7 4 董茜，郑顺林，李国培，等 施氮量及追肥比例对冬马铃薯块茎品质 形成的影响【J】西南农业学报，2 0 1 0，3(5)：1 5 7 1-1 5 7 4 吕慧峰，王小晶，陈怡 氮磷钾分期施用对马铃薯产量和品质的影 响【J】中国农学通报，2 0 1 0，2 6(2 4)：1 9 7 2 0 0 孙磊，刘向梅，谷浏涟，等 施氮时期对马铃薯钾积累分配及块茎级 别的影响 J】作物杂志，2 0 1 3，2：1 0 0 1 0 4 S h i l l i t o R M，T i ml i n D J，Fl e i s h e r D，e t a 1 Yi e l d r e s p o ns e o f p o t a t o t o s p a t i a l l y p a t t e r n e d n i tr o g e n a p p l i c a t i o n J Ag r i c u l t u r e，Ec o s y s t 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