胡新元，羅愛(ài)花，陸立銀，謝奎忠

（甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)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(zhì)、脂肪、粗纖維和各種維生素[1～3]。隨著人們對(duì)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的了解和市場(chǎng)的需求不斷擴(kuò)大，馬鈴薯優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)越來(lái)越受到重視。目前，在定西市適宜種植高效專(zhuān)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(chǎng)前景廣闊的早熟馬鈴薯品種LK99播種面積很小，市場(chǎng)供應(yīng)不足，栽培技術(shù)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(duì)適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要尤為重要。施肥是提高馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)以及增加經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。然而，馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)施肥方面的研究主要集中在大量元素配施對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響方面[7～8]，針對(duì)甘肅隴中旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)馬鈴薯栽培的營(yíng)養(yǎng)、需肥規(guī)律研究不足，本試驗(yàn)研究了旱作栽培條件下中早熟馬鈴薯LK99在整個(gè)生育期間大中微量元素的吸收、積累、分配和轉(zhuǎn)移情況，旨在為指導(dǎo)旱作馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

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

1.2 試驗(yàn)材料與處理

試驗(yàn)以中早熟馬鈴薯LK99一級(jí)種為材料，設(shè)置2 個(gè)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(zhǎng) 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(jié)合培土追施，其余全作為基肥施入。田間管理同當(dāng)?shù)兀诂F(xiàn)蕾期用25%虱雷（吡蟲(chóng)·異丙威）開(kāi)始防治蚜蟲(chóng)，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(cè)定項(xiàng)目

①植株養(yǎng)分吸收測(cè)定 在馬鈴薯生育期分別于出苗后 25，45，65，85，105 d 取鮮樣進(jìn)行植株養(yǎng)分含量的測(cè)定。馬鈴薯干樣用HSO4－H2O2消化，常規(guī)方法測(cè)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(jié)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(cè)定 收獲前分小區(qū)選擇30株生長(zhǎng)健壯植株，挖出薯塊稱(chēng)質(zhì)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(jí)種干物質(zhì)積累

2 結(jié)果與分析

2.1 中早熟馬鈴薯LK99干物質(zhì)積累

中早熟馬鈴薯LK99生育期干物質(zhì)積累隨著生育期的推進(jìn)呈現(xiàn) “慢－快－慢”的“S”形變化規(guī)律，而且干物質(zhì)積累速率隨生育期的推進(jìn)呈現(xiàn)單峰曲線變化。出苗后25～45 d馬鈴薯LK99植株干物質(zhì)積累量以及干物質(zhì)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(zhì)積累量、干物質(zhì)積累速率明顯高于T1；65～85 d，LK99干物質(zhì)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(duì)中早熟馬鈴薯品種LK99產(chǎn)量影響，結(jié)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(yíng)養(yǎng)有助于中早熟馬鈴薯LK99一級(jí)種薯商品薯及其產(chǎn)量的提高。

表2 中早熟馬鈴薯LK99一級(jí)種植株養(yǎng)分吸收

2.3 中早熟馬鈴薯LK99植株對(duì)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(guò)根系從土壤中吸收。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，馬鈴薯的養(yǎng)分累積趨勢(shì)和生物量的累積趨勢(shì)基本同步。苗期時(shí)，馬鈴薯體內(nèi)各養(yǎng)分主要分布在莖、葉中，隨著生長(zhǎng)中心的轉(zhuǎn)移，各養(yǎng)分逐漸向塊莖中轉(zhuǎn)移，在塊莖中的分布逐漸上升。試驗(yàn)研究表明，在不同生育時(shí)期馬鈴薯LK99對(duì)N、P、K的吸收從出苗至塊莖膨大是逐漸增加的，整個(gè)植株對(duì)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(duì) N、P、K 素的吸收量來(lái)看，根、莖、葉對(duì) N、P、K 素的吸收呈拋物線，塊莖對(duì)N、P、K的吸收量呈線性上升趨勢(shì)。根、莖對(duì)N、P、K素吸收最大值在出苗后65 d左右，而葉片對(duì)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(zhǎng)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(shì)，大量的N、P、K轉(zhuǎn)移到塊莖中，用于塊莖的形成和貯存。出苗后45～65 d這個(gè)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(zhuǎn)為莖葉和塊莖幾乎各占一半，再轉(zhuǎn)至以塊莖為主；此后，隨著生育期的不斷推進(jìn)，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(yùn)轉(zhuǎn)率排序?yàn)镵＞P＞N。塊莖是P、K的最終貯存庫(kù)。出苗后65 d左右是馬鈴薯氮素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。出苗后45 d左右是馬鈴薯磷、鉀素養(yǎng)分需求的關(guān)鍵時(shí)期。這和Asadi等的研究結(jié)果基本一致[10]，與羅愛(ài)花等[11]對(duì)隴薯5號(hào)馬鈴薯養(yǎng)分吸收規(guī)律的研究結(jié)果略有差異，這可能是品種間對(duì)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(jí)種的根、莖、葉、塊莖對(duì)N素的積累量均較T1高。說(shuō)明大中微量元素配施有利于LK99一級(jí)種馬鈴薯N素積累以及產(chǎn)量的提高。各測(cè)定時(shí)期中早熟馬鈴薯LK99一級(jí)種各器官P素積累量無(wú)一致性表現(xiàn)。與T1相比，生育前期T2處理LK99的根對(duì)K素的吸收量高于T1處理，出苗后的65～85 d莖稈對(duì)K素的吸收量高于T1處理。其他測(cè)定時(shí)期各器官對(duì)K素積累無(wú)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(duì)Fe、Zn、Ca的吸收規(guī)律

中早熟馬鈴薯LK99一級(jí)種生育期間對(duì)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(kāi)始快速增加，之后吸收量趨緩（表2、圖4～6）。從各器官對(duì)中微量元素的吸收量來(lái)看，在整個(gè)測(cè)定期莖、根對(duì)Fe、Zn、Ca的吸收呈單峰曲線變化；葉片對(duì)Fe的吸收呈上升趨勢(shì)；塊莖對(duì)Zn元素的吸收呈線性增加趨勢(shì)，對(duì)Ca的吸收趨勢(shì)表現(xiàn)為下降后略有回升，測(cè)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(shì)。塊莖形成以后，隨著庫(kù)的不斷擴(kuò)大，加速了植株對(duì) Fe、Zn、Ca 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，F(xiàn)e、Zn、Ca元素在塊莖的分配大致呈上升趨勢(shì)，到測(cè)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(duì)Fe、根對(duì)Fe的吸收處理間有差異；葉片對(duì)Fe的吸收峰值出現(xiàn)時(shí)間有差異。T1處理葉片對(duì)Zn的吸收為單峰曲線變化，塊莖對(duì)Zn的吸收呈線性變化至成熟期達(dá)峰值，T2處理塊莖對(duì)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(cè)定期間T2處理LK99的根對(duì)Ca的吸收量大于T1，葉片、莖和塊莖對(duì)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(jí)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(jié)與討論

①養(yǎng)分均衡有利于產(chǎn)量各構(gòu)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(jí)種商品薯率和產(chǎn)量，可增產(chǎn)26%，說(shuō)明適度均衡營(yíng)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(jí)種生育期植株對(duì) 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(zhǎng)發(fā)育各階段的推進(jìn)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(jìn)，吸收的N、P、K 分配開(kāi)始由莖葉轉(zhuǎn)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(zhì)元素的最終貯藏器官。

③人體所需的重要營(yíng)養(yǎng)元素Fe、Zn、Ca主要依靠食物來(lái)攝取。研究表明，整個(gè)生育期LK99植株對(duì)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(cè)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(shì)，到測(cè)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(duì)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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