解備濤　張海燕　汪寶卿　段文學(xué)　曲學(xué)勇　張立明

摘要：在大田高氮水條件下，以濟(jì)薯25和濟(jì)薯26為試驗(yàn)材料，在甘薯塊根膨大初期進(jìn)行烯效唑和多效唑葉片噴施處理，研究甘薯產(chǎn)量性狀、干物質(zhì)和營養(yǎng)元素積累及肥料利用效率和收獲指數(shù)的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，與噴清水對照相比，在高氮水條件下植物生長調(diào)節(jié)劑處理顯著降低甘薯地上部的干物質(zhì)積累，促進(jìn)干物質(zhì)向塊根的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高大中薯率進(jìn)而顯著提高甘薯的產(chǎn)量。在大量營養(yǎng)元素積累方面，兩種生長調(diào)節(jié)劑均顯著降低甘薯葉片N、P、K的積累，對莖和葉柄的影響因品種而異;烯效唑和多效唑基本顯著增加塊根N、P、K的積累。兩種生長調(diào)節(jié)劑均顯著提高氮、磷、鉀肥料的收獲指數(shù)，濟(jì)薯25烯效唑處理的磷肥收獲指數(shù)顯著低于多效唑處理，而鉀肥收獲指數(shù)正好相反。

關(guān)鍵詞：甘薯;高氮水;同化物;烯效唑;多效唑;產(chǎn)量;NPK;收獲指數(shù)

中圖分類號：S531.01：S482.8文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2020）03-0060-06

AbstractTo study the effects of different plant growth regulators（PGRs） on the yield characters， dry matter and nutrient accumulation of sweet potato and the changes of nutrient use efficiency and harvest index， a field plot experiment was conducted using two sweet potato cultivars Jishu 25 and Jishu 26 by foliage spraying of uniconazole and paclobutrazol at early stage of tuberous root enlargement under high fertilizer and water conditions. The results showed that compared with CK（spraying water），the PGRs reduced dry matter accumulation of the overground part of sweet potato， promoted the transport of dry matter into root tubers， and increased the large- and medium-sized sweet potato rates， so the yield improved significantly. In terms of the accumulation of large amounts of nutrients， the two PGRs treatments decreased the accumulation of N， P and K in leaves significantly， and the effects on the stem and petiole varied with varieties. Both of the PGRs treatments increased the accumulation of N， P and K in tuber roots. The harvest indexes of N， P and K fertilizers could be improved by PGRs， and the harvest index of P fertilizer under uniconazole treatment was significantly lower than that under paclobutrazol treatment， while that of K fertilizer was the opposite.

KeywordsSweet potato; High nitrogen and water; Assimilation substance; Uniconazole; Paclobutrazol;Yield;NPK;Harvest index

甘薯是世界上重要的糧食、飼料和能源作物。中國每年種植面積約300 萬公頃以上，約占世界甘薯種植面積的三分之一，年產(chǎn)量7 000萬噸以上，占世界甘薯總產(chǎn)量的60%以上，是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國[1]，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，甘薯作為能源作物和健康食品越來越受到重視[2]。近年來，隨著在農(nóng)業(yè)上投入的增加，尤其是化學(xué)肥料投入的增加，土壤中氮元素存在過量趨勢[3，4]。針對這種情況，在甘薯生產(chǎn)中抑制地上部生長的植物生長調(diào)節(jié)劑得到了大量應(yīng)用，其中多效唑和烯效唑在生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。

多效唑（PP333）作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑，具有延緩植物生長，抑制莖稈伸長，縮短節(jié)間、提高產(chǎn)量等效果，多效唑處理甘薯能適當(dāng)抑制薯蔓生長，促進(jìn)薯塊形成，具有明顯的增產(chǎn)作用[5-8];烯效唑（S3307）是一類高效、低毒、低殘留、污染小的植物生長延緩劑，具有調(diào)控內(nèi)源激素平衡，促進(jìn)植物生根、抑制根系伸長，控制植株高度，增強(qiáng)植株抵抗逆境能力等作用[9]，噴施烯效唑可使甘薯地上、地下部協(xié)調(diào)生長，增強(qiáng)甘薯的抗旱耐逆能力，進(jìn)而提高甘薯產(chǎn)量[10-14]。研究表明，烯效唑的使用效果好于多效唑[10，15]， 高氮條件下噴施多效唑?qū)Ω适韷K根淀粉積累和產(chǎn)量的提高具有明顯的調(diào)節(jié)作用[16，17]，但是在高氮肥和水分條件下，烯效唑和多效唑?qū)Ω适砀晌镔|(zhì)積累和養(yǎng)分利用效率的研究尚不多見。本研究通過在甘薯上噴施烯效唑和多效唑試驗(yàn)，分析在高氮水條件下甘薯產(chǎn)量、干物質(zhì)積累及養(yǎng)分吸收利用率等指標(biāo)的變化，旨在提出高氮水條件下提高甘薯養(yǎng)分利用效率的措施，為提高平原地區(qū)高肥力地塊中甘薯氮磷鉀肥料效應(yīng)以及適宜的調(diào)節(jié)劑使用方法提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況及材料

試驗(yàn)于2017—2018年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所濟(jì)南試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土，肥力中等偏上，0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)12.8 g/kg、堿解氮160.5 mg/kg、速效磷60.6 mg/kg、速效鉀151.6 mg/kg。

供試甘薯品種：濟(jì)薯26（國品鑒甘薯2014002）為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所育成的鮮食型甘薯品種;濟(jì)薯25（國品鑒甘薯2016002）為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所育成的淀粉型甘薯品種。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)設(shè)置烯效唑（S3307）、多效唑（PP333）和清水對照（CK） 3個處理，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)為10行區(qū)，壟寬85 cm，行長10 m，小區(qū)面積85 m2。2017年5月22日栽插甘薯秧苗，10月23日收獲，生育期為154 d;2018年6月2日栽插，11月2日收獲，生育期為153 d。秧苗栽插前試驗(yàn)田施尿素750 kg/hm2作基肥，濟(jì)薯26每公頃栽植密度為57 000株，濟(jì)薯25每公頃密度為46 500株，其他管理同常規(guī)大田。栽插后50 d用100 mg/kg烯效唑450 kg/hm2的有效劑量和500 mg/kg多效唑450 kg/hm2的有效劑量進(jìn)行葉片均勻噴施，以噴清水作對照。

1.3測定項(xiàng)目及方法

1.3.1形態(tài)指標(biāo)調(diào)查和產(chǎn)量測定栽后145 d，小區(qū)內(nèi)選取10株，測定每株的分枝數(shù)、最長蔓長、葉片數(shù)，對葉片、莖、葉柄和塊根稱重，并烘干，測定各部位干重。收獲時對每處理的3個小區(qū)進(jìn)行測產(chǎn)，獲得小區(qū)產(chǎn)量平均值，折算鮮薯產(chǎn)量（kg/hm2）;每小區(qū)取10株，按照張?jiān)蕜偟萚18]的方法區(qū)分大、中、小薯，計(jì)算大、中、小薯率。

1.3.2氮磷鉀含量的測定將植株樣品的葉片、葉柄、莖和塊根干樣分別進(jìn)行研磨處理，之后用H2SO4-H2O2消煮， 凱氏定氮法測定全氮含量， 鉬銻抗比色法測定全磷含量，火焰光度計(jì)法測定全鉀含量[19]。

有關(guān)參數(shù)按下列公式計(jì)算：

肥料積累量（g）=植株干物質(zhì)積累總量×植株肥料含量[20];肥料收獲指數(shù)=塊根干物質(zhì)量/肥料積累量[21]。

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行。兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢基本一致，各指標(biāo)及其與年份間的互作不顯著（P>0.05），因此，均采用2018年的平均值進(jìn)行顯著性水平分析。

2結(jié)果與分析

2.1植物生長調(diào)節(jié)劑對產(chǎn)量形成的影響

2.1.1產(chǎn)量從表1可以看出，在高氮水條件下，噴清水對照的濟(jì)薯25和濟(jì)薯26產(chǎn)量較低，而噴施延緩生長的植物生長調(diào)節(jié)劑能顯著提高甘薯產(chǎn)量，其中烯效唑效果更好，與對照相比，2017年濟(jì)薯25和濟(jì)薯26的產(chǎn)量分別提高78.54%和43.34%，2018年兩個甘薯品種的產(chǎn)量分別提高52.32%和37.75%。而經(jīng)多效唑處理的濟(jì)薯25和濟(jì)薯26，2017年產(chǎn)量分別提高40.12%和35.70%，2018年分別提高29.96%和23.14%。兩種植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯產(chǎn)量的提高主要是提高了甘薯大中薯的比例，除2018年濟(jì)薯25兩個調(diào)節(jié)劑處理的大薯率增加不明顯外，2017年兩個品種和2018年濟(jì)薯26的單株大中薯塊數(shù)和重量均顯著高于對照，而相對應(yīng)的小薯塊數(shù)和重量均低于對照。間不同小寫字母表示在5%水平上差異顯著，下同。

2.1.2農(nóng)藝性狀從表2可以看出，兩種植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯的分枝數(shù)無顯著影響，但顯著降低甘薯的蔓長和葉片數(shù)。其中烯效唑處理的濟(jì)薯26蔓長和葉片數(shù)分別下降35.47%和18.01%，濟(jì)薯25分別下降28.78%和13.08%，多效唑處理的濟(jì)薯26蔓長和葉片數(shù)分別下降29.68%和10.72%，濟(jì)薯25分別下降48.82%和16.35%。兩種調(diào)節(jié)劑對濟(jì)薯26的單株薯塊數(shù)沒有顯著影響，但顯著增加濟(jì)薯25的薯塊數(shù)。在高氮水條件下兩種調(diào)節(jié)劑處理顯著提高了薯塊重，烯效唑處理的濟(jì)薯26和濟(jì)薯25分別比對照提高89.58%和88.03%，多效唑處理的分別比對照提高60.83%和71.12%。

2.1.3同化物分配從表3可以看出，在高氮水條件下，烯效唑和多效唑顯著降低甘薯地上部各器官的干物質(zhì)重，而提高甘薯塊根的干物質(zhì)重。與對照相比，烯效唑和多效唑處理濟(jì)薯26葉片干重分別降低32.73%和28.68%，莖干重降低38.19%和19.64%，葉柄干重降低39.87%和26.45%;濟(jì)薯25葉片干重降低31.21%和28.24%，莖干重降低34.30%和22.05%，葉柄干重降低19.61%和9.69%。而濟(jì)薯26烯效唑和多效唑處理的塊根干重分別比對照增加50.49%和58.95%，濟(jì)薯25比對照增加47.65%和34.77%。相對應(yīng)濟(jì)薯26兩種處理的T/R值分別比對照降低58.01%和51.72%，濟(jì)薯25分別比對照降低53.54%和41.92%。

2.2植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯氮磷鉀分配和肥料收獲指數(shù)的影響

2.2.1氮磷鉀分配從表4可以看出，與對甘薯干物質(zhì)重的影響相似，在高氮水條件下，烯效唑和多效唑明顯降低甘薯地上部各器官的N、P、K含量，尤其是葉片中的含量，而明顯提高塊根中的N、P、K含量，多數(shù)差異達(dá)顯著水平。烯效唑處理的濟(jì)薯26葉片N、P、K含量分別比對照降低21.65%、26.67%和33.33%，濟(jì)薯25葉片N、P、K含量分別比對照降低21.47%、46.15%和51.28%;在多效唑處理中，濟(jì)薯26葉片N、P、K含量分別比對照降低25.98%、13.33%和15.00%，濟(jì)薯25葉片N、P、K含量分別比對照降低24.86%、46.15%和48.72%，差異均達(dá)顯著水平。除濟(jì)薯25葉柄的K含量外，烯效唑?qū)Ω适砣~柄中N、P、K含量的影響不顯著;除濟(jì)薯25葉柄的N含量外，多效唑顯著降低甘薯葉柄的N、P、K含量。除濟(jì)薯26莖的P、K含量之外，烯效唑顯著降低濟(jì)薯25莖部的N、P、K含量和濟(jì)薯26莖部的N含量;除濟(jì)薯26的莖部N含量之外，多效唑處理顯著降低濟(jì)薯25莖部的N、P、K含量和濟(jì)薯26莖部的P、K含量。從表4中還可以看出，在烯效唑處理中，濟(jì)薯26薯塊N、P、K含量分別比對照提高68.06%、50.00%和70.59%，濟(jì)薯25薯塊N、P、K含量分別比對照提高15.49%、0和40.88%;在多效唑處理中，濟(jì)薯26薯塊N、P、K含量分別比對照提高66.67%、75.00%和64.71%，濟(jì)薯25薯塊N、P、K含量分別比對照提高22.54%、11.76%和24.69%，除烯效唑處理濟(jì)薯25薯塊的P含量之外，其他處理差異均達(dá)顯著水平，這也證明在高水肥條件下烯效唑和多效唑處理能顯著促進(jìn)礦質(zhì)營養(yǎng)向塊根的轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.2.2肥料收獲指數(shù)從表5可以看出，與CK相比，植物生長調(diào)節(jié)劑顯著提高了甘薯的肥料收獲指數(shù)。其中烯效唑處理濟(jì)薯26的氮肥、磷肥和鉀肥的收獲指數(shù)分別提高80.03%、50.50%和54.92%，濟(jì)薯25的分別提高65.00%、104.43%和68.25%;多效唑處理濟(jì)薯26的氮肥、磷肥和鉀肥的收獲指數(shù)分別提高69.67%、67.11%和83.39%，濟(jì)薯25分別提高49.12%、91.51%和65.09%。

3討論與結(jié)論

植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯產(chǎn)量的提高主要通過提高同化物合成和促進(jìn)同化物向塊根的轉(zhuǎn)運(yùn)兩種途徑[22，23]，噴施多效唑和烯效唑可以提高葉片葉綠素含量和光合速率， 促進(jìn)碳水化合物向塊根的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高干物質(zhì)在塊根中的分配[24]，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量，本試驗(yàn)也驗(yàn)證了此結(jié)果。烯效唑通過影響植物內(nèi)源激素系統(tǒng)，起到調(diào)節(jié)植物生長的作用，植物生長調(diào)節(jié)劑處理部分改變甘薯內(nèi)源激素的變化動態(tài)，促進(jìn)地上部同化物向塊根的轉(zhuǎn)運(yùn)，而提高甘薯的塊根產(chǎn)量，尤其是在高氮水條件下兩種植物生長調(diào)節(jié)劑的作用更為明顯。

研究結(jié)果表明，適宜的氮鉀配比能顯著提高收獲期塊根中氮鉀元素的分配率，從而提高甘薯產(chǎn)量[25，26];一定范圍內(nèi)增加施氮量會增加甘薯肥料氮的轉(zhuǎn)運(yùn)量，但過量施氮可能不利于氮素向塊根的轉(zhuǎn)移[27]，進(jìn)而會使甘薯塊根產(chǎn)量降低。而本試驗(yàn)結(jié)果表明，在高氮水條件下適當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑處理能顯著提高甘薯礦物質(zhì)分配和肥料利用效率，尤其是針對華北的高肥水平原地帶，利用烯效唑和多效唑能顯著抑制夏茬甘薯的地上部生長，促進(jìn)同化物和礦物質(zhì)營養(yǎng)向塊根的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高甘薯產(chǎn)量，這對于提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有明顯的促進(jìn)效應(yīng)。

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