吳桓銳 鄭子健 仲啟艷 江解增 繆旻珉
(揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院,揚(yáng)州 225009)
芋[Colocasia esculenta (L.) Schott]為天南星科芋屬植物,有魁芋、多子芋、魁子兼用芋、多頭芋4種類型,其含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、維生素B、維生素D、花青甙、甾醇,是一種具有豐富營(yíng)養(yǎng)的功能性食品,在世界上被廣泛栽培[1]。在芋的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培中,張富春[2]認(rèn)為施肥應(yīng)氮鉀并重,程紹義[3]等認(rèn)為芋的需肥規(guī)律為宜多鉀少磷,李琳[4]和宋春鳳[5]提出在芋栽培中鉀肥的影響大于氮肥,但李琳推薦的氮磷鉀肥施用比例為20∶6.27∶10.2,宋春鳳則認(rèn)為以13.64∶54.65的氮鉀比施肥的芋產(chǎn)量最高。為了探究芋球莖膨大期的施肥方案,筆者以多子芋品種“湖北綠梗芋”為試驗(yàn)材料,根據(jù)根莖類作物“前期重氮肥促地上部生長(zhǎng)、盛期重鉀肥促養(yǎng)分向下運(yùn)輸促產(chǎn)品器官膨大”的一般原理,進(jìn)行了在球莖膨大初期和膨大盛期施用不同比例高鉀復(fù)合肥對(duì)芋產(chǎn)量和品質(zhì)的影響試驗(yàn),現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
試驗(yàn)于2020年在揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜試驗(yàn)田中進(jìn)行,試驗(yàn)田土壤質(zhì)地為輕壤,微團(tuán)狀結(jié)構(gòu),速效氮含量為104.62 mg/kg,全氮含量為0.63 g/kg,速效磷含量為61.93 mg/kg,全磷含量為0.13 g/kg,速效鉀含量為84.83 mg/kg,全鉀含量為10.87 g/kg。
供試多子芋品種為“湖北綠梗芋”,于2020年4月13日田間撒施基肥,每667 m2施菜籽餅(氮磷鉀比例為3.14∶1.63∶0.97) 200 kg、雅苒瑞佳硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=13-4-25)50 kg,耕翻2次后,開溝作畦(畦面寬80 cm,畦溝寬30 cm、溝深30 cm),畦面覆蓋幅寬為1.2 m的黑色地膜,然后于5月18日在畦面上按行株距50 cm×50 cm雙排種植預(yù)先在大棚內(nèi)培育的株高為40 cm左右的芋苗,芋苗根頸部栽插深度約15 cm,然后掐除展開的葉片,以減少葉片蒸騰失水,保證栽插成活率。移栽后經(jīng)常進(jìn)行溝灌水,以保持田間土壤濕潤(rùn),10月中旬芋苗地上部長(zhǎng)勢(shì)明顯減弱后停止灌水。其余田間管理措施同常規(guī)。
試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)追肥處理,于6月10日(發(fā)棵期)、7月15日(膨大初期)、8月25日(旺盛生長(zhǎng)期)和9月5日(膨大盛期)進(jìn)行追肥,追肥時(shí)折算單株施肥量在兩株芋苗中間深施,其中第1次和第3次追肥只追施氮肥,每667 m2追施尿素20 kg;第2次和第4次追肥按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)施用不同氮磷鉀比例的復(fù)合肥。其中,T1處理為每667 m2施用住商高濃度硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=15-8-23)10 kg,T2處理為每667 m2施用雅苒苗樂硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=12-11-18)10 kg,T3處理為每667 m2施用巴西蕾諾高鉀型特種肥(N-P-K=11-8-44)10 kg,T4處理為每667 m2施用雅苒瑞佳硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=13-4-25)10 kg。每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)小區(qū)面積為2.75 m2(2.5 m×1.1 m)、種植10株芋苗,小區(qū)之間間隔20 cm。
于2020年11月1日進(jìn)行采收,按小區(qū)對(duì)子芋和母芋分別采收稱重,然后從每個(gè)小區(qū)的子芋中隨機(jī)選取200 g左右的子芋球莖,削皮后測(cè)定其鮮重和體積,切片后置于105 ℃烘箱中殺青30 min,最后于75 ℃烘箱中烘至恒重,稱取干重,測(cè)定單位體積干物質(zhì)重量(計(jì)算公式:?jiǎn)挝惑w積干物質(zhì)重量=干重÷體積)。用植物粉碎機(jī)粉碎子芋后過100目篩,然后采用高氯酸-蒽酮比色法測(cè)定總淀粉含量[6],采用硝酸鋁絡(luò)合分光光度法測(cè)定總黃酮、總酚、DPPH的抗氧化性[7]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件和DPS 7.05軟件進(jìn)行分析,使用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性比較。
多子芋品種“湖北綠梗芋”的主要產(chǎn)品為子芋。由表1可知,各處理子芋產(chǎn)量差異不顯著,T1處理的子芋產(chǎn)量最高,每667 m2為1 177.15 kg,說明住商高濃度硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=15-8-23)對(duì)子芋有一定的增產(chǎn)效果;子芋和母芋總產(chǎn)量也以T1處理為最高,每667 m2為2 614.00 kg,說明住商高濃度硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P-K=15-8-23)促進(jìn)地上部養(yǎng)分向地下器官輸送的效果最好,故在芋栽培過程中應(yīng)注重氮鉀肥并施。T3處理的子芋產(chǎn)量占比最高,為53.68%,說明加大鉀肥用量能進(jìn)一步促進(jìn)地下部球莖養(yǎng)分由母芋向子芋輸送再分配。
表1 不同高鉀復(fù)合肥對(duì)“湖北綠梗芋”產(chǎn)量的影響
由表2可知,反映子芋組織緊實(shí)度和煮熟后口感的干物率和單位體積干物重均以T1處理最高,這說明T1處理的子芋干物質(zhì)含量較高。從子芋的總淀粉含量來看,各處理間總淀粉含量差異不顯著,說明施用過高鉀肥比例的復(fù)合肥作追肥也不一定能促進(jìn)多子芋的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
表2 不同高鉀復(fù)合肥對(duì)“湖北綠梗芋”子芋主要商品性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
植物的抗氧化活性通常被認(rèn)為與黃酮、總酚含量相關(guān)。由表3可知,各處理子芋的黃酮含量、總酚含量和DPPH抗氧化性指標(biāo)差異顯著,且均以T1處理為最高,說明合適的氮鉀肥比例可以提高植物的抗氧化活性。
表3 不同高鉀復(fù)合肥對(duì)“湖北綠梗芋”子芋主要功能性成分含量的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,在多子芋品種“湖北綠梗芋”的栽培中,于基肥、多子芋膨大初期和盛期適當(dāng)加大鉀肥用量,生長(zhǎng)期間的其他追肥時(shí)間僅追施氮肥,也能使子芋獲得較高的產(chǎn)量和品質(zhì),同時(shí)管理方便,可降低生產(chǎn)成本,但過高鉀肥比例不一定能促進(jìn)多子芋的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
在芋栽培中,氮鉀肥存在顯著的交互效應(yīng),施肥時(shí)宜多鉀少磷[3-5],芋對(duì)鉀的吸收強(qiáng)度呈單峰曲線,鉀肥可以促進(jìn)芋的生長(zhǎng),增強(qiáng)其葉片抗衰老能力,提高子芋產(chǎn)量及其氨基酸、淀粉的含量[8-9]。但是,過多施用鉀肥會(huì)提高子芋可溶性多糖含量,影響其植物組織的緊實(shí)度和口感[10-11]。李琳[4]研究表明,在一定范圍內(nèi)芋產(chǎn)量隨氮、鉀肥施用量的增加而增加,但過多施用氮、鉀肥會(huì)使芋產(chǎn)量和品質(zhì)下降,產(chǎn)量最高的氮磷鉀肥施用比例為是20∶6.27∶10.2,氮鉀肥比約為2∶1;但宋春風(fēng)[5]研究認(rèn)為氮鉀肥施用比例為13.64∶54.65的施肥方案可以使子芋獲得最高產(chǎn)量,氮鉀肥比接近1∶4。本次試驗(yàn)結(jié)果表明,進(jìn)一步提高氮肥用量,并在球莖膨大期追施高鉀復(fù)合肥,以氮磷鉀肥比為15∶8∶23處理的子芋產(chǎn)量和品質(zhì)較好。這與試驗(yàn)地土壤本底值有一定關(guān)系,李琳試驗(yàn)時(shí)土壤速效鉀含量為77.3 mg/kg,宋春鳳試驗(yàn)中土壤速效鉀含量高達(dá)204 mg/kg,而本試驗(yàn)中土壤速效鉀含量為84.83 mg/kg,因此,在芋栽培中的施肥方案應(yīng)根據(jù)種植田塊土壤基礎(chǔ)肥力以及不同生長(zhǎng)階段群體長(zhǎng)勢(shì)情況而確定。
磷肥對(duì)作物的產(chǎn)量也有顯著影響。磷肥施用過多,會(huì)減少作物對(duì)氮、鉀的吸收,同時(shí)土壤中離子濃度高,會(huì)導(dǎo)致水勢(shì)降低,根系吸水困難,伸展緩慢,地上莖葉生長(zhǎng)受阻,地下部分增長(zhǎng)量減少,從而造成作物減產(chǎn)[12-13]。本試驗(yàn)中,磷肥施用量最高的氮磷鉀肥比例為12∶11∶18的處理,其主要產(chǎn)品子芋的產(chǎn)量也較低,這在一定程度上體現(xiàn)了這一趨勢(shì)。同時(shí),磷肥施用過多會(huì)影響淀粉合成,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)施磷量最高的氮磷鉀肥比例為12∶11∶18的處理中子芋的淀粉含量最低,這與Ciecko Z等[14]研究結(jié)論一致。因此,在芋栽培中應(yīng)盡可能減少磷肥施用。
本次試驗(yàn)分別在芋球莖膨大初期和膨大盛期施用氮磷鉀復(fù)合肥,這樣既能有效保持芋植株地上部正常生長(zhǎng),又能確保芋的營(yíng)養(yǎng)從莖葉向地下部球莖輸送,促進(jìn)芋的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。但此次試驗(yàn)并未設(shè)置全程施鉀作為對(duì)照,后續(xù)試驗(yàn)應(yīng)結(jié)合土壤中氮、鉀的本底值,設(shè)置全程施鉀作為對(duì)照,并針對(duì)不同類型及其品種對(duì)氮鉀的耐受性開展進(jìn)一步研究。