中圖分類號:S532 文獻標志碼:A 文章編號:2097-2172(2025)04-0353-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2025.04.011
Effects of Magnesium Sulfate Foliar Application on the Potato Yield
BIAN Caiyan1,LI Shicheng1, ZHANG Yongxiang1, CHEN Chao1, GAO Yingping2, DU Lihe3,LEI Yuting1 (1.Gansu General StationofAgro-technology Extension,Lanzhou Gansu 73OO20,China; 2. Zhuanglang Agricultural Extension Centre,Pingliang Gansu 744Ooo, China; 3.Weiyuan County Agricultural Technology Extension Centre,Dingxi Gansu 743OOO, China)
Abstract:Thisstudyinvestigatedtheefectof magnesiumonthepotatoyieldsoas toprovideabasisforthescientific applicationofagnesiumfertilizerinpotatoproductio.Usingtwopotatovarieties,Zhuangshu3andQingshu10,4treatmentswere established:flarsprayingofmagnesiumsulfateat.05,1.50,and1.95kg/ha,andanequalamountofwaterasontrol.fectsf thesetreatmentsonplantheight,marketabletuberratioandyieldwereanalyzedResultsshowedthatfolarapplicationofagesium sulfatesignificantlypromotedplantheightandimprovedbothyieldandtheproportionofmarketabletubers.The.5Og/atreatment showedthe highestvaluesinbothZhuanglangandWeiyuanexperimentalsites,withyieldsof28667.17kg/haand5723.39kg/ha, representing yield increases of 6 . 7 % and 5 . 5 % over the water control,respectively.The marketable tuber ratios were 8 4 . 3 % and 7 6 . 9 % ,respectively,whichwere9.4and9.2percentagepointshigherthanthecontrol.Therefore,foliarapplicationof1.50kg/ha magnesiumsulfateismorefavorableforincreasing plantheight,marketabletuberrate,andyieldof potatoes in Zhuanglangand Weiyuan Counties,and is recommended for promotion in potato production.
KeyWords:Foliar application; Magnesium sulfate;Potato; Yield
鎂作為植物必需的營養(yǎng)元素,參與光合作用和能量轉(zhuǎn)化,促進植物的生長發(fā)育[1-3],近年來有學者把鎂列為僅次于氮、磷、鉀的植物第四大必需元素[4]。這一觀點的提出,反映了鎂在植物生長和發(fā)育中的重要性。鎂不僅是葉綠素的核心成分,還參與光合作用、酶活性、營養(yǎng)吸收、抗逆性等多種生理過程,促進碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的合成,有助于提高植物對其他營養(yǎng)元素的吸收,尤其是氮和鉀,從而改善作物的整體營養(yǎng)狀況。同時,適量的鎂能夠增強植物對逆境(干旱、鹽堿等)的抵抗能力,有助于提高作物的生存率和產(chǎn)量[5]。因此,在鎂缺乏的土壤條件下合理施用鎂肥對于提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義,鎂肥的種類繁多,其中水溶性鎂肥因其快速被作物吸收,基施和噴施均具有較好的增產(chǎn)效果而備受青睞[6]。生產(chǎn)中也以硫酸鎂和氯化鎂的應用最為廣泛[7]。
甘肅省憑借其獨特的自然條件和政策支持,已經(jīng)成為全國重要的馬鈴薯商品薯生產(chǎn)基地、精深加工基地和優(yōu)質(zhì)種薯繁育基地,種植面積穩(wěn)定在66.67萬 左右,年產(chǎn)鮮薯1200萬t以上[8]。馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實施,為甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇,同時對馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)等各方面提出了更高的要求[9-10],馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展對加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設、實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義。莊浪縣和渭源縣是甘肅省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)[11-12],在馬鈴薯生產(chǎn)中占據(jù)了重要位置。目前,甘肅省馬鈴薯上鎂肥施用還沒有明確標準,因此明確全省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)硫酸鎂的施用效果,為馬鈴薯生產(chǎn)提供科學的施肥建議,幫助合理配置肥料,達到提質(zhì)增效的目的。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗在甘肅省莊浪縣和渭源縣分別進行,其中莊浪試驗點位于莊浪縣通化鎮(zhèn)通邊村,該地區(qū)海拔 1 9 3 8 m ,無霜期 1 3 5 d ,試驗地土壤類型為黑瀘土,耕層土壤含有機質(zhì) 1 4 . 1 g / k g 、水解氮5 3 . 5 m g / k g 、有效磷 8 . 5 m g / k g 、速效鉀 2 4 3 m g / k g 前茬為冬小麥。馬鈴薯生育期內(nèi)降水量 3 9 1 . 8 m m ,6 0 % 的降水集中在8一10月,平均氣溫 。渭源試驗點位于渭源縣五竹鎮(zhèn)五竹村,該地區(qū)海拔 2 2 0 9 m ,無霜期 1 3 0 d ,試驗地土壤類型為黑麻土,耕層土壤含有機質(zhì) 6 1 . 4 5 g / k g 、全氮2.19g/kg、有效磷 3 1 . 8 6 m g / k g 、速效鉀 1 7 2 m g / k g ,前茬為馬鈴薯。馬鈴薯生育期內(nèi)降水量為
,6 0 % 的降水集中在7一10月,平均氣溫為
。降水量和平均氣溫如圖1所示。
1.2 供試材料
供試鎂肥德國生躍植物增長劑硫酸鎂,由甘肅隴臺綠色無抗養(yǎng)殖有限公司提供。指示馬鈴薯品種莊浪試驗點為莊薯3號,由提供;渭源試驗點為青薯10號,由提供。
1.3試驗方法
試驗共設4個處理,分別為噴施硫酸鎂1.05 (T1)、
(T2)、
,各處理兌水量均為
。以等量清水噴灑為對照(CK)。從出苗期開始每隔30d噴施1次硫酸鎂,共噴3次,T1、T2、T3處理每次用量分別為0.35、0.50、
。試驗采用大區(qū)對比試驗設計,大區(qū)面積
,莊浪試驗點采用黑色全膜壟作穴播栽培模式種植,4月22日起壟覆膜,4月30日播種,株距
,行距 5 5 c m ,種植密度55050株
,10月7日收獲。渭源試驗點采用全膜雙壟溝播栽培模式種植,4月27日起壟覆膜,4月28日播種,株距
、行距 6 0 c m ,種植密度55500株
,10月12日收獲。其他田間管理均同當?shù)卮筇?。生育期觀察當?shù)氐臍鉁睾徒邓俊?/p>
1.4測定指標及方法
分別于馬鈴薯生育期觀察記載出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期。采用直尺從莖基部到植株最高點的垂直高度測量株高。采用張立功等[]的方法統(tǒng)計大中薯率,試驗收獲前按3點取樣法,每點取5株調(diào)查單株結(jié)薯數(shù)量和單株塊莖重量,塊莖大小按大薯大于 1 5 0 g 、中薯 7 5 ~ 1 5 0 g 、小薯小于75g標準統(tǒng)計。成熟后按大區(qū)單收計產(chǎn)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
試驗數(shù)據(jù)用Excel2003進行統(tǒng)計分析,用SPSS17.0軟件進行方差分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同處理對馬鈴薯生育期的影響
從表1可以看出,不同處理對馬鈴薯全生育期有一定的影響。莊浪縣試驗點馬鈴薯生育期以T2處理最長,為 1 5 4 d ,成熟最晚,于10月1日成熟;T3、T1處理生育期分別為148、146d;CK生育期最短,為 1 4 3 d ,于9月20日成熟,成熟最早。渭源縣試驗點馬鈴薯生育期噴施不同濃度硫酸鎂處理均為 1 6 0 d ,均于10月5日成熟;CK處理最短,為 1 5 8 d ,于10月3日成熟。
2.2不同處理對馬鈴薯株高的影響
從表2可以看出,莊浪縣試驗點噴施不同濃度硫酸鎂馬鈴薯株高與CK相比均有不同程度增加?,F(xiàn)蕾期噴施硫酸鎂后株高較CK增加 2 . 0 ~ 9 . 0 cm,其中以T2處理最高,為 6 2 . 0 c m ;其次是T1處理,為 5 6 . 0 c m 。開花期噴施硫酸鎂后株高較CK增加 2 . 0 ~ 4 . 0 c m ,其中以T2處理最高,為 ;T1和T3處理均為
。成熟期噴施硫酸鎂后株高較CK增加
,其中以處理T2最高,為 1 1 2 . 0 c m ;其次是T3處理,為
。方差分析結(jié)果顯示,現(xiàn)蕾期和開花期T2處理與T1、T3處理和CK差異均達顯著水平,T1、T3處理間差異不顯著;成熟期各處理間差異均達顯著水平??梢娗f浪縣試驗點在現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期噴施適量硫酸鎂均能顯著提高馬鈴薯株高。
渭源縣試驗點現(xiàn)蕾期噴施硫酸鎂后株高以T2處理最高,為 4 3 . 3 c m ,較CK增加 0 . 6 c m ;其次是CK,為 。開花期噴施硫酸鎂后株高以
T2 處理最高,為 5 5 . 6 c m ,較CK增加 1 . 3 c m ;其次是T3處理,為 5 4 . 7 c m ,較CK增加 0 . 4 c m 。成熟期噴施硫酸鎂后株高較CK增加 1 . 8 ~ 9 . 9 c m ,其中以T3處理最高,為 9 6 . 8 c m ;其次是T2處理,為 9 2 . 3 c m 。方差分析結(jié)果顯示,現(xiàn)蕾期和開花期各處理間差異均不顯著;成熟期T3處理與其余處理差異顯著,T2處理與T1處理、CK差異顯著,T1處理與CK間差異不顯著??梢娢荚丛囼烖c在成熟期噴施適量硫酸鎂能顯著提高馬鈴薯株高。
2.3不同處理對馬鈴薯大中薯率的影響
試驗表明(表3),噴施不同濃度硫酸鎂的馬鈴薯大中薯率與CK相比均有明顯增加。莊浪縣和渭源縣試驗點的大中薯率均以T2處理最高,分別為8 4 . 3 % 、 7 6 . 9 % ,分別較CK增加9.4、9.2個百分點。莊浪縣T1處理次之,為 7 8 . 6 % ,較CK增加3.7個百分點;T3處理最低,為 7 7 . 4 % ,較CK增加2.5個百分點。渭源縣T3處理次之,為 7 1 . 1 % ,較CK增加3.4個百分點;T1處理最低,為6 8 . 8 % ,較CK增加1.1個百分點。
2.4不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響
從表4看出,噴施不同濃度的硫酸鎂馬鈴薯產(chǎn)量與CK相比均有明顯增加。莊浪縣和渭源縣試驗點馬鈴薯折合產(chǎn)量均以T2處理最高,分別為28 667.17、 ,分別較CK增產(chǎn) : 6 . 7 % 15 . 5 % ;T1處理次之,分別為27734.63、55740.63
,分別較CK增產(chǎn) 3 . 2 % 、 2 . 7 % ;T3處理最低,分別為27001.50、
,分別較CK增產(chǎn) 0 . 5 % 、 2 . 0 % 。對產(chǎn)量進行方差分析結(jié)果顯示,莊浪縣試驗點T2處理與其余處理差異顯著;T1處理與T3處理、CK之間差異顯著;T3處理與CK差異不顯著。渭源縣試驗點T2處理與其余處理差異顯著;T1處理與T3處理差異不顯著,與CK差異顯著;T3處理與CK差異顯著。可見,在莊浪試驗點和渭源試驗點噴施適量硫酸鎂均能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量。
3討論與結(jié)論
株高是作物生長量的基本指標,在實際栽培過程中,株高的變化在衡量技術(shù)措施效果中,具有重要的參考意義[14]。本研究中,在成熟期噴施適量硫酸鎂能顯著提高馬鈴薯株高,噴施不同濃度硫酸鎂在一定程度上提高馬鈴薯大中薯率,莊浪縣、渭源縣試驗點的大中薯率均以噴施硫酸鎂 處理最高,分別為 8 4 . 3 % 、 7 6 . 9 % ,分別較對照清水噴灑增加9.4、9.2個百分點。這與孫繼英等[i5]研究結(jié)果類似。
施鎂能顯著提高大多數(shù)作物的產(chǎn)量[16],在蔬菜作物上及時補充鈣、鎂以及施用不同類型的鈣、鎂肥,對于增加蔬菜產(chǎn)量和提高產(chǎn)品中的營養(yǎng)元素具有顯著作用[17]。施用硫酸鎂和氧化鎂提高烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的效果明顯優(yōu)于其他鎂肥[18-19]。增施鎂肥在提高小麥和玉米產(chǎn)量的同時,增加了籽粒中粗蛋白和面筋含量[20]。施用鎂肥對多種作物的產(chǎn)量提升效果顯著,花生和大豆產(chǎn)量增加 2 5 % ~ 4 0 % ,烤煙和茶葉的產(chǎn)量增加 2 0 % ~ 2 5 % ,水稻產(chǎn)量增加 。本研究中,噴施適量硫酸鎂能有效提高馬鈴薯產(chǎn)量,莊浪縣、渭源縣試驗點馬鈴薯產(chǎn)量均以噴施硫酸鎂
處理最高,分別為
,較對照清水噴灑增產(chǎn) 6 . 7 % 、 5 . 5 % ;而噴施硫酸鎂
(低鎂肥用量)處理時,馬鈴薯產(chǎn)量分別為27734.63、
,較對照清水噴灑增產(chǎn) 3 . 2 % !2 . 7 % ,產(chǎn)量增幅有所降低;噴施硫酸鎂
(高鎂肥用量)處理時,產(chǎn)量分別為27001.50、
,較對照清水噴灑分別增產(chǎn) 0 . 5 % /2 . 0 % ,產(chǎn)量增幅有所降低。這與何忠俊等[22]、徐暢等[23]研究結(jié)果相似
綜上所述,在莊浪縣和渭源縣試驗點噴施硫酸鎂 更有利于馬鈴薯株高、大中薯率和產(chǎn)量增加。因此,在馬鈴薯生產(chǎn)上,硫酸鎂噴施量應以
為宜。
參考文獻:
[1]HUBER S C, MAURY W.Effects of magnesium on intactchloroplasts:I. Evidence for activation of(sodium)potassium/protonexchangeacrossthechloroplastenvelope[J]. PlantPhysiology,1980,65(2):350-354.
[2]RAO I M, SHARP R E, BOYER J S. Leaf magnesiumalters photosynthetic response to low water 43 potentialsinsunflower[J]. Plant Plysiol,1991,95:1189-1196.
[3]MAURY W J, HUBER S C, MORELAND D E. Effects ofmagnesium on intact chloroplasts:II. Cation specificityand involvement of the envelope ATPase in (sodium)potassium/proton exchange across the envelope[J]. PlantPhysiology,1981,68(6): 1257-1263.
[4]汪洪,褚天鐸.植物鎂素營養(yǎng)的研究進展[J].植物學通報,1999,16(3):245-250.
[5]郭建國.肥用量對水稻中浙優(yōu)8號產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].福建稻麥科技,2023(41):15-18.
[6]LI J, MUNEER M A, SUN A H, et al. Magnesium appli-cationimproves the morphology,nutrients uptake,photo-synthetictraits,andqualityoftobacco(Nicotiana tabacumL.)under cold stress[J].Frontiers in Plant Science,2023,14:1078128.
[7]耿國濤,葉曉磊,等.基施硫酸鎂和氯化鎂對油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J/OL].土壤學報,1-12(2025-03-18).https: /link.cnki.net/urlid32.1119.P.20240705.1445.002.html.
[8]張美蘭,郭世乾,賈蕊鴻,等.甘肅省馬鈴薯種植適宜性評價及影響因素分析[J].寒旱農(nóng)業(yè)科學,2023,2(8):731-735
[9]朱永永,趙婧,趙貴賓,等.旱作區(qū)富鋅馬鈴薯綠色高質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)[J].寒旱農(nóng)業(yè)科學,2023,2(2):145-147.
[10]王愛民.高原干旱區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)布局特征及可持續(xù)發(fā)展策略LJ].寒旱農(nóng)業(yè)科學,2023,2(3):209-212.
[11]呂健菲,孫一文,王澳雪,等.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的農(nóng)民增收帶動效應分析——以甘肅省定西市為例[J].中國馬鈴薯,2023,37(6):560-572.
[12]賀曉霞,吳永斌.莊浪縣馬鈴薯微型薯霧培生產(chǎn)技術(shù)[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2017(2):89-91.
[13]張立功,馬淑珍.黃土丘陵區(qū) (莊浪)旱作馬鈴薯全膜覆蓋關(guān)鍵技術(shù)集成研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014,32(5):84-92.
[14]石銘福.不同類型肥料追施對馬鈴薯生長特征、產(chǎn)量構(gòu)成及品質(zhì)的影響[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學,2018.
[15]孫繼英,王山,肖本彥,等.不同施肥量馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的變化及與產(chǎn)量性狀相關(guān)性的研究[J].安徽農(nóng)學通報,2009,15(11):100-101.
[16]WANG Z, HASSAN M U, NADEEM F,et al. Magnesiumfertilization improves crop yield in most productionsystems: Ameta-analysis[J].Frontiers in Plant Science,2020,10: 495191.
[17]郭鵬程.植物鈣營養(yǎng),植物鎂營養(yǎng).中國農(nóng)業(yè)百科全書——農(nóng)業(yè)化學卷[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1996.
[18]沈思.不同鎂肥種類對煙田鎂含量及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[D].廣州:華南農(nóng)業(yè)大學,2017.
[19]郝尚妍,周嶸,徐宸,等.重慶渝東北植煙區(qū)土壤交換性鈣鎂與土壤屬性的關(guān)聯(lián)特性研究[J].土壤,2023,55(2):288-294.
[20]GREFFEUILLE V, ABECASSIS J, CATHERINE L, et al.Bran size distribution at miling and mechanical andbiochemical characterization of common wheat grainouter layers:A relationship assessment[J].CerealChemistry,2006,83(6):641-646.
[21]黃鴻翔,陳福興,徐明剛,等.紅壤地區(qū)土壤鎂素狀況及鎂肥施用技術(shù)的研究[J].土壤肥料,2000(5): 19-23.
[22]何忠俊,馬青,曾波,等.鎂對滇重樓生長、養(yǎng)分吸收和總皂甙含量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2009,15(4):960-964.
[23]徐暢,高明,謝德體,等.重慶市植煙區(qū)土壤鎂素含量狀況及施鎂效應研究[J」:植物營養(yǎng)與肥料學報,2010,16(2):449-456.