MnSO4叶面喷施对马铃薯产量形成的影响

马光恕，廉 华，林晓影，王彦宏

（黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江 大庆 163319）

随着种植业结构调整，黑龙江省把马铃薯产业列为“两豆一奶”工程和“十五”期间食品工业的发展重点之一。为提高马铃薯产量，在不断引进适宜品种的同时，积极探索高产栽培方法是十分必要的。而提高单产、增强抗病性、增加耐贮性一直是提高马铃薯经济效益、降低生产成本的有效途径。

马铃薯的产量和品质除与品种、种薯质量、土壤性质、田间管理和环境条件等因素有关外，还与田间施肥量关系极大[1]。马铃薯各生育时期，因生长发育阶段不同，所需养分也不同，施肥上以氮、磷肥为主，但应适时适量增施中、微量元素，配合利用叶面肥料，充分协调其地上部与地下部之间的关系，这是马铃薯实现高产、优质的重要措施[2]。

从20世纪60年代以来，大量的田间试验证明，锰肥对多种作物均有不同程度的增产效果[3－4]。研究表明，马铃薯对锰的缺乏极其敏感，缺锰叶绿体的结构会被破坏解体，而大量的锰又会造成植物锰毒害[5]，锰营养的丰缺对马铃薯的生长发育、产量、品质有显著影响[6]。

本试验利用不同浓度的硫酸锰溶液对马铃薯进行叶面喷施，通过研究马铃薯块茎鲜重的变化规律及根系活力、叶绿素含量及光合速率的变化，以期确定硫酸锰对提高马铃薯产量的作用效应，为马铃薯高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

马铃薯品种为克新13号。

试验地在大庆市开发区黑龙江八一农垦大学农学院马铃薯试验基地进行。前茬作物为玉米，秋整地，春起垄。土壤类型为草甸黑钙土，测定0～20 cm耕层土壤基本农化状况：碱解氮含量为184.70 mg·kg－1；速效磷含量为21.40 mg·kg－1；速效钾含量为237.70 mg·kg－1；土壤有效锰含量为38.32 mg·kg－1；土壤pH为7.88；土壤有机质含量为3.12%。

1.2 试验方案

田间布置采用随机区组设计，共3个区组即3次重复，每区组5个处理，另有一个清水对照，各小区等行距种植，行株距 65 cm×24 cm，每小区种植5行，行长10 m，小区面积32.5 m2。2009年5月5日播种，采用机械趟沟人工点播，机械覆土镇压。6月5日出全苗，田间保苗率100%，田间管理如常规，9月1日收获。

试验共设置5个硫酸锰浓度，分别为0.05%（T1）、0.2%（T2）、0.5%（T3）、1.0%（T4）、1.5%（T5），以喷施清水为对照（CK）。现蕾期（约出苗后35 d），各处理按每平方米60 mL第1次喷施；块茎膨大期（约出苗后65 d），按每平方米75 mL第2次喷施。选无风晴朗天气，下午5：00～5：30喷施。

第1次喷施后7 d取样，每14 d取样1次，共取样5次。取样选在晴天上午10：00～11：00时，每次每个小区取生长健壮且处于生育时期的植株4株。叶片选取植株顶部完全展开叶倒数第 4片复叶（即从植株顶部第1片真叶往下数第4片）。

1.3 测定指标与方法

根系活力采用α－萘胺法[7]，叶绿素含量采用乙醇—丙酮混合提取法[8]，光合速率采用ECA便携式光合测定仪（北京益康农业科技发展有限公司生产）测定。

1.4 数据统计分析

数据经整理后，用Excel进行图表制作，用DPS软件（Data Processing System）进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 硫酸锰叶喷对马铃薯根系活力的影响

根系活力是衡量根系新陈代谢活动的强弱，是反应根系吸收能力的一项综合指标。根系特性及发育状况直接关系到马铃薯对土壤养分、水分的吸收，关系到营养物质的贮藏与转化。由不同浓度硫酸锰对马铃薯根系活力的影响（表1）可知：处理后7 d，T2、T3根系活力显著高于CK、T1、T4、T5；处理后 21 d，T3显著高于T5；处理后35 d，T1、T2、T3根系活力显著高于CK、T4、T5，T4、T5根系活力显著低于CK；处理后49 d，T2、T3根系活力显著高于CK、T1、T4、T5；处理后63 d，T1、T2、T3根系活力显著高于CK，T4、T5根系活力显著低于CK，各处理间达显著水平。由此可见，适量硫酸锰可提高马铃薯整个生育期的根系活力，进而提高根系吸收水分及矿质营养的作用，加大对土壤养分和水分吸收，为光合作用提供足够的养分和水分，利于产量的增加。

表1 硫酸锰叶喷对马铃薯根系活力的影响（μg·g-1·h-1Fw）Table1 Effect of manganese sulfate by leaf spray on the potato root activity

2.2 硫酸锰叶喷对马铃薯总叶绿素含量的影响

叶绿素含量高低可以间接了解植株光合能力的大小，各处理叶绿素含量变化基本呈双峰曲线变化，峰值分别出现在处理后21 d和49 d，但是不同处理对马铃薯叶片中叶绿素含量的影响效果有所不同。

如表2所示，处理后7 d，T1、T5叶绿素含量显著低于CK，T2、T3、T4叶绿素含量与CK无显著性差异，处理间无显著性差异；处理后21 d，T3叶绿素含量极显著高于CK、T1、T2、T4、T5，T4叶绿素含量极显著低于CK，T1、T5叶绿素含量显著低于CK，T2叶绿素含量与CK无显著性差异；处理后35 d，各处理叶绿素含量与对照无显著性差异；处理后49 d，T2、T3叶绿素含量极显著高于CK，T1、T4叶绿素含量显著高于CK，T5叶绿素含量CK无显著性差异；处理后63 d，T1、T3叶绿素含量极显著低于CK，T2、T4、T5叶绿素含量与CK无显著性差异。

表2 硫酸锰叶喷对马铃薯叶绿素含量的影响（mg·g-1）Table2 Effect of manganese sulfate by leaf spray on the potato leaf chlorophyll content

表3 硫酸锰叶喷对马铃薯光合速率的影响（μmol·m-2·s-1）Table3 Effect of manganese sulfate by leaf spray on the potato photosynthetic rate

表4 硫酸锰叶喷对马铃薯单株产量的影响（g）Table4 Effect of manganese sulfate by leaf spray on the potato yield per plant

2.3 硫酸锰叶喷对马铃薯光合速率的影响

光合速率是用以说明同化物生产状况的最有利的光合指标。由表3所示，不同处理光合速率变化略有不同，对照光合速率变化表现先增加后降低趋势。处理后7 d，T2、T3、T4显著高于CK；处理后21 d，T2、T3极显著高于CK、T1，T5光合速率显著高于CK、T1、T4；处理后35 d，T1、T4极显著高于CK、T2、T3、T5；处理后49 d，T3、T5显著高于CK。

2.4 硫酸锰叶喷对马铃薯产量形成的影响

硫酸锰叶喷对马铃薯块茎鲜重的影响结果如表4所示，处理后7 d，T3、T4极显著高于CK、T1，T2显著高于CK、T1；处理后21 d，T4、T5极显著低于CK；处理后35 d，T2、T3极显著高于CK、T1、T4、T5；处理后49 d，T3极显著高于CK、T1、T2、T4、T5，T5显著低于CK；处理后63 d，T1、T2、T3极显著高于CK、T4、T5，T4、T5极显著低于CK。

3 讨论

适量硫酸锰（0.2%～0.5%）通过显著提高马铃薯根系活力、叶片叶绿素含量、光合速率，提高根系吸收能力，为植株建成提供必要的养分，有利于光合产物的合成、运输与积累，从而促进植株形态建成，为产量的提高奠定基础；过量硫酸锰（1.0%～1.5%）对上述指标表现出抑制效果，对植株形态建成与光合生理产生了负面影响。

马铃薯块茎的形成受多种因素的影响如温度、光照等，其中微肥的影响起着十分重要的作用。裴雪霞等[9]研究表明，在小麦生育后期喷施0.1%锰肥可提高千粒重、增加产量、改善品质。有关研究报道，硫酸锰（0.01%～0.1%）浸种处理可以促进马铃薯的生长发育，增强抗逆性，提高产量和品质[10]；玉米施用锌、锰肥具有明显的增产效果，平均每公顷增产玉米328.5 kg，增产6.4%[11]；施用氮、锌、锰肥均能使油菜产量得到明显提高，并且三种肥料间存在着明显的正向交互作用[12]；钾、锌、锰肥的合理配合施用能使马铃薯产量明显提高，品质得到显著改善[13]。本研究表明，适量硫酸锰叶喷对马铃薯产量形成具有显著的促进作用，这与前人研究结果基本一致。

[1] Khan L A,Deadman M L,AI－Habsi K A.Screening potato varieties for cultivation in arid regions:Effect of planting date on emergence of imported and locally－produced seed[J].Journal of Scientific Research－Agricultural Sciences,2001,6:41－46.

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[5]孟赐福,傅庆林,丁晋林,等.微量元素对马铃薯产量和品质的影响[J].马铃薯杂志,1999,6(2):99－101.

[6] 李华,毕如田,程芳琴,等.钾锌锰配合施用对马铃薯产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料,2006(4):46－50.

[7] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:119－120.

[8]郝建军,康宗利,于洋.植物生理学实验技术[M].北京:化学工业出版社,2007:107－109.

[9] 裴雪霞,王姣爱,党建友,等.后期喷肥对强筋小麦临汾138产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2005,25(6):148－149.

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[12] 张建平,张永清.氮、锌、锰肥配施对油菜产量影响研究[J].北方园艺,2001(1):15－17.

[13] 李华,毕如田,程芳琴,等.钾锌锰配合施用对马铃薯产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料,2006(4):46－50.