马铃薯LK99干物质及养分累积规律研究

胡新元，罗爱花，陆立银，谢奎忠

（甘肃农业科学院马铃薯研究所，兰州，730070）

马铃薯是重要的粮、菜、饲兼用作物，含有人体不可缺少的蛋白质、脂肪、粗纤维和各种维生素[1～3]。随着人们对马铃薯营养价值的了解和市场的需求不断扩大，马铃薯优质生产越来越受到重视。目前，在定西市适宜种植高效专用薯的洮、渭、漳河、龙川河谷地带仍然有大面积种植渭薯系列、陇薯系列和大白花等品种[4～5]，而市场前景广阔的早熟马铃薯品种LK99播种面积很小，市场供应不足，栽培技术水平亟待提高。中早熟马铃薯新品种LK99由甘肃省农科院育成，2008年审定，适合菜用、炸条及全粉加工，生育期85 d左右[6]。中早熟早上市马铃薯对适应市场发展需要尤为重要。施肥是提高马铃薯产量、品质以及增加经济效益的重要措施。然而，马铃薯营养施肥方面的研究主要集中在大量元素配施对其产量和品质的影响方面[7～8]，针对甘肃陇中旱作雨养农业区马铃薯栽培的营养、需肥规律研究不足，本试验研究了旱作栽培条件下中早熟马铃薯LK99在整个生育期间大中微量元素的吸收、积累、分配和转移情况，旨在为指导旱作马铃薯的优质高产栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2009年4月20日至9月1日在甘肃省渭源县会川镇半阴坡村斜坡社路边旱作雨养川地实施，试验地海拔2 359 m，土壤为黑麻土，前茬为马铃薯。

1.2 试验材料与处理

试验以中早熟马铃薯LK99一级种为材料，设置2 个处理，T1（NP，常规施肥处理），每 667 m2施 N 10 kg，P 8 kg；T2（NP+K+Fe+Mn+Cu+Zn+Mg+S，综合养分处理），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。 小区面积 20 m2，行长 6.67 m，每小区种 5行，行距60 cm，株距33.3 cm，每行种20株。播前每667 m2撒施纯 N 10 kg、P2O58 kg、K2O 5 kg、农家肥 2 500 kg，其中氮素1/4于块茎形成期结合培土追施，其余全作为基肥施入。田间管理同当地，在现蕾期用25%虱雷（吡虫·异丙威）开始防治蚜虫，58%甲霜·锰锌防治晚疫病，每7天喷施1次，视田间情况一般喷施 3～4次。

1.3 测定项目

①植株养分吸收测定 在马铃薯生育期分别于出苗后 25，45，65，85，105 d 取鲜样进行植株养分含量的测定。马铃薯干样用HSO4－H2O2消化，常规方法测定全氮、磷、钾，粗蛋白用全氮含量乘以换算系数6.25得出结果[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3，5－二硝基水杨酸分光光度法。

②产量测定 收获前分小区选择30株生长健壮植株，挖出薯块称质量，求其平均值，折算产量。

表1 播前处理中早熟马铃薯LK99一级种干物质积累

2 结果与分析

2.1 中早熟马铃薯LK99干物质积累

中早熟马铃薯LK99生育期干物质积累随着生育期的推进呈现 “慢－快－慢”的“S”形变化规律，而且干物质积累速率随生育期的推进呈现单峰曲线变化。出苗后25～45 d马铃薯LK99植株干物质积累量以及干物质积累速率处理间比较差异不明显（表1）；45～65 d T2处理 LK99的干物质积累量、干物质积累速率明显高于T1；65～85 d，LK99干物质积累速度明显减缓，处理间差异不大。

2.2 中早熟马铃薯LK99产量性状

播前研究不同施肥处理对中早熟马铃薯品种LK99产量影响，结果表明，T2为1 506.3 kg/667 m2﹥T1（CK）为 1 195.0 kg/667 m2。 T2处理 LK99 大中薯率较T1明显提高，分别提高30.0%和54.1%，其产量较T1提高311.3 kg/667 m2，增产26%。适度均衡营养有助于中早熟马铃薯LK99一级种薯商品薯及其产量的提高。

表2 中早熟马铃薯LK99一级种植株养分吸收

2.3 中早熟马铃薯LK99植株对N、P、K的吸收规律

马铃薯茎叶和块茎中的N、P、K元素主要通过根系从土壤中吸收。随着生育进程的推进，马铃薯的养分累积趋势和生物量的累积趋势基本同步。苗期时，马铃薯体内各养分主要分布在茎、叶中，随着生长中心的转移，各养分逐渐向块茎中转移，在块茎中的分布逐渐上升。试验研究表明，在不同生育时期马铃薯LK99对N、P、K的吸收从出苗至块茎膨大是逐渐增加的，整个植株对N、P、K的吸收呈“慢－快－慢”的“S”形曲线（表2、图 1～3）。 从各器官对 N、P、K 素的吸收量来看，根、茎、叶对 N、P、K 素的吸收呈抛物线，块茎对N、P、K的吸收量呈线性上升趋势。根、茎对N、P、K素吸收最大值在出苗后65 d左右，而叶片对N、P、K素吸收最大值在出苗后45 d左右。

图1 中早熟马铃薯LK99各器官中N素含量

生长发育各阶段N、P、K在各器官中的分配比例存在差异。在前期，吸收的N、P、K养分主要分配在叶片和茎秆中；块茎形成后，N、P、K在块茎的分配一直呈上升趋势，大量的N、P、K转移到块茎中，用于块茎的形成和贮存。出苗后45～65 d这个阶段，吸收的N、P、K养分在茎叶和块茎中的分配由茎叶为主转为茎叶和块茎几乎各占一半，再转至以块茎为主；此后，随着生育期的不断推进，N、P、K养分积累以在块茎中为主，茎秆和叶片次之。成熟期，马铃薯养分向块茎的运转率排序为K＞P＞N。块茎是P、K的最终贮存库。出苗后65 d左右是马铃薯氮素养分需求的关键时期。出苗后45 d左右是马铃薯磷、钾素养分需求的关键时期。这和Asadi等的研究结果基本一致[10]，与罗爱花等[11]对陇薯5号马铃薯养分吸收规律的研究结果略有差异，这可能是品种间对养分吸收性能的差异引起。

处理间比较，生育前期（出苗后25～45 d），T1处理N素在茎叶中的分配比例大于 T2，生育中后期 T2处理LK99一级种的根、茎、叶、块茎对N素的积累量均较T1高。说明大中微量元素配施有利于LK99一级种马铃薯N素积累以及产量的提高。各测定时期中早熟马铃薯LK99一级种各器官P素积累量无一致性表现。与T1相比，生育前期T2处理LK99的根对K素的吸收量高于T1处理，出苗后的65～85 d茎秆对K素的吸收量高于T1处理。其他测定时期各器官对K素积累无一致性表现。

图2 中早熟马铃薯LK99各器官中P素含量

2.4 中早熟马铃薯LK99植株对Fe、Zn、Ca的吸收规律

中早熟马铃薯LK99一级种生育期间对Fe、Zn、Ca的单株吸收量大致表现为“慢－快－慢”的单峰曲线，苗期吸收缓慢，块茎形成期至块茎膨大期开始快速增加，之后吸收量趋缓（表2、图4～6）。从各器官对中微量元素的吸收量来看，在整个测定期茎、根对Fe、Zn、Ca的吸收呈单峰曲线变化；叶片对Fe的吸收呈上升趋势；块茎对Zn元素的吸收呈线性增加趋势，对Ca的吸收趋势表现为下降后略有回升，测定初期具有最大Ca吸收值。茎叶中Fe、Zn、Ca 元 素 含 量随着生育期的推移大致呈下降趋势。块茎形成以后，随着库的不断扩大，加速了植株对 Fe、Zn、Ca 的吸收和转运，Fe、Zn、Ca元素在块茎的分配大致呈上升趋势，到测定终期约80%的Zn贮存在块茎中。

图3 中早熟马铃薯LK99各器官中K素含量

处理间比较，出苗后45 d茎对Fe、根对Fe的吸收处理间有差异；叶片对Fe的吸收峰值出现时间有差异。T1处理叶片对Zn的吸收为单峰曲线变化，块茎对Zn的吸收呈线性变化至成熟期达峰值，T2处理块茎对Zn的吸收为单峰曲线变化，且T2处理LK99块茎中Zn分配比例大于T1。在测定期间T2处理LK99的根对Ca的吸收量大于T1，叶片、茎和块茎对Ca的吸收处理间存在差异。出苗至65 d左右LK99茎叶中Fe素分配比例大于块茎，之后处理间茎叶、块茎中Fe素分配比例有差异。中早熟马铃薯LK99一级种茎叶中Ca元素的分配比例高于块茎，而块茎中Ca的分配比例处理间略有差异。

图4 中早熟马铃薯LK99各器官中Fe素含量

3 小结与讨论

①养分均衡有利于产量各构成因子大幅度提高。大中微量元素配施处理提高了中早熟马铃薯LK99一级种商品薯率和产量，可增产26%，说明适度均衡营养有助于中早熟马铃薯LK99丰产。

②中早熟马铃薯LK99一级种生育期植株对 N、P、K 的吸收呈“慢-快-慢”的“S”形变化规律，养分在各器官中的分配随着生长发育各阶段的推进而变化。生育前期，吸收的N、P、K 养分主要分配在叶片和茎秆中，随着生育期的推进，吸收的N、P、K 分配开始由茎叶转向块茎，至成熟期，约有90%的N、P、K养分贮存在块茎中。块茎是钾素等重要品质元素的最终贮藏器官。

③人体所需的重要营养元素Fe、Zn、Ca主要依靠食物来摄取。研究表明，整个生育期LK99植株对Fe、Zn、Ca的吸收大致表现为“慢-快-慢”的单峰变化曲线。茎叶中Fe、Zn、Ca元素的分配以测定初期为最高，此后随着生育期的推移，基本呈下降。块茎形成以后，Fe、Zn、Ca元素在块茎的分配基本呈上升趋势，到测定终期约80%的Zn是贮存在块茎中的，而播前不同施肥处理对块茎中Fe、Ca的含量具有明显的影响，大中微量元素配合施用有利于Fe、Ca在块茎中的贮存。

图5 中早熟马铃薯LK99各器官中Zn素含量

图6 中早熟马铃薯LK99各器官中Ca素含量

[1]郑若良.氮钾肥比例对马铃薯生长发育、产量及品质的影响[J].江西农业学报，2004，16（4）：39－42.

[2]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.

[3]姬青云.马铃薯科学种植技术[M].北京：中国社会出版社，2006：2－4.

[4]魏进堂.定西市马铃薯生产存在的问题及发展建议[J].农业科技与信息，2005（5）：13－14.

[5]李德明，龚军，潘晓春，等.定西市加工型马铃薯品种大西洋高产栽培技术研究[J].中国马铃薯，2006，20 （5）：270－273.

[6]李高峰，王一航，文国宏，等.马铃薯新品种LK99的选育[J].中国蔬菜，2008（6）:35－36.

[7]麻汉林，郭志平.马铃薯高产施肥措施研究[J].中国马铃薯，2007，21（1）：26－28.

[8]郑顺林，王西瑶，马均，等.营养水平对马铃薯块茎激素、产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（3）：515－519.

[9]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1999：106－489.

[10]Asadi Azad K,Mirhadi M J,Hassanpanah D,et al.The effect of K－humate on the nitrate content and accumulation and some yield components in three potato cultivars[J].Research Journal of Environmental Sciences，2010,4（5）:460－466.

[11]罗爱花，陆立银，王一航，等.大中微量元素配施对陇薯5号养分吸收及品质的影响[J].长江蔬菜，2011（6）：52－56.