不同氮钾水平对马铃薯干物质积累和产量的影响

吴巧玉　夏锦慧　何天久

摘要：以马铃薯品种宣薯2号为试验材料，研究不同氮、钾施肥水平对马铃薯生长发育、干物质积累动态、产量和淀粉含量的影响。结果表明，茎叶干物质积累量在淀粉积累期（6月24日）达到最高值后逐渐降低，块茎干物质积累量呈线性增加；高钾处理与低钾处理相比，可使马铃薯块茎的形成时期提前；在一定范围内，马铃薯产量随氮、钾水平的提高而提高，而淀粉含量在各处理间差异不明显。

关键词：马铃薯；农艺性状；干物质；产量；淀粉含量

中图分类号： S532.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0116-02

收稿日期：2014-11-06

基金项目：国家科技支撑计划（编号：2012BAD06B04）；贵州省科学技术基金（编号：黔科合J字[2013]2188号）；贵州省农委动植物育种专项（编号：黔农育专字[2012]25号）。

作者简介：吴巧玉（1982—），女，硕士，助理研究员，从事薯类作物栽培生理研究。E-mail：wuqiaoyu1@163.com。

通信作者：何天久，博士，副研究员，主要从事马铃薯栽培生理研究。E-mail：hetianjiu1983@163.com。马铃薯是世界上仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物，分布范围广。我国是马铃薯第一种植大国，但我国马铃薯单产为14 t/hm2左右，而荷兰单产44.7 t/hm2，法国、新西兰、英国等单产均超40 t/hm2，我国低于世界平均单产水平（16 t/hm2），品质也不高[1-3]。提高产量和品质是马铃薯栽培的重要目标，而合理施肥是提高马铃薯产量的有效措施。

氮、钾是作物生长发育中不可缺少的营养元素，对多种作物的产量有显著影响。氮素供应状况将直接影响马铃薯植株的茎叶生长和块茎膨大；钾素利于植株对氮素的吸收，对碳水化合物向块茎转运具有重要意义[4]。目前，关于氮、磷、钾在马铃薯上的施用研究较多，多集中在产量性状和农艺性状上，针对氮、钾水平研究块茎和茎叶干物质积累的较少。作物生育期间，植株干物质生产量及向各器官的分配比例是制约作物产量和品质的关键因素。本试验研究不同氮、钾水平对马铃薯干物质积累和产量、淀粉含量的影响，为马铃薯生产过程中合理施肥、提高肥效提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

以马铃薯品种宣薯2号一级种薯为试验材料，由贵州金农马铃薯科技开发有限公司提供。宣薯2号为中晚熟品种，生育期为90～105 d。供试肥料为含氮量46%的尿素、含P205量12%的过磷酸钙及含K2O量50%的硫酸钾，均由中国农业生产资料集团公司生产。

1.2试验设计

试验于2014年3月在贵州省农业科学试验基地进行，该试验地海拔1 000 m左右，土壤为大土泥，肥力水平中下等，田块平整，前茬作物为玉米；土壤有机质、全氮、全磷含量分别为2.36%、0.15%、0.07%，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为355、40.6、200 mg/kg。马铃薯采用单垄双行栽培，垄带沟共1.2 m，窄行行距为0.4 m，宽行行距为0.8 m，种植密度为6.75万株/hm2，于2014年3月30日种植，7月12日收获，生育期为104 d。试验氮、钾水平设6个处理（表1），重复3次，共18个小区，随机区组排列。每小区长宽为4.5 m×4.8 m，栽培面积21.6 m2，统一施磷肥750 kg/hm2。肥料一次性施入，田间管理基本一致。

1.3测定项目及方法

在马铃薯苗期（4月24日）、块茎形成期（5月8日）、块茎膨大期（5月22日）、淀粉积累期（6月24日）、成熟收获期（7月9日）这5个阶段，整株取样，并分成茎叶、块茎2个部分测定鲜物质质量；烘箱中105 ℃杀青15 min，80 ℃烘干至恒质量，称量干质量；用直尺测量株高，用游标卡尺测量主茎的茎粗。采用间接称质量法（打孔法）[5]，在马铃薯盛花期时整株取样，每小区选取15株测定叶面积，重复3次，取平均值。采用比重法测定淀粉含量[5]。

1.4数据统计与分析

数据采用Excel 2003及SAS V8软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同氮、钾水平对马铃薯植株茎叶生长的影响

由表2可见，不同氮、钾水平对马铃薯植株的农艺性状有不同影响，氮、钾水平较高（处理N2K3），植株长势强于其他处理；没有施任何肥料（CK）的马铃薯，无论是地上部分植株的长势还是地下部分块茎的质量均为最低；处理N2K2植株的块茎产量高于处理N2K3。说明肥料对马铃薯植株的生长极其重要，但不是钾用量越高产量就越高。

2.2不同氮、钾水平马铃薯植株茎叶、块茎干物质量的变化

由表3和图1、图2可见，在马铃薯整个生育期间，地上部分茎叶的干物质积累变化呈先增加后减少的变化趋势，干物质积累峰值出现在淀粉积累期；而块茎干物质变化呈逐渐增加的趋势，这是由于出苗后25～86 d，茎叶处于旺盛生长时期，干物质积累量增加幅度较大，86 d时，马铃薯植株的茎叶开始衰老，干物质量逐渐下降，转移到马铃薯块茎中去，保证马铃薯块茎的充分发育，为马铃薯块茎干物质的积累奠定基础。不同氮、钾水平对马铃薯块茎的形成时期有影响，处理N0K0和钾水平较低的处理N1K1、N2K1，在播种后38 d块茎还没开始形成，块茎形成时期要稍晚于钾水平较高的处理N1K2、N2K2、N2K3，这说明钾肥的施用可以使马铃薯块茎的形成时期提前；氮肥对马铃薯块茎的形成时期影响不大。成熟收获期各处理茎叶干物质的积累量由高到低依次为处理N2K3、N2K2、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0，块茎干物质的积累量由高到低依次为处理N2K2、N2K3、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0。

2.3不同氮、钾水平对马铃薯产量和淀粉含量的影响

由表4可见，马铃薯产量由高到低依次为处理N2K2、N2K3、N2K1、N1K2、N1K1、N0K0，对照（N0K0处理）产量最低，为18 498.90 kg/hm2，处理N2K2产量最高，为35 532.15 kg/hm2；处理N2K3氮、钾水平最高，而产量稍低于处理N2K2，但相互间产量差异显著；整体上看，马铃薯产量在一定范围内随氮、钾施肥水平的提高而提高，钾肥的效应较氮肥小；从小区收获马铃薯的大、中、小个数和淀粉含量看，肥料配比对其影响不大，差异明显，这说明马铃薯块茎商品属性和淀粉含量与品种特性有关，外界处理对淀粉含量影响不大。

3结论与讨论

试验结果表明，马铃薯产量随氮、钾水平的提高而提高，氮、钾肥互作显著提高了马铃薯的产量，氮肥效应大于钾肥，这与张荣华的研究结果[6]一致；茎叶干物质积累量在淀粉积累期达到最高值后逐渐降低，块茎干物质积累量呈线性增加；不同氮、钾水平对马铃薯块茎的形成有影响，高钾处理比低钾处理能使马铃薯块茎的形成时期提前。孙磊等研究表明，低钾处理抑制块茎的形成和膨大，延迟生长中心由茎叶向块茎的转移[4]。马铃薯淀粉含量由自身遗传特性决定，肥料配比对马铃薯的淀粉含量影响不大，这与张静等研究结论[7]吻合。

钾利于块根类作物营养的吸收，可以加速碳水化合物从茎叶向块茎转移。施钾加快了马铃薯的生育进程，提高植株氮、钾含量并保持适当比例，有利于提高马铃薯的产量。

参考文献：

[1]雷尊国. 贵州马铃薯产业技术研究与应用[M]. 北京：中国科学技术出版社，2010.

[2]谢从华. 马铃薯产业的现状与发展[J]. 华中农业大学学报：社会科学版，2012（1）：1-4.

[3]吕慧峰，王小晶，陈怡，等. 氮磷钾分期施用对马铃薯产量和品质的影响[J]. 中国农学通报，2010，26（24）：197-200.

[4]孙磊，王弘，李明月，等. 氮磷钾肥施用量及施用时期对马铃薯干物质积累与分配的影响[J]. 作物杂志，2014（1）：132-137.

[5]门福义，刘梦芸. 马铃薯栽培生理[M]. 北京：中国农业出版社，1995：317-318.

[6]张荣华. 密度和氮磷钾配施对马铃薯产量的影响[J]. 广东农业科学，2011，38（4）：68-69，87.

[7]张静，蒙美莲，王颖慧，等. 氮磷钾施用量对马铃薯产量及品质的影响[J]. 作物杂志，2012（4）：124-127.吕巨智，闫飞燕，程伟东，等. 不同耕作方式对土壤理化性状及玉米产量的影响[J]. 江苏农业科学，2015，43（11：118-121.