氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质积累、分配及产量的影响

李佩华

(西昌学院, 四川 西昌 615013)



氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质积累、分配及产量的影响

李佩华

(西昌学院, 四川 西昌 615013)

采用二因素随机区组设计，通过田间试验研究了氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质积累、分配及产量的影响。结果表明，合理的施氮量和烯效唑浓度可在一定程度上促进马铃薯生长，能够改善马铃薯株型结构，降低根、茎、叶干物质积累量与分配，提高块茎干物质积累量与分配；同时可提高块茎数量、大中薯个数及小薯个数，增加单株块茎鲜重和单薯鲜重，最终增加马铃薯产量。过量氮肥和烯效唑在一定程度上对马铃薯块茎干物质积累与分配、产量及产量性状具有抑制作用。马铃薯产量以中氮(183.75 kg/hm2纯氮)和低浓度烯效唑(10 mg/ kg纯量)处理组合最高。氮肥与烯效唑互作对马铃薯成熟期各器官干物质积累量影响程度为：茎>根>块茎>叶，对各器官干物质分配的影响程度为：茎>根>叶>块茎；对经济性状影响程度为：单株薯块鲜重>单株大中薯个数>单株小薯个数>单株薯块数>平均单薯鲜重。

马铃薯；氮肥；烯效唑；干物质；产量

马铃薯是重要的粮食作物，是四川最具增产、增收和加工增值潜力的优势作物之一，在四川盆周山区、川西南山地区和部分丘陵地区一年四季均有种植[1-2]。氮素是马铃薯需求量最大的矿质元素，是马铃薯产量和品质形成的重要营养元素，适量氮肥对增加产量和提高品质效果最显著[3-6]。但在马铃薯实际生产上，经常出现因氮肥施用量过大引起植株旺长及易倒伏，结薯推迟，或只长茎叶，不结薯现象。烯效唑具有高效、低毒、低残留的特点，是新型植物生长调节剂，能够矮化植株和改善株型，可延缓植物生长，抑制节间伸长，促进果树花芽分化及提高作物抗逆性(干旱、高温和低温等)，促进次生根分化，增强根部吸收能力，增加或保持叶绿素、蛋白质及核酸含量，以及促进光合产物向种子及果实运输，主要用于作物防倒和培育壮苗等[7-8]。童相兵[9]、杨国放[10]、杨伟力[11]、郑顺林[12]、李佩华[13]等人对烯效唑在马铃薯上的应用进行了许多研究，结果表明，烯效唑能够控制马铃薯植株旺长，提高马铃薯产量，改善马铃薯品质。但前人的研究多集中在氮肥或烯效唑等单一因素对马铃薯生长、产量及品质的影响，对氮肥与烯效唑对马铃薯生长的耦合效应研究较少。为了提高氮肥利用效率，同时通过促控措施，建立高产高效的植株群体，本试验研究施氮量和烯效唑浓度对马铃薯干物质积累、分配及产量的影响，探讨不同施氮水平与烯效唑浓度的耦合效应，为马铃薯高产优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

西芋3号由西昌学院选育，对马铃薯晚疫病、花叶病及卷叶病具有较强的抗性。烯效唑(5 %可湿性粉剂)由江苏省盐城利民农化有限公司生产。

1.2 试验地点及基本情况

本试验于2015年2-8月在普格县五道箐乡一村进行，前作为水稻，土地平整，地力均匀。土壤为沙壤土，含有机质24.01 g/kg，碱解氮86.73 mg/kg，速效磷73.08 mg/kg，速效钾41.52 mg/kg，pH 5.31。

1.3 试验设计

本试验为二因素随机区组试验，设施氮量和烯效唑浓度2个处理因素。施氮量设置3个水平，即：N1(低氮水平，93.75 kg/hm2纯氮)、N2(中氮水平，183.75 kg/hm2纯氮)、N3(高氮水平，273.75 kg/hm2纯氮)；烯效唑浓度设置4个水平，即：B0(0水平，不施用烯效唑)、B1(低浓度水平，10 mg/ kg纯量)、B2(中浓度水平，20 mg/kg纯量)、B3(高浓度水平，30 mg/kg纯量)。小区长6.0 m，宽1.6 m，面积9.60 m2，行距40 cm，株距20 cm，密度8337株/667m2，每处理3次重复。播种时将氮肥作为底肥一次性施入，在现蕾期对叶片喷施不同浓度烯效唑溶液进行处理。其余栽培管理措施同常规栽培。

1.4 测定项目和方法

1.4.1 干物质积累量 在成熟期每小区选择具有代表性的3株，分器官(根、茎、叶、块茎)进行105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，称量。

1.4.2 株高、经济性状及小区产量 在成熟期每小区选择具有代表性的10株测定株高，并取样5株带回室内考种，测定单株薯块数、单株大中薯个数(单薯重≥50 g)、单株小薯个数(单薯重<50 g)、单株鲜重和平均单薯鲜重。按小区实收计产并折算成公顷产量。

1.4.3 数据处理 使用EXCEL 2010和DPS.6.55统计分析数据。

2 结果与分析

2.1 氮肥与烯效唑互作对马铃薯株高的影响

由表1可知，低氮和中氮水平株高差距不大，高氮处理后，株高极显著高于低、中氮。高、低氮配施烯效唑后，烯效唑处理的植株株高分别极显著和显著低于未处理植株，以中烯效唑浓度降低最多，分别降低了23.07 %、24.23 %；但随着烯效唑浓度的增加，处理植株株高呈现先下降后上升的变化趋势。中氮烯效唑处理后，处理植株株高显著低于未处理植株，以低烯效唑浓度降低最多，降低了20.33 %；随着烯效唑浓度增加，处理植株株高呈现上升趋势。由此表明，大量施用氮肥会促进植株地上部分生长，增加植株高度；而烯效唑在一定程度上降低了植株高度，对马铃薯群体结构有一定的调控作用，高、低氮水平以中烯效唑浓度为最佳，中氮水平以低烯效唑浓度为最佳。

2.2 氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质积累量的影响

氮肥与烯效唑互作对马铃薯各器官及全株干物质积累量影响不同(表1)，从变异系数来看，影响程度为茎>根>块茎>叶>全株。随着施氮量的增加，马铃薯根、茎、叶、块茎及全株干重分别呈递增、先减后增、先减后增、先增后减、先增后减的变化趋势。中、低氮处理根干重分别比高氮处理低2.05 %、5.51 %；中氮处理茎、叶干重比低氮处理分别低2.94 %、5.40 %，比高氮处理分别低19.87 %、12.24 %；低、高氮处理块茎干重比中氮分别低14.44 %、15.00 %，全株干重分别低9.09 %、5.38 %。通过分析氮肥与烯效唑互作发现，随着烯效唑浓度的增加，低氮水平下，茎、叶呈先减后增趋势，根、块茎、全株呈递减趋势；中氮水平下，根、叶呈先减后增趋势，茎呈递增趋势，块茎、全株呈先增后减趋势；高氮水平下，根、茎呈先减后增的趋势，叶、块茎、全株呈递减趋势。采用Duncan新复极差法进行显著性分析表明，在低氮水平下，与未处理植株比较，处理植株的根、茎干重极显著降低，块茎干重显著增加；高、低浓度处理植株叶干重不显著降低，中浓度处理植株显著降低；低浓度处理植株全株干重极显著增加，中、高浓度处理植株不显著增加。中氮水平下，与未处理植株比较，处理植株的根干重极显著降低；低浓度处理植株茎干重不显著降低，中、高浓度处理植株不显著增加；中、低浓度处理植株叶干重不显著降低，高浓度处理植株不显著增加；中、低浓度处理植株块茎干重不显著增加，高浓度处理植株显著降低；低、高浓度处理植株全株干重不显著降低，中浓度处理植株不显著增加。高氮水平下，与未处理植株比较，低浓度处理根干重显著增加，中、高浓度处理均不显著增加；中浓度处理植株茎干重显著增加，低、高浓度处理植株极显著增加；处理植株叶干重均不显著降低；低浓度处理植株块茎干重显著增加，中、高浓度处理植株块茎干重分别显著、极显著降低；低浓度处理植株全株干重极显著增加，中浓度处理植株不显著降低，高浓度处理植株显著降低。

表1 氮肥与烯效唑互作对马铃薯株高及干物质积累量的影响

注：同一列内不同小写和大写字母分别表示5 %和1 %差异显著水平;Avg.表示均值，c.v.表示变异系数，下同。 Note：Different small and capital letters in each column indicate significant difference at 5 % and 1 % level,respectively; Avg. indicate average,c.v. Indicate coefficient of variation. The same as below.

2.3 氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质分配的影响

氮肥与烯效唑互作对马铃薯根、茎、叶、块茎干物质分配及根冠比影响不同(表2)，从变异系数来看，影响程度为根冠比>茎>根>叶>块茎。随着施氮量的增加，根、茎、叶干重分配均呈先减后增的趋势，中氮根、茎、叶干重分配分别比低氮低6.49 %、12.88 %、14.40 %，分别比高氮低7.68 %、24.96 %、17.30 %；块茎、根冠比均呈先增后减的趋势，中氮块茎干重分配、根冠比分别比低氮高6.71 %、19.87 %，分别比高氮高11.77 %、41.58 %。通过分析氮肥与烯效唑互作发现，随着烯效唑浓度增加，在低氮水平下，根、茎、叶、块茎干重分配及根冠比分别呈先增后减、先减后增、递增、递减、先增后减的变化趋势；在中氮水平下，根、茎、叶、块茎干重分配及根冠比分别呈先减后增、递增、先减后增、递减、递减的变化趋势；在高氮水平下，根、茎、叶、块茎干重分配及根冠比分别呈先减后增、递增、递增、递减、递减的变化趋势。采用Duncan新复极差法进行显著性分析表明，在低氮水平下，与未处理植株比较，处理植株根、茎干重分配均极显著降低，叶干重分配显著降低，块茎干重分配极显著增加，根冠比显著增加。在中氮水平下，与未处理植株比较，中、低浓度处理植株根干重分配极显著降低，高浓度处理植株显著降低；中、低浓度处理植株茎干重分配不显著降低，高浓度处理植株显著增加；低浓度处理植株叶干重的分配不显著降低，中浓度处理植株显著降低，高浓度处理植株不显著增加；低浓度处理植株块茎干重分配显著增加，中浓度处理植株不显著增加，高浓度处理植株不显著降低；低、中浓度处理植株根冠比不显著增加，高浓度处理植株显著降低。在高氮水平下，与未处理植株比较，中、低浓度处理植株根干重分配不显著降低，高浓度处理植株显著降低；处理植株茎干重分配均极显著增加；低浓度处理植株叶干重的分配显著降低，中、高浓度处理植株不显著降低；低浓度处理植株块茎干重分配不显著降低于未处理植株，中浓度处理植株显著降低高浓度处理植株极显著降低；低、中浓度处理植株根冠比不显著降低，高浓度处理植株极显著降低。

2.4 氮肥与烯效唑互作对马铃薯经济性状及产量的影响

氮肥与烯效唑互作对马铃薯经济性状及产量均产生了一定程度的影响(表3)。从变异系数来看，其影响程度为单株薯块鲜重>单株大中薯个数>单株小薯个数>单株薯块数>平均单薯鲜重>产量。随着施氮量增加，单株薯块数、单株大中薯个数、单株小薯个数、单株薯块鲜重、单薯鲜重及产量均呈先增后减的趋势，低氮处理比中氮处理分别低9.57 %、19.14 %、6.16 %、18.64 %、9.36 %、5.97 %，高氮处理比中氮处理分别低8.11 %、7.08 %、8.48 %、16.53 %、8.65 %、9.61 %。分析施氮量和烯效唑的互作发现，随着烯效唑浓度增加，单株薯块数、单株大中薯个数、单株小薯个数、单株薯块鲜重、单薯鲜重及产量在低氮水平下分别呈先减后增、递减、递增、递减、递减、递增的变化趋势；在中氮水平下分别呈递减、先增后减、递减、递减、递减、递减的变化趋势；在高氮水平下分别呈递减、递减、先增后减、递减、递减、递减的变化趋势。采用Duncan新复极差法进行显著性分析表明，在低氮水平下，与未处理植株比较，单株薯块数、单株薯块鲜重均极显著增加；低浓度处理植株单株大中薯个数显著增加，中、高浓度处理的植株不显著增加；低、中浓度处理的植株单株小薯个数不显著增加，高浓度处理植株极显著增加；低浓度处理的植株单薯鲜重显著增加，中浓度处理植株不显著增加，高浓度处理植株不显著降低；低、中浓度处理的植株产量不显著增加，高浓度处理植株显著增加。在中氮水平下，与未处理植株比较，低、中浓度处理的植株单株薯块数极显著增加，高浓度处理植株不显著增加；低、高浓度处理植株单株大中薯个数不显著降低，中浓度处理植株不显著增加高；低浓度处理的植株单株小薯个数极显著高增加，中、高浓度处理植株不显著增加；处理植株单株薯块鲜重极显著增加；低、中浓度处理的植株单薯鲜重极显著增加，高浓度处理植株不显著增加；低、中浓度处理的植株产量极显著增加，高浓度处理植株显著增加。在高氮水平下，与未处理植株比较，处理植株的单株薯块数、单株小薯个数、单株薯块鲜重均极显著增加；低浓度处理植株单株大中薯个数不显著增加，中、高浓度处理植株不显著降低；低、中浓度处理植株单薯鲜重不显著增加高于未处理植株，高浓度处理植株不显著降低；低、中浓度处理植株的产量显著增加，高浓度处理植株显著降低。

表2 氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质分配的影响

3 结论与讨论

3.1 氮肥与烯效唑互作对马铃薯干物质积累与分配的影响

干物质的积累是马铃薯产量形成的物质基础，其分配方向则是产量形成的关键。因此，增大马铃薯干物质积累量并促进干物质向地下部分转移是提高马铃薯产量的有效途径。本研究表明，氮肥与烯效唑互作对马铃薯各器官干物质积累与分配的影响不同。各器官干物质积累影响程度为：茎>根>块茎>叶，分配的影响程度为：茎>根>叶>块茎。在中、低氮水平下，喷施烯效唑降低了根、茎、叶干物质积累量与分配，增加块茎干物质积累量与分配，增加了根冠比，最终增加了全株干物质积累量。在高氮水平下，喷施烯效唑增加了根、茎、块茎和全株干物质积累量，根、茎干物质分配增加，但块茎干物质分配降低；叶片干物质积累量与分配均降低。由此表明，合理的氮肥施用量，可促进干物质积累，过高的氮肥施用量促进茎、叶干物质积累，抑制块茎干物质积累。在中、低氮水平下，以中、低烯效唑浓度更能促进根、茎、叶干物质向块茎转移，高烯效唑浓度表现出一定抑制作用；在高氮水平下，不同水平烯效唑浓度能促进根、茎干物质积累，抑制叶干物质积累；低烯效唑浓度能促进块茎干物质积累，中、高烯效唑浓度对块茎干物质积累呈抑制作用。因此，氮肥配施中、低烯效唑浓度改善了马铃薯源、库、流的结构，更有利于马铃薯光合产物的积累与运输，进而促进光合产物在各器官合理分配，构建合理的高产群体。这与郑顺林[12]、李佩华[13]研究结果类似。

表3 氮肥与烯效唑互作对马铃薯经济性状及产量的影响

3.2 氮肥与烯效唑互作对马铃薯产量及经济性状的影响

本研究表明，氮肥与烯效唑互作可以在一定程度上提高马铃薯单株薯块数，包括大中薯个数和小薯个数，增加马铃薯平均单薯鲜重和单株薯块鲜重，最终提高马铃薯产量。这与郑顺林[12]、李崇秋[14]、宫占元[15]等研究结果类似。马铃薯产量以处理N2B1产量最高，为50 375.21 kg/hm2，N2B2产量其次，为48 857.92 kg/hm2。对经济性状影响程度为单株薯块鲜重>单株大中薯个数>单株小薯个数>单株薯块数>平均单薯鲜重。

增施氮肥可以在一定程度上促进马铃薯生长，增加干物质积累量，提高马铃薯经济性状及产量，以中氮(183.75 kg/hm2纯氮)水平最佳；当施氮量达到273.75 kg/hm2纯氮时，易使马铃薯茎叶徒长，降低根冠比，进而降低了干物质向地下部分分配，对经济性状和产量形成产生了一定程度的抑制作用。在同一氮肥水平下，喷施不同浓度的烯效唑降低了马铃薯株高，对马铃薯生长具有一定程度抑制作用，改善了马铃薯的群体结构，促进了块茎干物质的积累，对马铃薯经济性状和产量的形成具有一定程度的促进作用，以烯效唑浓度为10 mg/kg(B1)、20 kg/hm2(B2)均较优；但是当烯效唑浓度达到30 mg/kg(B3)时，烯效唑的对马铃薯生长的控制作用相对减弱。氮肥与烯效唑互作对马铃薯成熟期各器官干物质积累量影响程度为：茎>根>块茎>叶，对各器官干物质分配的影响程度为：茎>根>叶>块茎；对经济性状影响程度为：单株薯块鲜重>单株大中薯个数>单株小薯个数>单株薯块数>平均单薯鲜重。

王艳婷研究表明烯效唑为60 mg/L处理浓度时，对冬种免耕马铃薯的作用效果最好，产量增加最多；宫占元研究结果为烯效唑浓度为50mg/kg时是最适宜浓度；郑顺林研究表明，马铃薯与玉米套作条件下，马铃薯喷施烯效唑最适宜浓度为10～15mg/kg。本研究表明，氮肥与烯效唑互作最佳处理组合为中氮(183.75 kg/hm2纯氮)与低烯效唑浓度 (10 mg/kg)和中氮(183.75 kg/hm2纯氮)与中烯效唑浓度(20 kg/hm2)水平。

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(责任编辑 李 洁)

Effects of Nitrogen Fertilizer-uniconazole Interaction on Dry Matter Accumulation, Distribution and Yield of Potatoes

LI Pei-hua

( Xichang College，Sichuan Xichang 615013，China)

The effects of nitrogen fertilizer on the accumulation, distribution and yield of potato dry matter were studied by field experiment with two factor randomized block design. The results show that reasonable application nitrogen amount and concentration uniconazole can in a certain extent, promote the growth of potato, improve the potato plant structure, reduce the root, stem and leaf dry matter accumulation and distribution and improve tuber dry matter accumulation and distribution; They also can improve tuber number, large and medium tuber number and tuber number, tuber increased fresh weight and single tuber fresh weight and eventually increase the potato yield. Excessive nitrogen fertilizer and its effect on the accumulation and distribution of dry matter, yield and yield characters of potato tuber were inhibited in a certain extent. Potato yield was the highest in combination with 10mg/kg (183.75 kg/hm2) and low concentration of nitrogen (n). Nitrogen fertilizer and uniconazole mutual maturity potato against the organ dry matter accumulation effect were as follows: stem>root>tuber>leaf, of organ dry matter distribution of the degree of influence: stem>root>leaf>stem tuber; impact on the economic traits: tuber block fresh weight>plant in tuber number>plant small tuber number>tuber set>average single tuber fresh weight.

Potato;Nitrogen fertilizer;Uniconazole;Dry matter; Yield

1001-4829(2016)11-2620-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.11.020

2015-12-03

四川省科技厅“十二五”马铃薯育种攻关项目 (2011NZ0098-4)

李佩华(1975-)，男，四川成都人，副研究员，农学硕士,主要从事马铃薯育种、栽培及良繁研究,E-mail:Lipeihua_2004@sina.com。

S532

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