干旱条件下膜下滴灌施锌对马铃薯的促进效应

赵兴杰，韩旭平，程 升

（1.太原市农业科学研究院，山西太原030027；2.太原市土壤肥料工作站，山西太原030027）

干旱条件下膜下滴灌施锌对马铃薯的促进效应

赵兴杰1，韩旭平2，程 升1

（1.太原市农业科学研究院，山西太原030027；2.太原市土壤肥料工作站，山西太原030027）

在干旱条件下马铃薯种植中，开展了膜下滴灌施锌试验。结果表明，施锌可以提高马铃薯抗旱能力，底肥施锌（T1）与不施锌（CK）相比，马铃薯叶绿素含量和根冠比在全生育期表现出良好的促进作用，并提高了水分利用效率；膜下滴灌施锌（T2）较底肥施锌（T1）水分利用效率提高7.0百分点，较CK提高10.6百分点。锌肥底施和随膜下滴灌施用对马铃薯生长、增产和品质提升均有明显的促进作用。随膜下滴灌施锌（T2）对马铃薯生长和抗旱的效果更为明显，远优于底肥施锌（T1）。底肥施锌与CK相比，马铃薯产量提高5 145 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分点，出粉率增加1.8百分点；随膜下滴灌施锌（T2）较底肥施锌（T1），马铃薯产量可增加4 080 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分点，出粉率增加0.7百分点。

施锌；膜下滴灌；马铃薯；水分利用率；产量；品质

马铃薯是对水分高度敏感的植物[1]，缺水环境严重影响马铃薯的生长和产量[2-4]。研究表明，马铃薯的下限需水量指标为：苗期60%田间持水量，块茎形成期75%田间持水量、块茎膨大期80%田间持水量，淀粉积累期60%～65%田间持水量[5]。马铃薯要获得高产，需要大量的水分。

研究和实践表明，在合理耕作基础上，增施肥料，改善作物营养，可以显著增加作物水分利用效率，是一项重要的节水抗旱措施[6-9]。锌有增强作物抗逆性的作用。锌素不仅能提高玉米产量，而且还能提高玉米等作物的抗旱、抗寒、抗热、抗盐性[10-15]。特别是近年来，锌肥在作物抗旱方面的研究应用逐渐增多[16-17]。施锌可增强植物对不良环境的抵抗力，能提高植物的抗旱性。在高温和缺水胁迫下，锌能增强叶片蛋白质构象的柔性，增强光合作用强度，提高光合作用效率[18-19]。

马铃薯作为山西的主要种植农作物之一[20]，却面临着十年九旱的气候条件，再加上农户对马铃薯种植的重视程度在不断提高，所以，开展施锌模式研究马铃薯抗旱具有重要的现实意义。

本研究通过在娄烦县天池店乡南岔村开展马铃薯的施锌试验，探索不同施锌模式对马铃薯抗旱的研究，旨在为干旱区马铃薯抗旱探索新的技术途径。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验在娄烦县天池店乡南岔村进行。

1.2 供试材料

供试马铃薯品种为青薯9号，试验用锌肥为ZnSO4·7H2O。

握力是评价住院患者营养状况的重要指标之一，其水平高低与患者疾病预后、住院时长、再住院率与病死率密切相关［1-4］。目前，我国糖尿病患病率逐年增长，形势不容乐观。根据最新的流行病学调查结果，我国20岁以上的人群中，糖尿病患病率为9.7%，糖尿病前期的比例为15.5%，糖尿病患者中仅有40%获得诊断［5］。本研究旨在初步了解2型糖尿病患者的握力水平与其体格指标、生化指标的关系，并探讨可能的机制，为2型糖尿病患者的营养评价、营养支持提供一定的依据。

1.3 试验方法

采用大田试验，共设3个处理，分别是：CK.当地习惯种植方式，不施锌；T1.锌肥做底肥施用，膜下滴灌；T2.锌肥随膜下滴灌施用。各处理重复3次。每个小区面积200 m2（10 m×20 m），起垄种植，一垄双行，宽行75 cm，窄行45 cm，株距65 cm。各小区灌溉系统单独控制。

底肥N为 120 kg/hm2，P2O5为90 kg/hm2，K2O为120 kg/hm2，Zn为15 kg/hm2（折合ZnSO4·7H2O 135 kg/hm2），追肥分别于花蕾期和果实膨大期各追一次。试验于2015年5月15日播种，6月7日出苗，7月10日花蕾期进行第1次追肥灌溉，灌溉量为900 m3/hm2，追肥量为N60 kg/hm2，Zn 7.5 kg/hm2；8月15日果实膨大期进行第2次追肥灌溉，灌溉量为900 m3/hm2，追肥量为N60 kg/hm2，Zn 7.5 kg/hm2。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 生长性状的测定

在马铃薯收获时进行测产。每个小区分别选取20株测定单株产量，取平均值为该小区马铃薯单株产量；总产量为小区全部测产。

在马铃薯苗期、花蕾期、果实膨大期、成熟期分别测定根冠比、株高和叶绿素含量。

株高和叶绿素：每个小区标记5株，全生育期进行株高和叶绿素测定，叶绿素测定采用丙酮乙醇提取，分光光度法测定。

1.4.2 品质的测定 品质分析选取淀粉含量、Vc含量。淀粉含量采用比重法测定，并换算出粉率；Vc含量采用分光光度法测定。

1.4.3 水分利用率测定 水分利用率＝马铃薯产量/水分蒸腾量；水分蒸腾量＝灌溉水量+降雨量。

2 结果与分析

2.1 不同施锌方式对马铃薯产量的影响

由图1可知，施锌可以增加马铃薯单株薯质量和单位面积产量，T2处理增产幅度更加明显。T2， T1处理单株马铃薯薯质量分别高达844，821 g/株，较CK分别增加47，24 g/株，增幅分别为5.9%和3.0%。T2，T1处理的马铃薯产量分别高达46.53，42.45 t/hm2，较CK分别增加9.225，5.145 t/hm2，增幅分别为24.7%和13.8%。

2.2 不同施锌方式对马铃薯生长发育的影响

2.2.1 不同施锌方式对马铃薯株高的影响 从图2可以看出，T1，T2处理均能促进马铃薯生长，且随着马铃薯的生长，施锌的促进效果越明显。整个生长过程中，T2的效果更优于T1处理。苗期3个处理对马铃薯植株的影响均不明显，相差仅为0.2～0.5 cm，说明在苗期时施锌没有表现出对马铃薯植株生长的促进效果。花蕾期施锌的效果逐渐体现，T2和T1处理对马铃薯株高的增长较CK高2.5～3.0 cm。到果实膨大期和成熟期施锌的促进效果更为明显，且T2处理高于T1处理。果实膨大期，T2和T1处理对马铃薯株高的增长较CK分别高12，6 cm。成熟期T2和T1处理对马铃薯株高的增长较CK分别高18，12 cm。

2.2.2 不同施锌方式对马铃薯根冠比的影响 根冠比是指植物地下部分与地上部分干质量的比值。它的大小反映了植物地下部分与地上部分的相关性；促进根系生长，增大根冠比，更有利于为作物创造良好营养生长条件。从图3可以看出，在整个生育期，除果实膨大期外，施锌对马铃薯地下部分的生长均表现出促进趋势，有利于马铃薯从土壤中获得更多的养分。在果实膨大期，T2处理高于T1和CK的根冠比，原因可能与随灌溉追施锌肥有关，但还需深入研究。苗期，T2和T1处理马铃薯的根冠比较CK分别低0.020和0.011；花蕾期T2和T1处理马铃薯的根冠比较CK分别低0.02和0.01；成熟期T2和T1处理马铃薯的根冠比较CK分别低0.01和0.003。果实膨大期T1处理马铃薯的根冠与CK持平，较T2处理高0.01。

2.2.3 不同施锌方式对马铃薯叶绿素含量的影响

有研究表明，施锌有助于植株叶绿素的合成。从图4可以看出，全生育期施锌均有利于马铃薯植株叶绿素的合成。苗期T2和T1处理下马铃薯植株的叶绿素含量较CK分别高12，8 mg/kg；花蕾期T2和T1处理下马铃薯植株的叶绿素含量较CK分别高21，13 mg/kg；果实膨大期T2和T1处理下马铃薯植株的叶绿素含量较CK分别高39，25 mg/kg；成熟期T2和T1处理下马铃薯植株的叶绿素含量较CK分别高45，27 mg/kg。可见，施锌对马铃薯叶绿素合成的促进作用随着马铃薯的生长在增强，且在果实膨大期达到最高。在果实成熟期，T1处理对马铃薯叶绿素合成的促进作用明显下降，远低于T2处理，可能是由于T1处理的锌肥作为底肥一次施入，到生长后期肥效下降明显的缘故。

2.3 施锌对马铃薯品质的影响

由图5可知，施锌处理能明显提高土壤淀粉含量和出粉率。T2处理与T1处理相比，对马铃薯淀粉含量和出粉率的影响更为明显。T2处理马铃薯的淀粉含量分别比T1和CK高1.4，2.8百分点，出粉率分别高0.7，2.5百分点。从图5可以看出，施锌对马铃薯的Vc含量有提高作用。但是T1处理的效果明显优于T2处理。T1处理与T2和CK相比，马铃薯的Vc含量分别高1.3，2 mg/kg。

2.4 不同施锌方式对马铃薯水分利用效率的影响从图6可看出，施锌可以提高马铃薯种植的水分利用效率，且与膜下滴灌表现出协同效应，即随膜下滴灌施锌能更大程度提高水分利用效率。T2和T1处理的水分利用效率较CK分别高10.6，3.6百分点，T2处理较T1处理高7.0百分点。可见，施锌和膜下滴灌技术联合使用可以更大程度提高马铃薯的抗旱性和水分利用效率。

3 结论

本研究结果表明，T1处理可明显促进马铃薯生长发育和品质提升，与CK相比，马铃薯产量提高5 145 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分点，出粉率增加1.8百分点。

膜下滴灌施锌（T2处理）可以更大程度促进马铃薯的生长发育和马铃薯品质的提高。膜下滴灌施锌（T2）较底肥施锌（T1），马铃薯增产4 080 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分点，出粉率增加0.7百分点。

施锌还可以提高马铃薯抗旱能力。T1和T2处理与不施锌（CK）相比，马铃薯叶绿素含量和根冠比在全生育期表现出良好的促进作用，锌肥随膜下滴灌施用效果更为明显。

膜下滴灌和施锌可有效提高马铃薯水分利用效率，且施锌和膜下滴灌联合应用表现出良好的协同效应。膜下滴灌施锌（T2）较底肥施锌（T1）水分利用效率提高7.0百分点，较CK提高10.6百分点。

可见，膜下滴灌施锌可以作为干旱半干旱条件下提高作物抗旱能力、促进作物产量提升和提高水分利用效率的有效途径。

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Effect of Zinc Fertilization on Potato under Drip Irrigation under Drought Condition

ZHAOXingjie1，HANXuping2，CHENGSheng1
（1.Taiyuan AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030027，China；2.Taiyuan Soil and Fertilizer Station，Taiyuan 030027，China）

Under drought conditions,the zinc fertilization and drip irrigation under plastic filmfor potatotest results showed that the zinc fertilization could improve drought resistance,the fertilization（T1）could promote potato chlorophyll content and root shoot ratio. Compared with the fertilization（T1）,the water use efficiency of zinc fertilization and drip irrigation under plastic film（T2）increased 7 percentage point.Compared with the nofertilization（CK）,the water use efficiencyofzinc fertilization and drip irrigation under plastic film（T2）increased 10.6 percentage point.The zinc fertilization and the zinc fertilization and drip irrigation under plastic film for potato could promote growth,yield and quality of potato.Compared with the no fertilization（CK）,the yield of zinc fertilization（T1）increased 5 145 kg/hm2,starch content increased 1.4 percentage point,flour yield increased 1.8 percentage point.Compared with the fertilization（T1）,theyieldofzincfertilizationanddripirrigationunderplasticfilm（T2）increased4080kg/hm2,starchcontentincreased1.4 percentage point,flour yield increased 0.7 percentage point.

zinc fertilizer;drip irrigation under mulch film;potato;water use efficiency;yield;quality

S532

：A

：1002-2481（2017）01-0063-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.01.17

2016-08-30

赵兴杰（1982-），男，山西介休人，农艺师，主要从事土壤肥料技术研究与推广工作。程 升为通信作者。