不同锌肥与氮肥施用水平互作对马铃薯生长特性及产量的影响

陈小花，梁伟琴，胡亚峰，李继明

（定西市安定区农业技术推广服务中心，甘肃 定西 743000）

锌是人体和作物不可缺少的微量营养元素，是植物体中200 多种酶的组成成分，对作物生长发育和产量具有重要的影响[1-3]。人体中锌含量主要来源于植物，约占76%，动物占18.5%，其他占4.5%。所以，人体所需的锌主要来源于作物从土壤中锌吸收[3]。我国土壤平均锌含量为100 mg/kg[4]，北方石灰性土壤缺锌已是全球性问题[3]。土壤中锌缺乏时，会影响到作物的产量和质量[5]。马铃薯是安定区第一大主导作物，种植面积稳定在5.33×104hm2。近几年，随着安定区马铃薯的大规模种植，盲目施肥现象较严重，氮磷钾肥的投入量持续增加，而锌肥或其他微量元素肥料很少施或不施，严重影响了马铃薯块茎的产量和品质。为此，本试验通过设置不同的锌肥施用量及与不同氮肥施用量的互作关系来研究锌肥、氮肥互作对马铃薯生长发育特性及产量的影响，筛选出能提高马铃薯块茎营养品质和锌含量的适宜锌肥施用水平，旨在为旱作区马铃薯锌肥施用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年4月—10月在西巩驿镇南河村二社一农户的旱川地进行。试验地海拔1 790 m，年平均降雨量370 mm，年均气温7.5℃，无霜期150 d，≥10℃有效积温2 239.1℃。供试土壤为黑麻垆土，基本理化形状见表1。

表1 供试土壤的基本理化性状Tab.1 Basic agro-chemical properties of soil used in this study

1.2 试验材料

参试马铃薯品种为青薯9 号，由安定区种子站提供。参试肥料分别是：锌肥为ZnSO4·7H2O（纯度≥99%），由天津市凯信化学工业有限公司生产提供；尿素（N≥46%），由甘肃刘化（集团）有限责任公司生产提供；过磷酸钙（P2O5≥16%），由白银丰田肥业有限公司提供；硫酸钾（K2O5≥24%），由青海联宇钾肥有限公司生产提供。

1.3 试验方法

试验采用裂区试验设计，设施锌水平和施氮水平2 个因素，主处理为施锌水平，设3 个喷施浓度（ZnSO4·7H2O）：清水（CK）、0.10%和0.20%。副处理为施氮水平，设3 个施氮水平（纯N）：75 kg/hm2、150 kg/hm2和225 kg/hm2。各处理3次重复，主处理随机区组排列，小区面积28.8 m2（6 m×4.8 m）。各处理施纯P2O5225 kg/hm2，施纯K2O 180 kg/hm2。氮肥为尿素（N46%），磷肥为过磷酸钙（P2O5，16%）、钾肥为硫酸钾镁肥（K2O 24%），所有肥料在播种时作基肥沟施。主处理锌肥采用叶面喷施，全生育期喷施4 次，依次间隔15 d 喷施，分别在播种后80 d、95 d、110 d、125 d，即7月10日、7月25日、8月10日、8月25日。

试验采用黑膜单垄双行垄侧栽培模式。选用宽90 cm、厚0.012 mm的黑色地膜，垄宽70 cm、高15 cm，垄沟宽40 cm，马铃薯种植于垄侧，每垄种2 行，播种密度为67 500 株/hm2。试验于4 月20 日播种，10 月10 日收获。其他田间管理措施同大田。

1.4 试验调查内容

1.4.1 土壤锌含量

收获后各小区取0～20 cm 表层土壤，五点法采样后混合为一个样品，采用DTPA-TEA 浸提-ASS 法-原子吸收分光光度法测定锌含量。

1.4.2 块茎锌含量

播种前测定供试品种的块茎锌含量，收获后各小区测定块茎锌含量。用HNO3-H2O2消煮，原子吸收分光光度法测定。

1.4.3 产量

每个小区实收测定产量。

1.5 数据处理

数据采用Excel 2003 和统计分析软件（SAS）进行方差分析和统计。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯生育期的影响

由表1 可以看出，各处理出苗期一致。各处理成熟期，在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，是10 月10 日，较喷施清水（CK）长3 d，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）长1 d；在基施纯N150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，是10 月13 日，较喷施清水（CK）长4 d，其次是喷施0.10%的Zn-SO4处理，较喷施清水（CK）长2 d；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，是10 月14 日，较喷施清水（CK）长3 d，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）长1 d。各处理生育期，在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，为139 d，较喷施清水（CK）长3 d，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）长1 d；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，为142 d，较喷施清水（CK）长4 d，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）长2 d；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的最长，为143 d，较喷施清水（CK）长3d，其次是喷施0.10%的Zn-SO4处理，较喷施清水（CK）长1 d。

表1 不同处理对马铃薯生育期的影响Tab.1 Effects of different treatments on potato growth period

2.2 不同处理对马铃薯块茎含锌量的影响

由表2可以看出，各处理对马铃薯块茎锌含量有影响，在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的增幅最高，为3.2 mg/kg，较喷施清水（CK）高3.1 mg/kg，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）高2.0 mg/kg；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的增幅最高，为5.9 mg/kg，较喷施清水（CK）高5.8 mg/kg，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）高2.7 mg/kg；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理的增幅最高，为6.8 mg/kg，较喷施清水（CK）高6.7 mg/kg，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，较喷施清水（CK）高4.3 mg/kg。

表2 不同处理对马铃薯块茎含锌量的影响Tab.2 Effects of different treatments on zinc content of potato tubers

在喷施0.10%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理锌含量增幅最高，是4.4 mg/kg，其次是基施纯N 15 kg/hm2处理，是2.8 mg/kg，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为2.1 mg/kg；在喷施0.20%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理锌含量增幅最高，是6.8 mg/kg，其次是基施纯N 15 kg/hm2处理，是5.9 mg/kg，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为3.2 mg/kg。

2.3 不同处理对马铃薯经济性状的影响

由表3 可以看出，各处理株高在基施纯N 75kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是86.5 cm，较喷施清水（CK）高3.8 cm，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是85.4 cm，较喷施清水（CK）高2.3 cm；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是94.5 cm，较喷施清水（CK）高3.2 cm，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是92.8 cm，较喷施清水（CK）高1.5 cm；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是98.8 cm，较喷施清水（CK）高2.3 cm，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是97.3 cm，较喷施清水（CK）高0.8 cm。单株块茎数在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是6.8个/株，较喷施清水（CK）高0.5 个/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是6.5个/株，较喷施清水（CK）高0.2 个/株；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是7.7个/株，较喷施清水（CK）高0.3 个/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是7.6个/株，较喷施清水（CK）高0.2个/株；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是8.9个/株，较喷施清水（CK）高0.8 个/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是8.2 个/株，较喷施清水（CK）高0.1 个/株。单株块茎质量在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是0.67 kg/株，较喷施清水（CK）高0.11kg/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是0.61 kg/株，较喷施清水（CK）高0.05 kg/株；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是0.79 kg/株，较喷施清水（CK）高0.0.07 kg/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是0.75kg/株，较喷施清水（CK）高0.03 kg/株；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是0.87 kg/株，较喷施清水（CK）高0.05 kg/株，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是0.84 kg/株，较喷施清水（CK）高0.02 kg/株。

表3 不同处理对马铃薯经济性状的影响Tab.3 Effects of different treatments on economic characters of potato

株高在喷施清水（CK）处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是96.5 cm，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为91.3 cm，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为83.1 cm；在喷施0.10%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是97.3 cm，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为92.8 cm，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为85.4 cm；在喷施0.20%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是98.8 cm，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为94.5 cm，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为86.9 cm；单株块茎数在喷施清水（CK）处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是8.1 个/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为7.4 个/株，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为6.3 个/株；在喷施0.10%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是8.2个/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为7.6 个/株，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为6.5 个/株；在喷施0.20%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是8.9个/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为7.7个/株，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为6.8 个/株。单株块茎质量在喷施清水（CK）处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是0.82 kg/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为0.72 kg/株，最低的是基施纯N 75kg/hm2处理，为0.56 kg/株；在喷施0.10%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是0.84 kg/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为0.75 kg/株，最低的是基施纯N 75kg/hm2处理，为0.61 kg/株；在喷施0.20%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225kg/hm2处理最高，是0.87 kg/株，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为0.79 kg/株，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为0.67 kg/株。

2.4 不同处理对马铃薯产量的影响

由表4 可以看出，各处理马铃薯产量在基施纯N 75 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是41 157 kg/hm2，较喷施清水（CK）高6 968 kg/hm2，增产率20.4%，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是38 356 kg/hm2，较喷施清水（CK）高4 167 kg/hm2，增产率12.2%；在基施纯N 150 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是48 981 kg/hm2，较喷施清水（CK）高4 688 kg/hm2，增产率10.6%，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是46 273 kg/hm2，较喷施清水（CK）高1 979 kg/hm2，增产率4.5%；在基施纯N 225 kg/hm2的处理下，以喷施0.20%的ZnSO4处理最高，是56 470 kg/hm2，较喷施清水（CK）高5 486 kg/hm2，增产率10.8%，其次是喷施0.10%的ZnSO4处理，是53 900 kg/hm2，较喷施清水（CK）高2 917 kg/hm2，增产率5.7%。

表4 不同处理对马铃薯产量的影响Tab.4 Effects of different treatments on potato yield

同时，各处理在喷施清水（CK）处理下，马铃薯产量以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是50 984 kg/hm2，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为44 294 kg/hm2，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为34 190 kg/hm2；在喷施0.10%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是53 900 kg/hm2，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为46 273 kg/hm2，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为38 356 kg/hm2；在喷施0.20%的ZnSO4处理下，以基施纯N 225 kg/hm2处理最高，是56 470 kg/hm2，其次是基施纯N 150 kg/hm2处理，为48 981 kg/hm2，最低的是基施纯N 75 kg/hm2处理，为41 157 kg/hm2。

3 讨论

马铃薯营养品质的优劣和产量的高低对马铃薯产业的发展尤为重要，马铃薯块茎中的锌等营养元素含量是重要的品质指标[6]。安定区马铃薯种植面积大，以马铃薯为原料的加工产品丰富多样。研究喷施锌肥与氮肥互作效应，明确旱地喷施锌肥与氮肥最佳配施比例，筛选出提高马铃薯块茎锌含量适宜的栽培模式。试验结果表明，各处理中以基施纯N 225 kg/hm2和喷施0.20%的ZnSO4为最好，马铃薯块茎中锌含量增加6.8 mg/kg，株高、单株结薯数、单株薯块质量分别是98.8 cm、8.9个/株、0.87 kg/株，产量是56 470 kg/hm2。因此，在生产上，可采用以基施纯N 225 kg/hm2和喷施0.20%ZnSO4来提高马铃薯块茎中的锌含量。