分期施氮对马铃薯氮积累与分配的影响

马铃薯是河北承德主要粮食作物，其营养丰富，块茎中富含淀粉、蛋白质及各类矿物质和维生素，可以为人体提供所需营养素。马铃薯既是蔬菜、也是粮食，更可以作畜牧业饲料之用，也是医药制造业、食品工业和轻工业重要的使用原料，因此对马铃薯更高效的种植方法进行研究有重要意义。目前承德在马铃薯生产上偏好于长期施用氮肥，且惯以一炮轰为主要施用方法，导致氮肥施用时期和马铃薯氮素吸收曲线出现差异，发生植株生长不协调、块茎产量和氮肥利用率降低的问题[1]。为提高马铃薯种植质量与产量，合理施用氮肥是必要的前提条件。本文试验便基于相同施氮量，通过设计不同追施氮肥的时期，探讨马铃薯分期施氮对其氮积累和分配的影响，从而为马铃薯种植中高效的氮肥管理措施实施提供一定理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年5月在河北承德某试验基地展开；供试品种为张薯12；供试肥料：尿素（N 46%）、磷酸二铵（N 18%、P2O546%）、重过磷酸钙（P2O546%）、硫酸钾（K2O 50%）。供试土壤物理性质：含有机质29.48 g/kg、碱解氮66.13 mg/kg、速效磷80.37mg/kg、速效钾199.48 mg/kg，pH值为7.16。

1.2 试验设计

本次试验共设4个处理，各处理3次重复。各小区设置7条垄，垄的长×宽为12 m×70 cm，各小区面积60 m2，株距设置为30 cm，种植密度为5.30×104株/hm2。于5月播种、9月收获。磷、钾肥在播种时种下条播，氮肥用于种肥施用时种下条施，用于追肥时于垄右侧开沟施用；施用结束后覆土。各处理组施用量和氮肥施用时期如下：

处理1：所有氮肥均用作基肥；施用量为150 kg/hm2。

处理2：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成初期施用；即基肥施用量为100 kg/hm2，追肥施用量为 50 kg/hm2。

处理3：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成末期施用；即基肥施用量为100 kg/hm2，追肥施用量为 50 kg/hm2。

处理4：2/3氮肥于苗期施用，剩余1/3氮肥用在马铃薯块茎形成末期；即基肥并不施用氮肥，100 kg/hm2氮肥于苗期施用，50 kg/hm2追肥施用量用于马铃薯块茎形成末期。

全部处理播种时均采取深播浅覆土的方法，播种深度在10～12 cm，其余田间管理按当地常规方法进行。

1.3 测试指标及方法

分别于出苗后35 d（块茎形成初期）、55 d（块茎膨大初期）、75 d（块茎膨大中期）以及95 d（块茎膨大末期）时取样，各处理每次取4次重复。在各小区田间选择长势一致、有代表性的6株植株，带土取回，保持其新鲜度；进行2次选择，留下4株，于105℃条件下杀青30 min，在70℃下烘干到恒重，称取干重，粉碎、过筛，装袋备用。氮积累量（kg/hm2）=含氮量（%）×干物重（t/hm2）[2]。

1.4 数据处理

使用SPSS25.0分析以上采集数据，各处理之间的指标数据均表达为均数±标准差的形式，数据间采用t方法进行检验，P＜0.05代表2组结果数值有显著差异，符合统计学意义。

2 结果与分析

2.1 分期施氮对马铃薯氮积累的影响

2.1.1 对马铃薯植株氮积累的影响

随着生育期的推进，马铃薯植株氮积累呈先增高、后减低的变化；于出苗后35 d出苗后55 d即块茎膨大期，处理1的氮积累量明显高于其它3个处理组（P＜0.05），但出苗55 d之后，这一境况便得到改变，提示土壤氮素供应状况会对植株体内的氮积累有直接影响。出苗后55 d，可见各处理氮积累迅速增高，同时皆于出苗后75 d达到最大，此时处理4由于在块茎形成末期追施氮肥，其氮积累量更高于其它处理（P＜0.05）。至出苗后95 d即进入到块茎膨大后期，各处理组的植株氮积累量皆呈降低趋势，但处理3数据稍高于其它处理，氮积累量从高到低依次为处理3＞处理4＞处理1＞处理2，提示于块茎形成末期追施氮肥有利于植株后期氮素的积累。具体数据见表1：

表1 对马铃薯植株氮积累的影响/（kg/hm2）

2.1.2 对马铃薯块茎氮积累的影响

从块茎形成至膨大末期，各处理组块茎中的氮积累量皆呈不断增高趋势，始终表现为处理3＞处理2＞处理4＞处理1。提示从块茎形成至膨大末期，处理3中块茎的氮素积累量一直最高，尤其是在块茎膨大中期，处理3块茎氮积累量较处理1、处理2、处理4分别高出200.99%、46.12%、61.70%，差异显著（P＜0.05）；块茎膨大后期，处理3块茎氮积累量较处理1、处理2、处理4分别高出34.43%、15.02%、14.51%，差异显著（P＜0.05）。具体数据见表2：

表2 对马铃薯块茎氮积累的影响/（kg/hm2）

2.2 分期施氮对马铃薯块茎氮分配的影响

氮素于块茎中的分配，从块茎形成开始变化持续增高，直至块茎膨大末期后达到最高；提示基于块茎的膨大，块茎中的氮分配比快速提高，成为氮素积累的中心。基于相等施氮量的前提，处理1将所有氮肥用作基肥，使植株前期营养生长旺盛，导致氮素无法充分转移到块茎中，因此氮分配比显著低于其它组别（P＜0.05）；处理3中2/3的氮肥用作基肥，可有效控制前期氮肥，随着块茎的形成，于块茎形成末期追施氮肥，可以满足植株对氮素的需求，促使氮素朝块茎转移，增大氮素在块茎中的分配比，与其它组别数据形成显著差异（P＜0.05）。具体数据见表3：

表3 分期施氮对马铃薯块茎氮分配的影响/%

3 结论与讨论

氮肥的施用量、施用时期以及施用方法均为氮素管理内容，且对于提高氮肥利用率、马铃薯质量和产量有重要影响。因此，研究符合马铃薯需求氮素的规律，才能实现合理的氮肥管理[3]。一般，马铃薯在播种后28～42 d左右，基本不会从土壤中吸收氮素营养，因此，应于块茎增长期保证土壤中充足的有效氮，才能提高马铃薯的产量。本文试验研究发现，对马铃薯前期的氮肥施入加以适当控制，有利于避免营养体的过度生长，可以保证马铃薯植株生长中心的适时转移，于块茎形成末期进行适量追施氮肥，有利于满足块茎膨大期时马铃薯植株对于氮素的需求量，进一步促进块茎的膨大，从而有利于延长植株茎叶的持绿时期，加速块茎中氮的积累。若一味将氮肥作为基肥一次性施入，虽然在营养生长期阶段的马铃薯可以获得充足的氮素养分，能促使块茎于形成期形成较多块茎，但却会因为营养体的过度生长导致养分被大量消耗，而到了块茎膨大期时，植株将会面临氮肥严重不足的情况，抑制到块茎膨大，减小氮于块茎中的积累、分配[4]。而若基肥中氮肥施用不足，亦需要于苗期、块茎膨大初期进行重组的氮肥补充，且因为苗前植株没有充足的氮素供养，导致植株贪青，推迟生长中心的转移，也不利于氮素于块茎中的分配[5-6]。

因此结合上文试验数据，得出结论：2/3氮肥用作基肥，剩余1/3氮肥于马铃薯块茎形成末期施用更有利于块茎中的氮素积累和分配，可作为合理氮肥管理方法，促进马铃薯的增产提质。