施氮量对鲜食型甘薯生理特性、产量及品质的影响

摘要

氮素具有调控甘薯茎叶生长、干物质积累及产量的作用。在甘薯栽培过程中，若供氮不足，甘薯茎叶生长缓慢，干物质积累较少而导致产量下降；若供氮过量，甘薯茎叶旺长，干物质向地下部薯块分配的较少，也会使甘薯产量降低；适宜的供氮水平与甘薯高产、优质密切相关。本文采用大田试验、盆栽试验与化学分析相结合方法，研究了不同施氮量对鲜食型甘薯根系生长发育与叶片生理特性的影响，比较了不同品种甘薯、不同土壤肥力水平下施氮对甘薯产量、氮素吸收利用的效应，分析了鲜食型甘薯营养品质的变化特征，为鲜食型甘薯氮素营养调控与高产优质栽培提供理论依据。
　　本研究主要内容包括：⑴在栽插后15d、30d、45d时，甘薯纤维根的总根长，总面积、根系总体积及根尖数等形态学指标均随施氮量的增加呈单峰曲线变化，过量施氮抑制甘薯纤维根的生长发育。施氮可显著提高0-60cm土层中纤维根系的生物量，以20-40cm土层中差异最大（P?0.05）。与不施氮（N0）相比，施氮处理的单株薯块个数减少、薯块总重量及平均直径增加，且差异显著（P?0.05），表明施氮有利于甘薯生长前期薯块的膨大。随施氮量增加，甘薯地上部/地下部总干重的比值及 T/R均增加，施氮有利于甘薯前期地上部干物质的积累。⑵随施氮量增加，叶片中叶绿素相对含量（SPAD值）逐渐增高。栽插后50d时，甘薯叶片的光合速率随施氮量增加而增加。栽插75d之后，随施氮量增加，甘薯叶片的光合速率呈单峰曲线变化，以N150处理最高，过量施氮使光合速率下降。叶片PSⅡ反应中心活性和叶绿素荧光参数 Fv/Fm随施氮量增加呈先增加后降低的趋势，施氮可提高甘薯叶片光能利用效率。⑶甘薯功能叶片中的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均以甘薯栽插后100d时最高。随施氮量增加，4种酶的活性均呈单峰曲线变化。在栽插后100d时，硝酸还原酶（NR）活性以N1处理最高、谷氨酰胺合成酶(GS)与谷氨酸合成酶（GOGAT）活性以N2处理最高，谷氨酸脱氢酶（GDH）活性以N3处理最高。适量施氮可甘薯叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性，促进硝态氮的同化与氨基酸的合成，提高氮素代谢能力。⑷在各生长时期，随施氮量增加，广薯87、烟薯25地上部干物质积累量均增加，施氮可显著提高了地上部茎叶的生物量。不同鲜食型甘薯品种随施氮量的增加，其薯干产量的变化存在差异。广薯87和烟薯25分别在50，100kg N/hm2时获得最高产量，此时，与N0相比，增产率分别为19.90%和28.35%。相同施氮量下，烟薯25地上部干物质累积量大于广薯87；收获期（150 d）时，烟薯25的地下部干物质累积量和氮素累积量均大于广薯87。这些说明，甘薯品种间对氮素的敏感性不同，对氮肥的需求量不同，因此，甘薯栽培过程中施氮应因考虑品种差异。⑸比较不同土壤肥力水平下施氮量对甘薯产量的影响，高、中、低水平的施氮量分别为50、100、150 kg/hm2时，甘薯产量最高，分别比N0增产16.06%、29.63%、33.33%。高肥力条件下，施氮量大于50 kg/hm2时，甘薯产量随、中肥力地块产量由单株结薯数和单薯重共同决定，低肥力地块产量受单薯重影响较大。不同土壤肥力下，甘薯氮肥利用率表现为低肥力＞中肥力＞高肥力；相同施氮处理下，甘薯氮肥偏生产力表现为高肥力＞中肥力＞低肥力。这些说明土壤肥力不同，甘薯对氮肥的需求量不同，因此，针对土壤肥力状况确定施氮量是甘薯氮素调控的重要途径。⑹本实验条件下，鲜食型甘薯薯块中淀粉总量随施氮量增加逐渐降低；氨基酸和糖组分总量随施氮量增加而增加；在0-100 kg N/hm2施氮量范围内，增施氮能够提高胡萝卜素含量，但施氮高于100 kg/hm2胡萝卜素含量显著下降（P?0.05）。储藏过程中淀粉分解为果糖、葡萄糖和蔗糖，总量降低，但由于薯块失水较多，甘薯干物质率升高，淀粉含量升高。

目录

声明

1. 前言

1.1 研究背景

1.2 甘薯氮素营养研究进展

1.3 研究目的与意义

2. 材料与方法

2.1 技术路线

2.2 试验设计及测定项目方法

2.3 计算公式

2.4 数据处理与分析

3. 结果与分析

3.1 不同施氮量对甘薯生长前期根系发育及干物质分配的影响

3.2 不同施氮量对鲜食型甘薯生理特性的影响

3.3 施氮对不同品种的鲜食型甘薯干物质积累与产量的影响

3.4 不同土壤肥力下施氮对甘薯产量和氮肥利用率的影响

3.5 不同施氮量对甘薯品质的影响

4 讨论

4.1 施氮对甘薯根系生长及生理机制的影响

4.2 施氮对甘薯品质的影响

4.3 不同品种、地力对甘薯产量和氮肥利用率的影响

5 结论

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间撰写科技论文