氮素形态及氮磷钾配比对春、秋马铃薯养分积累及产量构成的影响

摘要

马铃薯是重要的粮经作物，我国有着世界第一的马铃薯种植面积和总产量，但我国马铃薯种植技术相对落后，单产水平较低。根据不同种植季节的生态与需肥特点进行科学施肥是显著提高马铃薯产量的重要途径。本试验以川芋117脱毒马铃薯原种作为试验材料，分别在春季和秋季两个不同季节下进行肥料试验，探究了不同氮素形态和不同氮磷钾配比对马铃薯主要农艺性状、干物质积累、产量及其构成因素、氮磷钾吸收积累与利用效率的影响。主要结果如下:
　　1.春薯与秋薯相比，植株较矮，单株茎数较多。施肥对春薯、秋薯均有促进植株生长、茎杆强壮、叶面积扩大的作用，施肥对秋薯农艺性状影响更明显。氮素形态对春、秋薯农艺性状影响均不明显，但是单一施用硝态氮会降低春薯的叶面积，而能使秋薯茎杆变粗、绿叶面积变大、单株茎数变多。就氮磷钾配比而言，春季，增加磷肥能够帮助植株生长，但是增加钾肥和氮肥作用不大;秋季，过多的氮、磷、钾并不能显著改善农艺性状。
　　2.春薯单株干物质积累总量比秋薯高21.31g(47.7％)，块茎部位干物质积累量比秋薯高25.21g(82.1％)。春、秋季植株各部位干物质积累量均是块茎最多，茎、叶次之，根系最少，从花期到成熟期，地上部位（茎、叶）干物质占比下降，块茎占比升高（春薯由67.0％升至84.7％，秋薯由33.4％升至68.4％），春季干物质从地上部位转移到块茎中储存的能力比秋季强，收获指数比秋薯高16.3个百分点。施肥有利于提高春、秋季植株干物质积累量，且对秋薯作用比春薯大。就氮素形态而言，春季，双氮处理单株干物质积累量显著高于硝态氮和铵态氮处理，而秋季，硝态氮处理有提高花期单株干物质积累量的趋势，但成熟期单株干重在不同氮素形态间差异不显著。就氮磷钾配比而言，在春季，高磷、高钾与双氮处理相比均显著减少单株干物质积累总量，主要是块茎干物质积累量较双氮处理明显减少，高氮影响不明显;而秋季，高氮、磷、钾与双氮处理相比对单株干物质积累总量影响均不明显，但花期高氮能显著提高单株干物质积累量。
　　3.春薯产量高于秋薯，平均增产87.2％，主要原因是单株结薯数较多，平均较秋薯多3.91个(98.0％)。合理施肥可以提高春、秋薯的产量，所有处理（除高氮处理）的增产幅度秋薯均高于春薯。就氮素形态而言，春薯氮素形态对产量影响不明显;秋薯产量硝态氮处理最高，铵态氮处理次之，双氮处理最低。不同氮磷钾配比之间，春薯产量差异均不显著，但高氮和双氮处理的产量略高于高磷和高钾配比;秋薯以高磷处理产量最高，其次为标准配比（双氮处理）和高钾处理，高氮处理最低，高磷处理较双氮处理增产11.7％(1.87×103kg/hm2)，差异显著，高氮反而较正常氮（双氮）处理减产9.2％。
　　4.春季和秋季平均单株养分（指氮、磷、钾）积累量均是春薯花期较高，成熟期时较低，各器官养分积累量春、秋薯均是块茎＞茎、叶＞根系，从花期到成熟期，块茎所积累的养分占整株比例逐渐上升，比其他器官占比大，且春季占比比秋季大，植株积累的养分从地上转移到块茎中储存的能力比秋季强，春季养分收获指数均比秋季高，尤其是钾收获指数。施肥能有效提高植株对养分的积累，且秋薯比春薯作用明显。就氮素形态而言，春薯中，硝态氮和铵态氮配施可提高马铃薯植株氮磷钾的吸收积累量;而秋薯中，花期硝态氮更有利于植株养分的积累，成熟期时，氮素形态对养分积累影响不显著，但以较高比例的铵态氮（双氮处理或铵态氮处理）为宜。就氮磷钾配比而言，春薯中，高氮处理对植株养分积累影响不明显，高磷处理对植株磷积累影响不明显，但会显著降低植株对氮、钾的积累，高钾处理会显著降低植株对养分的积累;秋薯中，高氮、磷、钾配比对氮素积累量影响均不明显;高氮、高钾配比会显著降低植株对磷的积累;高氮、高磷配比会显著降低成熟期植株对钾的积累，高钾配比无明显影响。
　　5.养分吸收效率钾最大，氮次之，磷最小，且春薯氮、磷、钾的平均吸收效率均低于秋薯。就氮素形态而言，春季，铵态氮和硝态氮混合施用能显著提高养分的吸收效率，而秋季，铵态氮和硝态氮混合施用能显著提高钾吸收效率，但对氮、磷的吸收效率影响并不明显。就氮磷钾配比而言，春季，增施氮除了会显著降低氮肥吸收效率外，对磷、钾吸收效率影响不大，而增施磷、钾肥则会显著降低养分吸收效率。对秋薯而言，增施氮肥会显著降低养分吸收效率，而增施磷、钾肥会显著降低磷、钾的吸收效率，但不会降低氮肥吸收效率。
　　6.养分的吸收效率春薯和秋薯无显著差异，但吸收后的利用效率春薯显著高于秋薯，因此每生产1t块茎对氮、磷、钾的平均需求量秋薯大幅度高于春薯。每生产1t块茎平均氮、磷、钾需求量为:春季N2.94kg、 P2O50.38kg、K2O3.77kg(N∶P2O5∶K2O=7.6∶1∶9.8)，秋季N5.70kg、P2O51.44kg、 K2O8.13kg(N∶P2O5∶K2O=3.9∶1∶5.6)，秋薯与春薯相比，需要的磷素比例较高，氮素比例较低。就氮素形态而言，春季双氮处理的养分吸收效率较高，但利用效率较低，其植株的P2O5∶N和K2O∶N较单施硝态氮和铵态氮处理略高于秋季，氮素形态对氮、磷利用率无显著影响，但是硝态氮和铵态氮处理下钾素利用率均显著高于双氮处理，而植株的K2O∶N则以双氮处理较高。就氮磷钾配比而言，在春季，增施氮肥对养分利用效率无明显影响，增施磷肥对氮肥和钾肥有明显促进作用，但对磷肥自身的利用率却有反作用，增施钾肥对养分利用率有明显的促进作用。在秋季，增施氮肥对养分利用效率没有明显影响，增施磷肥对氮、钾肥利用率有明显提升作用，对磷肥利用效率影响不明显;增施钾肥对磷肥利用率有明显提升作用，对氮、钾肥利用率无明显影响。无论是春薯还是秋薯，高磷处理都会在一定程度上提高P2O5∶N，高钾处理则会提高植株的K2O∶N。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 马铃薯生产的重要性

1．1．1 马铃薯的营养价值

1．1．2 马铃薯的药用价值

1．1．3 马铃薯的工业价值

1．1．4 马铃薯与粮食安全

1．2 我国马铃薯生产现状及问题

1．2．1 我国马铃薯生产现状

1．2．2 我国马铃薯生产问题

1．3 马铃薯的需肥特性

1．3．1 马铃薯对氮肥的吸收特性

1．3．2 马铃薯对磷钾肥的吸收特性

1．3．3 马铃薯需肥特性的影响因素

1．4 肥料对马铃薯的影响

1．4．1 氮肥及氮素形态对马铃薯的影响

1．4．2 磷肥对马铃薯的影响

1．4．3 钾肥对马铃薯的影响

1．4．4 氮磷钾互作对马铃薯的影响

2．研究目的与意义

3 试验方案

3．1 试验地点

3．2 试验材料与方法

3．2．1 试验材料

3．2．2 试验设计

3．2．3 田间主要栽培管理措施

3．2．4 测定项目及方法

3．3 相关参数计算

3．4 数据分析

4 结果与分析

4．1 氮素形态及氮磷钾配比对马铃薯农艺性状的影响

4．2 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯干物质积累的影响

4．3 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯产量及其构成的影响

4．4 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯养分积累的影响

4．4．1 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯氮素积累的影响

4．4．2 氮素形态及氮磷钾配比对马铃薯磷素积累的影响

4．4．3 氮素形态及氮磷钾配比对马铃薯钾素积累的影响

4．5 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯肥料吸收与利用效率的影响

4．5．1 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯肥料吸收效率的影响

4．5．2 氮素形态与氮磷钾配比对马铃薯肥料利用效率的影响

5 讨论和结论

5．1 春、秋马铃薯产量构成及养分需求差异

5．2 氮素形态对马铃薯产量形成的影响

5．3 氮磷钾施肥水平对马铃薯产量形成的影响

参考文献

致谢