磷鉀葉面肥對(duì)馬鈴薯葉片葉綠素含量的影響

摘要：采用磷鉀葉面肥噴施濃度和噴施起始時(shí)間2因素5水平二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，以青薯168為試驗(yàn)材料，對(duì)不同處理下的馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）各花期葉片的葉綠素含量進(jìn)行測定，并統(tǒng)計(jì)其產(chǎn)量。結(jié)果表明，葉綠素含量在終花期變異最大，在低噴施濃度范圍內(nèi)，葉綠素含量隨著噴施濃度的增加而呈遞增趨勢，當(dāng)葉綠素含量達(dá)到最高點(diǎn)后，隨著噴施濃度的增加，葉綠素含量不再增加；隨著噴施起始時(shí)間的延遲，葉綠素含量有不斷下降的趨勢。在磷酸二氫鉀葉面噴施濃度為0.250%、噴施起始時(shí)間為馬鈴薯初花期后15 d時(shí)，終花期葉綠素總含量最高，為1.93 mg/g。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）；葉面肥；葉面噴施；葉綠素含量

中圖分類號(hào)：S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）15-3507-03

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是茄科茄屬草本植物，已經(jīng)成為世界上比較重要的糧菜兼用作物，其中中國馬鈴薯塊莖總產(chǎn)量居世界第一[1]。青海省有著非常獨(dú)特的氣候資源，海拔較高，氣候冷涼，日照充足，同時(shí)晝夜溫差十分大，特別適合優(yōu)質(zhì)馬鈴薯的種植生產(chǎn)，因此青海省是中國馬鈴薯商品薯的主產(chǎn)區(qū)之一。由于馬鈴薯光合產(chǎn)物構(gòu)成了塊莖95%以上的干物質(zhì)，因此馬鈴薯塊莖產(chǎn)量與反映作物光合作用強(qiáng)弱的主要指標(biāo)——葉片葉綠素含量密切相關(guān)[2]，尤其是在馬鈴薯塊莖的形成期和膨大期，葉片葉綠素含量的高低直接影響著塊莖品質(zhì)和產(chǎn)量的形成[3-5]。馬鈴薯葉片葉綠素含量差異不僅表現(xiàn)在品種間，而且也會(huì)受栽培技術(shù)和田間管理措施的影響[6]。磷酸二氫鉀作為葉面肥在馬鈴薯種植生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用多年，其噴施濃度和噴施時(shí)間在中國其他地區(qū)已有研究[7]，但是否滿足青海高寒地區(qū)專用馬鈴薯高產(chǎn)田的需要，還需要進(jìn)一步試驗(yàn)。為了建立青海高寒地區(qū)馬鈴薯葉綠素含量與最佳磷酸二氫鉀葉面噴施濃度和噴施起始時(shí)間的關(guān)系，探究其對(duì)馬鈴薯增產(chǎn)的效果，完善葉面高效施肥可行性技術(shù)體系，特進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

所用品種為青薯168，由青海省農(nóng)林科學(xué)院作物遺傳育種研究所馬鈴薯研究室提供；所用葉面肥為磷酸二氫鉀（純含量98%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用2因素5水平二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，2因素分別為噴施濃度（X1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）和起始噴施時(shí)間（X2）；5水平編碼值分別為1.414 2、1、0、-1、-1.414 2，根據(jù)國內(nèi)其他地區(qū)磷酸二氫鉀葉面噴施濃度和噴施起始時(shí)間確定試驗(yàn)水平，其對(duì)應(yīng)試驗(yàn)水平見表1，共13個(gè)處理。各處理組合隨機(jī)排列，3次重復(fù)。每個(gè)處理間隔10 d噴施1次，共噴施3次，每次用水量為750 kg/hm2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011年2-10月在青海省西寧市大通縣王家莊地區(qū)進(jìn)行，前茬為馬鈴薯，2010年翻耕土壤，供試土壤為栗鈣土，0～20 cm耕層土壤的有機(jī)質(zhì)含量為1.68%、速效氮含量143.2 mg/kg、速效磷含量22.1 mg/kg、速效鉀含量102.4 mg/kg、pH 7.9。每個(gè)小區(qū)長8 m，寬5 m，小區(qū)內(nèi)馬鈴薯為單壟寬窄行種植，于4月23日播種，寬行為0.7 m，窄行為0.3 m，株距為0.3 m，小區(qū)面積為40 m2。根據(jù)馬鈴薯需肥規(guī)律，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)，在馬鈴薯培土?xí)r1/3的尿素用作追肥，其余肥料均作為基肥一次性施入。

1.4 測定指標(biāo)及統(tǒng)計(jì)方法

測定項(xiàng)目有生育期、葉綠素含量（采用丙酮法測定）、產(chǎn)量。分別在初花期（2011年6月26日，全田50%植株第一個(gè)花序開花時(shí)）、盛花期（2011年7月13日，全田馬鈴薯開花最盛時(shí)）、終花期（2011年7月30日，全田95%的花已經(jīng)凋落）、成熟期（2011年8月28日，全田50%植株葉片變黃時(shí)）取樣測定葉綠素含量，每一小區(qū)共5行，在中間3行取樣，每行取3株，在植株中間部位隨機(jī)采取成熟葉片。

采用DPSv6.55對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

經(jīng)過田間觀察記載，不同處理間生育期相差 ±4 d，相差不大，表明馬鈴薯生育期受葉面肥影響不顯著。

2.2 馬鈴薯不同生育時(shí)期葉片葉綠素含量比較

在磷酸二氫鉀葉面肥噴施處理后，對(duì)馬鈴薯初花期、盛花期、終花期及成熟期4個(gè)時(shí)期的葉綠素總含量進(jìn)行測定，求其平均數(shù)和變異系數(shù)，結(jié)果見表2。由表2可以看出，隨著馬鈴薯植株生長發(fā)育，其葉片中葉綠素總含量逐漸增加，到達(dá)終花期時(shí)最大，隨后開始下降。馬鈴薯盛花期和終花期不同處理間葉片葉綠素總含量的變異系數(shù)較大，說明馬鈴薯在盛花期和終花期不同處理間葉片葉綠素總含量差異較大。

2.3 不同噴施處理組合的馬鈴薯葉片葉綠素含量回歸分析

葉面噴施磷酸二氫鉀不同處理下，各時(shí)期中馬鈴薯葉綠素含量在終花期的差異最大（表2），故對(duì)終花期葉綠素含量（表3）進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見表4。由表4可以看出，葉面噴施磷酸二氫鉀不同組合和馬鈴薯終花期葉片葉綠素總含量、葉綠素a含量、葉綠素b含量回歸關(guān)系的概率分別為0.042 8、0.096 3、0.028 3，分別達(dá)到了顯著水平（P<0.05）、準(zhǔn)顯著水平（P<0.10）和顯著水平（P<0.05）。不同試驗(yàn)處理下，馬鈴薯終花期時(shí)葉片葉綠素總含量、葉綠素a含量、葉綠素b含量與回歸方程沒有擬合關(guān)系的概率為0.000 1、0.000 1、0.004 9，都達(dá)到了極顯著水平（P<0.01），說明葉面噴施磷酸二氫鉀葉面肥處理與終花期馬鈴薯葉綠素含量之間存在顯著的回歸關(guān)系，并與理論回歸方程有著較高的擬合程度，可以用模型進(jìn)行優(yōu)化分析。對(duì)各模型偏回歸系數(shù)實(shí)行顯著性檢驗(yàn)，馬鈴薯終花期時(shí)，葉片葉綠素a含量模型的X1、X2、X12、X22的系數(shù)都達(dá)到極顯著水平；葉綠素b含量模型的X2、X12的系數(shù)達(dá)到極顯著水平，X1的系數(shù)達(dá)到顯著水平；葉綠素總含量模型的X1、X2、X12、X22的系數(shù)均達(dá)到極顯著水平。

運(yùn)用DPS軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以噴施濃度（X1）和噴施起始時(shí)間（X2）為決策變量，并建立分別以葉綠素a（YChla）、b（YChlb）和總含量（YTChl）為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型。剔除部分回歸關(guān)系中沒有達(dá)到顯著的項(xiàng)目。以下是α=0.10準(zhǔn)顯著水平去除不顯著項(xiàng)后，簡化后得到的回歸方程：

根據(jù)二次通用旋轉(zhuǎn)組合回歸設(shè)計(jì)求得回歸模型，回歸模型的偏回歸系數(shù)的大小可直接反映出試驗(yàn)變量對(duì)葉綠素含量的影響程度。依據(jù)模型一次項(xiàng)所得∣b1∣>∣b2∣，即在該試驗(yàn)條件下，變量對(duì)馬鈴薯葉綠素含量的影響為噴施濃度>起始噴施時(shí)間。模型二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說明各回歸方程都具有最佳值，噴施濃度過大或不足、噴施起始時(shí)間過早或過晚都會(huì)影響葉綠素含量的變化。噴施濃度和噴施起始時(shí)間的互作對(duì)終花期馬鈴薯葉片葉綠素含量為負(fù)互作，這可能是由于噴施起始時(shí)間過晚，馬鈴薯葉片開始老化，對(duì)葉片葉綠素含量改變較小。

2.4 主效應(yīng)分析

根據(jù)二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)原理，對(duì)二次回歸模型采用降維法得出單因子對(duì)終花期馬鈴薯葉片葉綠素總含量的效應(yīng)方程：

從噴施濃度和噴施起始時(shí)間對(duì)馬鈴薯葉片葉綠素總含量影響效應(yīng)的主效應(yīng)可以看出，噴施濃度影響較大，噴施起始時(shí)間對(duì)葉綠素總含量影響較小。在低噴施濃度范圍內(nèi)，葉綠素總含量隨著噴施濃度的增加而呈遞增趨勢，當(dāng)葉綠素總含量達(dá)到最高點(diǎn)后，隨著噴施濃度的增加，葉綠素總含量不再增加。但隨著噴施起始時(shí)間的延遲，葉綠素總含量有不斷下降的趨勢。

2.5 模型優(yōu)化

對(duì)不同磷酸二氫鉀噴施組合與終花期馬鈴薯葉片葉綠素總含量的回歸方程求最大值，得到終花期馬鈴薯葉片葉綠素總含量理論最高值為1.93 mg/g，此時(shí)噴施濃度為0.250%，噴施起始時(shí)間為馬鈴薯初花期后15 d。沒有出現(xiàn)最高或最低噴施濃度、最早或最晚噴施起始時(shí)間為最佳組合情況，表明試驗(yàn)方案中的噴施濃度和噴施起始時(shí)間設(shè)計(jì)比較合理。噴施濃度和噴施起始時(shí)間對(duì)終花期馬鈴薯葉片葉綠素a、葉綠素b含量的各個(gè)因素組合的選優(yōu)組合與葉綠素總含量相同。

2.6 相關(guān)性分析

馬鈴薯葉片中葉綠素含量與產(chǎn)量的相關(guān)性分析結(jié)果見表5。由表5可知，盛花期葉綠素總含量、終花期葉綠素a含量和葉綠素總含量、成熟期葉綠素總含量與馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的相關(guān)性均達(dá)極顯著水平。

3 小結(jié)與討論

1）不同磷酸二氫鉀葉面噴施組合對(duì)馬鈴薯葉片葉綠素含量的影響在較短時(shí)間內(nèi)有差異，表現(xiàn)出了作物吸收葉面肥的快速性。在低濃度磷酸二氫鉀噴施范圍內(nèi)，葉綠素含量隨著噴施濃度的增加呈遞增趨勢，當(dāng)噴施濃度為0.250%時(shí)，葉綠素含量最高，之后隨著噴施濃度的繼續(xù)增大，葉綠素含量下降。隨著噴施起始時(shí)間的推移，葉綠素含量有不斷下降的趨勢。

2）磷酸二氫鉀葉面噴施對(duì)終花期馬鈴薯葉片葉綠素a、葉綠素b含量的各個(gè)因素組合的選優(yōu)與葉綠素總含量相同。葉綠素總含量最高為1.93 mg/g，相應(yīng)的磷酸二氫鉀葉面噴施組合的噴施濃度為0.250%、噴施起始時(shí)間為馬鈴薯初花期后15 d。

3）盛花期葉綠素總含量、終花期葉綠素a含量和葉綠素總含量、成熟期葉綠素總含量與馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平，且終花期與理論回歸方程的擬合程度高。

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