磷對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收利用的影響

王秋媛， 田江梅， 韓 敘， 黃廷榮， 楊慶飛， 唐道彬*， 王季春*

(1西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院, 重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心， 重慶 400716；2重慶市酉陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)， 重慶 409800)

磷對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收利用的影響

王秋媛1， 田江梅1， 韓 敘1， 黃廷榮2， 楊慶飛1， 唐道彬1*， 王季春1*

(1西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院, 重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心， 重慶 400716；2重慶市酉陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)， 重慶 409800)

【目的】研究不同磷肥用量對(duì)甘薯養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響，探究淀粉型甘薯磷肥營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)，為甘薯高產(chǎn)科學(xué)合理施用磷肥提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳缘矸坌透适碛迨?7(淀粉含量24.06%)為材料，設(shè)置7個(gè)磷肥處理(P2O50、0、37.5、75、112.5、150、300 kg/hm2)，田間隨機(jī)區(qū)組排列。其P2O50處理不施任何肥料，其他處理均底施純氮(N)90 kg/hm2和K2O 150 kg/hm2。甘薯苗移栽后每隔30 d，共計(jì)取樣5次，對(duì)全株樣品分葉片、莖蔓和塊根測(cè)定其鮮重、干重及全氮、磷、鉀的含量。收獲期測(cè)定小區(qū)鮮薯產(chǎn)量、莖蔓產(chǎn)量并計(jì)算收獲指數(shù)(HI)及其磷肥農(nóng)學(xué)效率(PAE)、磷肥表觀利用率(PAUE)、磷收獲指數(shù)(PHI)、磷肥生理利用率(PPUE)、磷肥偏生產(chǎn)力(PFPP)和磷肥增產(chǎn)率(PIR)；同時(shí)計(jì)算收獲期各器官N、P、K的吸收量，對(duì)N、P、K吸收量之間及其與產(chǎn)量之間關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析?！窘Y(jié)果】1)適當(dāng)增施磷肥有利于提高甘薯的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)，且以施P2O5112.5 kg/hm2和150 kg/hm2時(shí)最優(yōu)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增產(chǎn)率分別為19.4%和21.06%。2)不同器官N、P、K最高含量分別出現(xiàn)在栽后60、90、150 d，各處理氮素和磷素含量均為葉片>莖蔓>塊根，而鉀素含量為莖蔓>葉片>塊根。栽后60 d后，葉片 ∶莖蔓 ∶塊根含氮量為4.08 ∶1.62 ∶1，栽后90 d后，葉片 ∶莖蔓 ∶塊根磷含量為2 ∶1.35 ∶1，栽后150 d后，莖蔓 ∶葉片 ∶塊根含鉀量為2 ∶1.8 ∶1。3)施磷可提高甘薯塊根、莖蔓和葉片對(duì)N、P、K的吸收，養(yǎng)分總吸收量為鉀>氮>磷；施磷處理中N、P、K的吸收量增幅分別為23.9%～66.6%、29.6%～58.5%、41.3%～73.7%。磷鉀吸收量均表現(xiàn)為塊根>莖蔓>葉片，吸氮量表現(xiàn)為塊根>葉片>莖蔓。4)在不同施磷條件下，形成500 kg所吸收的N、P2O5、K2O 分別為4.24～6.61 g，1.93～2.84 g和6.94～11.48 g。施P2O5112.5 kg/hm2時(shí)，形成500 kg鮮薯吸收的養(yǎng)分最多，N、P2O5、K2O吸收量分別為6.61、2.84和11.08 g。5) 磷肥表觀利用率、偏生產(chǎn)力在施P2O537.5 kg/hm2時(shí)最高，分別為16.6 %和343.0 kg/kg P2O5，磷肥農(nóng)學(xué)效率、磷肥生理利用率和磷收獲指數(shù)在施P2O5112.5 kg/hm2時(shí)最高，分別為136.7 kg/kg、777.9 kg/kg和65.9%。6) 收獲期各器官N、P、K吸收量之間及其與產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】增施磷肥能提高甘薯產(chǎn)量，但其利用效率有下降趨勢(shì)。本試驗(yàn)中，從甘薯高產(chǎn)高效生產(chǎn)的磷肥管理角度分析， N和K2O施用量分別為90 kg/hm2和150 kg/hm2時(shí)，以施P2O5為112.5 kg/hm2為最佳。

甘薯； 磷； 產(chǎn)量； 養(yǎng)分吸收利用

甘薯(IpomoeabatatasLam. )是一種喜鉀作物，在生產(chǎn)上往往更重視鉀肥的投入而忽視磷肥的施用[1]。有研究表明，長(zhǎng)期不施磷肥，導(dǎo)致土壤嚴(yán)重缺磷，薯塊膨大期遲后、日增重減少，鮮薯產(chǎn)量顯著下降[2]。增施磷肥可提高甘薯結(jié)薯數(shù)、單薯重和大中薯比例，施用量過(guò)少或過(guò)多均不能達(dá)到預(yù)期目的[3]。過(guò)量施磷肥不利于甘薯干物質(zhì)的積累[4]，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高[5]。本試驗(yàn)擬通過(guò)研究磷肥不同用量在不同器官隨生育期的養(yǎng)分吸收與分配特點(diǎn)及其對(duì)產(chǎn)量的影響，探究淀粉型甘薯磷肥營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)，為甘薯高產(chǎn)科學(xué)合理施用磷肥提供理論依據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地

供試品種為淀粉型甘薯渝薯17(淀粉含量24.06%)，由西南大學(xué)重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心提供。試驗(yàn)點(diǎn)位于重慶市酉陽(yáng)縣麻旺鎮(zhèn)吉安村，土壤黃壤，pH值為4.70、有機(jī)質(zhì)21.2 g/kg、全氮1.39 g/kg、全磷0.931 g/kg、全鉀14.7 g/kg、速效鉀124 mg/kg、有效磷37 mg/kg、堿解氮127 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)磷肥處理，純磷(P2O5)用量分別為0、0、37.5、75、112.5、150、300 kg/hm2, 分別以P1、 P2、 P3、 P4、 P5、 P6、 P7表示，P1和P2均為對(duì)照，P1為不施任何肥料，其他各處理均施純氮(N) 90 kg/hm2、鉀肥(K2O) 150 kg/hm2作為底肥。

采用起壟凈作栽培方式，每個(gè)小區(qū)種植5壟，壟長(zhǎng)為6.25 m、 壟寬0.8 m、 株距21 cm、 密度60000 plant/hm2，設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)于2013年6月1日移栽甘薯苗，移栽前進(jìn)行施肥處理，氮肥(尿素含N為46%)、 磷肥(過(guò)磷酸鈣含P2O5為12%)、 鉀肥(硫酸鉀含K2O為50%)均作底肥一次性施用,其余田間管理同常規(guī)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

栽后每隔30 d每小區(qū)取5株，單株分葉片、莖蔓和塊根，各器官樣品全部稱鮮重后(栽后90 d后的薯塊樣品太多，切丁混勻后取50 g)，在105℃烘箱中殺青15 min后，80℃烘至恒重后測(cè)干重。干樣粉碎后過(guò)80目篩，用于全氮、全磷和全鉀的測(cè)定。全氮用硫酸-雙氧水消煮-凱氏蒸餾法; 全磷用硫酸-雙氧水消煮-釩鉬黃比色法; 全鉀用硫酸-雙氧水消煮-火焰光度法。

試驗(yàn)于2013年11月5日按小區(qū)收獲，統(tǒng)計(jì)莖葉鮮重及甘薯鮮重。

1.4 計(jì)算方法

有關(guān)磷肥養(yǎng)分利用效率及相關(guān)參數(shù)計(jì)算公式如下:

磷肥農(nóng)學(xué)效率(PAE, kg/kg，P2O5)=(施磷處理塊根干產(chǎn)-P2塊根干產(chǎn))/施磷量[6]；

磷肥表觀利用率(PAUE, %)=(施磷處理植株總吸磷量-P2植株總吸磷量)/施磷量 ×100[6]；

磷收獲指數(shù)(PHI,%)=(施磷處理塊根吸磷量-P2塊根吸磷量)/(施磷處理植株總吸磷量-P2植株總吸磷量)×100[6]；

磷肥生理利用率(PPUE, kg/kg，P2O5)=(施磷處理塊根干產(chǎn)-P2塊根干產(chǎn))/(施磷處理植株總吸磷量-P2植株總吸磷量)×2.92[7]；

磷肥偏生產(chǎn)力(PFPP, kg/kg，P2O5)= 施磷處理塊根干產(chǎn)/施磷量[7]；

磷肥增產(chǎn)率(PIR,%)=(施磷處理鮮薯產(chǎn)量-P2鮮薯產(chǎn)量)×100/ P2鮮薯產(chǎn)量[8]；

收獲指數(shù)(HI, kg/kg)= 鮮薯產(chǎn)量/生物產(chǎn)量[8]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05軟件的Duncan新復(fù)極差法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Microsoft Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施磷量對(duì)產(chǎn)量的影響

由表1可知，隨著施肥量的增加，鮮薯產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均增加。從鮮薯產(chǎn)量來(lái)看，磷肥增產(chǎn)率為6.29%～21.06%，以P5、P6處理最高，為19.4%和21.06%。P1與P2處理無(wú)顯著差異，說(shuō)明僅施氮鉀肥不能提高鮮薯產(chǎn)量；P5～P7處理顯著高于P3處理，而P3與P2處理無(wú)顯著差異，說(shuō)明在低磷水平下鮮薯增產(chǎn)不明顯。從生物產(chǎn)量來(lái)看，磷肥增產(chǎn)率為5.15%～16.35%，以P4～P7處理最高，均顯著高于P2處理，說(shuō)明施P2O5高于75 kg/hm2可明顯提高生物產(chǎn)量，但P2和P3處理無(wú)顯著差異，而P2處理顯著高于P1處理，說(shuō)明僅增施氮鉀肥可提高生物產(chǎn)量，且低磷水平對(duì)提高生物產(chǎn)量不顯著。從收獲指數(shù)來(lái)看，除P1處理由于低產(chǎn)量引起的高收獲指數(shù)外，其他處理均隨著施磷量的增加而增高，以P5和P6處理最高。綜上所述，氮鉀肥對(duì)甘薯產(chǎn)量影響不大，適當(dāng)增施磷肥有利于提高甘薯的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量，且以施P2O5112.5 kg/hm2或150 kg/hm2最優(yōu)。

表1 不同處理間甘薯產(chǎn)量的比較

Table 1 Comparison of sweet potato production between different processing

注(Note): 同列數(shù)值后不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)Values followed by different capital and small letters in a column are significantly different among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

2.2 不同施磷量對(duì)植株各器官養(yǎng)分含量的影響

由表2、3、4可知，栽后30～150 d植株各器官N、P、K最高含量分別為栽后60 d(生長(zhǎng)前期)、90 d(生長(zhǎng)中期)和150 d(生長(zhǎng)后期)，各處理氮素和磷素含量均為葉片>莖蔓>塊根，而鉀素含量為莖蔓>葉片>塊根。

比較栽后60 d含氮量發(fā)現(xiàn)，葉片中氮素含量高；葉片 ∶莖蔓 ∶塊根為4.08 ∶1.62 ∶1，含氮量隨施磷量的增加先增后減；莖蔓和塊根中以P6處理最高，但塊根中與P5處理無(wú)顯著差異，葉片中以P4最高。比較栽后90d含磷量發(fā)現(xiàn)，施磷明顯提高了植株各器官磷含量；葉片 ∶莖蔓 ∶塊根為2 ∶1.35 ∶1,塊根和莖蔓中P5、P6、P7處理磷含量均顯著高于其他處理，而葉片中以P4～P7處理最高。比較栽后150d含鉀量發(fā)現(xiàn)，適量增施磷肥可明顯提高植株鉀含量；莖蔓 ∶葉片 ∶塊根為2 ∶1.8 ∶1,說(shuō)明莖蔓和葉片鉀素含量較高，施磷處理均明顯高于未施磷處理，莖蔓中P6處理、葉片中P5～P7處理、塊根中P4處理顯著高于其他處理。綜上表明，P4、P5和P6處理能提高各器官N、P、K養(yǎng)分含量。

2.3 不同施磷量對(duì)收獲期養(yǎng)分吸收量的影響

2.3.1不同施磷量對(duì)收獲期各器官養(yǎng)分吸收量的影響 由表5可知，施磷顯著增加了植株各器官氮、磷、鉀吸收量，養(yǎng)分總吸收量為鉀>氮>磷；與P2處理相比，施磷處理中N、P、K的吸收量增幅分別為23.9%～66.6%、29.6%～58.5%、41.3%～73.7%。磷鉀吸收量均表現(xiàn)為塊根>莖蔓>葉片，而吸氮量表現(xiàn)為塊根>葉片>莖蔓。

表2 不同取樣時(shí)期甘薯不同部位氮含量(g/kg)

Table 2 N contents in different sampling day and different parts of sweet potato

注(Note): 同列數(shù)值不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異分別達(dá)0.05和0.01顯著水平 Values followed by different small and capital letters in a column are significantly different among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

表3 不同取樣時(shí)期甘薯不同部位磷含量(g/kg)

Table 3 P contents in different sampling day and different parts of sweet potato

注(Note): 數(shù)值后不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)Values followed by different capital and small letters indicate significant difference among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

表4 不同取樣時(shí)期甘薯不同部位鉀含量(g/kg)

Table 4 K contents in different sampling day and different parts of sweet potato

注(Note): 數(shù)值后不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)Values followed by different capital and small letters indicate significant difference among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

表5 收獲期甘薯養(yǎng)分吸收量(mg/plant)

Table 5 Nutrient uptake of sweet potato at harvest

注(Note): 數(shù)值后不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)Values followed by different capital and small letters indicate significant difference among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

塊根中，P6處理的N、P、K吸收量最高，分別為1984.1、416.8、2891.1 mg/plant；P5～P7處理的吸磷量、P4～P6處理的吸氮量、P4～P7處理的吸鉀量均顯著高于P1、P2處理，說(shuō)明施P2O5為112.5或150 kg/hm2時(shí)最有利于塊根對(duì)養(yǎng)分的吸收。莖蔓中，P3～P7的吸磷量均無(wú)顯著差異，且顯著高于P1、P2處理，而P4～P6處理的氮鉀吸收量均顯著高于其他處理，說(shuō)明施P2O5為75～150 kg/hm2時(shí)最有利于莖蔓對(duì)養(yǎng)分的吸收。葉片中，施磷量越大，養(yǎng)分吸收量越高，到P7處理時(shí)反而降低，P6、P7處理養(yǎng)分吸收量均顯著高于其他處理。

2.3.2 形成500 kg鮮薯的氮磷鉀吸收量 由圖1可知，在不同施磷條件下，形成500 kg鮮薯所吸收的K2O為6.94～11.48 g，N為4.24～6.61 g, P2O5為1.93～2.84 g，平均N ∶P2O5∶K2O為2.21 ∶1 ∶3.91。比較各處理可以發(fā)現(xiàn)，P4處理中K2O的吸收量最多，P5處理次之，且P5處理中N和P2O5的吸收量最多，同時(shí)P4處理和P5處理的N ∶P2O5∶K2O中N和K2O所占比值較大，分別為2.43 ∶1 ∶4.62和2.33 ∶1 ∶3.86，說(shuō)明施P2O5為75、112.5 kg/hm2時(shí)形成500 kg鮮薯吸收的養(yǎng)分最多。

2.4 不同施磷量對(duì)磷肥利用率的影響

表6是以P2處理為對(duì)照，用差減法計(jì)算的各施磷處理的磷肥利用率。磷肥表觀利用率和偏生產(chǎn)力隨施磷量增加越來(lái)越低，磷肥表觀利用率P3處理最大，為16.6%；偏生產(chǎn)力P3處理最大，為343.0 kg/kg P2O5，磷肥農(nóng)學(xué)效率、生理利用率和磷收獲指數(shù)均隨施磷量增加呈先升后降的趨勢(shì)，在P5時(shí)達(dá)到最大值，其中磷肥農(nóng)學(xué)利用率最大值為136.7 kg/kg，磷肥生理利用率最大值為777.9 kg/kg。

注(Note): PAUE— P apparent utilization feeiciency; effiiency; PPUE— P physiological utilization efficiencey. 同列數(shù)值不同小、大寫(xiě)字母表示處理間差異達(dá)0.05和0.01顯著水平 Values followed by different small and capital letters in a column are significantly different among treatments at 0.05 and 0.01 levels.

2.5 甘薯植株各器官N、P、K吸收量與產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

由表7可知，植株各器官氮磷鉀養(yǎng)分的吸收量與鮮薯產(chǎn)量均有極顯著正相關(guān)關(guān)系；葉片與塊根和莖蔓的氮吸收量之間，葉片氮吸收量與塊根和莖蔓的鉀吸收量之間、莖蔓氮吸收量與葉片鉀吸收量之間、葉片磷吸收量與塊根和莖蔓氮、鉀吸收量之間均有顯著正相關(guān)關(guān)系，其他各器官養(yǎng)分吸收量之間均有極顯著正相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，僅施氮鉀肥后對(duì)甘薯產(chǎn)量影響不大，與本試驗(yàn)地土壤氮鉀含量太高(依據(jù)NY/T391-2000標(biāo)準(zhǔn)，全氮和有效鉀均達(dá)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn))有關(guān)系。施肥可促進(jìn)甘薯根莖葉的生長(zhǎng)發(fā)育[9]。本試驗(yàn)中，在氮鉀肥基礎(chǔ)上適量增施磷肥，能明顯促進(jìn)甘薯地上部分與地下部分協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，有利于提高甘薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，施P2O5為112.5 kg/hm2時(shí)鮮薯產(chǎn)量最高，而陳金英研究表明，施過(guò)磷酸鈣562.5 kg/hm2的鮮薯產(chǎn)量最高[3]，磷肥用量的不同可能與品種特性和地力有關(guān)。增施磷肥還提高了甘薯生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)，綜合甘薯鮮薯產(chǎn)量，本試驗(yàn)以施P2O5為112.5 kg/hm2或150 kg/hm2產(chǎn)量最佳。

甘薯研究表明，氮的吸收主要集中在中前期,磷鉀的吸收在中后期，且積累在甘薯莖葉和塊根中氮磷鉀總量相近，但累積在莖葉中的氮和塊根中的磷鉀偏多[10]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，適量施用磷肥不僅能提高了甘薯各器官磷含量，還不同程度提高了甘薯各器官氮、鉀含量。甘薯植株氮素含量在栽后60d最高，甘薯植株磷素含量在栽后90 d最高，甘薯植株磷素含量在栽后150 d最高。在養(yǎng)分含量最大時(shí)期，各處理氮磷含量均為葉片>莖蔓>塊根，各處理磷素含量均為莖蔓>葉片>塊根。

施磷有利于養(yǎng)分的協(xié)調(diào)供應(yīng)，提高植株的養(yǎng)分含量和養(yǎng)分吸收量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施磷不僅增加了植株不同部位磷素吸收量，還促進(jìn)了植株對(duì)氮、鉀的吸收，與油菜[11]的養(yǎng)分吸收規(guī)律基本一致。綜合分析養(yǎng)分吸收量得出，甘薯收獲期養(yǎng)分總吸收量為鉀>氮>磷，施P2O5為112.5～300 kg/hm2時(shí)植株養(yǎng)分吸收量最高。形成500kg鮮薯吸收的養(yǎng)分為K2O>N> P2O5，平均N ∶P2O5∶K2O為2.21 ∶1 ∶3.91，這與董曉霞等[12]的研究結(jié)果類似，但吸收量與各養(yǎng)分之間的比值不同；施P2O5為75和112.5 kg/hm2時(shí)形成500 kg鮮薯吸收的養(yǎng)分最多，結(jié)合各器官甘薯養(yǎng)分吸收量來(lái)看，施P2O5為75和112.5 kg/hm2時(shí)莖蔓、塊根的各養(yǎng)分吸收量均無(wú)差異，但施P2O5為112.5 kg/hm2時(shí)葉片中各養(yǎng)分吸收量均顯著高于施P2O5為75 kg/hm2，這與甘薯產(chǎn)量結(jié)果吻合。同時(shí)相關(guān)分析進(jìn)一步說(shuō)明，植株通過(guò)吸收和利用養(yǎng)分，為甘薯穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)；塊根、莖蔓和葉片中N、P、K含量之間的相關(guān)性表明，在生長(zhǎng)過(guò)程中，植株各器官協(xié)調(diào)利用養(yǎng)分，才能達(dá)到高產(chǎn)。

注(Note): *—P<0.05; **—P<0.01

肥料利用率是衡量肥料施用是否合理的一項(xiàng)重要指標(biāo)[13]。甘薯在塊根膨大時(shí)期各器官養(yǎng)分含量的多少直接反應(yīng)了該時(shí)期各器官的這些大量元素的利用效率[14]。李水銀等[7]關(guān)于油菜磷素利用率的研究結(jié)果表明，磷肥農(nóng)學(xué)效率、偏生產(chǎn)力、表觀利用率和生理利用率均隨施磷的增加顯著下降。而本試驗(yàn)中，磷肥表觀利用率和偏生產(chǎn)力于磷肥施P2O5為37.5 kg/hm2時(shí)最高，而磷肥農(nóng)學(xué)效率、磷肥生理利用率和磷肥收獲指數(shù)在施P2O5為112.5 kg/hm2時(shí)最高。從甘薯高產(chǎn)高效生產(chǎn)的磷肥管理角度分析，本試驗(yàn)施P2O5為112.5 kg/hm2最佳。

本研究選用了淀粉型甘薯渝薯17作為試驗(yàn)材料，并找到了最佳磷肥用量，對(duì)大田生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。但改變土壤類型或試驗(yàn)材料后結(jié)果如何還不能定論，因此應(yīng)擴(kuò)大試驗(yàn)材料范圍，增加試驗(yàn)點(diǎn)作進(jìn)一步研究，以得到更具說(shuō)服力和對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

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Effect of phosphorus on yield and nutrient absorption and utilization in starch-type sweet potato

WANG Qiu-yuan1, TIAN Jiang-mei1, HAN Xu1, HUANG Ting-rong2, YANG Qing-fei1,TANG Dao-bin1*, WANG Ji-chun1*

(1CollegeofAgronomyandBiotechnology,SouthwestUniversity/ChongqingSweetPotatoResearchCenter,Chongqing400716,China; 2AgricultureCommitteeofYouyangCounty,Youyang,Chongqing409800,China)

【Objectives】 In order to provide theoretical basis for scientific and rational application of phosphate fertilizer in high yield sweet potato, different phosphor application amounts on the nutrient uptake, distribution and yield, and the phosphorus nutrition effect of starch-type sweet potato were studied. 【Methods】 A starch-type sweet potato，Yushu 17 with starch content of 24.06 %, was used as material. A field experiment with randomized block design was conducted with seven treatments(application amounts of P2O50, 0, 37.5, 75, 112.5, 150, 300 kg/hm2, respectively). For the treatment of P2O50, no N and K2O was applied neither. For the others, N 90 kg/hm2and K2O 150 kg/hm2were basal applied. The fresh weight, dry weight and total N, P and K contents in the leaves, vines and roots were measured every 30 d, and a total of five samplings were taken since transplanting. The fresh yield, vines yield were weighed, the harvest index(HI), P agronomic efficiency(PAE), P apparent utilization efficiency(PAUE), P harvest index(PHI), P physiological utilization efficiency(PPUE), P partial factor productivity of applied(PFPP)and P increase rate(PIR)were calculated at harvest. The absorption of N, P and K were evaluated at harvest. 【Results】 1)Proper P2O5application amount are capable of improve the biomass and yield, and thus a high agronomic efficiency. Treatments of P2O5112.5 and 150 kg/hm2led to the economic yield increase of 19.4% and 21.06%. 2)The contents of N and P in different parts were all in order of leaves> vines> roots, and that for K content in order of vines> leaves> roots at the 60, 90 and 150 days after transplanting. The content ratio of N in leaves: vines: roots was 4.08 ∶1.62 ∶1 on the 60 day, the P content ratio was 2 ∶1.35 ∶1 on the 90 day, and that of K was 2 ∶1.8 ∶1 on the 150 day after transplanting. 3)Application of P increase the absorption of N, P and K in the leaves, vines and roots, and the absorptive amount was in order of K>N>P. The increasing rate of the absorptive amounts of N, P and K were 23.9% to 66.6%, 29.6% to 58.5% and 41.3% to 73.7% with application of P. The absorptive amounts of P and K were in order of roots>vines>leaves, while that of N was roots>leaves>vines. 4)Under different P application amounts, the K2O requirement was from 6.94 g to 11.48 g, N from 4.24 g to 6.61 g and P2O5from 1.93 g to 2.84 g for every 500 kg fresh tubers. The highest nutrient requirement for every 500 kg fresh tubers was in the treatment of P2O5112.5 kg/hm2, with requirement of N 6.61 g, P2O52.84 g and K2O 11.08 g. 5)The obtained highest PAUE and PFPP were 16.6% and 343.0 kg/kg, respectively under the treatment of P2O537.5 kg/hm2, the highest PAE, PPUE and PHI were 136.7 kg/kg, 777.9 kg/kg and 65.9%, respectively, with P2O5112.5 kg/hm2. 6)The absorptive amounts of N, P and K were significantly or very significantly and positively correlated with each other, and also positive correlatied to the yield at harvest. 【Conclusions】The application of P fertilizer could increase the yield of sweet potato, but decrease P2O5efficiency. Under the experimental condition, the most appropriate amount of P2O5was 112.5 kg/hm2at N 90 kg/hm2and K2O 150 kg/hm2for high yield in sweet potato.

sweet potato; phosphorus; yield; nutrient absorption and utilization

2014-06-13 接受日期: 2015-03-17 網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-07-06

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-11-C-20)；科委甘薯良種創(chuàng)新項(xiàng)目“加工與食用甘薯育種新技術(shù)與新材料新品種創(chuàng)制與高產(chǎn)技術(shù)集成示范”(CSTC2012ggB80007)資助。

王秋媛(1989—)，女，貴州安順人，碩士研究生，主要從事甘薯栽培研究。E-mail: yuanstudent@126.com *通信作者E-mail: wjchun@swu.edu.cn； E-mail: tdbin741023@163.com

S531.62

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1008-505X(2015)05-1252-09