不同施氮量對(duì)食用甘薯生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

姚立春，譚學(xué)留，姜 新(．山東省聊城市東昌府區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東聊城5000;．山東省聊城市東昌府區(qū)植物保護(hù)站，山東聊城5000;．山東省聊城市東昌府區(qū)土壤肥料工作站，山東聊城5000)

甘薯是我國(guó)四大重要糧食作物之一，不僅富含淀粉等碳水化合物，而且含有鈣、鐵等礦物質(zhì)和維生素A、C等多種維生素，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的保健食品［1］。近年來(lái)日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家更把甘薯看作營(yíng)養(yǎng)平衡而全面的保健食品，掀起一股“食用甘薯熱”。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和人民生活水平提高，甘薯已經(jīng)成為我國(guó)工業(yè)中的能源作物和生活中調(diào)節(jié)口味、豐富“菜籃子”的保健食品，在人民的膳食結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，在這種形勢(shì)下，優(yōu)質(zhì)食用甘薯的生產(chǎn)被提到日程上來(lái)。

合理的栽培管理措施，尤其是施肥處理［2－3］，可以使甘薯達(dá)到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。在生產(chǎn)中過多或不合理地施用氮肥，不僅達(dá)不到提高鮮薯產(chǎn)量的目的，而且導(dǎo)致地上部旺長(zhǎng)、延遲結(jié)薯、降低塊根產(chǎn)量，氮肥利用率降低，增加生產(chǎn)成本和污染環(huán)境［4－5］。通過研究不同氮肥施用量對(duì)徐薯32植株生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為食用型甘薯生產(chǎn)中合理施用氮肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 供試材料 試驗(yàn)材料為食用型甘薯新品種徐薯32，種苗購(gòu)自徐州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1．2 試驗(yàn)區(qū)概況 試驗(yàn)于2014年在山東省聊城市東昌府區(qū)張爐集鎮(zhèn)米爐村進(jìn)行，該地位于36°29'N，115°29'E，屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有顯著的季節(jié)變化和季風(fēng)氣候特征。全年平均氣溫為13．1℃，1月份最冷，平均氣溫為－2．5℃;7月份最熱，平均氣溫為26．7℃。全年≥0℃積溫4 884～5 001℃，全年≥10℃積溫4 404～4 524℃，無(wú)霜期為193～201 d，初霜日平均出現(xiàn)在10月24～28日，最早出現(xiàn)在10月6～11日，最晚出現(xiàn)在11月10～22日;終霜日平均出現(xiàn)在4月9～14日，最早出現(xiàn)在3月23日，最晚出現(xiàn)在5月5日。年平均降水量578．4 mm，最多年降水量為1 004．7 mm，最少年降水量為187．2 mm。供試土壤為沙壤土，土壤耕層含有堿解氮 125．4 mg/kg，有效磷21．6 mg/kg，速效鉀 110 mg/kg，有機(jī)質(zhì) 11．9 g/kg。

1．3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，氮肥設(shè)0、75、150 kg/hm23個(gè)處理，分別以N1(CK)、N2和N3來(lái)表示，5行區(qū)，小區(qū)面積12 m2，密度為50 062株/hm2，走道0．5 m，3次重復(fù)。6月12日栽插，氮肥為普通尿素(含N 460 g/kg)、磷肥為普通過磷酸鈣(含P2O5120 g/kg)180 kg/hm2、鉀肥為硫酸鉀(含K2O 500 g/kg)225 kg/hm2，所有肥料作為基肥一次性施入溝底。其他田間管理與大田生產(chǎn)相同。

1．4 指標(biāo)測(cè)定 分別于栽插后40、70、100和130 d隨機(jī)取鮮樣5株(邊行除外)，調(diào)查最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)、分枝數(shù)、莖葉鮮重、塊根鮮重以及莖葉和塊根干重等性狀。淀粉含量采用鹽酸水解3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定［6］，可溶性糖含量用蒽酮比色法測(cè)定［7］。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel2007進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同氮肥用量對(duì)甘薯植株生長(zhǎng)的影響 由圖1可知，不同氮肥施用量水平下，甘薯單株分枝數(shù)表現(xiàn)出“先上升后降低”的單峰變化趨勢(shì)，在栽插后70 d時(shí)達(dá)到最大值，此時(shí)單株分枝數(shù)N2＞N3＞N1。在不同施氮量處理下，最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)整個(gè)生育過程中一直在增長(zhǎng)，收獲時(shí)達(dá)到最高值，并且最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)施氮處理N2和N3高于未施氮處理。

圖1 不同氮肥用量對(duì)單株分枝數(shù)的影響

圖2 不同氮肥用量對(duì)最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)的影響

2．2 不同氮肥用量對(duì)甘薯莖葉生長(zhǎng)的影響 從圖3和圖4可以看出，隨著施氮量的增加，莖葉鮮重和干重均增加，且變化趨勢(shì)基本一致，隨著植株的生長(zhǎng)呈現(xiàn)“先上升后降低”的趨勢(shì)。莖葉鮮重和干重在施氮處理N2水平下最高，在N1處理下最低。

圖3 不同氮肥用量對(duì)莖葉鮮重的影響

圖4 不同氮肥用量對(duì)莖葉干重的影響

2．3 不同氮肥用量對(duì)甘薯塊根產(chǎn)量的影響 氮肥施用量對(duì)塊根鮮重和干重變化的作用明顯，尤其是在塊根膨大后期這種影響更加顯著(圖5、6)。栽插后40～100 d，3種施氮量處理在塊根鮮重和干重方面的差異不顯著;自100 d開始，氮肥各處理間塊根產(chǎn)量差距增大，N2處理的塊根鮮重和干重明顯高于N3和N1的。收獲時(shí)N2的塊根鮮重和干重分別達(dá)到了34 087．46和10 914．86 kg/hm2，N1 達(dá)到了29 699．30和 9 569．70 kg/hm2，N3 僅為25 077．56 和8 506．67 kg/hm2。

圖5 不同氮肥用量對(duì)塊根鮮重的影響

圖6 不同氮肥用量對(duì)塊根干重的影響

2．4 不同氮肥用量對(duì)甘薯塊根品質(zhì)的影響 由圖7和圖8可知，隨著甘薯塊根的不斷膨大，各處理塊根干樣的淀粉含量和可溶性糖含量均以100 d為分界點(diǎn)，淀粉含量表現(xiàn)出“先上升后降低”，而可溶性糖含量呈現(xiàn)出“先降低后上升”的變化趨勢(shì)。整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，各施氮處理?xiàng)l件下甘薯的淀粉含量差異較小;而未施氮處理下的可溶性糖含量高于施氮處理N2和N3。

圖7 不同氮肥用量對(duì)塊根淀粉含量的影

3 結(jié)論與討論

圖8 不同氮肥用量對(duì)塊根可溶性糖的影響

我國(guó)化肥的生產(chǎn)量和使用量均居世界首位，每年的化肥施用量占世界生產(chǎn)化肥總量的27．5%。但是大量研究表明:我國(guó)農(nóng)田的當(dāng)季利用率氮肥僅為30%～35%，以氮素為例，氮肥的損失率高達(dá)40%，即每年有2 000 t尿素?fù)p失［8］。可見，化肥損失是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重的問題，可引起水體污染和富營(yíng)養(yǎng)化，造成大氣臭氧層破壞等諸多問題，不僅對(duì)環(huán)境造成了污染，而且作物本身品質(zhì)也受到很大的影響。

優(yōu)質(zhì)食用型甘薯塊根中不僅富含淀粉、糖、蛋白質(zhì)和脂肪等一般的營(yíng)養(yǎng)成分，而且含有豐富的胡蘿卜素、糖蛋白和脫氫表雄酮等功能性營(yíng)養(yǎng)成分，具有良好的營(yíng)養(yǎng)保健功能。氮肥是影響其品質(zhì)的重要因素之一，氮肥過高不但導(dǎo)致甘薯徒長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量降低，而且導(dǎo)致塊根硝態(tài)氮含量超標(biāo)。因此，施氮量是影響甘薯生長(zhǎng)和塊根品質(zhì)的重要因素之一［9－10］。氮肥對(duì)甘薯的莖葉生長(zhǎng)與塊根膨大有明顯影響。該試驗(yàn)結(jié)果表明，過高或過低的施氮量會(huì)影響甘薯的經(jīng)濟(jì)效益。施氮量過低時(shí)，甘薯因難以獲得充足的氮營(yíng)養(yǎng)導(dǎo)致生長(zhǎng)狀況不良，從而影響甘薯的產(chǎn)量與品質(zhì);施氮量過高，塊根膨大受到限制，塊根產(chǎn)量開始下降［11］。綜合甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益等多方面因素，認(rèn)為施氮量以75 kg/hm2為宜。

［1］WOOLFE J A．Sweet potato:an untapped food resource［M］．Cambridge:Cambridge University Press，1992:118 －187．

［2］史春余，王振林，趙秉強(qiáng)，等．鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)甘薯某些生理特性和產(chǎn)量形成的影響［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2002，8(1):81 －85．

［3］姚寶全，徐志平，章明清，等．福建主要糧油作物測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系研究．Ⅲ．區(qū)域施肥模型及其推薦施肥［J］．福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，24(2):137－142．

［4］楊新泉，馮鋒，宋長(zhǎng)青，等．主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素行為與氮肥高效利用研究［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2003，9(3):373 －376．

［5］張海芝．氮素化肥最大效益和最小污染技術(shù)措施［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004，20(6):299 －300，350．

［6］陸國(guó)權(quán)．甘薯重要品質(zhì)性狀的基因型差異及其環(huán)境效應(yīng)研究［M］．北京:氣象出版社，2003．

［7］郝建軍，康宗利，于洋．植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006:136 －142．

［8］楊梅巖．試論農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中肥料與環(huán)境和氣候的關(guān)系［J］．現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2005(2):30 －33．

［9］張真，徐進(jìn)，張光進(jìn)，等．施氮量對(duì)迷你型甘薯產(chǎn)量及商品率的影響［J］．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(3):306 －308．

［10］寧運(yùn)旺，曹炳閣，馬洪波．氮肥用量對(duì)濱海灘涂區(qū)甘薯干物質(zhì)積累、氮素效率和鉀鈉吸收的影響［J］．中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，20(8):982－987．

［11］ANKUMAH R O，KHAN V，MWAMBA K，et al．The influence of source and timing of nitrogen fertilizers on yield and nitrogen use efficiency of four sweet potato cultivars［J］．Agriculture，Ecosystems and Environment，2003，100(2/3):201－207．