干旱條件下膜下滴灌施鋅對馬鈴薯的促進效應(yīng)

趙興杰，韓旭平，程 升

（1.太原市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山西太原030027；2.太原市土壤肥料工作站，山西太原030027）

干旱條件下膜下滴灌施鋅對馬鈴薯的促進效應(yīng)

趙興杰1，韓旭平2，程 升1

（1.太原市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山西太原030027；2.太原市土壤肥料工作站，山西太原030027）

在干旱條件下馬鈴薯種植中，開展了膜下滴灌施鋅試驗。結(jié)果表明，施鋅可以提高馬鈴薯抗旱能力，底肥施鋅（T1）與不施鋅（CK）相比，馬鈴薯葉綠素含量和根冠比在全生育期表現(xiàn)出良好的促進作用，并提高了水分利用效率；膜下滴灌施鋅（T2）較底肥施鋅（T1）水分利用效率提高7.0百分點，較CK提高10.6百分點。鋅肥底施和隨膜下滴灌施用對馬鈴薯生長、增產(chǎn)和品質(zhì)提升均有明顯的促進作用。隨膜下滴灌施鋅（T2）對馬鈴薯生長和抗旱的效果更為明顯，遠優(yōu)于底肥施鋅（T1）。底肥施鋅與CK相比，馬鈴薯產(chǎn)量提高5 145 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分點，出粉率增加1.8百分點；隨膜下滴灌施鋅（T2）較底肥施鋅（T1），馬鈴薯產(chǎn)量可增加4 080 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分點，出粉率增加0.7百分點。

施鋅；膜下滴灌；馬鈴薯；水分利用率；產(chǎn)量；品質(zhì)

馬鈴薯是對水分高度敏感的植物[1]，缺水環(huán)境嚴重影響馬鈴薯的生長和產(chǎn)量[2-4]。研究表明，馬鈴薯的下限需水量指標為：苗期60%田間持水量，塊莖形成期75%田間持水量、塊莖膨大期80%田間持水量，淀粉積累期60%～65%田間持水量[5]。馬鈴薯要獲得高產(chǎn)，需要大量的水分。

研究和實踐表明，在合理耕作基礎(chǔ)上，增施肥料，改善作物營養(yǎng)，可以顯著增加作物水分利用效率，是一項重要的節(jié)水抗旱措施[6-9]。鋅有增強作物抗逆性的作用。鋅素不僅能提高玉米產(chǎn)量，而且還能提高玉米等作物的抗旱、抗寒、抗熱、抗鹽性[10-15]。特別是近年來，鋅肥在作物抗旱方面的研究應(yīng)用逐漸增多[16-17]。施鋅可增強植物對不良環(huán)境的抵抗力，能提高植物的抗旱性。在高溫和缺水脅迫下，鋅能增強葉片蛋白質(zhì)構(gòu)象的柔性，增強光合作用強度，提高光合作用效率[18-19]。

馬鈴薯作為山西的主要種植農(nóng)作物之一[20]，卻面臨著十年九旱的氣候條件，再加上農(nóng)戶對馬鈴薯種植的重視程度在不斷提高，所以，開展施鋅模式研究馬鈴薯抗旱具有重要的現(xiàn)實意義。

本研究通過在婁煩縣天池店鄉(xiāng)南岔村開展馬鈴薯的施鋅試驗，探索不同施鋅模式對馬鈴薯抗旱的研究，旨在為干旱區(qū)馬鈴薯抗旱探索新的技術(shù)途徑。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗在婁煩縣天池店鄉(xiāng)南岔村進行。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為青薯9號，試驗用鋅肥為ZnSO4·7H2O。

握力是評價住院患者營養(yǎng)狀況的重要指標之一，其水平高低與患者疾病預(yù)后、住院時長、再住院率與病死率密切相關(guān)［1-4］。目前，我國糖尿病患病率逐年增長，形勢不容樂觀。根據(jù)最新的流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果，我國20歲以上的人群中，糖尿病患病率為9.7%，糖尿病前期的比例為15.5%，糖尿病患者中僅有40%獲得診斷［5］。本研究旨在初步了解2型糖尿病患者的握力水平與其體格指標、生化指標的關(guān)系，并探討可能的機制，為2型糖尿病患者的營養(yǎng)評價、營養(yǎng)支持提供一定的依據(jù)。

1.3 試驗方法

采用大田試驗，共設(shè)3個處理，分別是：CK.當(dāng)?shù)亓?xí)慣種植方式，不施鋅；T1.鋅肥做底肥施用，膜下滴灌；T2.鋅肥隨膜下滴灌施用。各處理重復(fù)3次。每個小區(qū)面積200 m2（10 m×20 m），起壟種植，一壟雙行，寬行75 cm，窄行45 cm，株距65 cm。各小區(qū)灌溉系統(tǒng)單獨控制。

底肥N為 120 kg/hm2，P2O5為90 kg/hm2，K2O為120 kg/hm2，Zn為15 kg/hm2（折合ZnSO4·7H2O 135 kg/hm2），追肥分別于花蕾期和果實膨大期各追一次。試驗于2015年5月15日播種，6月7日出苗，7月10日花蕾期進行第1次追肥灌溉，灌溉量為900 m3/hm2，追肥量為N60 kg/hm2，Zn 7.5 kg/hm2；8月15日果實膨大期進行第2次追肥灌溉，灌溉量為900 m3/hm2，追肥量為N60 kg/hm2，Zn 7.5 kg/hm2。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 生長性狀的測定

在馬鈴薯收獲時進行測產(chǎn)。每個小區(qū)分別選取20株測定單株產(chǎn)量，取平均值為該小區(qū)馬鈴薯單株產(chǎn)量；總產(chǎn)量為小區(qū)全部測產(chǎn)。

在馬鈴薯苗期、花蕾期、果實膨大期、成熟期分別測定根冠比、株高和葉綠素含量。

株高和葉綠素：每個小區(qū)標記5株，全生育期進行株高和葉綠素測定，葉綠素測定采用丙酮乙醇提取，分光光度法測定。

1.4.2 品質(zhì)的測定 品質(zhì)分析選取淀粉含量、Vc含量。淀粉含量采用比重法測定，并換算出粉率；Vc含量采用分光光度法測定。

1.4.3 水分利用率測定 水分利用率＝馬鈴薯產(chǎn)量/水分蒸騰量；水分蒸騰量＝灌溉水量+降雨量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鋅方式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖1可知，施鋅可以增加馬鈴薯單株薯質(zhì)量和單位面積產(chǎn)量，T2處理增產(chǎn)幅度更加明顯。T2， T1處理單株馬鈴薯薯質(zhì)量分別高達844，821 g/株，較CK分別增加47，24 g/株，增幅分別為5.9%和3.0%。T2，T1處理的馬鈴薯產(chǎn)量分別高達46.53，42.45 t/hm2，較CK分別增加9.225，5.145 t/hm2，增幅分別為24.7%和13.8%。

2.2 不同施鋅方式對馬鈴薯生長發(fā)育的影響

2.2.1 不同施鋅方式對馬鈴薯株高的影響 從圖2可以看出，T1，T2處理均能促進馬鈴薯生長，且隨著馬鈴薯的生長，施鋅的促進效果越明顯。整個生長過程中，T2的效果更優(yōu)于T1處理。苗期3個處理對馬鈴薯植株的影響均不明顯，相差僅為0.2～0.5 cm，說明在苗期時施鋅沒有表現(xiàn)出對馬鈴薯植株生長的促進效果?；ɡ倨谑╀\的效果逐漸體現(xiàn)，T2和T1處理對馬鈴薯株高的增長較CK高2.5～3.0 cm。到果實膨大期和成熟期施鋅的促進效果更為明顯，且T2處理高于T1處理。果實膨大期，T2和T1處理對馬鈴薯株高的增長較CK分別高12，6 cm。成熟期T2和T1處理對馬鈴薯株高的增長較CK分別高18，12 cm。

2.2.2 不同施鋅方式對馬鈴薯根冠比的影響 根冠比是指植物地下部分與地上部分干質(zhì)量的比值。它的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關(guān)性；促進根系生長，增大根冠比，更有利于為作物創(chuàng)造良好營養(yǎng)生長條件。從圖3可以看出，在整個生育期，除果實膨大期外，施鋅對馬鈴薯地下部分的生長均表現(xiàn)出促進趨勢，有利于馬鈴薯從土壤中獲得更多的養(yǎng)分。在果實膨大期，T2處理高于T1和CK的根冠比，原因可能與隨灌溉追施鋅肥有關(guān)，但還需深入研究。苗期，T2和T1處理馬鈴薯的根冠比較CK分別低0.020和0.011；花蕾期T2和T1處理馬鈴薯的根冠比較CK分別低0.02和0.01；成熟期T2和T1處理馬鈴薯的根冠比較CK分別低0.01和0.003。果實膨大期T1處理馬鈴薯的根冠與CK持平，較T2處理高0.01。

2.2.3 不同施鋅方式對馬鈴薯葉綠素含量的影響

有研究表明，施鋅有助于植株葉綠素的合成。從圖4可以看出，全生育期施鋅均有利于馬鈴薯植株葉綠素的合成。苗期T2和T1處理下馬鈴薯植株的葉綠素含量較CK分別高12，8 mg/kg；花蕾期T2和T1處理下馬鈴薯植株的葉綠素含量較CK分別高21，13 mg/kg；果實膨大期T2和T1處理下馬鈴薯植株的葉綠素含量較CK分別高39，25 mg/kg；成熟期T2和T1處理下馬鈴薯植株的葉綠素含量較CK分別高45，27 mg/kg?？梢?，施鋅對馬鈴薯葉綠素合成的促進作用隨著馬鈴薯的生長在增強，且在果實膨大期達到最高。在果實成熟期，T1處理對馬鈴薯葉綠素合成的促進作用明顯下降，遠低于T2處理，可能是由于T1處理的鋅肥作為底肥一次施入，到生長后期肥效下降明顯的緣故。

2.3 施鋅對馬鈴薯品質(zhì)的影響

由圖5可知，施鋅處理能明顯提高土壤淀粉含量和出粉率。T2處理與T1處理相比，對馬鈴薯淀粉含量和出粉率的影響更為明顯。T2處理馬鈴薯的淀粉含量分別比T1和CK高1.4，2.8百分點，出粉率分別高0.7，2.5百分點。從圖5可以看出，施鋅對馬鈴薯的Vc含量有提高作用。但是T1處理的效果明顯優(yōu)于T2處理。T1處理與T2和CK相比，馬鈴薯的Vc含量分別高1.3，2 mg/kg。

2.4 不同施鋅方式對馬鈴薯水分利用效率的影響從圖6可看出，施鋅可以提高馬鈴薯種植的水分利用效率，且與膜下滴灌表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，即隨膜下滴灌施鋅能更大程度提高水分利用效率。T2和T1處理的水分利用效率較CK分別高10.6，3.6百分點，T2處理較T1處理高7.0百分點?？梢?，施鋅和膜下滴灌技術(shù)聯(lián)合使用可以更大程度提高馬鈴薯的抗旱性和水分利用效率。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，T1處理可明顯促進馬鈴薯生長發(fā)育和品質(zhì)提升，與CK相比，馬鈴薯產(chǎn)量提高5 145 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分點，出粉率增加1.8百分點。

膜下滴灌施鋅（T2處理）可以更大程度促進馬鈴薯的生長發(fā)育和馬鈴薯品質(zhì)的提高。膜下滴灌施鋅（T2）較底肥施鋅（T1），馬鈴薯增產(chǎn)4 080 kg/hm2，淀粉含量增加1.4百分點，出粉率增加0.7百分點。

施鋅還可以提高馬鈴薯抗旱能力。T1和T2處理與不施鋅（CK）相比，馬鈴薯葉綠素含量和根冠比在全生育期表現(xiàn)出良好的促進作用，鋅肥隨膜下滴灌施用效果更為明顯。

膜下滴灌和施鋅可有效提高馬鈴薯水分利用效率，且施鋅和膜下滴灌聯(lián)合應(yīng)用表現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。膜下滴灌施鋅（T2）較底肥施鋅（T1）水分利用效率提高7.0百分點，較CK提高10.6百分點。

可見，膜下滴灌施鋅可以作為干旱半干旱條件下提高作物抗旱能力、促進作物產(chǎn)量提升和提高水分利用效率的有效途徑。

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Effect of Zinc Fertilization on Potato under Drip Irrigation under Drought Condition

ZHAOXingjie1，HANXuping2，CHENGSheng1
（1.Taiyuan AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030027，China；2.Taiyuan Soil and Fertilizer Station，Taiyuan 030027，China）

Under drought conditions,the zinc fertilization and drip irrigation under plastic filmfor potatotest results showed that the zinc fertilization could improve drought resistance,the fertilization（T1）could promote potato chlorophyll content and root shoot ratio. Compared with the fertilization（T1）,the water use efficiency of zinc fertilization and drip irrigation under plastic film（T2）increased 7 percentage point.Compared with the nofertilization（CK）,the water use efficiencyofzinc fertilization and drip irrigation under plastic film（T2）increased 10.6 percentage point.The zinc fertilization and the zinc fertilization and drip irrigation under plastic film for potato could promote growth,yield and quality of potato.Compared with the no fertilization（CK）,the yield of zinc fertilization（T1）increased 5 145 kg/hm2,starch content increased 1.4 percentage point,flour yield increased 1.8 percentage point.Compared with the fertilization（T1）,theyieldofzincfertilizationanddripirrigationunderplasticfilm（T2）increased4080kg/hm2,starchcontentincreased1.4 percentage point,flour yield increased 0.7 percentage point.

zinc fertilizer;drip irrigation under mulch film;potato;water use efficiency;yield;quality

S532

：A

：1002-2481（2017）01-0063-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.01.17

2016-08-30

趙興杰（1982-），男，山西介休人，農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料技術(shù)研究與推廣工作。程 升為通信作者。