不同螯合劑配方螯合肥對馬鈴薯產(chǎn)量和微量元素吸收的影響

李洪順++王子浩++陳心想++曹曉艷++李乾和++李維昆

摘要 螯合肥是含有螯合微量元素的肥料，其中螯合劑是關(guān)鍵技術(shù)。在馬鈴薯上應(yīng)用不同的螯合劑配方螯合肥，對其產(chǎn)量、微量元素的吸收進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明：多肽物質(zhì)和多聚磷酸鹽復(fù)配的螯合劑在產(chǎn)量和微量元素吸收方面有著明顯的優(yōu)勢。原因是多肽物質(zhì)能夠活化肥料和土壤中的陽離子，促進(jìn)馬鈴薯對養(yǎng)分的吸收，同時(shí)多聚磷酸鹽具有螯合強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，能夠保證螯合微量元素在肥料和土壤中穩(wěn)定存在。發(fā)展螯合肥的關(guān)鍵是螯合劑配方，需要通過試驗(yàn)篩選有利于作物生長的螯合劑配方。

關(guān)鍵詞 螯合肥；馬鈴薯；螯合劑；微量元素；產(chǎn)量

中圖分類號 S532；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0047-03

Effects of Chelate Fertilizers with Different Chelating Agents on Potato Yield and Trace Element Absorption

LI Hong-shun 1 WANG Zi-hao 1，2 CHEN Xin-xiang 1 CAO Xiao-yan 1 LI Qian-he 1 LI Wei-kun 2 TIAN Tian 3

（1 Linyi Agricultural Research and Development Center，Sinofert Holdings Limited，Linyi Shandong 276024； 2 Sinofert Holdings Limited；

3 Fujian Zhonghua Zhisheng Chemical Fertilizer Co.，Ltd）

Abstract Chelated fertilizer is a fertilizer containing chelated trace elements，chelating agent is the key technology.The application of different chelating agents in potatoes，the yield and the absorption of trace element were evaluated.The results showed that the chelating agents of polypeptide material and polyphosphate compound had obvious advantages in yield and absorption of trace elements.The reason is that the polypeptide material can activate the cations in the fertilizer and soil，promote the absorption of nutrients to the potato，and polyphosphates had the advantage of high chelating strength，ensuring the chelate trace elements exist in the fertilizer and soil.The key to the development of chelating fertilizer is the chelating agent formulation，which needs to be screened by field test.

Key words chelated fertilizer；potato；chelating agent；trace elements；yield

馬鈴薯具有適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)，在我國栽培面積不斷擴(kuò)大[1]。當(dāng)前馬鈴薯所施用的肥料以大量元素為主，但也開始逐漸注重中微量元素的施用。馬鈴薯對錳的缺乏極其敏感，對硼、鋅的缺乏較敏感[2]。錳作為植物必需營養(yǎng)元素，是細(xì)胞一些關(guān)鍵酶的活化劑，也是葉綠體的組成部分[3]，對作物生長發(fā)育有重要的營養(yǎng)作用[2]。微量元素鋅對農(nóng)作物有促進(jìn)氮代謝、增強(qiáng)光合的作用，有利于生長素合成，提高抗寒、抗病性及提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等多種作用[4]。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，肥料是最重要的生產(chǎn)資料之一[5]。當(dāng)前肥料生產(chǎn)和使用存在很多不合理的現(xiàn)象。有的肥料廠家意識到問題的嚴(yán)重性，開始注重微量元素肥料及含有微量元素肥料的生產(chǎn)。螯合肥是采用螯合技術(shù)把多種養(yǎng)分離子螯合在一起，使某些金屬元素發(fā)生螯合反應(yīng)，使其獨(dú)立的元素成為螯合態(tài)物質(zhì)，利于作物吸收，避免或減少肥料養(yǎng)分流失，提高肥料利用率，降低成本[6]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年3—6月在中化化肥有限公司臨沂農(nóng)業(yè)研發(fā)中心示范基地進(jìn)行。供試土壤為棕壤，基本理化性狀如下：有機(jī)質(zhì)1.79 g/kg、總氮1.382 g/kg、堿解氮0.175 g/kg、有效磷0.097 9 g/kg、有效鉀0.375 g/kg、有效鋅2.22 mg/kg、有效錳15.6 mg/kg、有效硼0.57 mg/kg、pH值6.61。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為希森脫毒馬鈴薯。供試整合劑種類為多肽物質(zhì)、多聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽、氨基酸類。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，具體如表1所示。3次重復(fù)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積6.6 m2。

1.4 試驗(yàn)方法

肥料N∶P2O5∶K2O=15∶10∶24，肥料中添加微量元素鋅和錳，2種微量元素占比0.85%，每個(gè)處理中大量元素和微量元素添加量和比例相同。本試驗(yàn)中施肥量為1 200 kg/hm2，其中75%用作底肥（撒施后翻耕），25%用于追肥，于塊莖形成期（4月30 日）追施。栽培密度為7.41萬穴/hm2，雙行栽培，壟寬60 cm。收獲時(shí)對每個(gè)小區(qū)進(jìn)行單獨(dú)測產(chǎn)，分別測定/記錄塊莖產(chǎn)量和地上部莖葉重量。同時(shí)測定地上部莖葉和地下薯塊的鋅和錳的含量。

水土比為2.5∶1.0測定土壤pH值[7]；半微量開氏法測定土壤全氮[8]；堿解擴(kuò)散法測定土壤堿解氮[8]；K2Cr2O7氧化法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量[8]；鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量（0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提）[8]；火焰光度計(jì)法測定土壤速效鉀含量（1 mol/L醋酸銨提?。8]；恒溫干燥法測定植株生物量和產(chǎn)量[8]；0.1 mol/L HCl浸提-AAS法測定土壤中的有效鋅[8]；土壤中交換性錳采用1 mol/L NH4OAc浸提-KMnO4比色法測定；馬鈴薯中鋅和錳含量的測定采用電感耦合等離子光譜儀（ICP-OES optima 8000，美國Perkin Elmer公司）測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS17.0和Excel 2010統(tǒng)計(jì)軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同螯合劑配方對馬鈴薯地上生物量和薯塊產(chǎn)量的影響

由表2可知，地上部鮮重和干重最高的處理是CK，分別為2 5654.16、2 759.35 kg/hm2，其次是處理A5，最低的是處理A4；薯塊鮮重和干重最高的是處理A5，分別為49 106.65、9 088.12 kg/hm2，最低的是處理A4，薯塊鮮重和干重分別只有28 163.19、5 147.95 kg/hm2，原因可能是處理A4用的螯合劑中含有較多的氯根引起淀粉合成受阻；商品薯重最高的是處理A5，達(dá)到37 538.32 kg/hm2，其次是處理 A1，最低的是處理A4；商品薯率最高的是處理A7，為 82.56%，其次是處理A1。各處理的螯合劑配方是不同的，螯合微量元素的強(qiáng)度也是不同的，同時(shí)螯合劑本身對作物的功能也是不同的。多肽物質(zhì)除了螯合功能，同時(shí)能夠活化土壤中的陽離子，對肥料起到緩釋增效的作用。多聚磷酸鹽能夠提供緩釋磷，同時(shí)其螯合強(qiáng)度高，螯合微量元素穩(wěn)定。薯塊產(chǎn)量及商品薯重最高的處理A5是多肽物質(zhì)和多聚磷酸鹽2種螯合劑的配施，此配方中2種物質(zhì)的功能同時(shí)發(fā)揮作用，顯著提高了馬鈴薯的產(chǎn)量。

2.2 不同螯合劑配方對馬鈴薯微量元素吸收的影響

由表3可知，本試驗(yàn)中馬鈴薯地上部鋅濃度最高的是處理A5，為126.87 mg/kg，其次是處理A3，鋅濃度是125.66 mg/kg，最低的是處理A1，只有66.71 mg/kg，處理A1的地上部鋅濃度顯著低于處理A2～A6，地上部鋅濃度大小順序是處理A5>處理A3>處理A4>處理A6>處理A2>處理A7>CK>處理A1；薯塊中鋅濃度最高的是處理A5，濃度達(dá)到69.63 mg/kg，其次是處理A3，鋅濃度為64.68 mg/kg，最低的為CK，只有37.01 mg/kg，CK薯塊鋅濃度顯著低于處理A5和處理A3，薯塊中鋅濃度的大小順序是處理A5>處理A3>處理A2>處理A6>處理A1>處理A4>處理A7>CK。

馬鈴薯地上部錳濃度最高的是處理A3，達(dá)到121.30 mg/kg，其次是處理A5，為118.17 mg/kg，最低的是處理A1，只有73.80 mg/kg，顯著低于處理A2～A6，地上部錳濃度大小順序是處理A3>處理A5>處理A4>處理A6>處理A7>處理A2>CK>處理A1；薯塊中錳濃度最高的是處理A5，為8.72 mg/kg，總體上薯塊中錳濃度大小順序是處理A5>處理A2>處理A7>處理A4>處理A3>處理A1>CK>處理A6，各處理間無顯著性差異。

處理A5的地上部和薯塊的鋅和錳濃度是所有處理中較高的，可能原因是處理A5的螯合劑配方螯合處理容量和螯合強(qiáng)度較好。處理A1地上部鋅和錳的濃度較低，薯塊中鋅和錳濃度也不高，可能原因是多肽物質(zhì)螯合離子強(qiáng)度不高，容易受土壤pH值及陰離子基團(tuán)作用而解離，導(dǎo)致作物對微量元素?zé)o法進(jìn)行充分吸收所致。

某個(gè)營養(yǎng)元素的收獲量等于作物某部位的元素濃度乘以作物某部位的產(chǎn)量。由表4可知，本試驗(yàn)中馬鈴薯地上部鋅收獲量最高的是處理A5，達(dá)0.314 7 kg/hm2，其次是處理 A6，為0.275 9 kg/hm2，最低的是處理A1，只有0.135 1 kg/hm2，較其他處理顯著降低，地上部鋅收獲量的大小順序是處理A5>處理A6>處理A3>CK>處理A7>處理A4>處理A2>處理A1；薯塊鋅的收獲量最高的為處理A5，達(dá)到0.640 6 kg/hm2，其次是處理A3，為0.524 7 kg/hm2，最低的是處理A4，較處理A3和處理A5顯著降低，薯塊鋅收獲量大小順序是處理A5>處理A3>處理A2>處理A1>處理A6>處理A7>CK>處理A4；薯塊與地上部合計(jì)鋅總收獲量大小順序是處理A5>處理A3>處理A6>處理A2>處理A7>CK>處理A1>處理A4。其中處理A5地上部、薯塊的鋅收獲量是所有處理最高的，原因是處理A5的地上部和薯塊的鋅含量較高，同時(shí)處理A5的地上部和薯塊的產(chǎn)量較高。

由表5可知，試驗(yàn)中馬鈴薯地上部錳的收獲量最高的是處理A5，達(dá)到0.294 2 kg/hm2，其次是CK，為0.264 9 kg/hm2，最低的是處理A1，只有0.143 1 kg/hm2，比處理A5和CK顯著降低，總體上地上部錳收獲量大小順序是處理A5>CK>處理A6>處理A7>處理A3>處理A4>處理A2>處理A1；薯塊錳的收獲量最高的是處理A5，達(dá)到0.079 3 kg/hm2，其次是處理A2，為0.058 kg/hm2，最低的是處理A4，只有0.041 9 kg/hm2，總體上薯塊錳收獲量大小順序是處理A5>處理A2>處理A1>處理A3>處理A7>處理A6>CK>處理A4；薯塊與地上部合計(jì)錳總收獲量大小順序是處理A5>CK>處理A6>處理A7>處理A3>處理A4>處理A2>處理A1。其中處理A5地上部、薯塊的錳收獲量是所有處理最高的，原因是處理A5的地上部和薯塊的錳含量較高，同時(shí)處理A5的地上部和薯塊的產(chǎn)量較高。

3 結(jié)論與討論

微量元素對作物來講不可或缺，參與代謝活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。其中，鋅能活化碳酸酐酶的活性來增強(qiáng)植物的光合作用強(qiáng)度，提高光合作用效率，促進(jìn)作物生長，因而有助于干物質(zhì)的積累[9]。錳作為植物葉綠素形成的重要元素，直接參與光合電子傳遞系統(tǒng)中的氧化還原過程[10]。當(dāng)錳缺乏時(shí)，會造成葉綠素含量的明顯降低，光合作用大大減弱[11-12]。

本試驗(yàn)供試肥料中鋅和錳的比例和用量是相同的，不同的是螯合劑種類和配方。而螯合劑的螯合容量和強(qiáng)度是不同的，在本試驗(yàn)中，所有處理的微量元素相對螯合劑來講是過量的。多肽物質(zhì)及氨基酸類螯合劑的螯合容量大于多聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽，但螯合強(qiáng)度不如多聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽。多肽物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上還是重要的增效劑，能夠活化土壤中的陽離子，促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收利用，提高作物抗逆性。本試驗(yàn)中多肽物質(zhì)和多聚磷酸鹽按添加量20 kg/t（質(zhì)量比1∶1）處理在薯塊鮮重、干重、商品薯重是所有處理中最高的，說明多聚磷酸鹽和多肽物質(zhì)2種螯合劑復(fù)配在促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)量上具有優(yōu)勢。同時(shí)多肽物質(zhì)和多聚磷酸鹽按添加量20 kg/t（質(zhì)量比1∶1）處理在地上部莖葉及薯塊中鋅和錳的濃度也基本上是所有處理中最高的，可能原因是復(fù)配的螯合劑的雙重功能引起的，一是多肽物質(zhì)活化土壤和肥料中的陽離子養(yǎng)分，促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收；二是多聚磷酸鹽螯合鋅和錳，螯合強(qiáng)度大，不被肥料及土壤中陰離子固定，有利于作物的吸收。

螯合肥是值得大力發(fā)展的肥料，核心技術(shù)是螯合劑配方，不同的螯合劑其螯合容量及強(qiáng)度不同，且有其他增效作用，需要通過試驗(yàn)篩選對作物最優(yōu)的螯合劑或螯合劑配方。在本試驗(yàn)中，最適合馬鈴薯產(chǎn)量和微量元素吸收的螯合劑配方是多肽和多聚磷酸鹽復(fù)配的螯合劑配方。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王海泉，朱繼強(qiáng)，汪建學(xué)，等.微量元素與植物生長調(diào)節(jié)劑配合對馬鈴薯生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（5）：19-20.

[2] 孟賜福，傅慶林，丁晉林，等.微量元素對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].馬鈴薯雜志，1992，6（2）：99-101.

[3] 潘瑞熾，董愚得.植物生理學(xué)[M].3版.北京：高等教育出版社，1995：31-35.

[4] 李華.施鋅對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997（3）：270-272.

[5] 汪家銘.新型肥料研制實(shí)現(xiàn)化肥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與突破[J].甘肅石油和化工，2013（2）：1-5.

[6] 魏建林，張英鵬，李彥，等.水溶性螯合肥不同施用方式對小白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（7）：354-357.

[7] 李強(qiáng)，文喚成，胡彩榮.土壤pH值的測定國際國內(nèi)方法差異研究[J].土壤，2007，39（3）：488-491.

[8] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[9] 韓曉日，蔣海英，郭春雷，等.施用新型多元素螯合肥對玉米產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收與利用的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，47（2）：159-165.

[10] 賈景麗，周芳，趙娜，等.微量元素錳對馬鈴薯光合性能的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）：111-112.

[11] 劉錚.土壤與植物中錳的研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)進(jìn)展，1991（6）：1-10.

[12] 劉鵬，徐根娣，倪建英，等.錳浸種對大豆種子萌發(fā)和幼苗生理特性的影響[J].中國油料作物學(xué)報(bào)，2002，24（4）：24-28.