微肥配施對(duì)河西綠洲加工型馬鈴薯的生長(zhǎng)效應(yīng)

祁復(fù)絨，陳修斌，許耀照，李翊華

（1.甘肅省經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，甘肅 蘭州 730030；2.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000）

張掖市地處河西走廊中部，屬溫帶大陸性氣候，境內(nèi)地勢(shì)平坦，土地肥沃，日照充足，氣候溫和，是典型的綠洲農(nóng)業(yè)和大型灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。近年來(lái)，張掖市立足市情，提出了打造“中國(guó)馬鈴薯及脫毒種薯繁育之都”的目標(biāo)，張掖市委、市政府制定了《張掖市加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[1]，加工型馬鈴薯在農(nóng)業(yè)區(qū)的種植面積不斷擴(kuò)大，截至2011年全市種植面積達(dá)2.76萬(wàn)hm2[2]，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)已成為推動(dòng)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村發(fā)展的“助推器”。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中，由于氮磷鉀肥料的大量施用，栽培作物從土壤中不斷地帶走大量的微量元素，使得土壤中微量元素含量相對(duì)不足，在加工型馬鈴薯生長(zhǎng)田中常出現(xiàn)植株節(jié)間短，頂端的葉片向上直立，葉小，葉面上有灰色至古銅色的不規(guī)則斑點(diǎn)，葉緣向上卷曲。嚴(yán)重時(shí)，葉柄及莖上出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)；或表現(xiàn)主莖和側(cè)芽的生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，側(cè)芽生長(zhǎng)迅速，節(jié)間縮短，全株呈矮叢狀，主莖基部有褐色斑點(diǎn)出現(xiàn)，分枝多，植株呈叢生狀，葉片變厚且上卷；究其原因分別是植株缺鋅和缺硼的表現(xiàn)。這些現(xiàn)象的發(fā)生，已嚴(yán)重制約加工型馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)。為此，開(kāi)展鋅、硼微肥配施在加工型馬鈴薯生產(chǎn)上應(yīng)用效應(yīng)的研究，以期為張掖市加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高效可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省張掖市甘州區(qū)梁家墩鎮(zhèn)五號(hào)村二社，土壤類型為暗灌漠土[3]，海拔1 465 m，降水量129 mm，蒸發(fā)量2 047 mm，年均氣溫7.50℃，無(wú)霜期153 d，≥10℃積溫2 892℃，日照時(shí)間3 200 h，有機(jī)質(zhì)18.57～23.38 g/kg，堿解氮85.12～119.26 mg/kg，速效磷 8.67～19.43 mg/kg，速效 鉀 131.56～178.87 mg/kg， pH 8.12～8.31， 全 鹽2.23～3.89 g/kg，容重 1.12～1.34 g/cm3、總孔隙度45.54%～58.27%。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為‘大西洋’，鋅肥和硼肥分別由硫酸鋅（ZnSO4·7H2O，鋅23%）、硼砂（硼11.3%）提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，分別為A1：清水（CK）；A2：0.05%硫酸鋅＋0.05%硼砂；A3：0.10%硫酸鋅＋0.10%硼砂；A4：0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂；A5：0.20%硫酸鋅＋0.20%硼砂；A6：0.25%硫酸鋅＋0.25%硼砂。小區(qū)面積12 m2，播種86株，采用田間隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理重復(fù)3次。在葉片生長(zhǎng)期，各處理采用葉面噴施方法，分別于6月4日、6月11日和6月18日，進(jìn)行第1次、第2次和第3次噴施，每次各小區(qū)噴施量為2.0 L。種植前土壤進(jìn)行耕翻并一次性施足基肥，所用肥料為尿素（N 46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O516%）、硫酸鉀（K2O 50%），用量分別為450，525和375 kg/hm2，施足底肥。2014年4月19日進(jìn)行播種，起壟覆膜雙行播種，壟距100 cm，株行距35 cm×40 cm，每小區(qū)1壟，壟長(zhǎng)12 m，播種深度5～8 cm，保苗數(shù)78 000株/hm2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

1.4.1 形態(tài)和光合指標(biāo)測(cè)定

每處理隨機(jī)選10株測(cè)定，于馬鈴薯采收前的20 d，測(cè)定株高、莖粗，成熟期測(cè)定地上部干重[4]。分別于7月5日、7月20日、8月5日，每個(gè)處理隨機(jī)選擇6株，每株選擇向陽(yáng)第3片真葉，用英國(guó)Hansatech公司的TPS-2便攜式光合儀，參考李翊華等[5]的方法測(cè)定光合指標(biāo)。光合速率（Pn）：光合速率是單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)同化CO2的量。蒸騰速率（Tr）：蒸騰速率是衡量植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸能力高低的重要指標(biāo)。細(xì)胞間隙CO2濃度（Ci）：其值的大小受到葉片周圍空氣的CO2濃度、葉肉導(dǎo)度和葉肉細(xì)胞的光合活性等因素的影響。氣孔導(dǎo)度（Gs）：氣孔導(dǎo)度是氣孔張開(kāi)的程度，影響光合作用，呼吸作用及蒸騰作用。

1.4.2 產(chǎn)量測(cè)定

于9月25日按小區(qū)收獲，面積為12 m2，統(tǒng)計(jì)塊莖重、單株塊莖重和產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS9.50和MicrosoftExcel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，采用Duncan's法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)馬鈴薯光合速率和蒸騰速率的影響

圖1 不同處理對(duì)馬鈴薯光合速率影響Figure 1 Effect of different treatments on potato photosynthetic rate

圖2 不同處理對(duì)馬鈴薯蒸騰速率影響Figure 2 Effect of different treatments on potato transpiration rate

從圖1可以看出，在7月5日、7月20日、8月5日，馬鈴薯葉片上噴施微肥的各處理，其光合速率數(shù)據(jù)的變化呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)鋅、硼肥的濃度在0.15%時(shí)，即采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片光合速率最高，在7月5日、7月20日、8月5日的光合速率分別為 18.76，27.83 和 16.32 μmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加8.18，11.29和6.64 μmol/m2·s，馬鈴薯在7月5日、7月20日、8月5日，各處理在不同測(cè)定時(shí)間的光合速率大小的順序?yàn)?月20日＞7月5日＞8月5日，這可能是由于馬鈴薯在7月20日，植株保持較強(qiáng)的代謝能力，而到8月5日，隨著馬鈴薯生長(zhǎng)中心由地上向地下的轉(zhuǎn)移，馬鈴薯地上葉片生長(zhǎng)能力減弱所致。

馬鈴薯葉片蒸騰速率的變化與光合速率的變化相似（圖2），采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片蒸騰速率最高，在7月5日、7月20日、8月5日的值，分別為2.95，3.68和2.31 mg/L，與處理A1（CK）相比分別增加0.97，1.10和0.55 mg/L，說(shuō)明采用濃度為0.15%硫酸鋅+0.15%硼砂的處理，在促進(jìn)馬鈴薯光合速率增強(qiáng)的同時(shí)，也加速了植株葉片蒸騰速率的提高，因此葉片中水分代謝也保持在較高的水平。

2.2 不同處理對(duì)馬鈴薯葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度的影響

從圖3、4可以看出，馬鈴薯葉片在7月5日、7月20日、8月5日，葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度的變化均隨著葉面噴施微量元素肥料濃度的增加而增大，當(dāng)增大到一定值時(shí)，又隨著減小，采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度的值均表現(xiàn)最高，在7月5日、7月20日、8月5日的葉片胞間CO2濃度分別為287.86，312.46和 276.58 mmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加56.35，35.75和52.05 mmol/m2·s，而氣孔導(dǎo)度分別為235.46，265.34和221.55 mmol/m2·s，與處理A1（CK）相比分別增加52.21，41.87和56.34 mmol/m2·s，這說(shuō)明適宜濃度的鋅、硼微肥配施，調(diào)節(jié)了植株生理代謝機(jī)能，促進(jìn)了光合作用的進(jìn)行，葉片氣孔CO2的出入量增大，氣孔的開(kāi)展程度也隨之增加，從而導(dǎo)致葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度保持較高的水平；而當(dāng)鋅、硼微肥配施濃度達(dá)到0.20%以上時(shí)，隨著植株光合作用的減弱，葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度也隨之下降。

圖3 不同處理對(duì)馬鈴薯胞間CO2濃度影響Figure 3 Effect of different treatments on potato intercellular CO2concentration

圖4 不同處理對(duì)馬鈴薯氣孔導(dǎo)度影響Figurea 4 Effect of different treatments on potato stomata conductance

表1 不同處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 1 Effects of different treatments on potato economic characteristics

2.3 不同處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響

不同處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響見(jiàn)表1，從表1可看出，處理A4株高、莖粗、地上部干重、塊莖平均重、單株塊莖重和產(chǎn)量性狀明顯高于其他處理，分別為82.75 cm、18.61 mm、70 g、180 g、0.451 kg/株和35.25 t/hm2；與處理A1（對(duì)照）相比，分別高出14.50 cm、5.04 mm、21 g、38 g、0.095 kg/株和7.5 t/hm2。在本試驗(yàn)條件下，葉面噴施鋅、硼微肥后，各處理產(chǎn)量均較對(duì)照要高，隨著馬鈴薯葉面噴施鋅、硼微肥濃度的增大，產(chǎn)量隨之增加，當(dāng)鋅、硼微肥濃度達(dá)到0.20%以上時(shí)，馬鈴薯產(chǎn)量又隨著降低。

3 討 論

本研究表明，采用A4處理（0.15%硫酸鋅＋0.15%硼砂）的馬鈴薯植株在7月5日、7月20日、8月5日的光合速率最高，分別為18.76，27.83和16.32 μmol/m2·s，在不同測(cè)定時(shí)間的光合速率大小的順序?yàn)?月20日＞7月5日＞8月5日，明顯高于其他處理，葉片的蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度等的變化與光合速率的變化相似，各處理對(duì)光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度數(shù)值大小影響順序?yàn)锳4＞A3＞A5＞A2＞A6＞A1；同時(shí)A4處理的馬鈴薯在株高、莖粗、地上部干重、塊莖平均重、單株塊莖重和產(chǎn)量性狀上明顯高于其他處理，分別為82.75 cm、18.61 mm、70 g、180 g、0.451 kg/株和35.25 t/hm2；這一研究結(jié)果，可為指導(dǎo)本區(qū)加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收提供技術(shù)支撐。

本試驗(yàn)立足于河西綠洲灌漠土加工型馬鈴薯生產(chǎn)，采用葉面噴施鋅、硼微肥的方法，研究了不同濃度鋅、硼微肥對(duì)加工型馬鈴薯生理特性與產(chǎn)量影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯植株當(dāng)鋅、硼微肥噴施濃度均達(dá)到0.15%時(shí)，其植株保持較強(qiáng)的生理代謝能力，馬鈴薯的產(chǎn)量最高；而當(dāng)鋅、硼微肥濃度達(dá)到0.20%以上時(shí)，馬鈴薯產(chǎn)量又隨著降低，這與前人在鉀肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響的研究結(jié)果相一致[6]，也與李比希[7]的報(bào)酬遞減規(guī)律的增產(chǎn)效果相符合。同時(shí)，馬鈴薯增施微肥的各處理，產(chǎn)量都不同程度有所提高，這主要是由于在馬鈴薯葉片生長(zhǎng)期，噴施微肥后，改善了葉片的營(yíng)養(yǎng)狀況，提高了葉片光合勢(shì)和代謝能力，可以協(xié)調(diào)土壤中大量元素與微量元素的平衡關(guān)系，有利于增強(qiáng)植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的全面吸收[8]，從而使馬鈴薯植株保持較高生理代謝水平，光合效率增加，促進(jìn)了同化物質(zhì)的合成與積累，有效提高了馬鈴薯產(chǎn)量，這一研究，也與前人有關(guān)葉面噴施氨基酸微肥可有效提高蔬菜、水果產(chǎn)量與品質(zhì)[9-11]相吻合。本試驗(yàn)研究了相同濃度的鋅、硼微肥配施對(duì)加工型馬鈴薯生長(zhǎng)的影響，而對(duì)不同濃度鋅、硼微肥配施對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的效果尚需進(jìn)一步的研究。

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