劉明 鄭冬梅 靳容 等 施磷對鮮食甘薯產(chǎn)量 品質(zhì)及磷利用效率的影響 以徐薯 為例 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 施磷對鮮食甘薯產(chǎn)量 品質(zhì)及磷利用效率的影響 以徐薯 為例 劉 明 鄭冬梅 靳 容 趙 鵬 張強(qiáng)強(qiáng) 朱曉亞 王 靜 唐忠厚 江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 國家土壤質(zhì)量徐州觀測實驗站 江蘇徐州 滁州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村技術(shù)推廣中心 安徽滁州 摘 要 為了探索適宜的磷肥用量 提高鮮食型甘薯的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和磷肥利用率 以徐薯 為例 于 年進(jìn)行兩年的田間試驗 土壤有效磷含量為 比較了不同施磷量對鮮食甘薯產(chǎn)量 品 質(zhì) 磷積累和磷利用效率的影響 試驗設(shè)置 個施磷水平 分別為 和 結(jié)果表明 與 相比 施磷顯著提高了鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量 以 處理最高 其次為 處理 兩處理間差異不顯著 施磷顯著提高了薯塊中淀粉和還原糖含量 在 處理下可溶性 糖和蛋白質(zhì)含量顯著增加 在生育期 施磷顯著提高了甘薯的磷積累量和干物質(zhì)積累量 磷 表觀利用率隨著施磷量的增加而下降 磷農(nóng)學(xué)效率則隨著施磷量的增加先升后降 在 處理下顯著高于其 他處理 綜合考慮鮮薯產(chǎn)量 品質(zhì) 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和磷肥利用率 本試驗條件下 的適宜用量為 關(guān)鍵詞 鮮食甘薯 磷肥用量 商品薯產(chǎn)量 磷利用效率 本文由財政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項 甘薯 國家重點研發(fā)計劃項目 和江蘇省 重點研發(fā)計劃項目 資助 收稿 接受 通訊作者 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 年 月 第 卷 第 期 甘薯 是我國重要的糧食作物 之一 可用于飼料和工業(yè)原料 我國每年甘薯的種 植面積約 萬 占全球總面積的 以上 總 產(chǎn)量約為全球的 磷對甘薯器官的生長與 發(fā)育有很大影響 可以增強(qiáng)光合作用 參與碳水化合 物的合成 轉(zhuǎn)運(yùn)和貯藏 進(jìn)而提高產(chǎn)量 適當(dāng)施 磷有利于甘薯淀粉和蛋白質(zhì)的積累 但降低了貯藏 根中的可溶性糖和還原糖含量 過量施用磷肥 則會帶來土壤磷過度累積 磷肥利用率低 環(huán)境負(fù)荷 大等問題 研究表明 增加磷肥供應(yīng)促進(jìn)了甜玉米 生物量和磷素累積 但降低了單位磷素生產(chǎn)鮮穗量 磷素生理效率 農(nóng)學(xué)效率 回收利用率和偏生產(chǎn)力也 隨之降低 甘薯對磷的需求低于氮和鉀 導(dǎo)致在 甘薯生產(chǎn)中過多關(guān)注氮和鉀的投入 忽視了磷肥的 合理施用 目前 鮮食甘薯因豐富的營養(yǎng)價值和良好的口 感受到消費(fèi)者重視 種植面積逐年擴(kuò)大 約占我國甘 薯種植總面積的 以上 然而 鮮食甘薯生 產(chǎn)對薯塊的大小和均勻度有較高的要求 商品薯產(chǎn) 量是影響甘薯經(jīng)濟(jì)效益的重要因素 研究表明 施用更多磷肥會獲得更高的甘薯產(chǎn)量 但會導(dǎo)致商 品薯產(chǎn)量下降 目前甘薯種植過程中磷肥的施 用多以經(jīng)驗施肥或盲目施肥為主 有研究發(fā)現(xiàn) 增施 磷肥能提高淀粉型甘薯產(chǎn)量 但磷肥利用效率有下 降趨勢 關(guān)于磷肥用量對鮮食型甘薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 和磷肥利用率的影響尚缺乏系統(tǒng)研究 因此 探索 適宜的磷肥用量 實現(xiàn)鮮食甘薯產(chǎn)量與商品薯產(chǎn)量 的平衡 從而獲得最高的經(jīng)濟(jì)效益和磷肥利用率 具 有重要的實踐意義 本研究以鮮食甘薯品種 徐薯 為例 通過田間試驗比較不同磷肥用量對甘薯 產(chǎn)量 商品薯產(chǎn)量 磷積累和磷利用效率的影響 以 期為提高甘薯經(jīng)濟(jì)效益和磷肥利用效率提供理論 指導(dǎo) 材料與方法 試驗材料與試驗設(shè)計 年夏季在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè) 科學(xué)研究所試驗基地 進(jìn)行田 間試驗 試驗地土壤類型為沙質(zhì)黃潮土 試驗前 土層土壤總氮 堿解氮 有效磷 速效鉀和有 機(jī)質(zhì)含量分別為 和 值為 選擇鮮食型品種 徐薯 為試驗材料 該品種由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成并 獲得國家審定 在山東 河南 江蘇 安徽等地廣泛種 植 鮮食口感好 年試驗設(shè)置 個磷肥 用量 和 隨 機(jī)區(qū)組設(shè)計 每處理重復(fù) 次 小區(qū)面積為 密度為 株 各小區(qū)間留 行保護(hù)行 約 寬 氮肥用量為 鉀肥用量為 肥料種類分別為尿素和硫酸鉀 與磷肥 過磷酸鈣 全部在起壟前一次性施入 病 蟲害防控和其他田間管理措施按照常規(guī)生產(chǎn)方式進(jìn) 行 年在 年試驗基礎(chǔ)上增加了 處理 兩年的試驗方法與管理措施均保持 一致 樣品采集與測定項目 分別在甘薯生長 和 時 每個重復(fù)連續(xù) 挖出 株甘薯 分別對地上部和甘薯塊根稱重 選 擇 個均勻大小的薯塊洗凈去皮后切成細(xì)絲 與 地上部分一起放入 的烘箱中烘 稱取地上 部分和薯塊的干重計算干物質(zhì)率 然后用福斯 旋風(fēng)磨將烘干后的地上部和薯塊細(xì)絲研磨成 細(xì)粉 分別測定磷含量 甘薯生長 時收獲 所有甘薯 測算上述指標(biāo) 并計算最終地上部和塊根 產(chǎn)量及根冠比 調(diào)查商品薯 單個薯塊在 的重量 并計算商品薯率 將薯塊細(xì)粉過 目篩后測定甘薯營養(yǎng)品質(zhì) 甘薯淀粉 粗蛋白 還原糖和可溶性糖采用 型近紅外分析儀 德國 參 照唐忠厚等 的方法測定 數(shù)據(jù)處理 磷積累和磷利用效率計算公式 磷積累量 磷含量 干重 磷表觀利用率 施磷區(qū)磷積累量 缺磷區(qū)磷積累 量 磷肥用量 磷農(nóng)學(xué)效率 施磷區(qū)甘薯產(chǎn)量 缺磷區(qū)甘薯產(chǎn)量 磷肥 用量 運(yùn)用 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素 方差分析 不同處理間的多重比較采 用 新復(fù)極差法 用 軟件作圖 圖表中數(shù)據(jù)為平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 結(jié)果與分析 不同施磷量對鮮食甘薯產(chǎn)量性狀和商品薯率 的影響 年 與其他處理相比 處理的鮮薯產(chǎn)量 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報 卷 表 不同施磷量對鮮食甘薯產(chǎn)量性狀和商品薯率的影響 年份 處理 地上部生物量 鮮薯產(chǎn)量 根冠比 商品薯產(chǎn)量 商品薯率 同列不同字母表示處理間差異顯著 下同 根冠比 商品薯產(chǎn)量和商品薯率均為最高 分別比 顯著增加 和 表 當(dāng)施磷量達(dá)到 時 根冠比和商 品薯產(chǎn)量均比 處理顯著降低 鮮薯產(chǎn)量和商品薯 率無顯著差異 地上部生物量在 處理下顯著低 于 處理 但與 相比差異不顯著 年 隨 著施磷量的增加 鮮薯產(chǎn)量 根冠比 商品薯產(chǎn)量和 商品薯率均呈先增加后降低的趨勢 鮮薯產(chǎn)量 根冠 比和商品薯產(chǎn)量均在 處理下最高 分別比 顯 著增加 和 而商品薯率在 處 理下最高 比 顯著提高 其次為 處理 但其與 處理差異不顯著 處理的鮮薯產(chǎn)量 根冠比和商品薯產(chǎn)量顯著高于 和 處理 但與 處理差異均不顯著 與 相比 各施磷處理地上 部生物量均顯著增加 但施磷處理間差異均不顯著 不同施磷量對鮮食甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響 年 施磷對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響略 有不同 表 年 與 相比 各施磷處理下 表 不同施磷量對鮮食甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響 年份 處理 淀粉 還原糖 可溶性糖 蛋白質(zhì) 薯塊還原糖和可溶性糖含量均顯著提高 蛋白質(zhì)含 量顯著降低 淀粉含量在 和 處理下也顯著降 低 處理的還原糖和可溶性糖含量最高 分別比 顯著增加 和 蛋白質(zhì)含量最低 比 顯著降低 年 各施磷處理顯著提高了淀粉含量 處理的淀粉含量顯著高于其他處理 比 顯著增加 隨施磷量增加 還原糖 可溶性糖和蛋白質(zhì)含 量先升高后降低 還原糖和可溶性糖含量在 處理 下最高 分別比 顯著提高 和 蛋白質(zhì) 含量在 和 處理下分別比 顯著增加 和 而在 和 處理下分別比 顯著降低 和 不同施磷量對鮮食甘薯不同生長時期干物質(zhì) 積累的影響 由圖 可知 薯塊干物質(zhì)積累量隨生育期推進(jìn) 不斷升高 而地上部干物質(zhì)積累量在生長 時達(dá) 到最大值 在生長 時 和 處理的地上部 干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理 分別比 顯著提 高 和 處理的薯塊干物質(zhì)積累量顯 著高于其他處理 比 顯著提高 和 處 理的薯塊干物質(zhì)積累量顯著低于 處理 在生長 時 各施磷處理的薯塊干物質(zhì)積累量均顯著高 于 處理 處理的薯塊干物質(zhì)積累量最高 比 顯著提高 其次為 和 處理 分別比 顯著提高 和 地上部干物質(zhì)積累量在 處理下顯著高于其他處理 在生長 時 各 施磷處理的地上部和薯塊干物質(zhì)積累量均顯著高于 處理 處理地上部干物質(zhì)積累量比 顯著提高 薯塊干物質(zhì)積累量在 處理下顯著高于其 他處理 比 顯著提高 期 劉 明等 施磷對鮮食甘薯產(chǎn)量 品質(zhì)及磷利用效率的影響 以徐薯 為例 8 6 4 2 0 P 0 P 25 P 50 P 75 P 100 UNI5904 UNI7406 Treatment UNI5e72 UNI7269 UNI8d28 UNI79ef UNI7d2f UNI91cf D r y m a t t e r a c c u m u l a t i o n t h m 2 60 d P 0 P 0 P 25 P 25 P 50 P 50 P 75 P 75 P 100 P 100 90 d 120 d UNI85afUNI5757Storage root ShootUNI5730UNI4e0aUNI90e8 b B A c C a ab b c A B c C C b A ab B B a c C b B b b a A A A 圖 不同施磷量對鮮食甘薯不同生長時期干物質(zhì)積累的影響 同一時期不同小寫字母表示不同處理之間塊 根干物質(zhì)積累量存在顯著差異 不同大寫字母表示不同處理之間地上部干物質(zhì)積累量存在顯著差異 下同 14 12 10 8 6 4 2 0 P 0 P 25 P 50 P 75 P 100 UNI5904 UNI7406 Treatment UNI78f7 UNI79ef UNI7d2f UNI91cf P a c c u m u l a t i o n k g h m 2 60 d P 0 P 0 P 25 P 25 P 50 P 50 P 75 P 75 P 100 P 100 90 d 120 d UNI85afUNI5757 UNI5730UNI4e0aUNI90e8 Storage root Shoot b C c A B C D a c c b b a a a A D D C B c C B AB A A a a b b 圖 不同施磷量對鮮食甘薯不同生長時期磷積累的影響 不同施磷量對鮮食甘薯不同生長時期磷積累 的影響 由圖 可知 甘薯生長前期磷在地上部的積累 量高于薯塊 隨生育期延長 磷在薯塊中的積累量大 幅增加 但在收獲期時薯塊中的磷積累量仍低于地 上部 在生長 時 和 處理的薯塊磷 積累量顯著低于 而 處理的薯塊磷積累量比 顯著提高 和 處理的地上部磷積累 量顯著高于 在生長 時 除 處理外 其他 施磷處理的地上部和薯塊中磷積累量均比 顯著 提高 處理的薯塊磷積累量最高 比 顯著提高 處理的地上部磷積累量顯著高于其他處 理 比 顯著提高 在生長 時 各施磷 處理的薯塊和地上部磷積累量均顯著高于 地上 部磷積累量在 處理下最高 而薯塊磷積累量在 處理下最高 分別比 顯著增加 和 不同施磷量對鮮食甘薯磷表觀利用率和磷農(nóng) 學(xué)效率的影響 由圖 可知 磷表觀利用率隨施磷量的增加而 逐步下降 在 處理下最高 和 處理的磷表觀利用率分別比 處理顯著降低 和 磷農(nóng)學(xué)效率隨施磷量的增 加呈先升高后下降的趨勢 在 處理下達(dá)最大值 為 其次是 處理 和 處理的磷農(nóng)學(xué)效率分別比 處理顯著降低 和 討 論 研究表明 磷具有促進(jìn)植物生長和提高產(chǎn)量的 潛力 充足的磷對提升馬鈴薯塊莖產(chǎn)量和營養(yǎng)品 質(zhì)及提高抗病性有重要作用 雖然甘薯對磷的 需求量低于氮和鉀 但不當(dāng)施用仍會影響甘薯生長 和產(chǎn)量形成 本研究結(jié)果表明 經(jīng)過兩年的磷肥 處理 處理下的鮮薯產(chǎn)量和商品 薯產(chǎn)量最高 其次為 處理 這與 等 的研究用量較為接近 本研究中 當(dāng)磷肥 用量為 時 地上部植株旺長 影 響了干物質(zhì)向根系的運(yùn)輸 鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報 卷 120 100 80 60 40 20 0 UNI78f7 UNI519c UNI5b66 UNI6548 UNI7387 P a g r o n o m i c e f f i c i e n c y k g k g 1 UNI5904 UNI7406 Treatment P 25 P 50 P 75 P 100 20 15 10 5 0 UNI78f7 UNI8868 UNI89c2 UNI5229 UNI7528 UNI7387 A p p a r e n t P u s e e f f i c i e n c y a b c d a b c d 圖 不同施磷量對鮮食甘薯磷表觀利用率和磷農(nóng)學(xué)效率 的影響 不同小寫字母表示不同處理之間存在顯著差異 均降低 可見 適量增施磷肥有利于提高鮮食甘薯的 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 過量施磷則有負(fù)調(diào)控效應(yīng) 這與賈趙東 等 的研究結(jié)果一致 然而 也有研究表明 當(dāng)磷 肥施用量為 時可獲得最佳的甘薯產(chǎn)量 和經(jīng)濟(jì)特征 這可能是因為其試驗土壤中的有效 磷含量 遠(yuǎn)低于本研究試驗田土壤 此外 本研究發(fā)現(xiàn) 處理下 的商品薯率低于 處理 這可能是因為施用磷肥在 提高商品薯 產(chǎn)量的同時 也增加了大 薯塊 產(chǎn)量 這與其他研究結(jié)果類似 作物養(yǎng)分吸收是干物質(zhì)形成和積累的基礎(chǔ) 干 物質(zhì)和養(yǎng)分積累是作物器官分化和產(chǎn)量形成的前 提 在甘薯中 磷素的大量吸收發(fā)生在中后期 適宜的施磷量可顯著提高磷積累速率和積累量 促 進(jìn)薯塊干物質(zhì)積累 本研究中 隨生育期推進(jìn) 甘薯中磷的積累量不斷增加 促進(jìn)了薯塊干物質(zhì)積 累 但在 后積累速度減慢 表明甘薯磷素的吸 收高峰在種植后 左右 肥料利用率是衡量肥 料合理施用的重要指標(biāo) 本研究發(fā)現(xiàn) 甘薯的磷 表觀利用率隨施磷量的增加不斷下降 這與顏曉軍 等 在甜玉米上的研究結(jié)果類似 這可能與土壤中 速效磷含量較高有關(guān) 甘薯磷農(nóng)學(xué)效率隨施磷 量的增加先升后降 在 處理下最高 表明適宜磷 肥用量可在提高甘薯產(chǎn)量和商品薯率的同時 獲得 較高的磷肥利用率 這對指導(dǎo)鮮食甘薯生產(chǎn)具有重 要意義 有研究表明 適當(dāng)?shù)牧缀外浗M合可以促進(jìn)薯塊 中前期可溶性糖的積累 并促進(jìn)可溶性糖在生長后 期轉(zhuǎn)化為淀粉 本研究發(fā)現(xiàn) 與 相比 連續(xù)兩 年施磷處理下薯塊中淀粉和還原糖含量顯著提高 除 處理外可溶性糖含量也顯著提高 這可能是 因為施用磷肥上調(diào)了蔗糖降解酶和蔗糖合成酶的活 性 增加了蔗糖代謝和貯藏強(qiáng)度 從而增加了可溶性 糖的濃度 施磷同時增強(qiáng)了淀粉生物合成所需物 質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ阑钚?從而增加淀粉積累 從不同 處理來看 處理的淀粉含量顯著低于 處理 但 可溶性糖 還原糖和蛋白質(zhì)含量顯著高于 處理 鮮薯會有更好的口感和營養(yǎng)價值 結(jié) 論 連續(xù)兩年的田間試驗表明 雖然 磷 肥施用量可獲得最高的甘薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量 但 其磷表觀利用率和磷農(nóng)學(xué)效率均較低 相比之下 磷肥施用量可獲得與 磷肥施 用量相當(dāng)?shù)目偖a(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 但顯著提高了磷表 觀利用率和磷農(nóng)學(xué)效率 薯塊的鮮食口感更佳 因 此 在本試驗條件下 綜合考慮施磷量對鮮食甘薯產(chǎn) 量 品質(zhì) 商品薯率和磷肥利用率的影響 的適 宜投入量以 為宜 本試驗結(jié)果可為中 等肥力地塊鮮薯生產(chǎn)提供施肥參考 缺磷地塊可適 當(dāng)增加磷肥投入量 參考文獻(xiàn) 唐忠厚 李洪民 張愛君 等 長期施用磷肥對甘薯 主要品質(zhì)性狀與淀粉 特性的影響 植物營養(yǎng)與 肥料學(xué)報 顏曉軍 葉德練 蘇達(dá) 等 磷肥用量對甜玉米磷素 吸收利用的影響 作物學(xué)報 賈趙東 馬佩勇 邊小峰 等 不同施磷水平下甘薯 干物質(zhì)積累及其氮磷鉀養(yǎng)分吸收特性 西南農(nóng)業(yè)學(xué) 報 陸建珍 汪翔 秦建軍 等 我國甘薯種植業(yè)發(fā)展?fàn)?期 劉 明等 施磷對鮮食甘薯產(chǎn)量 品質(zhì)及磷利用效率的影響 以徐薯 為例 況調(diào)查報告 年 基于國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體 系產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)固定觀察點數(shù)據(jù)的分析 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 戴起偉 鈕福祥 孫健 等 我國甘薯生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié) 構(gòu)的變化分析 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報 劉明 張愛君 陳曉光 等 秸稈還田配施化肥對土 壤肥力及鮮食甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 應(yīng)用生態(tài)學(xué) 報 王秋媛 田江梅 韓敘 等 磷對淀粉型甘薯產(chǎn)量及 養(yǎng)分吸收利用的影響 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報 鮑士旦 土壤農(nóng)化分析 第三版 北京 中國農(nóng)業(yè)出 版社 唐忠厚 李洪民 李強(qiáng) 等 基于近紅外光譜技術(shù)預(yù) 測甘薯塊根淀粉與糖類物質(zhì)含量 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報 李前 侯云鵬 尹彩俠 等 吉林省半干旱區(qū)膜下滴 灌施磷管理對玉米生長與產(chǎn)量及土壤磷素平衡的影 響 中國農(nóng)學(xué)通報 張輝 張永春 寧運(yùn)旺 等 土壤與肥料對甘薯生長 調(diào)控的研究進(jìn)展 土壤通報 解曉紅 解紅娥 李江輝 等 富鉀土壤中氮 磷肥不 同水平對甘薯生長及產(chǎn)量的影響 山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 孔宏敏 何圓球 吳大付 等 長期施肥對紅壤旱地 作物產(chǎn)量和土壤肥力的影響 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 邢海峰 石曉華 楊海鷹 等 磷肥分次滴灌施用提 高馬鈴薯群體磷素吸收及磷利用率的作用 植物營 養(yǎng)與肥料學(xué)報 盧剛 史衍璽 不同施磷量對鮮食型甘薯產(chǎn)量及磷素 吸收的影響 作物雜志 付蓉 袁久東 胥婷婷 等 不同施磷量對春油菜產(chǎn) 量和土壤磷素平衡的影響 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 張海燕 董順旭 董曉霞 等 氮磷鉀不同配比對甘 薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 作者簡介 劉 明 男 年生 碩士 助理研究員 主 要從事甘薯養(yǎng)分管理與品質(zhì)調(diào)控研究 責(zé)任編輯 張鳳麗 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報 卷