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不同氮肥水平对不同马铃薯品种产量的影响

范文

郭三妮郭晓敏李晨阳曹洋王燕祁利潘龚学臣

（河北北方学院马铃薯研究中心，河北张家口 075000）

[摘要]为研究不同施氮水平对马铃薯不同品种产量的影响，本试验用6个马铃薯品种为试验材料，采用大田种植的方式，进行无、低、中、高氮等四个氮水平的试验。结果表明：无氮水平产量最低，晚熟品种冀张薯8号推荐低氮施肥，冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂等中熟品种适于低中氮水平施肥，早熟品种荷十五高氮水平施肥。不同生育期的马铃薯品种推荐施肥量应遵循：晚熟品种少施氮肥，中熟品种合理施入氮肥，早熟品种重施氮肥的规律。

[关键词]马铃薯; 施氮水平 ;产量

[中图分类号]S532[文献标识码]A

马铃薯（Solanumtuberosum L）茄科茄属多年生草本植物，世界上种植和食用国家最多的作物，也是在全球经济中继玉米水稻和小麦之后的第四大作物。我国马铃薯种植面积和总产量均居世界首位。河北省马铃薯种植面积年均20.87万hm2左右，主要种植区域是张家口坝上地区和承德坝上地区，两地区种植面积占河北省总面积的78%。

氮素是植物生长所必需的营养元素，氮素对马铃薯的产量起决定性作用，良好的氮素营养对叶片生长以及叶绿素含量和光合效率具有重要影响。氮肥是马铃薯产量和品质形成的重要营养，对产量的增加效果最显著。Krass 指出氮营养水平是影响块茎形成的环境因素之一。农民希望马铃薯产量高，从而农业生产中大量的施用氮肥。但是氮肥用量过高会推迟马铃薯生育进程，降低品质。研究认为，氮肥水平能够协调马铃薯干物质在各时期、各器官中的有效分配，且氮肥对块茎数的影响因土壤供氮水平而不同。有关氮肥对马铃薯产量的影响研究较多，但在不同氮肥水平对不同马铃薯品种研究较少。本试验在大田条件下，对不同氮肥水平与不同马铃薯品种产量的研究，探讨了不同氮肥条件下不同马铃薯品种干物质积累的影响。从而为提高马铃薯高产高效栽培提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验概况

田间试验于2017年在河北省张家口市张北县喜顺沟马铃薯试验基地进行，试验地土质为沙壤土，肥力中等，0～40cm土壤养分分别为：重复Ⅰ：碱解42.75（mg·kg-1），有效磷9.46（mg·kg-1），速效钾95.04（mg·kg-1），有机质10.95（g·kg-1），PH：7.79;重复Ⅱ：碱解氮40.35（mg·kg-1），有效磷8.08（mg·kg-1），速效钾96.64（mg·kg-1），有机质9.68（g·kg-1），PH：8.06;重复Ⅲ：碱解氮38.5（mg·kg-1），有效磷12.05（mg·kg-1），速效钾99.42（mg·kg-1），有机质10.52（g·kg-1），PH：8.1

1.2 试验材料

试验选择的6个马铃薯品种（系）为：冀张薯8号、冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂、荷十五。种薯为5～10g微型薯，种薯来源于河北北方学院旱作物农业研究中心。

1.3 试验设计

品种为6个，氮素设4个水平，纯氮分别为无氮、低氮（90kg·hm-2）、中氮（180 kg·hm-2）和高氮水平（270kg·hm-2），共计24个处理，每个处理3次重复，试验采用裂区设计，氮素为主区，品种为副区。另外每个品种设1个无肥区作为对照区，共计78个小区。小区面积为18.72m2（4.8m×3.9m），每小区种植6行，行距为0.65m，株距0.3m，种植密度为51000株·hm-2。基肥一次施入过磷酸钙375kg·hm-2（含P2O512%），硫酸钾350kg·hm-2（含K2O52%）。

1.4 测定内容与方法

在成熟期进行取样，分别测定小区单产、大薯（大于等于100g的薯）数量和产量、小薯（小于100g的薯为小薯）数量和产量。计算氮素贡献率。

氮肥贡献率的计算：

肥料产量贡献率（%）=（施肥区产量-无氮区产量）/施肥区产量

1.5 数据分析

数据采用Excel2003和SPSS18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮水平下对马铃薯品种产量的影响

由表1可知，所有品种均在无氮水平下产量最低，可见合理施入肥料有利于马铃薯增产。冀张薯8号产量在低氮水平下最高，较无氮水平产量高69.7%，且差异显著;较中氮、高氮水平产量分别高25.6%、18.8%，但差异不显著，中氮、高氮之间产量差异不显著，说明冀张薯8号的最佳施氮临界值为90kg·hm-2（低氮水平）。冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂产量规律表现一致，均在中氮水平最高，即最佳施氮临界值为180 kg·hm-2（中氮水平），说明此4个品种较冀张薯8号更耐高氮;4个品种的差别是，当施氮量高于临界值，即高氮水平，冀张薯12号的单产迅速降低，显著低于最高产34.02%，与无氮水平持平，而冀张薯14号与夏坡蒂下降幅度不大，2007-2-1品系与最高产差异不显著。由此可见，冀张薯12号对高氮肥敏感，随着肥料施入高于临界值，产量急剧下降，冀张薯14号、夏坡蒂次之，2007-2-1对高氮肥反应迟钝。早熟品种荷十五在高氮水平最高，未在本试验中得到临界值，说明该品种较前5个品种更喜氮肥，但随着氮增施，产量增加幅度不大。

在高氮水平下，冀張薯8号单产较低氮水平低15.85%、，生产上建议冀张薯8号施低氮产量最高。冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂单产较中氮水平低14.17%、14.17%、12.32%，生产上建议冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1中施氮肥。荷十五在低氮水平、中氮水平和高氮水平单产相差不大，对氮肥相对不敏感，在生产上施低氮。

2.2 同一氮素水平下不同马铃薯品种产量的比较

氮肥对马铃薯生长中起着很重要的作用，施用了氮肥后茎叶生长繁茂，颜色黑绿，增产的作用非常明显。本试验研究表明，晚熟品种冀张薯8号氮肥少施氮肥产量高，中熟品种冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂中施氮肥产量高，早熟品种荷十五随着施肥量增加产量增加不大。

由表2可知，在无氮水平下冀张薯8号单产最高，较荷十五、夏坡蒂、2007-2-1、冀张薯14号单产高154.03%、100.60%、56.72%、46.76%且差异显著;较冀张薯12号单产高27.69%，但差异不显著。

低氮水平下冀张薯8号单产最高，且显著高于其它5个品种，其产量为30770kg·hm-2，而其它5个品种的单产依次为冀张薯14号>2007-2-1>冀张薯12号>荷十五>夏坡蒂，但它们之间无差异。

在中氮水平下冀张薯8号单产最高，较夏坡蒂、荷十五单产高36.12%、40.66%，且差异显著;较冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1高13.01%、2.71%、14.13%，差异不显著。

在高氮水平下冀张薯8号单产最高，较冀张薯12号、夏坡蒂、荷十五单产高45.69%，50.22%，39.48%，且差异显著;较冀张薯14号、2007-2-1高20.97%，28.76%，差异不显著。

2.3 同一氮素水平下不同马铃薯品种商品薯率的比较

不同的氮素水平对马铃薯植株生长速度、结薯性、薯块膨大速度、商品薯率有很大的影响。

由表3可知，在无氮水平和低氮水平下冀张薯8号商品薯率最高，较2007-2-1商品薯率高44.50%、22.73%，且有显著性差异。随着氮素水平的增高2007-2-1商品薯率增高，在生产上多施氮肥可以提高商品薯率。冀张薯8号随着氮肥施用量增加商品薯率变化不明显，在生产上少施或不施氮肥对商品薯率影响不大。冀张薯12号和夏坡蒂在低氮水平下商品薯率最高较无氮水平高12.89%、4.19%。冀张薯14号在中氮水平下商品薯率最高，较低氮水平高6.56%。因冀张薯12号、冀张薯14号和夏坡蒂是中熟品种，以中低氮水平商品薯率较高。荷十五是早熟品种，以中高氮水平商品薯率较高，较无氮水平高14.14%、14.27%，在生产上，早熟品种多施氮肥可以提高商品薯的薯率。

2.4 不同品种氮肥贡献的比较

氮肥在马铃薯生产中起着很重要的作用，不同施肥制度下对不同马铃薯产量的增益，受土壤养分状况及施肥贡献率的影响，氮肥贡献率对晚熟品种影响比较小，氮肥贡献率对早熟品种影响较大，中熟品种氮肥贡献率大于晚熟品种小于早熟品种。

由表4可知，荷十五在低氮、中氮和高氮下氮肥贡献率最高，冀张薯8号贡献率最低，较冀张薯8号高200.59%、254.91%、233.35%且有显著性差异。冀张薯12号、冀张薯14号、2007-2-1、夏坡蒂在低氮、中氮、高氮下氮肥贡献率规律表现一致，均比荷十五低比冀张薯8号高，说明此4个品种氮肥贡献率高于冀张薯8号低于荷十五。说明冀张薯8号对氮肥相对不敏感，荷十五对氮肥敏感。

冀张薯12号以中氮水平的氮肥贡献率最高，冀张薯8号和冀张薯14号以低氮水平的氮肥贡献率最高，2007-2-1、夏坡蒂和荷十五随着氮肥量的增加贡献率增加，以高氮水平氮肥贡献率为最高。

3 结论

6个供试马铃薯品种均在无氮水平下产量最低，在4个氮水平下，冀张薯8号的单产最高，其产量分别为18109Kg·hm-2，30770Kg·hm-2，24502Kg·hm-2，25893Kg·hm-2。

冀张薯8号是晚熟品种，在低氮水平下商品薯率最高，对氮肥相对不敏感;冀张薯12号、冀张薯14号和夏坡蒂是中熟品种，在中氮水平下商品薯率最高;十五是早熟品种，在高氮水平下商品薯率最高，对氮肥较敏感。

在低氮、中氮、高氮水平下，荷十五贡献率最高，贡献率分别为50.53%、50.15%、54.37%;其次为2007-2-1、夏坡蒂，再次为冀张薯14号，冀张薯12号，最低为冀张薯8号。

4 讨论

从2017年的气象资料分析看，气温和田间土壤的湿度对马铃薯的田间出苗有一定影响，入选材料的田间出苗率在94%～100%。经分析，对2017年试验影响较大的是冻害和冰雹，进入5月份，突然一场冻害使马铃薯上部叶片一夜间全部冻死，导致马铃薯停止生长，经过两周的缓苗马铃薯新叶重新长出，又一场冰雹再次导致马铃薯的块茎膨大不利，生长缓慢，造成营养生长和生殖生长不足，对块茎的养分供给不足，而该因素是造成马铃薯产量不稳，大、中薯产量不高的主要因素，分析认为部分品种因气象条件不利，植物学特征和生物学特征未得到充分发挥，给氮肥筛选带来一定难度。

本试验从6个品种中，根据不同马铃薯品种氮利用效率比较，分析得出在同一水平条件下，根据相同氮肥施用情况，冀张薯8号在低氮水平下大薯产量最高，其次2007-2-1在中氮水平下大薯产量最高，冀张薯12号在无氮水平下大薯产量最低。氮肥可以促进枝繁叶茂，对增产也有所帮助，合理的施用氮肥，有利于稳产。本试验结果为大田一年试验，在今后，可以多多重复试验不同马铃薯品种氮利用效率比较，确保试验的准确性。

本试验氮肥全部做基肥，未分批施入，氮肥随水流失严重，对马铃薯后期的生长有一定影响。氮肥对马铃薯有明显的增产效果，促进营养生长，叶色浓绿，植物所需的16种必须元素，均衡营养有利于马铃薯增产，氮肥作为重要的营养元素，在相同施氮水平条件下，不同的马铃薯品种，对氮肥的吸收不同，如何在最少的氮肥施用情况下，确保产量最高，本次试验未做明确考察，在今后的试验中需进一步的研究。

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