不同氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種的產(chǎn)量、干物質(zhì)含量和經(jīng)濟系數(shù)的影響

李勇，呂典秋*，胡林雙，曲麗，宿飛飛，劉尚武，王紹鵬，劉震宇，楊煥春，呂文河*

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物脫毒苗木研究所，黑龍江省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱150086；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030；3.農(nóng)業(yè)部質(zhì)量安全研究所，黑龍江哈爾濱150086）

不同氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種的產(chǎn)量、干物質(zhì)含量和經(jīng)濟系數(shù)的影響

李勇1，呂典秋1*，胡林雙1，曲麗2，宿飛飛1，劉尚武1，王紹鵬1，劉震宇1，楊煥春3，呂文河2*

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物脫毒苗木研究所，黑龍江省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱150086；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030；3.農(nóng)業(yè)部質(zhì)量安全研究所，黑龍江哈爾濱150086）

為了探討馬鈴薯脫毒苗氮磷鉀肥的科學(xué)配施問題，利用早熟品種‘荷蘭15號’脫毒試管苗為試驗材料，在溫室扦插種植生產(chǎn)原原種。采用單因素隨機設(shè)計，設(shè)計了16個氮磷鉀配比組合方式，探討了氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種產(chǎn)量性狀（商品薯產(chǎn)量和總產(chǎn)量）、塊莖干物質(zhì)含量和經(jīng)濟系數(shù)的影響。通過比較不同氮磷鉀配比組合對主要性狀的影響，篩選出產(chǎn)量和干物質(zhì)含量均高且經(jīng)濟系數(shù)較高的氮磷鉀配比組合1個，即N為16 kg/667 m2、P2O5為11 kg/667 m2、K2O為14 kg/667 m2。

馬鈴薯；氮磷鉀配比；原原種；產(chǎn)量；干物質(zhì)含量；經(jīng)濟系數(shù)

馬鈴薯是繼水稻、小麥、玉米之后的世界第四大糧食作物。馬鈴薯適宜鮮食、炸薯條、炸薯片、生產(chǎn)淀粉、釀造酒精、制作動物飼料等，用途廣泛[1]。因此，馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物。我國馬鈴薯種植面積占全球播種總面積的25%，是世界上馬鈴薯栽培面積最大的國家[2]。但我國馬鈴薯的單產(chǎn)水平及其品質(zhì)遠(yuǎn)不及歐美等發(fā)達(dá)國家，其主要原因之一是合格的脫毒種薯數(shù)量匱乏，生產(chǎn)應(yīng)用的種薯大多為不合格的商品薯。制約脫毒種薯數(shù)量的源頭是脫毒原原種數(shù)量的不足。長期以來，由于人們對馬鈴薯脫毒苗的養(yǎng)分需求研究得比較淺，對其施肥規(guī)律認(rèn)識不清，長期根據(jù)經(jīng)驗施肥，施肥量不是過多就是過少，各種礦質(zhì)營養(yǎng)比例失調(diào)，最終導(dǎo)致馬鈴薯原原種產(chǎn)量水平不理想，造成土地、人工和資源的浪費。近年來，國內(nèi)外學(xué)者圍繞馬鈴薯商品薯的氮磷鉀吸收規(guī)律和施肥技術(shù)展開大量而深入的研究，但針對馬鈴薯原原種生產(chǎn)的科學(xué)施肥問題研究較少。本試驗將針對馬鈴薯原原種生產(chǎn)適宜氮磷鉀配比問題開展研究，旨在為黑龍江省乃至全國馬鈴薯原原種的高產(chǎn)施肥提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

選用早熟品種‘荷蘭15號’脫毒試管苗為試驗材料，由黑龍江省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心提供。試驗在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的智能溫室中進(jìn)行。

1.2 試驗設(shè)計和方法

采用單因素隨機設(shè)計，共設(shè)計16個氮磷鉀配比處理組合（表1），3次重復(fù)，小區(qū)面積1 m2。

1.3 栽培管理

2011年2月1日，小區(qū)苗床基質(zhì)為“草炭+珍珠巖+爐灰”，比例為4：2：1，基質(zhì)重量為40 kg/m2。2月2日，對苗床基質(zhì)進(jìn)行滅菌和防蟲處理。2月15日，煉苗。2月20日，苗床澆底水。2月21日，扦插種植脫毒苗，密度5 cm×5 cm。3月27日，在成苗期，進(jìn)行第2次覆土，覆土基質(zhì)同樣為“草炭+珍珠巖+爐灰”，比例為4：2：1，覆土量為10 kg/m2；4月1日，在發(fā)棵期，覆珍珠巖，厚度2 cm。

選用分析純（NH4）2SO4、NH4H2PO4、K2SO43種肥料進(jìn)行氮磷鉀肥的配制。氮磷鉀肥分期施用，在栽苗開始施第1次肥，以后每隔7 d施1次，共6次，其中，后4次的施肥量是前2次的兩倍。

表1 氮磷鉀配比處理Table 1 NPK combinations

生育期間防治病蟲草害，保證植株健康生長。6月21日，按小區(qū)單獨收獲。分別測定商品薯產(chǎn)量和總產(chǎn)量。選取5個中等偏大的塊莖烘干后測定干物質(zhì)含量。按小區(qū)采集植株殘體并烘干測定植株干重，同時計算經(jīng)濟系數(shù)。

1.4 調(diào)查和測定項目

商品薯產(chǎn)量（g/m2）：指單位面積上收獲的大于2 g的塊莖重量。

總產(chǎn)量（g/m2）：指單位面積上收獲的所有塊莖的重量。

干物質(zhì)含量（%）：采用烘干前后稱重法測定。

經(jīng)濟系數(shù)：塊莖干重（g）/[植株干重（g）+塊莖干重（g）]。

基質(zhì)礦質(zhì)營養(yǎng)的測定：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法（全氮測定參照NY/T 53-1987；全磷測定參照NY/T 88-1988；全鉀測定參照NY/T 87-1988；速效磷測定參照NY/T 1121.7-2006；速效鉀測定參照NY/T 889-2004；有機質(zhì)測定參照NY/T 1121.6-2006；pH值測定參照NY/T 1377-2007）進(jìn)行測定，速效氮測定參照“堿解擴散法”[3]。其營養(yǎng)含量見表2。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用DPS3.1.0.1軟件[4]進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用Excel2003軟件計算和作圖。

表2 基質(zhì)主要礦質(zhì)營養(yǎng)含量Table 2 Main mineral nutrient content in matrix

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷鉀配比對馬鈴薯原原種產(chǎn)量性狀的影響

2.1.1 氮磷鉀配比對商品薯產(chǎn)量的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，原原種商品薯產(chǎn)量的表現(xiàn)是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和10的商品薯產(chǎn)量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合1，2，3，4，7，12，13和14，而與氮磷鉀配比組合5，8，9，11，15和16之間差異不顯著；氮磷鉀配比組合1的商品薯產(chǎn)量最低（圖1）。

2.1.2 氮磷鉀配比對總產(chǎn)量的影響

圖1 馬鈴薯脫毒苗在不同的氮磷鉀配比方式下其商品薯產(chǎn)量的差異比較Figure 1 Comparison of marketable tuber yield of pre-elite potato under different combinations of NPK

在不同氮磷鉀配比條件下，馬鈴薯原原種單位面積總產(chǎn)量的表現(xiàn)是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和10的總產(chǎn)量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合1，2，3，4，7，12，13和14，而與氮磷鉀配比組合5，8，9，11，15和16之間的總產(chǎn)量差異不顯著；氮磷鉀配比組合9和11的總產(chǎn)量次之；氮磷鉀配比組合1的總產(chǎn)量最低（圖2）。

圖2 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比條件下其總產(chǎn)量的差異比較Figure 2 Comparison of total tuber yield of pre-elite potato under different combinations of NPK

2.2 氮磷鉀配比對塊莖干物質(zhì)含量的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，馬鈴薯塊莖干物質(zhì)含量的表現(xiàn)是不一樣的。氮磷鉀配比組合10和11的塊莖干物質(zhì)含量最高，顯著高于氮磷鉀配比組合4，但與氮磷鉀配比組合16，15，14，13，12，9，8，7，6，5，3，2以及1相比，塊莖干物質(zhì)含量差異不顯著；氮磷鉀配比組合16次之；氮磷鉀配比組合4的塊莖干物質(zhì)含量最低（圖3）。

圖3 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比方式下生產(chǎn)原原種其塊莖干物質(zhì)含量比較Figure 3 Comparison of dry matter content of pre-elite potato under different combinations of NPK

2.3 氮磷鉀配比對馬鈴薯脫毒苗經(jīng)濟系數(shù)的影響

在不同氮磷鉀配比方式下，馬鈴薯脫毒苗的經(jīng)濟系數(shù)表現(xiàn)是不一樣的。氮磷鉀配比組合6和2的經(jīng)濟系數(shù)最大，顯著高于氮磷鉀配比組合16，15，14，13，12，10，9，7，5，4，3和1；但與氮磷鉀配比組合11和8相比，差異不顯著；氮磷鉀配比組合11和8次之；氮磷鉀配比組合15的經(jīng)濟系數(shù)最?。▓D4）。

圖4 馬鈴薯脫毒苗在不同氮磷鉀配比條件下生產(chǎn)原原種經(jīng)濟系數(shù)的差異比較Figure 4 Comparison of economic coefficient of plantlets in vitro transplanted for pre-elite potato production under different combinations of NPK

3 討論

近年來，國內(nèi)學(xué)者針對馬鈴薯的氮磷鉀合理配施問題展開了大量研究，但試驗材料大都是針對除‘荷蘭15號’外的其它品種?！商m15號’是全國推廣面積較大的早熟品種，國內(nèi)學(xué)者針對‘荷蘭15號’的施肥問題也開展了一些研究。陳洪等[5]認(rèn)為，‘荷蘭15號’在施有機肥的情況下，最佳施肥量為N為13 kg/667 m2，P2O5為7.3 kg/667 m2，K2O為25 kg/ 667 m2。劉德安和游源祥[6]認(rèn)為，‘荷蘭15號’在不施有機肥的情況下，最佳施肥量為N為10～12 kg/ 667 m2，P2O5為5～8 kg/667 m2，K2O為12～16 kg/667 m2。本研究表明，‘荷蘭15號’脫毒苗在每667 m2施氮（N）16 kg、施磷（P2O5）11 kg、施鉀（K2O）14 kg的條件下，可以獲得較高的馬鈴薯產(chǎn)量。這一結(jié)論與前人的研究結(jié)果不一致，其原因一是由于本試驗所用的材料為脫毒苗；二是由于本試驗是在溫室栽培條件下進(jìn)行；三是本試驗沒有施有機肥及人工復(fù)配基質(zhì)。這表明，馬鈴薯脫毒苗與大田種薯的田間施肥規(guī)律是不同的。因此，今后要根據(jù)馬鈴薯脫毒苗的施肥規(guī)律進(jìn)行科學(xué)施肥。

近年來，國內(nèi)學(xué)者針對氮磷鉀合理配施對馬鈴薯塊莖干物質(zhì)和淀粉的影響開展了大量研究。穆俊祥等[7]認(rèn)為，‘克新1號’在N，P，K和有機肥合理配施情況下，可顯著提高馬鈴薯淀粉含量，淀粉含量和淀粉產(chǎn)量都達(dá)到較高的施肥方案為：N 13.9 kg/ 667 m2，P2O55.9 kg/667 m2，K2O 8.6 kg/667 m2，有機肥1 527 kg/667 m2。楊瑞平等[8]認(rèn)為，氮磷鉀配施有利于促進(jìn)‘紫花白’塊莖的干物質(zhì)積累。前人的研究結(jié)果表明，施肥可以顯著影響部分品種的淀粉含量。本研究表明，不同氮磷鉀配比對‘荷蘭15號’原原種的塊莖干物質(zhì)含量影響較大。種薯塊莖的干物質(zhì)含量越高，塊莖中積累的礦質(zhì)養(yǎng)分和光合產(chǎn)物越高，因而可在下一代植株生長初期提供更多的養(yǎng)分和能量。因此，研究不同氮磷鉀配比對原原種塊莖干物質(zhì)的影響，可為馬鈴薯原原種生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效提供參考依據(jù)。

[1]張西露,劉明月,伍壯生,等.馬鈴薯對氮、磷、鉀的吸收及分配規(guī)律研究進(jìn)展[J].中國馬鈴薯,2010,24(4)：237-241.

[2]李學(xué)湛,何云霞,呂典秋,等.脫毒馬鈴薯種薯標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及質(zhì)量監(jiān)督檢測[M].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,2004.

[3]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.

[4]唐啟義,馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京:科學(xué)出版社,2002.

[5]陳洪,張新明,全鋒,等.氮磷鉀不同配比對冬作馬鈴薯產(chǎn)量、效益和肥料利用率的影響[J].中國馬鈴薯,2010,24(4):224-229.

[6]劉德安,游源祥.不同氮磷鉀配施對脫毒馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)技服務(wù),2011,28(5)：619-620.

[7]穆俊祥,曹興明,弓建國,等.氮磷鉀和有機肥配合施用對馬鈴薯淀粉含量和產(chǎn)量的影響[J].土壤,2009,41(5)：844-848.

[8]楊瑞平,張勝,王珊珊.氮磷鉀配施對馬鈴薯干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(7):3871-3874.

Impact of Different NPK Combinations on Pre-elite Potato Yield,Dry Matter Content and Economic Coefficient

LI Yong1,LU Dianqiu1＊,HU Linshuang1,QU Li2，Xu Feifei1,LIU Shangwu1,WANG Shaopeng1, LIU Zhenyu1,YANG Huanchun3,LU Wenhe2＊

(1.Virus-free Seedling Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Heilongjiang Potato Engineering and Technology Research Center,Harbin,Heilongjiang 150086,China;2.Northeast Agricultural University，Harbin,Heilongjiang 150030,China;3.Agricultural Products Quality and Safety Research Institute,Harbin,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang 150086,China)

Plantlets in vitro of the early maturing potato variety'Holland 15'were transplanted in a greenhouse to study reasonable application of NPK fertilizer for pre-elite potato production.The research was conducted in a completely random design and 16 differentcombinations ofNPKwere tested fortheireffects on marketable potato yield,totalpotato yield,dry matter content and economic coefficient.By comparison of the effects of different combinations of NPK on the main traits,one combination(N 16,P2O511,and K2O 14 kg/667 m2)was identified,which produced both high tuber yield and dry matter content, and relativehigh economic coefficient.

potato;NPK combination;pre-elite seed;yield;dry matter content;economic coefficient

S532

B

1672－3635（2013）05-0288-05

2013-09-07

國家科技支撐計劃項目“東北地區(qū)馬鈴薯標(biāo)準(zhǔn)化、機械化生產(chǎn)技術(shù)集成與示范”（2012BAD06B02）；黑龍江省科技攻關(guān)重大項目“馬鈴薯綜合增產(chǎn)技術(shù)的研究與示范”（GA08B102）。

李勇（1980-），男，助理研究員，從事馬鈴薯栽培生理和高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究。

呂典秋，研究員，主要從事馬鈴薯分子生物學(xué)和栽培生理方面的研究，E-mail:smallpotatoes@126. com;呂文河，教授，主要從事馬鈴薯遺傳育種和栽培生理方面的研究，E-mail:whlu@mail.neau.edu.cn。