芋頭植株養(yǎng)分含量和積累動(dòng)態(tài)分析

殷劍美++張培通++王立++韓曉勇++郭文琦++李春宏

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.052

摘要：課題分析芋頭植株主要養(yǎng)分元素吸收和分配動(dòng)態(tài)特征。結(jié)果表明，芋頭對(duì)氮、磷的吸收高峰期主要在苗期和膨大期，分別滿足莖葉增長和球莖膨大需求；鉀的積累主要在地下球莖膨大盛期之前，分配于葉柄，持續(xù)時(shí)間較長；鈣元素需求旺期在地上部營養(yǎng)體最大期之前，主要分配于葉片和葉柄，后期則分配于球莖膨大；鐵元素的積累高峰期主要在球莖膨大之后，先以母芋為中心，再轉(zhuǎn)為子孫芋。

關(guān)鍵詞：芋頭；養(yǎng)分元素；積累；動(dòng)態(tài)分析

中圖分類號(hào)： S632.306文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）10-0200-05

收稿日期：2015-08-13

基金項(xiàng)目：江蘇省泰州市農(nóng)業(yè)科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：TN201320）

作者簡介：殷劍美（1977—），女，江蘇丹陽人，博士，研究員，主要從事特色經(jīng)濟(jì)作物研究。E-mail：yinjm2006@sohu.com。芋頭[Colocasiaesculenta（L.）Schott]是一種重要糧菜兼用作物，具有豐富的營養(yǎng)和藥用價(jià)值，隨著近年來城市居民膳食結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，芋頭受到越來越多消費(fèi)者青睞，種植面積逐年擴(kuò)大。但近年來對(duì)芋頭的研究多集中于栽培措施優(yōu)化等方面[1-2]，關(guān)于芋頭科學(xué)施肥技術(shù)研究較少[3]，未見芋頭養(yǎng)分含量及需肥特點(diǎn)的研究報(bào)道。因此長期以來，芋頭的施肥多按傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，在生產(chǎn)上存在著盲目施肥的現(xiàn)象。肥料的應(yīng)用對(duì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均有著重要影響，因此，筆者就芋頭植株中養(yǎng)分含量積累特點(diǎn)進(jìn)行了研究，為芋頭生產(chǎn)科學(xué)施肥提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

靖江香沙芋。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

芋頭采取大小行種植，大行距80 cm，小行距40 cm，株距33 cm，每小區(qū)6行，長6 m，施肥、澆水、病蟲害防治等按照靖江香沙芋高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)要求進(jìn)行。分別于2013年和2014年在香沙芋高產(chǎn)示范基地（泰州市）取樣。2013年在高港區(qū)大泗鎮(zhèn)香沙芋示范基地，前茬為水稻后冬閑田，播期為4月3日，出苗期為5月上旬；2014年在靖江市馬橋鎮(zhèn)香沙芋示范基地，前茬為蔬菜后冬閑田，播期為3月23日，出苗期為4月下旬。施肥方法：基肥施45%高效復(fù)合肥 1 125 kg/hm2；膨大肥分別于2013年7月20日及2014年7月23日施純硫酸鉀肥225 kg/hm2和45%高效復(fù)合肥750 kg/hm2。

1.3植株主要養(yǎng)分元素采集與分析

2013年和2014年分別于芋頭生育期的6個(gè)關(guān)鍵時(shí)期（5葉期、9葉期、11葉期、13葉期、15葉期和成熟期）進(jìn)行植株取樣，每小區(qū)2株，3次重復(fù)。分別測(cè)定芋頭葉片、葉柄、母芋和子孫芋的干物質(zhì)質(zhì)量和主要養(yǎng)分元素含量，植株全量氮、磷、鉀含量的測(cè)定方法分別為：用凱氏定氮法測(cè)定全氮；鉬銻抗比色法測(cè)全磷；火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀。蛋白質(zhì)含量通過全氮計(jì)算得到，即蛋白質(zhì)含量（%）= 全氮（g/kg）×6.25/10；全量鈣鐵采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定[4]。

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行分析計(jì)算。

2結(jié)果與分析

2.1芋頭植株干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)特點(diǎn)

分析靖江香沙芋2年不同時(shí)期各器官干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)結(jié)果（圖1）可知，11葉期之前，靖江香沙芋干物質(zhì)增長緩慢，11葉后進(jìn)入干物質(zhì)快速增長期，2013年度一直持續(xù)到收獲期，2014年度持續(xù)到15葉期。葉片和葉柄的干物質(zhì)增長動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為先持續(xù)增長，后持續(xù)降低的動(dòng)態(tài)，2013年度高峰期在15葉期，2014年度高峰期在13葉期；母芋的干物質(zhì)增長動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為先增長、后降低的趨勢(shì)，母芋最大干物質(zhì)時(shí)期均在15葉期；子孫芋干物質(zhì)積累表現(xiàn)為：2013年度，先緩慢增長，后快速增長，快速增長持續(xù)到收獲期；2014年度先緩慢增長，再快速增長（持續(xù)到15葉期），之后保持緩慢增長的趨勢(shì)。從干物質(zhì)分配動(dòng)態(tài)看，11葉期之前，靖江香沙芋為地上營養(yǎng)生長階段，11～15葉期為地上營養(yǎng)生長和地下營養(yǎng)生長并進(jìn)階段，其中11～13葉期，為以地上營養(yǎng)生長為主的并進(jìn)階段，13～15葉為以地下生殖生長為主的并進(jìn)階段，15葉以后為地下生殖生長階段。2013年度和2014年度后期干物質(zhì)積累和分配的差異，可能是由播期差異和氣候差異導(dǎo)致后期生長勢(shì)不同所致，2013年試驗(yàn)播種偏遲、加之前中期氣候干旱，芋頭根系發(fā)育好，后期生長量較大；而2014年度播期較早，且前中期連陰雨較多，芋頭根系發(fā)育差，后期早衰，導(dǎo)致后期干物積累下降。

2.2芋頭主要養(yǎng)分元素的吸收、積累和分配特點(diǎn)分析

2.2.1氮和磷養(yǎng)分元素由圖2可知，靖江香沙芋氮素和磷素含量器官的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)一致，以葉片、葉柄等地上部分器官較高，而地下部分器官含量較低。葉片氮、磷含量全生育期波動(dòng)平緩。葉柄含氮、磷量2013年表現(xiàn)為9葉期前含氮量快速增加，9～11葉降低，11～15葉期平緩波動(dòng)，15葉以后再提高的動(dòng)態(tài)；2014年則表現(xiàn)為15葉期之前平緩波動(dòng)、15葉之后提高的動(dòng)態(tài)。成熟期之前葉片和葉柄含氮、磷量提高，可能是由于成熟期成熟葉片和葉柄枯死，取樣的葉片和葉柄均是幼葉所致。11葉期之后，母芋和子孫芋逐步形成，母芋含氮、磷量快速提高，13葉期后緩慢提高。子孫芋含氮、磷量逐漸提高，到13葉期含氮、磷量達(dá)到最高，之后維持相對(duì)穩(wěn)定，15葉期后又緩慢增長。

芋頭植株氮和磷積累量在11葉期以前表現(xiàn)為較快增長，

11～13葉期為快速增長期，13～15葉期緩慢增長，15葉期后再次快速增長。葉片和葉柄的氮和磷積累動(dòng)態(tài)趨勢(shì)一致，在13葉期之前直線增長，13葉期達(dá)到最大值，之后增長緩慢（2013年度）或下降（2014年度）；母芋的氮和磷積累一直呈緩慢增長趨勢(shì)；子孫芋的氮和磷積累13葉期之前緩慢增長，之后增長速率逐步加快，15葉期之后快速增長。這表明芋頭的氮和磷積累有2個(gè)快速積累高峰期，一是11～13葉期，主要是葉片和葉柄快速生長形成了氮和磷積累高峰；二是15葉期之后，主要是子孫芋生長形成的氮和磷積累高峰，因此，芋頭的氮素和磷素積累前中期主要分配于葉片和葉柄，后期主要分配于子孫芋。氮元素分配在15葉之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉(zhuǎn)為以球莖為主，尤其是子孫芋為主；磷元素積累則在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉(zhuǎn)為以球莖為主，尤其是子孫芋為主。

2.2.2鉀養(yǎng)分元素由圖3可知，芋頭葉片、葉柄等地上部分器官鉀元素含量高，而地下部分器官含量較低。葉片的含鉀量表現(xiàn)為平緩波動(dòng)。葉柄的含鉀量變化較大，2013年度在 11葉期前較高，之后逐步下降；2014年度則表現(xiàn)為以9葉期和13葉期兩個(gè)高峰值。11葉期后母芋和子孫芋開始形成和逐步膨大，鉀元素含量逐漸提高。

芋頭植株鉀積累呈13葉期前快速增長，之后緩慢增長或下降趨勢(shì)，2014年度在11～13葉期出現(xiàn)緩慢增長，可能是期間連續(xù)陰雨所致。葉片和葉柄的鉀積累表現(xiàn)為以11葉期為高峰的前增后降趨勢(shì)，2013年度和2014年度試驗(yàn)的差別在于：2013年度高峰期長，2014年度高峰期短。母芋的鉀積累表現(xiàn)為緩慢增長的趨勢(shì)；子孫芋的鉀素積累表現(xiàn)為持續(xù)加速增長的趨勢(shì)。這表明芋頭的鉀素積累增長高峰期為5～13葉，植株鉀素積累以葉柄為主，13葉期之后植株鉀素積累增長緩慢或降低，各器官的鉀素積累增加以子孫芋為主。葉柄可能是芋頭的鉀素積累中轉(zhuǎn)器官，膨大盛期后，葉柄鉀素將向

球莖運(yùn)轉(zhuǎn)，13葉期之前，芋頭葉柄鉀含量應(yīng)持續(xù)增加。鉀元素積累在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉(zhuǎn)為以球莖為主，尤其是子孫芋為主。

2.2.3鈣養(yǎng)分元素圖4顯示，芋頭植株各器官鈣元素含量由高到低依次為葉片、葉柄、母芋和子孫芋；全生育期葉片和葉柄的含鈣量表現(xiàn)為平穩(wěn)波動(dòng)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)；母芋含鈣量表現(xiàn)為：2013年度15葉期前快速增長，之后下降的趨勢(shì)，2014年度持續(xù)直線提高的趨勢(shì)；子孫芋含鈣量呈現(xiàn)15葉期前增長，之后下降的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。

芋頭植株的鈣積累量動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為：以15葉期（2013年度）和13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。葉片和葉柄的鈣元素積累動(dòng)態(tài)趨勢(shì)與植株鈣積累動(dòng)態(tài)具有相似趨勢(shì)，表現(xiàn)為以13～15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。母芋的鈣元素積累動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為11～15葉期緩慢增長，之后保持基本恒定的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。子孫芋則表現(xiàn)為持續(xù)緩慢增長的趨勢(shì)。這表明芋頭的鈣元素積累主要分配于葉片和葉柄，其動(dòng)態(tài)變化主要是由葉片和葉柄積累動(dòng)態(tài)決定的。鈣元素積累在15葉（2013年）和13葉（2014年）之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉(zhuǎn)為以球莖為主，母芋的鈣積累量和子孫芋相當(dāng)。

2.2.4鐵養(yǎng)分元素圖5表明，芋頭含鐵量由高到低依次為母芋、子孫芋、葉片和葉柄。母芋含鐵量表現(xiàn)為以15葉期

（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的前高后低動(dòng)態(tài)趨勢(shì)；子孫芋則表現(xiàn)為以13葉期最高、之前快速提高、之后下降的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)；葉柄表現(xiàn)為以11葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的前高后低趨勢(shì)，2014年度在11～13葉期出現(xiàn)了一個(gè)緩降階段；葉片表現(xiàn)為前期平穩(wěn)波動(dòng)，15葉期后略有增長的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，這可能是由于后期老葉衰亡枯死，取樣葉片以幼葉為主的原因。鐵元素積累在13葉之前以葉片和葉柄為主，之后逐步則轉(zhuǎn)為以球莖為主，尤其是母芋為主。

芋頭植株鐵元素積累量動(dòng)態(tài)為：以15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。母芋的鐵元素積累量呈以15葉期（2013年度）或13葉期（2014年度）為頂峰的先增后減動(dòng)態(tài)趨勢(shì)；子孫芋則呈15葉期

（2013年）或13葉期（2014年）前緩慢增長，之后快速增長的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)；葉柄和葉片鐵元素積累量較低，動(dòng)態(tài)趨勢(shì)表現(xiàn)與母芋具有相似。這表明，芋頭的鐵元素的積累主要在膨大期之后，在13～15葉期（年度之間存在一定差距）之前主要分配于母芋和葉柄，之后轉(zhuǎn)向子孫芋。

3討論

3.1芋頭主要養(yǎng)分元素吸收分配特點(diǎn)

芋頭的器官中氮、磷、鈣元素含量以葉片最高、葉柄次之、球莖最低；鉀元素以葉柄最高、葉片次之、球莖最低；而鐵元素含量以母芋和葉柄含量高，葉片和子孫芋較低。芋頭膨大期以后，葉片和葉柄中的氮、磷、鈣、鐵等元素含量未見顯著降低，而葉柄的鉀含量顯著降低。這表明葉片和葉柄中的氮、磷、鈣、鐵等元素可能不向球莖運(yùn)轉(zhuǎn)，而鉀元素可能會(huì)由葉柄轉(zhuǎn)向球莖，有關(guān)芋頭養(yǎng)分元素運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，有待進(jìn)一步研究。

芋頭對(duì)氮、磷元素的吸收高峰期主要在苗期和膨大期，第1個(gè)高峰期的吸收，主要滿足莖葉增長需求，第2個(gè)高峰期主要滿足子芋膨大需求，因此基肥和膨大肥要保證充足的氮、磷肥量，同時(shí)9月份以后還需注意補(bǔ)充適當(dāng)?shù)?、磷元素，以滿足子孫芋膨大需求；芋頭鉀的需求主要在地下球莖膨大盛期之前，主要分配于葉柄，持續(xù)時(shí)間較長，之后轉(zhuǎn)為球莖，球莖膨大后葉柄中的鉀元素可能會(huì)向球莖運(yùn)轉(zhuǎn)，因此全生育期都要保持鉀的充足供應(yīng)；芋頭對(duì)鈣元素的吸收高峰期在植株?duì)I養(yǎng)體最大期之前，主要分配于地上部分營養(yǎng)器官，因此前期要注重滿足鈣元素的供應(yīng)；芋頭對(duì)鐵元素的需求高峰出現(xiàn)在膨大期后，且主要分配于母芋和子孫芋，葉柄也可能是后期鐵元素暫儲(chǔ)器官，因此需注意地下部分球莖膨大期鐵元素的補(bǔ)充，以滿足芋頭膨大的需求。

3.2兩年度的元素差異分析

比較2013年和2014年兩年度芋頭植株及器官各養(yǎng)分元素含量及積累量存在一定差異，2013年度較2014年偏遲，可能是由2個(gè)原因所致。一是2014年提前播種，生育期相應(yīng)提前；二是兩年度氣候差異。比較13葉期（7月下旬）之前2年度氣象資料（http：//www.tianqihoubao.com/lishi/jstaizhou.html）可見，2013年前中期相對(duì)比較干旱，根系發(fā)育好，后期不早衰；而2014年同期則為連續(xù)陰雨天天氣，田間積水、漬害，根系發(fā)育差，吸收受阻，2014年度試驗(yàn)葉柄含鉀量在11葉期出現(xiàn)的低谷，在11～13葉期出現(xiàn)緩慢增長，鐵元素也有相似動(dòng)態(tài)特征，可能是中期連續(xù)陰雨田間濕度大，根系吸收少，加之膨大肥鉀肥使用偏遲，鉀肥供應(yīng)不銜接所致；另外2014年度后期發(fā)生早衰，出現(xiàn)了后期養(yǎng)分吸收和積累下降的現(xiàn)象。

合理養(yǎng)分元素供應(yīng)，對(duì)芋頭產(chǎn)量、品質(zhì)可能有著重要影響[3，5]。對(duì)芋頭植株不同時(shí)期不同器官養(yǎng)分元素含量的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)分析，為科學(xué)施肥提供了理論支撐，為芋頭高產(chǎn)奠定了理論基礎(chǔ)，具有較大的應(yīng)用意義。

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