施磷量处理膜下滴灌马铃薯磷素吸收分配规律研究

施磷量处理膜下滴灌马铃薯磷素吸收分配规律研究

现在，干旱是内蒙古中部地区红薯发展的主要气候因素。红薯对水的需求非常敏感。节水栽培逐渐成为高产甘薯的首选。最快的推广是产生高效的节水甘薯水的方法，主要是膜下注射。磷是植物必需的矿质元素,据统计,全世界约有43%的耕地缺磷,其中我国占2/3。以往对马铃薯与磷营养的研究得出:马铃薯磷素吸收速率、磷素浓度及磷的积累量均较低。磷元素在马铃薯植株体内流动性较大,磷营养水平与块茎膨大密切相关,块茎是磷素的最终贮存库。马铃薯对磷素的吸收速率在整个生育期间呈单峰曲线变化,块茎快速增长期是叶片、地上茎和块茎磷素浓度的最高值,是马铃薯对磷需求最多的时期,块茎形成后,大量的磷向块茎转移。磷还可以增加磷酸盐与淀粉羟基间的脂化作用,脂化越高,淀粉黏性越大,品质越好。适当地施用磷肥也可以促进氮肥的吸收,从而提高氮肥利用率,同时促进马铃薯植株各种代谢的正常进行,使其发育良好,参与植株的呼吸和光合代谢以及ATP的形成,从而影响到产量的形成。马铃薯对磷素的需求量虽少,但磷素对其生长发育,特别是光合源的建成影响较大,在膜下滴灌模式下研究马铃薯磷素营养对实现高产优化栽培具有重要意义。本试验针对内蒙古武川县地区的水分气候特点,研究了膜下滴灌栽培模式下不同品种马铃薯在整个生育时期磷素养分吸收、磷素吸收累积动态变化及磷素分配规律,为马铃薯生产中磷肥的合理施用提供新的途径和方法,为膜下滴灌方式种植模式下马铃薯磷肥管理提供理论依据和技术支持。1材料和方法1.1过磷酸钙、硫酸钾试验供试马铃薯品种为紫花白(普通型)、费乌瑞它(早熟型),供试肥料为尿素、重过磷酸钙、硫酸钾。试验于2011年在武川县哈乐乡大豆铺村进行。土壤为沙壤土,前茬是马铃薯。供试土壤0~40cm有机质含量15.43g/kg,碱解氮134.84mg/kg,全磷0.73g/kg,速效钾129.01mg/kg,pH值为8.61。1.2实验设计及计量膜下滴灌设五种施磷量(Pkg/667m2):0、5.0、10.0、15.0、20.0,分别用P1、P2、P3、P4、P5表示。试验统一底施尿素33.8kg/667m2,硫酸钾35.3kg/667m2,尿素、硫酸钾全部底施。磷肥于播种后按小区用量人工打孔施入。紫花白每小区10行(5膜),小区面积28.5m2。费乌瑞它每小区12行(6膜),小区面积34.2m2。大行距100cm,小行距50cm,行长3.8m。试验小区株距统一为26cm,株数3419株/667m2,共占地1313m2。马铃薯生长期间进行两次灌水,其它管理同大田生产。1.3地上部生物学性状测定马铃薯生育期间分别于苗期(7月8日)、块茎形成期(7月25日)、块茎增长期(8月13日、8月25日)、淀粉累积期(9月5日)、成熟期(9月18日)取样6次,每次选取有代表性的植株3株(苗期5株),分别记录植株地上部生物学性状,并分叶片、地上茎和块茎分别计鲜重,于105℃杀青30min后在80℃下烘干至恒重,分别计干重并装袋保存。将各器官分别粉碎后测定各个时期马铃薯植株磷素含量及淀粉含量,植物全磷量的测定采用钼蓝比色法。1.4数据处理方法所有数据采用Excel2003和DPS数据处理系统进行分析处理,计算公式如下:磷素累积吸收量(mg/株)=磷素含量(g/kg)×干物质重(g/株)2结果分析2.1不同的磷用量对膜下酪氨酸酶的吸收和分配有影响2.1.1不同时期各器官磷素含量的变化磷在植物体内的分布和运转与植物的代谢和生长中心转移有密切关系,且受供磷水平的影响,在马铃薯植株体内的流动性较大。虽然马铃薯对磷的需求量少,但磷素对马铃薯的生长发育影响较大。磷在植物体中大部分构成有机物的成分,也有一部分以无机磷酸的形式存在,各器官中磷含量的变化标志着植物代谢的强弱。由表1、表2和图1可以看出,随着生育时期的推进,不同施磷量、不同品种地上茎、块茎的磷素含量均呈不同程度的下降趋势,叶片的磷素含量在后期都有所升高。苗期含量最高,该时期马铃薯对磷的需求量最大,以保证后期有充足的磷素供应,是获得高产的前提。费乌瑞它和紫花白各器官磷素含量均表现为:叶片>地上茎>块茎,全株磷素含量表现为:费乌瑞它>紫花白,整个生育期全株磷素平均含量均表现为:P5>P4>P3>P2>P1。施磷量的增加使磷素的平均含量也有所增加,与对照相比,磷素含量均有所提高。费乌瑞它全株磷素含量各施磷处理之间P5与P2、P3、P4处理相比,均达到0.05显著水平,P2、P3、P4处理之间差异不显著,各施磷处理与不施磷处理(P1)相比,P4、P5处理显著高于P1处理;紫花白全株磷素含量各施磷处理之间P3、P4、P5处理极显著地高于P2处理,P3、P4处理之间差异不显著,各施磷处理与不施磷处理(P1)相比,除P2外,其余各处理均极显著地高于P1处理。不同品种比较,费乌瑞它磷素含量在块茎形成期到淀粉积累期下降较快,而紫花白的磷素含量在此时期下降缓慢。费乌瑞它全株平均磷素含量P5、P4、P3、P2处理比P1分别增加0.48g/kg、0.19g/kg、0.16g/kg、0.02g/kg;紫花白增加0.49g/kg、0.32g/kg、0.30g/kg、0.11g/kg。2.1.2生育时期马铃薯磷素吸收速率由表3、表4和图2可知,两品种随着生育时期的推移,全株磷素吸收量均呈不同程度的上升趋势,在淀粉积累期到成熟期磷素吸收量趋于平缓,P5处理在淀粉积累期植株的全株磷素吸收量达到最大值,其余各处理均在淀粉积累期达到最大值。费乌瑞它和紫花白在整个生育时期茎、叶、块茎和全株的平均吸收累积量均表现为:P5>P4>P3>P2>P1,说明增施磷肥可以提高马铃薯的磷素吸收量。费乌瑞它全株平均吸收速率表现为:P4>P5>P3>P2>P1;紫花白的全株平均吸收速率表现为:P5>P4>P3>P2>P1,说明马铃薯磷素吸收量多时相应的吸收速率会加快,以满足马铃薯对磷素的积累。两品种比较,费乌瑞它地上部磷素吸收量除P1外,其余处理均高于紫花白,而块茎各处理磷素吸收量则均高于紫花白,说明费乌瑞它在整个生育时期对于磷素的需求量大于紫花白。费乌瑞它P5、P4、P3、P2处理分别使全株磷素吸收量比P1增加74.66mg/株、63.29mg/株、49.73mg/株、30.75mg/株;紫花白增加70.54mg/株、54.85mg/株、41.33mg/株、26.45mg/株。2.1.3紫花白磷素在马铃薯生育期及地上茎中的分布由表5、表6可以看出,磷素在马铃薯各器官中的分布随着生育时期的推进发生了变化,费乌瑞它磷素在马铃薯叶片和地上茎中的分配率均在苗期达到最大值,此后呈下降趋势,随着生长中心的变化,块茎中磷素分配率在块茎形成后不断增加。紫花白磷素在马铃薯叶片中的分配率在苗期达到最大值,此后也呈下降趋势,磷素在地上茎中的分配率在块茎形成期达到最大值,此后逐渐下降,而块茎中磷素分配率也是在块茎形成后不断增加,说明在块茎形成以后,大量的磷素向块茎发生了转移。两品种在苗期70%以上的磷素都集中分配给叶片,到了成熟期,只有5%~15%保留,其余转移给块茎。地上茎中的磷素在成熟期保持在2%~3%,说明在马铃薯生育后期地上茎对产量的贡献比较小。在块茎中,成熟期的磷素分配可以达到80%~90%,说明磷素在植株的体内流动性比较大,磷素最终贮存在块茎中。两个品种比较,茎、叶中磷素的平均分配率为紫花白>费乌瑞它,块茎中磷素的平均分配率为费乌瑞它>紫花白。3生育期马铃薯对磷素的吸收、分配马铃薯各器官磷素含量随着生育时期的推进呈下降趋势苗期对磷养分的需求量最大,含量最高,植株的代谢水平较强费乌瑞它和紫花白各器官磷素含量均表现为:叶片>地上茎>块茎。施磷量的增加使磷素的平均含量也有所增加,与对照相比磷素含量均有所提高。整个生育期全株磷素平均含量、平均累积吸收量均表现为:P5>P4>P3>P2>P1。马铃薯全株磷素吸收量随着生育时期的推进呈不同程度的上升趋势,在淀粉积累期到成熟期磷素吸收量趋于平缓。增施磷肥可以提高马铃薯磷素吸收量,在成熟期达到最大值,块茎逐渐成为磷素的最终贮存库,促进块茎的膨大。在马铃薯磷素吸收量多时,吸收速率也会相应加快,以满足马铃薯对磷素的需求与积累。两品种相比较,费乌