陳小花,梁偉琴,胡亞峰,李繼明
(定西市安定區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,甘肅 定西 743000)
鋅是人體和作物不可缺少的微量營(yíng)養(yǎng)元素,是植物體中200 多種酶的組成成分,對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量具有重要的影響[1-3]。人體中鋅含量主要來(lái)源于植物,約占76%,動(dòng)物占18.5%,其他占4.5%。所以,人體所需的鋅主要來(lái)源于作物從土壤中鋅吸收[3]。我國(guó)土壤平均鋅含量為100 mg/kg[4],北方石灰性土壤缺鋅已是全球性問(wèn)題[3]。土壤中鋅缺乏時(shí),會(huì)影響到作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[5]。馬鈴薯是安定區(qū)第一大主導(dǎo)作物,種植面積穩(wěn)定在5.33×104hm2。近幾年,隨著安定區(qū)馬鈴薯的大規(guī)模種植,盲目施肥現(xiàn)象較嚴(yán)重,氮磷鉀肥的投入量持續(xù)增加,而鋅肥或其他微量元素肥料很少施或不施,嚴(yán)重影響了馬鈴薯塊莖的產(chǎn)量和品質(zhì)。為此,本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同的鋅肥施用量及與不同氮肥施用量的互作關(guān)系來(lái)研究鋅肥、氮肥互作對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育特性及產(chǎn)量的影響,篩選出能提高馬鈴薯塊莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和鋅含量的適宜鋅肥施用水平,旨在為旱作區(qū)馬鈴薯鋅肥施用提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2020年4月—10月在西鞏驛鎮(zhèn)南河村二社一農(nóng)戶的旱川地進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔1 790 m,年平均降雨量370 mm,年均氣溫7.5℃,無(wú)霜期150 d,≥10℃有效積溫2 239.1℃。供試土壤為黑麻壚土,基本理化形狀見表1。
表1 供試土壤的基本理化性狀Tab.1 Basic agro-chemical properties of soil used in this study
參試馬鈴薯品種為青薯9 號(hào),由安定區(qū)種子站提供。參試肥料分別是:鋅肥為ZnSO4·7H2O(純度≥99%),由天津市凱信化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn)提供;尿素(N≥46%),由甘肅劉化(集團(tuán))有限責(zé)任公司生產(chǎn)提供;過(guò)磷酸鈣(P2O5≥16%),由白銀豐田肥業(yè)有限公司提供;硫酸鉀(K2O5≥24%),由青海聯(lián)宇鉀肥有限公司生產(chǎn)提供。
試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),設(shè)施鋅水平和施氮水平2 個(gè)因素,主處理為施鋅水平,設(shè)3 個(gè)噴施濃度(ZnSO4·7H2O):清水(CK)、0.10%和0.20%。副處理為施氮水平,設(shè)3 個(gè)施氮水平(純N):75 kg/hm2、150 kg/hm2和225 kg/hm2。各處理3次重復(fù),主處理隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積28.8 m2(6 m×4.8 m)。各處理施純P2O5225 kg/hm2,施純K2O 180 kg/hm2。氮肥為尿素(N46%),磷肥為過(guò)磷酸鈣(P2O5,16%)、鉀肥為硫酸鉀鎂肥(K2O 24%),所有肥料在播種時(shí)作基肥溝施。主處理鋅肥采用葉面噴施,全生育期噴施4 次,依次間隔15 d 噴施,分別在播種后80 d、95 d、110 d、125 d,即7月10日、7月25日、8月10日、8月25日。
試驗(yàn)采用黑膜單壟雙行壟側(cè)栽培模式。選用寬90 cm、厚0.012 mm的黑色地膜,壟寬70 cm、高15 cm,壟溝寬40 cm,馬鈴薯種植于壟側(cè),每壟種2 行,播種密度為67 500 株/hm2。試驗(yàn)于4 月20 日播種,10 月10 日收獲。其他田間管理措施同大田。
1.4.1 土壤鋅含量
收獲后各小區(qū)取0~20 cm 表層土壤,五點(diǎn)法采樣后混合為一個(gè)樣品,采用DTPA-TEA 浸提-ASS 法-原子吸收分光光度法測(cè)定鋅含量。
1.4.2 塊莖鋅含量
播種前測(cè)定供試品種的塊莖鋅含量,收獲后各小區(qū)測(cè)定塊莖鋅含量。用HNO3-H2O2消煮,原子吸收分光光度法測(cè)定。
1.4.3 產(chǎn)量
每個(gè)小區(qū)實(shí)收測(cè)定產(chǎn)量。
數(shù)據(jù)采用Excel 2003 和統(tǒng)計(jì)分析軟件(SAS)進(jìn)行方差分析和統(tǒng)計(jì)。
由表1 可以看出,各處理出苗期一致。各處理成熟期,在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),是10 月10 日,較噴施清水(CK)長(zhǎng)3 d,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)1 d;在基施純N150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),是10 月13 日,較噴施清水(CK)長(zhǎng)4 d,其次是噴施0.10%的Zn-SO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)2 d;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),是10 月14 日,較噴施清水(CK)長(zhǎng)3 d,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)1 d。各處理生育期,在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),為139 d,較噴施清水(CK)長(zhǎng)3 d,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)1 d;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),為142 d,較噴施清水(CK)長(zhǎng)4 d,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)2 d;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的最長(zhǎng),為143 d,較噴施清水(CK)長(zhǎng)3d,其次是噴施0.10%的Zn-SO4處理,較噴施清水(CK)長(zhǎng)1 d。
表1 不同處理對(duì)馬鈴薯生育期的影響Tab.1 Effects of different treatments on potato growth period
由表2可以看出,各處理對(duì)馬鈴薯塊莖鋅含量有影響,在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高,為3.2 mg/kg,較噴施清水(CK)高3.1 mg/kg,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)高2.0 mg/kg;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高,為5.9 mg/kg,較噴施清水(CK)高5.8 mg/kg,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)高2.7 mg/kg;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理的增幅最高,為6.8 mg/kg,較噴施清水(CK)高6.7 mg/kg,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,較噴施清水(CK)高4.3 mg/kg。
表2 不同處理對(duì)馬鈴薯塊莖含鋅量的影響Tab.2 Effects of different treatments on zinc content of potato tubers
在噴施0.10%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理鋅含量增幅最高,是4.4 mg/kg,其次是基施純N 15 kg/hm2處理,是2.8 mg/kg,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為2.1 mg/kg;在噴施0.20%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理鋅含量增幅最高,是6.8 mg/kg,其次是基施純N 15 kg/hm2處理,是5.9 mg/kg,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為3.2 mg/kg。
由表3 可以看出,各處理株高在基施純N 75kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是86.5 cm,較噴施清水(CK)高3.8 cm,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是85.4 cm,較噴施清水(CK)高2.3 cm;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是94.5 cm,較噴施清水(CK)高3.2 cm,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是92.8 cm,較噴施清水(CK)高1.5 cm;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是98.8 cm,較噴施清水(CK)高2.3 cm,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是97.3 cm,較噴施清水(CK)高0.8 cm。單株塊莖數(shù)在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是6.8個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.5 個(gè)/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是6.5個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.2 個(gè)/株;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是7.7個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.3 個(gè)/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是7.6個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.2個(gè)/株;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是8.9個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.8 個(gè)/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是8.2 個(gè)/株,較噴施清水(CK)高0.1 個(gè)/株。單株塊莖質(zhì)量在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是0.67 kg/株,較噴施清水(CK)高0.11kg/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是0.61 kg/株,較噴施清水(CK)高0.05 kg/株;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是0.79 kg/株,較噴施清水(CK)高0.0.07 kg/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是0.75kg/株,較噴施清水(CK)高0.03 kg/株;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是0.87 kg/株,較噴施清水(CK)高0.05 kg/株,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是0.84 kg/株,較噴施清水(CK)高0.02 kg/株。
表3 不同處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響Tab.3 Effects of different treatments on economic characters of potato
株高在噴施清水(CK)處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是96.5 cm,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為91.3 cm,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為83.1 cm;在噴施0.10%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是97.3 cm,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為92.8 cm,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為85.4 cm;在噴施0.20%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是98.8 cm,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為94.5 cm,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為86.9 cm;單株塊莖數(shù)在噴施清水(CK)處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是8.1 個(gè)/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為7.4 個(gè)/株,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為6.3 個(gè)/株;在噴施0.10%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是8.2個(gè)/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為7.6 個(gè)/株,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為6.5 個(gè)/株;在噴施0.20%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是8.9個(gè)/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為7.7個(gè)/株,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為6.8 個(gè)/株。單株塊莖質(zhì)量在噴施清水(CK)處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是0.82 kg/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為0.72 kg/株,最低的是基施純N 75kg/hm2處理,為0.56 kg/株;在噴施0.10%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是0.84 kg/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為0.75 kg/株,最低的是基施純N 75kg/hm2處理,為0.61 kg/株;在噴施0.20%的ZnSO4處理下,以基施純N 225kg/hm2處理最高,是0.87 kg/株,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為0.79 kg/株,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為0.67 kg/株。
由表4 可以看出,各處理馬鈴薯產(chǎn)量在基施純N 75 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是41 157 kg/hm2,較噴施清水(CK)高6 968 kg/hm2,增產(chǎn)率20.4%,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是38 356 kg/hm2,較噴施清水(CK)高4 167 kg/hm2,增產(chǎn)率12.2%;在基施純N 150 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是48 981 kg/hm2,較噴施清水(CK)高4 688 kg/hm2,增產(chǎn)率10.6%,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是46 273 kg/hm2,較噴施清水(CK)高1 979 kg/hm2,增產(chǎn)率4.5%;在基施純N 225 kg/hm2的處理下,以噴施0.20%的ZnSO4處理最高,是56 470 kg/hm2,較噴施清水(CK)高5 486 kg/hm2,增產(chǎn)率10.8%,其次是噴施0.10%的ZnSO4處理,是53 900 kg/hm2,較噴施清水(CK)高2 917 kg/hm2,增產(chǎn)率5.7%。
表4 不同處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響Tab.4 Effects of different treatments on potato yield
同時(shí),各處理在噴施清水(CK)處理下,馬鈴薯產(chǎn)量以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是50 984 kg/hm2,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為44 294 kg/hm2,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為34 190 kg/hm2;在噴施0.10%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是53 900 kg/hm2,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為46 273 kg/hm2,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為38 356 kg/hm2;在噴施0.20%的ZnSO4處理下,以基施純N 225 kg/hm2處理最高,是56 470 kg/hm2,其次是基施純N 150 kg/hm2處理,為48 981 kg/hm2,最低的是基施純N 75 kg/hm2處理,為41 157 kg/hm2。
馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)劣和產(chǎn)量的高低對(duì)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為重要,馬鈴薯塊莖中的鋅等營(yíng)養(yǎng)元素含量是重要的品質(zhì)指標(biāo)[6]。安定區(qū)馬鈴薯種植面積大,以馬鈴薯為原料的加工產(chǎn)品豐富多樣。研究噴施鋅肥與氮肥互作效應(yīng),明確旱地噴施鋅肥與氮肥最佳配施比例,篩選出提高馬鈴薯塊莖鋅含量適宜的栽培模式。試驗(yàn)結(jié)果表明,各處理中以基施純N 225 kg/hm2和噴施0.20%的ZnSO4為最好,馬鈴薯塊莖中鋅含量增加6.8 mg/kg,株高、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊質(zhì)量分別是98.8 cm、8.9個(gè)/株、0.87 kg/株,產(chǎn)量是56 470 kg/hm2。因此,在生產(chǎn)上,可采用以基施純N 225 kg/hm2和噴施0.20%ZnSO4來(lái)提高馬鈴薯塊莖中的鋅含量。