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    专用型聚天冬氨酸盐类对马铃薯增效减肥作用初探

    发布时间:2017/08/18 点击量:0

    前言

    中国马铃薯在解决粮食供给和提高人民的生活水平发挥着巨大的作用[1],同时我国也是世界马铃薯种植面积和产量大国[2]。为了获得较大的产量,种植者们在生产过程中使用了过量的肥料,造成的污染和浪费是很大的[3,4],同时可能使得马铃薯的品质较低,在贸易中产生一定的困难。因此,如何在减少化学肥料的使用量、增加肥料的利用率的基础上来改善马铃薯的品质,是近年来的研究热点之一[5,6]。

    聚天冬氨酸(Polyaspartic Acid)作为新兴的肥料增效剂一直被应用于各种肥料中[7-9],但是该产品在实际应用过程中有效用量很低,使得该产品的有效性并不突出;同时由于常规聚天冬氨酸产品中存在着过量的钠离子,使得产品的应用范围受到影响。基于聚天冬氨酸应用存在的现状,本研究以马铃薯专用型聚天冬氨酸盐作为研究对象,利用该类型产品在华北地区马铃薯进行减肥增效研究,希望对马铃薯的生产有所帮助。

    1材料和方法

    1。1 试验地概况

    试验地选择河北省涿州市土地,位于华北平原西北部,暖温带半湿润季风区,大陆性季

    风气候特点显著,温差变化大,四季分明。该地海拔20-70米,无霜期累年平均为178天。地质构造属太行山山洪冲积扇,土壤有机质含量15.52g/kg,速效氮84mg/kg,有效磷27.6mg/kg,速效钾84mg/kg,为中等有机质含量土壤,前茬作物为白菜。

    1.2试验材料

    1.2.1供试品种

    马铃薯(Solanum tuberosum L.):选用早大白一级种薯。

    1.2.2供试肥料及用量

    美盛化肥有限公司生产的硫酸钾型掺混肥料(N:P2O5:K2O=16:10:24),常规施肥用量为750kg/hm2。

    1.2.3增效剂品种及用量

    复合型聚天冬氨酸盐增效剂:主体结构为聚天冬氨酸酸根,并螯合马铃薯生长所必需的中微量元素,试验品呈弱酸性,固体含量为30%,记为T1,用量为15kg/hm2;富钙型聚天冬氨酸盐增效剂:主体结构为聚天冬氨酸酸根,并螯合马铃薯生长所必需的钙离子,试验品呈弱酸性,固体含量为30%,记为T2,用量为15kg/hm2;富镁型聚天冬氨酸盐增效剂:主体结构为聚天冬氨酸酸根,并螯合马铃薯生长所必需的镁离子,试验品呈弱酸性,固体含量为30%,记为T3,用量为15kg/hm2。

    1。2。4试验设计

    试验采用随机区组,小区面积667m2,3个重复,设置不同种类增效剂增效试验,处理分别为:

    处理1:复合型增效剂15kg/hm2+掺混肥料675kg/hm2,减肥10%;

    处理2:富钙型增效剂15kg/hm2+掺混肥料675kg/hm2,减肥10%;

    处理3:富镁型增效剂15kg/hm2+掺混肥料675kg/hm2,减肥10%;

    处理4:对照处理掺混肥料750kg/hm2,常规施肥。

    检测增效剂种类对马铃薯的产量、商品性以及品质的影响,对试验处理获得的马铃薯薯块随机取样,混合后测定。

    1。2。5试验方法

    种薯处理:种薯切块,保持大小50g左右并至少保留1个芽眼,种薯进行消毒后晾干播种;施肥:将肥料与增效剂混合均匀后按照试验区域进行撒施,并机械深耕翻地40公分2次;播种与收获:本试验2016年3月上旬播种,2016年6月中旬收获,期间各处理栽培管理均相同,收获时各小区单独计产、测定商品性,商品薯的品质检测参照《植物生理生化实验原理和技术》(第2版)进行。

    2.结果与分析

    2。1不同增效剂对马铃薯产量和商品性的影响

    马铃薯专用型聚天冬氨酸盐增效剂减肥使用试验结果表明,马铃薯生长期各个阶段与对照常规施肥相比基本接近,无明显差异。不同种类增效剂对马铃薯产量和商品性的影响数据如表1所示,与常规施肥不使用增效剂相比,T1在减肥10%条件下增产6。67%,T2增产9。47%,T3增产3。86%,表明该类型的增效剂具有一定的减少肥料用量、增加产量的功能。马铃薯的商品性方面,3个增效剂分别减肥10%结果与对照相比增加,增加比例如下:均薯重增加5。42%-7。51%,商品薯率5。24%-14。08%。

    对各项指标进行显著性分析,结果如表中所示,产量方面,T1和T2两个处理与对照相比差异显著,T3处理与对照相比差异不显著;均薯重方面,3个处理与对照相比差异极显著;商品薯率方面,3个处理与对照相比差异显著。表1数据表明施用专用型聚天冬氨酸盐增效剂后能有效增加薯块的商品度,使得薯块大小均匀。

     

    表1 不同处理对马铃薯产量和商品性的影响

    Table 1 Effect of different treatments on Potato Yield and commodity

    处理

    Treatment

    平均产量

    (kg/667m2)

    Average yield

    增产率

    (%)

    Increase yield ratio

    平均单薯重量

    (kg)

    Average weight of  potato tuber

    增加率

    (%)

    Increase ratio

    商品薯率

    (%)

    Commodity potato ratio

    商品薯增加率

    (%)

    Commodity potato ratio

    CK

    2850dD

    -

    194。33cC

    -

    80.92dD

    -

    T1

    3040bcB

    6.67

    208。61aA

    7。34

    88.90bB

    9。86

    T2

    3120abA

    9。47

    204.87abB

    5。42

    92.31aA

    14.08

    T3

    2960cdC

    3.86

    208.92aA

    7.51

    85.16bcC

    5.24

    注:采用新复极差法进行多重比较,不同小写字母表示在0。05水平下差异显著,大写字母表示在0。01水平下差异显著,下同。

    2。2不同增效剂对马铃薯品质的影响

    表2测定了收获后的马铃薯薯块的各项指标,从而对薯块品质进行评价。结果表明,与对照相比,3个处理中淀粉的含量有明显增长,增幅分别为11.82%、6.92%和18.54%;3个处理还原糖含量与对照0.46%相比均有大幅度下降,之后测得含量分别为0.32%、0.37%和0.24%;3个处理与Vc含量与对照含量24.52mg/kg相比均有增加,分别增加了8.37、4.65和3.75mg/kg,增加幅度明显;蛋白质含量方面,3个处理与对照相比分别增加了7.28%、0.00%和21.27%,其中T1和T3 2个处理增幅显著。

    表2 不同处理对马铃薯品质的影响

    Table 2 Effect of different treatments on Potato Quality

    处理

    Treatment

    淀粉含量

    (%)

    Content of starch

    还原糖含量(%)

    Content of

    Reducing sugar

    VC含量

    (mg/kg)

    Content of Vc

    蛋白质含量

    (%)

    Content of protein

    CK

    19。79dD

    0。46dD

    24.52dD

    5.36cC

    T1

    22。13bB

    0.32bB

    32.89aA

    5.75bB

    T2

    21.16bcC

    0.37cC

    29.17bB

    5.36cC

    T3

    23。46aA

    0.24aA

    28.27bcC

    6。50aA

    3 讨论与结论

    随着中国土地精细化耕作的持续发展,过量化肥的使用,肥料利用率低等的影响,众多的养分元素流入环境,造成了资源的浪费和环境的污染。研究表明施用肥料增效剂可以增加肥料的利用率,从而改良土质[10]。在试验中所使用的马铃薯专用型聚天冬氨酸盐类增效剂是人工仿生产品,通过对自然物的人工改造而获得的新型聚合氨基酸类产品,具有优良的络合金属离子和增加肥料利用率的功能;试验中所使用的3种增效剂均是以聚天冬氨酸为主体,根据其与不同金属离子结合的空间构型等的不同,结合马铃薯对营养元素的吸收而研发的特种增效剂;在与肥料结合后,增效剂还可以与氮元素相结合,形成链状的活性营养物质,持续供给营养,降低肥料的运转速率,从而降低流失,提高肥料利用率,提高作物产量。

    试验结果表明,使用专用型聚天冬氨酸盐类增效剂,在减少10%肥料利用条件下,马铃薯产量仍能增加3.86%-9.47%。与对照相比,3个处理的均薯块重与商品薯率都有明显增加。同时试验中应用的增效剂还能在一定程度上提高作物的品质,增加薯块中的淀粉含量和累计速率,提高马铃薯中蛋白质和Vc含量,降低还原糖的含量。因此,试验中所应用的3种增效剂能有效提高肥料的利用率,实现马铃薯商品性和品质两方面的改善,其中T1和T3对薯块品质改善明显,而T1和T2对产量有明显的影响。除此之外,在采收期间,3个处理薯秧颜色均一,生长正常,无明显早衰,而对照部分薯秧已经开始枯黄变色,出现早衰;3个处理薯块表面光滑,无明显坑洼或者畸形,而对照处理部分薯块表面粗糙,形状扭曲,特大的薯块甚至有开裂的现象,表明产品能改善作物营养供给的连续性,从而达到改善肥料利用率的功效。

     

    [参考文献]

    [1]杨帅,闵凡祥,高云飞,等。新世纪中国马铃薯产业发展现状及存在问题[J]。中国马铃薯,2014,28(5):311-316。

    [2]李芳蓉,韩黎明,王英,等。马铃薯渣综合利用研究现状及发展趋势[J]。中国马铃薯,2015,29(3):175-181。

    [3]张维理,徐爱国,张认连,等.中国耕地保育技术创新不足已危及粮食安全与环境安全[J].中国农业科学,2015,48(12):2374-2378.

    [4]李鸣凤,王清林,鲁明星,等.有机水溶肥料与无机肥料配施对马铃薯产量、养分吸收和品质的影响[J].中国马铃薯,2014,28(6):340-347.

    [5]陈雷,李江,张若木,等。肥料增效剂在烟草减量施肥中的应用效果[J]。湖南农业科学,2015(2):45-47。

    [6]陈效杰,丁俊杰,蒋和,等.肥料增效剂对脱毒马铃薯作用效果研究[J].中国农学通报,2009,25(11):106-107.

    [7]杨小兰,雷全奎,郭建秋,等.“金回报”肥料增效剂在花生上的应用效果[J].安徽农业科学,2005,33(3):413.

    [8]许峰,沈剑,赖清云。聚天冬氨酸在水稻生产中应用研究[J]。现代农业科技,2011(6):305-306。

    [9]雷占奎,杨小兰,马雯场,等.聚天冬氨酸对土壤理化性状的影响[J].陕西农业科学,2007(3):75-76.

    [10]杨勇,蒋宏芳,荣湘民,等。不同肥料增效剂在水稻上的应用效果研究[J]。中国土壤与肥料,2015(5):83-87。

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