CN112913423A - 一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定 - Google Patents

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张新明
冯剑
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Abstract

本发明公开了一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，具体而言，在整个冬作马铃薯生育期间，相较不施磷处理，增施磷肥能够提高整株钙素的积累量，其中以P2水平的用量效果最佳。P2处理钙积累量与齐苗后天数的效应方程为：Y＝‑0.0047X2+0.7454X‑1.3243(R＝0.9702*，n＝6)。通过该效应方程可以得出，P2处理整株钙积累量最大值出现在齐苗后79d，最大积累量为28.23kg·hm‑2，在供试条件下，每生产1000kg块茎，植株需要吸收钙0.50kg。

Description

一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定
技术领域
本发明涉及马铃薯块茎技术领域，具体为一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定。
背景技术
钙是细胞内重要的信号分子，是植物生长发育的重要调节因子，又是作物代谢的重要调控者，它能激活许多与细胞分裂和伸长的酶活性它还参与了植物光合作用、植物在各种逆境下的渗透调节、植物的光周期反应等植物生理过程，此外，钙对蛋白质的合成，对碳水化合物的输送，以及对植物体内有机酸的中和等都起着很大的作用，若钙素营养失调会引起许多作物生理性病害发生，严重时生长点可能出现坏死呈果胶状，并引发植物多种生理紊乱，严重影响产品外观。
同时，由于马铃薯的块茎生长在地下，其块茎周围是土壤，蒸腾效率很低，主根吸收的钙很难直接输送到马铃薯的块茎中去，因此块茎中会得不到充足的钙研究表明，缺钙会影响马铃薯块茎质量，表现为块茎小，有畸形成串小块茎，块茎表面及其内部维管束细胞常坏死，引起马铃薯褐斑病、表皮粗糙、内部空洞和细菌性软腐病等多种生理性病害。
研究发现，在一定范围内施用钙肥可显著增强马铃薯植株长势，提高叶绿素含量和净光合速率，提高商品薯产量、单株商品薯数及商品薯率、块茎钙含量，降低叶片中MDA积累，延缓马铃薯植株衰老，为马铃薯块茎增产和品质提高奠定生理基础，因此，在马铃薯生长发育过程中适量的增加钙浓度，对于马铃薯的优质高产具有重要意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
S1：供试材料：供试品种为费乌瑞它，供试肥料为尿素、过磷酸钙、硫酸钾、有机肥；
S2：实验设计：磷肥用量试验为单因素4水平随机区组试验，磷肥用量分别为：0、45.0、90.0、135.0kg·hm-2各处理氮、钾和有机肥用量保持一致，分别是240、312、9000kg·hm-2钾肥总施用量为312.0kg·hm-2。
S3：种薯处理：每个切块至少带2个健全芽眼，切时刀具用70％酒精进行消毒，以防病害相互感染，种薯切块后20～30min内用混合粉剂均匀拌于切面进行伤口消毒，种薯和混合粉剂用量比为50:1。
S4：田间布局：每个处理设三次重复，随机排列，共21个小区。小区面积19.14m2，每小区三垄，一垄作为采样区，另外两垄作为测产区。每小区间设置0.7m的隔离带，防止肥料随雨水渗透到相邻小区，影响试验结果。
优选的，内用混合粉剂由2.5kg70％甲基托布津可湿性粉剂加入0.2kg72％的农用链霉素均匀拌入47.3kg滑石粉制成。
优选的，样品采集：生育期间共取样6次，分别于齐苗后3、17、31、45、59和73d采样，每个小区取代表性的马铃薯植株3株，带回室内洗净、晾干。样品按叶、茎、块茎分器官称量鲜重，于105℃下杀青30min后，75℃烘干至恒重并称重，粉碎，放置于密封袋保存供测定分析。
优选的，样品处理，播种前采用“S”型采样方法采集0～20cm土层的基础混合土壤样品，经风干，过2mm、1mm和0.149mm筛，保存于密封袋中供测定分析。
优选的，样品测定指标：土壤样品：土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锰；植物样品：全钙；测定方法：土壤pH值采用电位法测定；有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用0.5mol·L-1碳酸氢钠钼锑抗比色法测定；速效钾采用1mol·L-1中性醋酸铵浸提；交换性钙采用1mol·L-1乙酸铵交换-原子吸收分光光度法测定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明根据图1可知，马铃薯地上部钙积累量随着生育期的推移整体呈先升高后降低的变化趋势，各处理钙积累量在齐苗后17～45d为快速增长期，P0处理在齐苗后45d出现峰值，其余处理峰值均出现在齐苗后59d，P0～P3处理峰值分别为：24.47kg·hm-2、26.33kg·hm-2、25.76kg·hm-2、26.49kg·hm-2。齐苗后45d，各处理钙积累量表现为：P3>P2>P1>P0，且P3处理积累量与其余处理均达显著差异，齐苗后73d，各处理钙积累量以P2处理最高，P2处理钙积累量除与P0处理达显著差异外与其他处理差异均未显著。在整个生育期内，P2处理钙积累量均高于P0处理，说明在一定范围内的磷肥用量对于地上部钙素积累具有积极作用。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为本发明地上部钙积累量统计图；
图3为本发明块茎钙积累量统计图；
图4为本发明全株钙积累量统计图；
图5为本发明钙素分配率统计图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，包括以下步骤：
S1：供试材料：供试品种为费乌瑞它，供试肥料为尿素、过磷酸钙、硫酸钾、有机肥；
S2：实验设计：磷肥用量试验为单因素4水平随机区组试验，磷肥用量分别为：0、45.0、90.0、135.0kg·hm-2各处理氮、钾和有机肥用量保持一致，分别是240、312、9000kg·hm-2钾肥总施用量为312.0kg·hm-2。
S3：种薯处理：每个切块至少带2个健全芽眼，切时刀具用70％酒精进行消毒，以防病害相互感染，种薯切块后20～30min内用混合粉剂均匀拌于切面进行伤口消毒，种薯和混合粉剂用量比为50:1。
S4：田间布局：每个处理设三次重复，随机排列，共21个小区。小区面积19.14m2，每小区三垄，一垄作为采样区，另外两垄作为测产区。每小区间设置0.7m的隔离带，防止肥料随雨水渗透到相邻小区，影响试验结果。
工作原理：供试品种：费乌瑞它；供试肥料：尿素、过磷酸钙、硫酸钾、有机肥。
试验田基本情况：试验于2014年在广东省惠州市惠东县平海镇径口村，国家马铃薯产业技术体系广州综合试验站试验基地进行。供试土壤为轻壤土，前茬作物为水稻，土壤耕层0～20cm测定的土壤基础肥力如下；
Figure BDA0002914202090000051
试验设计：1、磷肥用量试验方案：磷肥用量试验为单因素4水平随机区组试验，磷肥用量分别为：0、45.0、90.0、135.0kg·hm-2，处理编号分别以P0、P1、P2和P3表示。各处理氮、钾和有机肥用量保持一致，分别是240、312、9000kg·hm-2。
种薯处理：每个切块至少带2个健全芽眼，切时刀具用70％酒精进行消毒，以防病害相互感染。种薯切块后20～30min内用混合粉剂均匀拌于切面进行伤口消毒，种薯和混合粉剂用量比为50:1。
田间布局：每个处理设三次重复，随机排列，共21个小区。小区面积19.14m2，每小区三垄，一垄作为采样区，另外两垄作为测产区。每小区间设置0.7m的隔离带，防止肥料随雨水渗透到相邻小区，影响试验结果。
样品采集、制备与分析：1、样品采集与处理：生育期间共取样6次，分别于齐苗后3、17、31、45、59和73d采样，每个小区取代表性的马铃薯植株3株，带回室内洗净、晾干。样品按叶、茎、块茎分器官称量鲜重，于105℃下杀青30min后，75℃烘干至恒重并称重，粉碎，放置于密封袋保存供测定分析；2、土壤样品采集与处理：播种前采用“S”型采样方法采集0～20cm土层的基础混合土壤样品，经风干，过2mm、1mm和0.149mm筛，保存于密封袋中供测定分析。
样品测定与分析：1、测样品测定指标：土壤样品：土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锰；植物样品：全钙；测定方法：土壤pH值采用电位法测定；有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用0.5mol·L-1碳酸氢钠钼锑抗比色法测定；速效钾采用1mol·L-1中性醋酸铵浸提；交换性钙采用1mol·L-1乙酸铵交换-原子吸收分光光度法测定。
数据处理与统计：1、计算公式：全株钙素积累量(kg·hm-2)＝地上部分(茎叶)钙素积累量(kg·hm-2)+地下部分(主要是块茎)钙素积累量(kg·hm-2)。
磷肥施用量对马铃薯钙素的吸收、积累、分配变化规律：1、由下图可知，整个生育期马铃薯地上部钙含量均呈增加趋势，以P0处理增长量最大，为14.41g·kg-1，施用磷肥处理对马铃薯地上部钙含量影响主要在生育中期，齐苗后45d，P1、P2处理均与P0、P3处理达到显著差异，齐苗后73d，各处理地上部钙含量表现为：P0>P1>P2>P3；各处理块茎中钙含量整体呈下降趋势，但是齐苗后59d出现一个小高峰。P1处理降低量最大，为0.41g·kg-1，整个生育期各处理平均块茎钙含量分别为：0.39g·kg-1、0.37g·kg-1、0.33g·kg-1、0.33g·kg-1，齐苗后45-73d，P0处理钙含量均高于其它处理，且在齐苗后59、73d均与其它处理达到显著差异。各处理全株钙含量整体呈下降的变化趋势，以P1处理下降量最大，为9.70g/kg。整个生育期各处理平均全株钙含量分别为：4.72g·kg-1、4.89g·kg-1、4.88g·kg-1、4.91g·kg-1，齐苗后45d，P1-P3处理钙含量均高于P0处理，P1、P3处理均与P0处理达到显著差异。齐苗后73d，各处理全株钙含量表现为P0>P2>P1>P3，P0、P2处理均与P3处理达到显著差异。
马铃薯各器官钙含量动态变化
Figure BDA0002914202090000071
Figure BDA0002914202090000081
Figure BDA0002914202090000091
2、根据图2可知，马铃薯地上部钙积累量随着生育期的推移整体呈先升高后降低的变化趋势，各处理钙积累量在齐苗后17～45d为快速增长期，P0处理在齐苗后45d出现峰值，其余处理峰值均出现在齐苗后59d，P0～P3处理峰值分别为：24.47kg·hm-2、26.33kg·hm-2、25.76kg·hm-2、26.49kg·hm-2。齐苗后45d，各处理钙积累量表现为：P3>P2>P1>P0，且P3处理积累量与其余处理均达显著差异，齐苗后73d，各处理钙积累量以P2处理最高，P2处理钙积累量除与P0处理达显著差异外与其他处理差异均未显著。在整个生育期内，P2处理钙积累量均高于P0处理，说明在一定范围内的磷肥用量对于地上部钙素积累具有积极作用。
3、根据图3可知，在马铃薯全生育期内块茎钙积累量表现为先升高后降低的变化趋势变化范围为0.13～2.85kg·hm-2。各处理钙积累量快速积累期为齐苗后17～59d，其中P0、P1处理最快积累速率为齐苗后45～59d，P2、P3处理为齐苗后17～31d，较高水平的用量对块茎前期钙积累速率效果比较明显。在齐苗后59d，各处理钙积累量均达到峰值，大小表现为：P0>P3>P1>P2，P0处理钙积累量与P2处理差异显著。在施用磷肥的处理中，除齐苗后17d外，P3处理钙积累量均高于P1、P2处理，在齐苗后100d，各处理钙积累量表现为：P3>P2>P0>P1。综合比较下，较高水平的磷肥用量有利于块茎钙积累。
4、根据图4可知，马铃薯整株钙积累量整体呈先升后降的趋势，齐苗后17-45d为整株钙积累量的快速增长期，各处理积累速率表现为：P3>P2>P1>P0，齐苗后45d，P3处理出现峰值，其钙积累量与其他处理均达显著差异，此阶段综合比较下，较高水平的磷肥用量有利于提升整株钙素积累量，齐苗后59d，P0-P2处理达到峰值，各处理钙积累量表现为：P1>P2>P0>P3，各处理间无显著差异。在生长后期，由于地上部茎叶发生萎蔫、脱落，从而整株钙积累量呈下降趋势，齐苗后73d，马铃薯整株钙积累量以P2处理最高，P0处理最低，P2和P1处理间差异显著。在整个生育期间，相较不施磷处理，增施磷肥能够提高整株钙素的积累量，其中以P2水平的用量效果最佳。
5、根据图5可知，磷肥的施用对钙在各器官的分配影响主要在马铃薯生育前期，在马铃薯整个生育期间，钙素在各器官的分配以叶片为主，茎次之，块茎最少。钙在叶片中的分配比例整体呈先增后降的趋势，变化范围在52.82％-84.69％之间，在生长前期，植株较小，蒸腾作用较弱，致使叶片中钙积累量较少。齐苗后3d，各处理叶片钙分配比例表现为P1>P2>P3>P0，齐苗后45d，钙在叶片中分配比例最大，此后随着生育期的推进，由于部分叶片衰老、脱落致使钙素流失以及蒸腾作用放缓，从而致使分配比例下降。钙在茎中的分配比例整体呈降低趋势，其中以齐苗后3-17d阶段分配比例最高，之后随着生长中心的转移而逐渐下降，在生长后期趋于稳定。钙在块茎中分配比例整体波动不大，这主要是由于钙素的移动性差，地上部很难向块茎中转移，其变化范围在2.17％-10.64％之间。在生长前期，钙在块茎中分配比例较低，齐苗后17d，各处理块茎钙分配比例表现为P1>P2>P0>P3，齐苗后73d，各处理分配比例以P0处理最高，P3处理次之，P1处理最低。
6、马铃薯整株钙积累量和齐苗后天数的关系：
P2处理钙积累量与齐苗后天数的效应方程为：Y＝-0.0047X2+0.7454X-1.3243(R＝0.9702*，n＝6)。通过该效应方程可以得出，P2处理整株钙积累量最大值出现在齐苗后79d，最大积累量为28.23kg·hm-2，在供试条件下，每生产1000kg块茎，植株需要吸收钙0.50kg。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，其特征在于，包括以下步骤：
S1：供试材料：供试品种为费乌瑞它，供试肥料为尿素、过磷酸钙、硫酸钾、有机肥；
S2：实验设计：磷肥用量试验为单因素4水平随机区组试验，磷肥用量分别为：0、45.0、90.0、135.0kg·hm-2各处理氮、钾和有机肥用量保持一致，分别是240、312、9000kg·hm-2钾肥总施用量为312.0kg·hm-2；
S3：种薯处理：每个切块至少带2个健全芽眼，切时刀具用70％酒精进行消毒，以防病害相互感染，种薯切块后20～30min内用混合粉剂均匀拌于切面进行伤口消毒，种薯和混合粉剂用量比为50:1；
S4：田间布局：每个处理设三次重复，随机排列，共21个小区，小区面积19.14m2，每小区三垄，一垄作为采样区，另外两垄作为测产区。每小区间设置0.7m的隔离带，防止肥料随雨水渗透到相邻小区，影响试验结果。
2.根据权利要求1所述的一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，其特征在于：内用混合粉剂由2.5kg70％甲基托布津可湿性粉剂加入0.2kg72％的农用链霉素均匀拌入47.3kg滑石粉制成。
3.根据权利要求1所述的一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，其特征在于：样品采集：生育期间共取样6次，分别于齐苗后3、17、31、45、59和73d采样，每个小区取代表性的马铃薯植株3株，带回室内洗净、晾干，样品按叶、茎、块茎分器官称量鲜重，于105℃下杀青30min后，75℃烘干至恒重并称重，粉碎，放置于密封袋保存供测定分析。
4.根据权利要求1所述的一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，其特征在于：样品处理，播种前采用“S”型采样方法采集0～20cm土层的基础混合土壤样品，经风干，过2mm、1mm和0.149mm筛，保存于密封袋中供测定分析。
5.根据权利要求1所述的一吨冬作马铃薯块茎对钙养分需求量的确定，其特征在于：样品测定指标：土壤样品：土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锰；植物样品：全钙；测定方法：土壤pH值采用电位法测定；有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用0.5mol·L-1碳酸氢钠钼锑抗比色法测定；速效钾采用1mol·L-1中性醋酸铵浸提；交换性钙采用1mol·L-1乙酸铵交换-原子吸收分光光度法测定。
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