紫甘薯氮素营养特性的研究
紫甘薯富含花青素等营养物质，具有食用与保健功能而备受人们青睐。近年来，随着消费者对紫甘薯需求量的增加，紫甘薯的种植面积逐年扩大，紫甘薯高产优质栽培技术已成为农业生产中亟待解决的问题。氮肥是调控紫甘薯生长发育、产量与品质形成的重要农业措施，明确紫甘薯氮素营养特性及其调控机理，对于紫甘薯的高产优质具有重要意义。本文采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法，比较了6个紫甘薯品种的氮素营养效率，研究了不同施氮量对紫甘薯生长及生理指标的影响;结合15N示踪技术，研究了紫甘薯的氮素积累与分配特征。主要研究结论如下: 1.紫甘薯生育前期是茎叶形态建成和氮素吸收的关键时期，营养器官对肥料氮素的调运能力强;而紫甘薯生育后期（100d-收获）植株对氮素的吸收量很少，且吸收的氮素约80％分配到营养器官中。栽插100d时，宁紫2号叶片、叶柄、块根中15N的分配比例分别为45.1％、38.8％和16.2％;140d时分别为28.7％、25.0％和46.3％，表明生育后期叶部的氮素向块根转移量增加。在紫甘薯生育前期供应适宜的氮素、并在薯块膨大期加速地上部氮素的转运，有利于甘薯氮素的分配与积累。 2.增施氮肥可提高紫甘薯根系活力、优化根系形态，从而促进根系对矿质元素的高效吸收和转化。施氮处理(N1、N2)下根系鲜重、根系体积、总吸收面积和活跃吸收面积均不同程度地增大，但根系比表面积降低。施用氮肥后紫甘薯叶片的叶绿素含量、NR活性、PSⅡ反应中心活性、反应中心数目及最大量子产额(Fv/Fm)均不同程度地提高，从而提高叶片的光合速率和碳水化合物的合成量。功能叶片NR活性随着施氮量的增加不同程度地提高，济黑1号N1、N2处理分别较N0处理提高51.09％和108.62％。 3.施用氮肥可不同程度地提高紫甘薯的分枝数和主蔓长度，从而导致紫甘薯茎蔓的干物质累积量显著提高。紫甘薯产量对施氮量的响应因品种而异，其中，济黑1号和青紫1号为耐氮品种，施氮量（150kg/hm2）时产量最高;紫菁2号和绫紫为不耐氮性品种，随施氮量的增加块根产量降低且差异显著;宁紫2号是氮素敏感型品种，施氮量存在适宜范围。生产上应针对紫甘薯品种的耐氮性确定合理的氮肥用量。宁紫2号、济黑1号的鲜薯产量与施氮量之间呈极显著的二次曲线关系，两者鲜薯产量均在施氮量为112.5kg/hm2时达到最高值，过高的氮肥将导致紫甘薯产量降低。 4.采用大田试验方法，比较了6个紫甘薯品种的氮素效率。结果表明，施用氮肥后紫甘薯吸收的氮素较多的分配到营养器官中，从而导致氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著降低，N2处理下氮肥偏生产力平均较N1处理降低2.14％-58.19％。相关分析也表明，茎蔓生物量与氮素利用效率呈负相关关系。其中，宁紫2号和济黑1号的氮素利用效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力显著高于其他品种，并且随着施氮量的增加其变化较小;宁紫2号、济黑1号对氮素的吸收效率低于其它品种，与二者蔓长较短有关。 5.氮肥对紫甘薯块根品质的影响存在品种间差异。高施氮量（150kg/hm2）条件下，紫甘薯块根的可溶性糖含量显著提高，提高幅度达20.5％～43.6％;浙紫、宁紫2号和紫菁2号等品种块根中淀粉和可溶性蛋白等含量显著提高;适量施氮（75kg/hm2）可提高济黑1号、绫紫和青紫1号块根中的花青素、淀粉及必需氨基酸含量，其中，赖氨酸含量的增幅为5.8-43.6％。施用氮肥有利于增加部分紫甘薯品种块根中的Ca、Mg、Fe、Zn含量，提高其营养价值。
紫甘薯;氮素效率;产量效益;营养品质
山东农业大学
博士
植物营养学
史衍玺;刘春生
2015
中文
S531.062
89
2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）