氮肥施用量对不同紫甘薯品种产量和氮素效率的影响

引用本文

吴春红, 刘庆, 孔凡美, 李欢, 史衍玺. . 氮肥施用量对不同紫甘薯品种产量和氮素效率的影响. 作物学报, 2015, 42(1): 113-122
WU Chun-Hong, LIU Qing, KONG Fan-Mei, LI Huan, SHI Yan-Xi. . Effects of Nitrogen Application Rates on Root Yield and Nitrogen Utilization in Different Purple Sweetpotato Varieties. ACTA AGRONOMICA SINICA, 2015, 42(1): 113-122 复制到剪切板

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氮肥施用量对不同紫甘薯品种产量和氮素效率的影响

吴春红^1,², 刘庆¹, 孔凡美², 李欢¹, 史衍玺^1,^*

¹青岛农业大学资源与环境学院, 山东青岛266109

²山东农业大学资源与环境学院, 山东泰安271018

^* 通讯作者(Corresponding author): 史衍玺, E-mail: yanxiyy@126.com, Tel: 0532-88030460 第一作者联系方式: E-mail: wuchunhong.123@163.com, Tel: 18561950118

收稿日期:2015-03-18 接受日期:2015-09-06 网络出版日期:2015-10-08

基金:本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-11-B-14)资助

摘要

选取紫甘薯品种浙紫1号、宁紫2号和紫菁2号, 设置3个施氮处理, 即0 (N0)、75 (N1)和150 (N2) kg hm^-2纯氮, 于2013—2014年2个生长季在青岛农业大学现代农业科技示范园进行大田试验, 研究不同氮肥用量对块根产量、干物质累积速率、氮素累积量及氮素效率的影响。结果表明, 施用氮肥不同程度地降低了浙紫1号和紫菁2号的薯块产量, 其中, 浙紫1号的N1、N2处理分别较N0处理降低12.64%和13.32%, 紫菁2号分别降低3.94%和29.06%; 宁紫2号N1处理产量略高于N0处理, 两年分别较N0处理提高8.5%和3.4%, 而N2处理块根产量显著低于N0处理。茎蔓生物量和氮素累积量随着施氮量的增加而增加, 而收获指数、氮素收获指数和氮素利用效率逐渐降低。第1年N1、N2处理的茎蔓干物质累积量分别较N0处理提高2.7%~20.0%和12.3%~36.4%, 第2年分别提高12.6%~51.9%和28.7%~85.5%。相关分析表明, 块根产量与氮素效率各指标均呈显著或极显著正相关; 而茎蔓生物量与收获指数、氮素收获指数及氮肥利用效率均呈极显著负相关( r = -0.615^**, -0.704^**, -0.663^**)。肥沃土壤上施用氮肥会造成浙紫1号和紫菁2号的茎蔓旺长, 光合产物向薯块转运比例降低, 导致源库比例不协调, 块根产量下降。宁紫2号对氮肥的需求相对较高, 施用氮肥75 kg hm^-2时鲜薯产量提高, 而施氮量过高时薯块产量降低。因此, 紫甘薯在含氮量较高的肥沃土壤上种植时, 对氮肥的需求量较低, 茎蔓和薯块的协调生长是提高块根产量和氮素利用效率的保障。

关键词: 紫甘薯; 氮肥用量; 产量; 氮效率

Effects of Nitrogen Application Rates on Root Yield and Nitrogen Utilization in Different Purple Sweetpotato Varieties

WU Chun-Hong^1,², LIU Qing¹, KONG Fan-Mei², LI Huan¹, SHI Yan-Xi^1,^*

¹College of Resources and Environment, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China

²College of Resources and Environment, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China

Fund:This study was supported by the Special Program of Modern Agro-industry Technology System (CARS-11-B-14)

Abstract

A two-year field experiment was conducted in the Modern Agricultural Science and Technology Demonstration Garden of Qingdao Agricultural University in 2013 and 2014. Three varieties of purple sweetpotato (Zhezi 1, Ningzi 2, and Zijing 2) were grown with three nitrogen rates (0, 75, and 150 kg ha^-1 as N0, N1, N2 treatment, respectively). The storage root yield, dry matter accumulation rate, nitrogen accumulation amount and N use efficiency of the purple sweetpotato were investigated under the three N levels. The results showed that the storage root yields of Zhezi 1 and Zijing 2 in N1 and N2 treatments reduced to a varying degree compared with N0 treatment, with the decrease of 12.64% and 13.32% for Zhezi 1 and 3.94% and 29.06% for Zijing 2, respectively. Meanwhile, the storage root yield of Ningzi 2 in N1 treatment slightly increased by 8.5% and 3.4% in 2013 and 2014, respectively, compared with N0 treatment, but significantly decreased in N2 treatment compared with both N0 and N1 treatments. Compared with N0 treatment, the shoot biomass increased from 2.7% to 20.0% in N1 and from 12.3% to 36.4% in N2, in 2013, as well as from 12.6% to 51.9% in N1 and from 28.7% to 85.5% in N2, in 2014. However, the harvest index, N harvest index and nitrogen use efficiency gradually reduced with the increase N application. The correlation analysis showed that the root yield positively correlated with all the nitrogen efficiency parameters, however the shoot biomass negatively correlated with the harvest index, nitrogen harvest index and nitrogen utilization efficiency ( r = 0.615^**, 0.704^**, 0.663^**). The shoot biomass of Zhezi 1 and Zijing 2 increased with the increase of N application, showing the decrease of photosynthate from shoots to roots. The nitrogen demand of Ningzi 2 was higher than other two varieties, and the moderate nitrogen application could increase the root yield in fertile soil. In conclusion, the coordinated growth of shoots and roots is important for improving storage root yield and N use efficiency.

Keyword: Purple sweetpotato; Nitrogen application rate; Root yield; Nitrogen utilization

Show Figures

紫甘薯块根含有丰富的膳食纤维、维生素、矿物质以及人体必需氨基酸, 大米和面粉缺少的赖氨酸含量也较高^[1], 而且富含具有抗氧化、清除自由基、延缓衰老等功能的天然色素— — 花青素^{[2, 3]}。近年来, 随着生活水平的提高和保健意识的增强, 紫甘薯受到广大消费者的青睐。2010— 2011年调查资料显示, 紫甘薯的平均市场价格达到6.22元kg^-1[4]。紫甘薯的种植方式随着其商品性的增强由粗放型向精耕细作栽培模式转变, 栽培土壤由贫瘠的丘陵薄地向肥沃的平原地区过度。为了提高紫甘薯产量和增加经济效益, 农民不但选择较肥沃的土壤, 而且化肥施用量也逐年增加, 重施氮肥现象尤为突出^[5]。

氮素是甘薯生长发育必需的矿质元素之一, 在干物质积累和转运方面有重要的作用, 是影响地上部形态建成和产量的主要因素^[6]。近年来, 氮肥对甘薯生长发育的研究较多, 但得出的结论各异。有研究表明, 增施氮肥可提高平均单薯重和产量^[7], 但也有研究认为施用氮肥对甘薯无增产效果, 甚至造成薯块减产^{[8, 9]}。也有研究证实, 甘薯产量受土壤^[10]和品种^{[11, 12]}等多因素的影响。盲目地施用氮肥是否会提高紫甘薯产量, 氮素是否会被高效利用是个有待探讨的问题。本研究采用大田试验方法, 探讨肥沃的平原地区施用氮肥对紫甘薯产量和氮肥效率的影响, 以期为紫甘薯的氮肥合理施用提供理论依据, 以达到高产高效目的。

1 材料与方法

1.1 试验设计

采用浙紫1号、宁紫2号、紫菁2号脱毒苗于2013— 2014年在青岛农业大学现代农业科技示范园同一试验田进行试验, 地点为胶州市胶莱镇, 土壤类型为沙姜黑土。2013年耕层(0~20 cm)土壤含碱解氮40.8 mg kg^-1, 速效磷15.3 mg kg^-1, 速效钾49.2 mg kg^-1。2014年试验田耕层(0~20 cm)土壤碱解氮49.3 mg kg^-1, 速效磷18.6 mg kg^-1, 速效钾52.4 mg kg^-1。

采用随机区组试验设计, 共4个区组。试验小区面积为24 m²(垄长6.0 m× 5垄, 垄宽0.8 m), 栽插密度为5万株 hm^-2。氮肥用量分别为0、75、150 kg hm^-2纯氮(依次用N0、N1、N2表示)。氮肥品种为尿素。同时施用75 kg hm^-2P₂O₅、90 kg hm^-2 K₂O作为底肥, (分别选取过磷酸钙和硫酸钾)。磷肥在划好小区后均匀撒施, 为保证肥料施用的均匀性, 氮肥和钾肥在插秧7 d后以滴灌方式随水施入。2013年5月17日移栽, 10月15日收获, 2014年5月19日移栽, 10月23日收获, 正常田间管理。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 样品的采集

移栽后50、75、100、125和150 d分别于采样区取15株, 分为地上部分和地下部分称重后切碎置牛皮袋内, 以鼓风干燥箱105℃杀青30 min, 再以80℃烘至恒重, 称取干重并计算干物质累积速率, 以多功能粉碎机磨细, 过筛后置塑封袋备用。

1.2.2 收获期茎蔓生物量和产量测定

收获时按小区茎蔓称重, 对块根按单株考种, 并记录产量。

1.2.3 养分含量测定

称取一定量的已粉碎的样品, 经H₂SO₄-H₂O₂消解后, 用凯氏定氮法测定各部分氮含量。根据各部分干物质累积量和氮素含量计算氮素累积量。

1.2.4 氮素效率相关参数计算^{[13, 14, 15]}

收获指数=鲜薯产量/植株总生物量

氮素收获指数=块根氮素累积量/植株氮素总累积量氮素吸收效率(kg kg^-1)=植株氮素总累积量/供N量(氮肥施入量+当季土壤氮供应量)

氮素利用效率(kg kg^-1)=产量(薯块干重)/植株氮素总累积量

氮肥偏生产力(kg kg^-1)=施氮区产量/施氮量

氮肥农学效率(kg kg^-1)=(施氮区产量-非施氮区产量)/施氮量

氮肥贡献率(%)=(施氮区产量-非施氮区产量)/施氮区产量× 100

1.3 统计方法

运用SPSS 19.0软件对数据进行方差分析; 用DPS6.55 LSD法检验显著性; 用Microsoft Excel 2003制作表格。

2 结果与分析

2.1 薯块产量和茎蔓干物质累积量

由表1可知, 与N0处理相比, 施氮处理(N1、N2)不同程度地降低了浙紫1号的鲜薯产量, 第1年N1、N2处理分别较N0处理降低23.60% (P< 0.05)和12.55%; 第2年N2处理的鲜薯产量分别较N0和N1处理降低了14.4%和17.2%, 差异均达显著水平。与N0处理相比, 适量施用氮肥(N1)可提高宁紫2号的鲜薯产量, 两个生长季的N1处理分别较N0处理提高8.5%和3.4%, 过量的施用氮肥(N2)导致宁紫2号产量降低。与N0处理相比, 施氮处理显著降低了紫菁2号的块根产量, 第1年N1、N2处理分别较N0处理降低18.7%、32.2%; 第2年N2处理较N0处理降低25.52%, 差异均达显著水平。

2个生长季内施氮处理(N1、N2)均不同程度地提高了茎蔓干物质累积量。与N0处理相比, 第1年N1和N2处理的茎蔓干物质累积量分别增高2.7%~ 20.0%和12.3%~36.4%, N2处理与N0处理间的差异达到显著水平。第2年N1、N2处理的茎蔓干物质累积量分别较N0提高12.6%~51.9%和28.7%~85.5%, 且差异均达到显著水平。

方差分析表明, 2个生长季中, 氮肥对鲜薯产量和茎蔓干物质累积量的影响及2个指标的品种间差异均达到极显著水平, 且第2年的影响程度高于第1年。氮肥对鲜薯产量的影响程度显著低于品种间差异, 但氮肥对生物量的调控高于品种间差异。品种与氮肥的交互作用仅对第1年鲜薯产量的影响达极显著水平。

表1 氮肥用量对紫甘薯鲜薯产量和茎蔓干物质累积量的影响 Table 1 Effects of nitrogen application rates on storage root yield and shoot dry matter accumulation in purple sweetpotato

2.2 紫甘薯干物质累积速率

表2表明, 与N0处理相比, 栽插后0~100 d间紫甘薯N1、N2处理的茎蔓干物质累积速率明显提高, 各生长阶段分别平均提高28.48%、28.92%和55.38%。浙紫1号在栽插0~75 d间茎蔓的干物质累积速率明显高于其他2个品种, 50~75 d间浙紫1号茎蔓的干物质累积速率达到整个生育期的最高值, 为138.18~218.37 kg hm^-2 d^-1。随生长时期的推移, 宁紫2号的茎蔓的干物质累积速率逐渐提高, 75~100 d间达到最高值, 为100.67~269.37 kg hm^-2 d^-1。紫菁2号在0~50 d间茎蔓的干物质累积速率最低, 75~100 d间其茎蔓干物质累积速率达到最高值, 为253.76~394.95 kg hm^-2 d^-1, 明显高于其他2个品种的最高累积速率。

随生育进程, 浙紫1号、宁紫2号和紫菁2号的薯块干物质累积速率逐渐提高, 75~100 d间累积速率达到最高值, 分别为160.62、266.36和224.42 kg hm^-2 d^-1。整个生育时期内, 宁紫2号的累积速率最高, 并且宁紫2号薯块发育较早, 0~50 d其块根的干物质累积速率平均较浙紫1号和紫菁2号高34.36%和72.51%。

表2 氮肥用量对紫甘薯干物质累积速率的影响 Table 2 Effects of N application rates on dry matter accumulation amount in purple sweetpotato (kg hm^-2 d^-1)

2.3 紫甘薯氮素累积量

由表3可知, 与N0处理相比, 施用氮肥可不同程度地提高茎蔓氮素累积量, 第1年各品种的N2处理分别较N0处理提高22.71%、19.62%和37.80%, 差异均达显著水平。第2年浙紫1号和紫菁2号茎蔓的氮素累积量表现为N2> N1> N0, 宁紫2号N1、N2处理的茎蔓氮素累积量分别较N0处理高70.62%和53.93%, 但N1和N2处理间差异不显著。2年数据相比, 第2年N2处理茎蔓的氮素累积量明显高于第1年。

表3 氮肥用量对紫甘薯氮素累积量的影响 Table 3 Effects of N application rates on N accumulation amount in purple sweetpotato (kg hm^-2)

氮肥对浙紫1号块根中氮素累积量的影响存在年份间差异, 第1年表现为N0=N2> N1; 而第2年N1、N2处理分别较N0处理高19.94%和18.98%, 差异均达到显著水平。与N0处理相比, N1、N2处理显著提高了宁紫2号块根的氮素累积量, 施氮量过高则导致块根氮素累积量降低, N2处理显著低于N1处理, 两个生长季N1处理分别较N0处理提高103.31%和98.24%。与N0处理相比, N2处理显著降低了紫菁2号块根的氮素累积量, 第1年和第2年分别较N0处理降低24.01%和18.17%。

方差分析表明, 2年试验中, 品种间差异与氮肥对氮素累积量的影响均达极显著水平, 且第2年品种间差异及氮肥对各指标的调控均高于第1年。第1年氮肥对各指标的影响程度低于品种间差异, 而第2年相反。第1年品种和氮肥的交互作用极显著地影响块根氮素累积量; 第2年交互作用对两指标的影响均达到极显著水平, 但对块根氮素累积量的影响高于茎蔓。

2.4 紫甘薯氮素吸收利用效率

由表4可知, 与N0处理相比, 施氮处理(N1、N2)不同程度地降低了紫甘薯的收获指数, 并且随着施氮量的增加, 紫甘薯的收获指数呈降低趋势。浙紫1号和紫菁2号的N1、N2处理均显著低于N0处理, 且N1和N0间差异不显著。两年试验数据相比, 第1年各品种的收获指数高于第2年, 尤其以施氮处理差异较大。浙紫1号和紫菁2号的氮素收获指数与收获指数的规律表现一致; 而宁紫2号N1处理的氮素收获指数显著高于N0和N2, 后两者差异不显著。多重比较可知, 施氮处理(N1、N2)下宁紫2号的收获指数和氮素收获指数均不同程度地高于其他2个品种。

与N0处理相比, 施氮处理(N1、N2)下紫甘薯的氮素吸收效率和氮素利用效率均不同程度地降低, 其中氮素利用效率的降低程度均达显著水平。2个生育期内, 浙紫1号N1和N2处理的氮素吸收效率均显著低于N0, 且N1和N2间差异不显著; 第1年宁紫2号和紫菁2号的氮素吸收效率均表现为N0> N1> N2。2年试验中, 各品种氮素利用效率均表现为N0> N1> N2。宁紫2号的氮素利用效率高于其他2个品种。

表4 氮肥用量对紫甘薯氮素效率的影响 Table 4 Effects of N application rates on nitrogen efficiency in purple sweetpotato

品种 Variety	2013						2014
品种 Variety	N0		N1		N2		N0		N1		N2
收获指数Harvest index
浙紫1号 Zhezi 1	0.69± 0.05 a		0.44± 0.04 b		0.49± 0.02 b		0.74± 0.05 a		0.41± 0.01 b		0.31± 0.00 c
宁紫2号 Ningzi 2	0.89± 0.05 a		0.88± 0.07 ab		0.74± 0.05 b		0.73± 0.09 a		0.68± 0.02 a		0.46± 0.01 b
紫菁2号 Zijing 2	0.85± 0.19 a		0.57± 0.07 b		0.38± 0.02 c		0.66± 0.12 a		0.41± 0.01 b		0.19± 0.03 c
氮收获指数 N harvest index
浙紫 1号 Zhezi1	0.35± 0.02 a		0.30± 0.02 b		0.32± 0.01 ab		0.38± 0.02 a		0.32± 0.01 b		0.26± 0.00 c
宁紫2号 Ningzi 2	0.29± 0.01 b		0.44± 0.02 a		0.33± 0.02 b		0.30± 0.03 ab		0.33± 0.01 a		0.28± 0.00 b
紫菁2号 Zijing 2	0.43± 0.06 a		0.36± 0.03 b		0.29± 0.01 c		0.46± 0.06 a		0.38± 0.01 b		0.17± 0.03 c
氮素吸收效率N absorption efficiency (kg kg^-1)
浙紫 1号 Zhezi 1	2.71± 0.20 a		1.38± 0.09 b		1.20± 0.08 b		1.51± 0.19 a		1.25± 0.11 b		1.10± 0.07 b
宁紫2号 Ningzi 2	2.13± 0.12 a		1.60± 0.16 b		1.02± 0.08 c		1.89± 0.25 a		2.02± 0.14 a		1.21± 0.07 b
紫菁2号 Zijing 2	2.14± 0.20 a		1.25± 0.10 b		0.90± 0.10 c		1.30± 0.07 a		1.17± 0.06 a		1.23± 0.02 a
氮素利用效率 N use efficiency (kg kg^-1)
浙紫1号 Zhezi 1	37.7± 1.8 a		28.4± 1.6 b		25.5± 0.8 b		40.3± 1.8 a		30.9± 0.6 b		21.0± 0.2 c
宁紫2号 Ningzi 2	45.0± 1.9 a		37.3± 2.0 b		36.7± 1.8 b		45.9± 4.3 a		28.1± 0.6 b		30.9± 0.5 b
紫菁2号 Zijing 2	40.7± 5.3 a		31.2± 2.4 b		26.4± 1.2 c		43.2± 5.2 a		32.6± 0.5 b		15.3± 2.3 c
F值F-value
	HI	NHI		NAE		NUE	HI	NHI		NAE		NUE
品种 Variety	33.11^{* *}	5.83^*		14.33^{* *}		34.63^{* *}	43.08^{* *}	3.74^*		35.85^{* *}		9.61^{* *}
氮 Nitrogen	25.11^{* *}	11.57^{* *}		222.27^{* *}		55.46^{* *}	86.91^{* *}	90.32^{* *}		22.39^{* *}		158.99^{* *}
Variety× Nitrogen	5.08^{* *}	20.53^{* *}		6.89^{* *}		1.23	5.54^{* *}	27.09^{* *}		10.07^{* *}		13.54^{* *}

In each growing season, values followed by different letters are significantly different at P < 0.05. HI: harvest index; NHI: nitrogen harvest index; NAE: nitrogen absorption efficiency; NUE: nitrogen utilization efficiency.

在同一年度中, 各指标同一品种不同处理数字后字母不同表示在0.05水平差异显著。HI: 收获指数; NHI: 氮素收获指数; NAE: 氮素吸收效率; NUE: 氮素利用效率。

表4 氮肥用量对紫甘薯氮素效率的影响 Table 4 Effects of N application rates on nitrogen efficiency in purple sweetpotato

方差分析表明, 两年试验中, 品种和氮肥对氮肥效率各指标的影响均达到显著或极显著水平, 且氮肥对各指标的影响均明显高于品种间差异。品种和氮肥的交互作用对收获指数、氮素收获指数和氮素吸收效率的影响也达到极显著水平, 而对氮素利用效率的影响只有第2年达极显著水平。第1年氮肥对氮素吸收效率的调控显著高于第2年, 而其他指标表现相反趋势。与其他指标相比, 收获指数的品种间差异最高。

2.5 氮肥农学利用效率

由表5可知, 与N1处理相比, N2处理的氮肥偏生产力显著降低, N1处理下其变化幅度为86.7~140.5 kg kg^-1, 且第2年略高于第1年, 而N2的变化幅度仅为32.7~64.9 kg kg^-1。宁紫2号的氮肥偏生产力明显高于其他2个品种。浙紫1号和紫菁2号的氮肥农学利用效率呈现负值, 说明施用氮肥没有增加鲜薯产量; 第2年N1处理下为正值, N2为负值, 则说明N1处理下块根产量较N0处理略有增加, 但进一步增加氮肥则导致减产。宁紫2号N2处理的氮肥农学利用效率较N1处理显著降低, 说明随着氮肥用量的增加宁紫2号的增产幅度逐渐减小。浙紫1号和紫菁2号的氮肥贡献率呈现负值, 说明试验条件下外源氮肥导致两者鲜薯产量降低; 宁紫2号N2的氮肥贡献率较N1降低, 第1年差异达显著水平, 第2年差异不显著。

表5 氮肥用量对紫甘薯氮肥农学效率的影响 Table 5 Effects of N application rates on N agronomic efficiency in purple sweetpotato

品种和氮肥对氮肥偏生产力和氮肥农学利用率的影响均达显著或极显著水平, 且第2年氮肥对以上两个指标的影响高于品种间差异; 品种与氮肥的交互作用对氮肥偏生产力和氮肥农学利用率的影响均达到极显著水平, 而对氮肥贡献率的影响较小。第1年紫甘薯氮肥贡献率的品种间差异达极显著水平, 品种和氮肥的交互作用显著影响氮肥贡献率, 而第2年氮肥对其影响达极显著水平。

2.6 部分指标与氮素效率各指标的相关性分析

由表6可知, 鲜薯产量与氮素效率各指标均呈正相关, 其中, 与收获指数、氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率及氮肥贡献率的相关性均达极显著水平, 相关系数分别为0.651、0.660、0.612和0.615; 与氮素吸收效率和氮素利用效率的相关性为显著水平, 相关系数分别为0.493和0.491。茎蔓生物量和茎蔓氮素累积量与氮素效率各指标均呈负相关, 其中, 与收获指数、氮素收获指数及氮素利用效率的相关性均达到极显著水平, 相关系数分别为-0.615、-0.471, -0.704、-0.743和-0.663、-0.750; 而与其他指标的相关性均未达到显著水平。块根氮素累积量与氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率及氮肥贡献率均呈极显著正相关, 相关系数分别为0.760、0.630和0.609; 与收获指数和氮素收获指数的正相关关系达到显著水平; 而与氮素吸收效率和氮素利用效率的相关性均未达到显著水平。

表6 部分指标间的相关性系数 Table 6 Correlation coefficients among some indices

3 讨论

3.1 氮肥用量与紫甘薯生物量和产量

茎蔓和块根的协调生长是甘薯取得高产的关键^{[16, 17]}。氮肥对茎蔓的生长和薯块的膨大以及两者的协调生长有较大的影响, 在一定的范围内, 甘薯生物量和产量随着氮肥用量的增加而增加, 但当氮肥用量过高时, 光合产物向薯块的转运比例降低, 导致茎蔓旺长, 块根产量降低^{[18, 19]}。本研究表明, 施用氮肥75 kg hm^-2和150 kg hm^-2时, 紫甘薯茎蔓干物质量分别平均较N0提高20.60%和39.69%, 2014年甘薯生长季节降雨量较2013年多, 茎蔓生物量则明显高于第1年。宁运旺等^[15]研究指出, 在施氮量为300 kg hm^-2时徐薯22的生物量提高29.2%。高璐阳等^[20]盆栽龙薯9号和烟薯25的试验结果表明, 施氮量达到400 mg kg^-1时茎蔓生物量是N0处理的2.13倍。方差分析表明(表1), 品种间差异和氮肥对鲜薯产量的影响均达到极显著水平, 且品种间差异明显高于氮肥对产量的影响。房增国等^[21]研究氮肥对8个鲜食型甘薯品种产量的影响表明, 各氮素水平下黄皮苏薯8号的产量最高, 而济薯21产量最低。本试验条件下, 浙紫1号和紫菁2号的鲜薯产量均随氮肥用量的增加而显著下降, 即N0处理下产量最高, 施用氮肥导致减产, 这也许与试验田肥力水平较高、甘薯生长季节雨量充沛及品种的耐氮肥性较差等因素有关。孙泽强等^[22]研究也表明, 不施氮肥处理下多用型甘薯济薯21的鲜薯产量最高, 施用氮肥后产量显著降低16.92%~20.92%。董晓霞等^[23]研究表明在基础养分含量高的褐土上CK处理的济薯22和济薯18的产量最高。宁紫2号较浙紫1号和紫菁2号的耐氮性强, 施用氮肥后茎蔓生物量旺长现象不突出, 适量增施氮肥可提高产量。施用氮肥75 kg hm^-2时, 宁紫2号块根产量有增加趋势, 而当氮肥用量增加到150 kg hm^-2时则造成严重减产。宁运旺等^[15]在滨海滩涂试验结果表明, 氮肥施用量超过60 kg hm^-2后甘薯的理论产量显著降低35.7%~55.8%。甘薯是耐贫瘠耐干旱作物, 因此, 在雨水充足、肥力水平较高的地区, 紫甘薯生长发育对外源氮肥的需求量较低。

氮肥对甘薯库源关系的建立、发展和平衡均有显著影响。宁运旺等^[24]研究表明, 甘薯生育后期库源平衡对氮肥较为敏感, 不施氮肥或过量施用氮肥会导致茎叶生长不足或过旺从而使库源失衡导致减产。本研究表明, 施用氮肥导致浙紫1号库源发育不平衡, 块根快速增长时期滞后于茎蔓迅速生长时期, 造成大量的光合产物滞留到茎蔓中, 鲜薯产量显著降低。紫菁2号茎蔓快速生长期和块根的快速膨大期均集中在75~100 d间, 但紫菁2号的库源比例不协调, 茎蔓的生长速率明显高于块根膨大速率, N2处理下紫菁2号的茎蔓和块根的干物质累积速率比值为2︰1, 光合产物向块根转运过少, 不利于块根膨大潜力的发挥。适量的增施氮肥有助于宁紫2号的库源的协调, 光合产物向薯块转运的比例增大, 有利于块根产量的提高。

3.2 氮肥用量与氮素效率

收获指数、氮素收获指数和氮素吸收利用效率是研究作物品种特性及氮肥调控的常用指标。收获指数反映单位生物量生产经济产量的能力。氮素收获指数和氮素利用效率分别反映已吸收的氮素向收获器官的分配比例和获得最终产量的能力。氮素吸收效率可反映作物对介质中氮素的吸收能力^{[25, 26]}。本试验结果表明, 施氮处理下, 紫甘薯茎蔓生物量显著提高的同时鲜薯产量降低或增加量滞后, 导致紫甘薯的收获指数显著降低, 施氮量达到150 kg hm^-2时, 收获指数由N0的0.76下降到0.43。孙泽强等^[22]研究指出施氮量为225 kg hm^-2时济薯21的收获指数由0.61下降到0.49。表明过量的增施氮肥引起薯蔓旺长, 碳水化合物向下转移受阻, 不利于块根产量的提高, 导致收获指数下降。在一定施氮范围内, 由于生物量和植株含氮量的增加, 作物的氮素累计值随施氮量的增加而增加, 氮素利用效率和氮素收获指数均随着施氮量的增加而下降^{[27, 28]}。本研究结果表明, 施氮处理可显著提高植株的氮素累积量, 但其增加量远远滞后于氮素施入量, 因此氮素吸收效率随施氮量的增加逐渐降低, N2处理较N1处理约降低23.18%。高璐阳等^[20]研究表明, 随着施氮量的增加甘薯的氮素吸收效率显著降低, 并且长蔓品种烟薯25的氮素吸收效率较短蔓品种龙薯9号高。

施用氮肥后浙紫1号和紫菁2号植株体内增加的氮素主要分布在非收获部位(茎蔓), 导致氮素收获指数显著降低, 施氮量为150 kg hm^-2时氮素收获指数较N0显著降低8.57%~63.04%。适量的增施氮肥(75 kg hm^-2)可显著提高宁紫2号的氮素收获指数, 而过量的施用氮肥导致其值显著降低。这与宁运旺等^[15]研究结论一致, 施氮60 kg hm^-2时对徐薯22的氮素收获指数没有影响, 当超过最佳施氮量时显著降低。紫甘薯的氮素利用效率受品种和氮肥的双重影响, 但氮肥的调控高于品种的影响(表4), 不施用氮肥条件下, 紫甘薯的氮素利用效率集中在37.7~ 45.9 kg kg^-1之间, 施用氮肥75 kg hm^-2和150 kg hm^-2下氮素利用效率分别较N0降低25.42%和38.36%差异, 均达显著水平。房增国等^[21]研究表明, 随着施氮量的增加鲜食型甘薯的氮素利用效率显著降低, 并且品种间差异明显, 鲁薯8号、黄皮苏薯8号、泰中6号等品种的氮素利用效率较高。宁运旺等^[15]研究也表明, 施氮量达120~300 kg hm^-2时, 甘薯的氮素利用效率降低11.6%~69.2%。因此, 大田生产中过度施肥或盲目施肥都会造成氮肥浪费, 增加投入成本, 降低收益。相关性分析表明, 块根产量与氮素效率各指标间均呈显著或极显著正相关, 但其与氮素收获指数的相关性较弱; 而茎蔓生物量与氮效率各指标间均呈不同程度负相关, 且与收获指数、氮素收获指数及氮素利用效率的相关极显著。说明紫甘薯生产中提高氮肥效率的关键是茎蔓和块根的协调生长, 只有抑制茎蔓旺长, 合理地调控地上部生物量, 提高光合产物在块根中的分配比例, 才能达到高产高效的栽培目的。

4 结论

施用氮肥导致浙紫1号库源发育不平衡, 鲜薯产量显著降低; 紫菁2号的库源比例不协调, 造成茎蔓旺长块根产量低。宁紫2号的库源关系协调性较好, 与N0处理相比, 施氮量为75 kg hm^-2时茎蔓生物量和鲜薯产量均增高, 但当施氮量过高时则导致块根产量显著降低。施用氮肥可显著降低紫甘薯收获指数、氮素吸收效率和氮素利用效率。浙紫1号和紫菁2号的氮素收获指数显著降低, 宁紫2号的氮素收获指数先增高后降低。紫甘薯在含氮量较高的肥沃土壤上种植时, 不需要追施氮肥或对氮肥的需求量较低; 基础地力较高的条件下种植紫甘薯要加强品种选择意识。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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紫色甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam]是一种富含天然食用色素的独特甘薯.从20世纪90年代初在日本农林水产省九州农业试验场选育出的"川山紫"开始,紫色甘薯由于富含多种营养成分,具有清除自由基抗氧化、预防和治疗心血管疾病等多种药用功能而在日本等发达国家得到广泛推广.就国内外对紫色甘薯各方面的研究,对其营养成分和药用价值进行论述,为在国内广泛推广种植紫色甘薯新品种提供重要依据.

... 紫甘薯块根含有丰富的膳食纤维、维生素、矿物质以及人体必需氨基酸, 大米和面粉缺少的赖氨酸含量也较高^[1], 而且富含具有抗氧化、清除自由基、延缓衰老等功能的天然色素& ...

2005

0.0

... 花青素^[2,3] ...

1999

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... 花青素^[2,3] ...

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马代夫, 李强, 曹清河, 钮福祥, 谢逸萍, 唐君, 李洪民. 中国甘薯产业及产业技术的发展与展望. 江苏农业学报, 2012, 28: 969-973

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依据联合国粮农组织和国家甘薯产业技术体系调研资料,阐述了中国甘薯产业发展进程和存在问题,提出了中国甘薯产业发展的趋势;依据国内近年来研究进展,阐述了甘薯产业技术研发现状;综合多年来组织甘薯产业技术研发的经验和理论,提出了中国甘薯产业技术研发的重点领域和展望.

... 22元kg^-1[4] ...

2004

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... 为了提高紫甘薯产量和增加经济效益, 农民不但选择较肥沃的土壤, 而且化肥施用量也逐年增加, 重施氮肥现象尤为突出^[5] ...

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陈晓光, 李洪民, 张爱君, 史新敏, 唐忠厚, 魏猛, 史春余. 不同氮水平下多效唑对食用型甘薯光合和淀粉积累的影响. 作物学报, 2012, 38: 1728-1733

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A field experiment was conducted to study the effects on leaf photosynthesis, root tuber starch accumulation and yield in edible sweetpotato ( Ipomoea batatas L. Lam cv. Beijing 553) with two nitrogen treatments (120 and 240 kg ha –1 ) and three paclobutrazol (PP 333 ) spraying levels (0, 100, and 200 mg ha –1 ). The result showed that increasing nitrogen application boosted P n and chlorophyll content, reduced dry matter allocation in root tuber and starch accumulation rate, and significantly reduced the fresh weight per lump of root tuber(by 8.0%) and the starch yield and root tuber yield (by 30.7% and 20.5%). Spraying PP 333 improved P n and chlorophyll content, accelerated the transportation of carbohydrate from leaf to root tuber and enhanced its allocation in root tuber, the starch accumulation rate, significantly the fresh weight per lump of root tuber (by 18.6%) and the yield of starch and fresh weight of root tuber(by 46.1% and 32.5%). It was indicated that both starch accumulation and yield could be regulated by PP 333 under high nitrogen application rate.

在大田条件下，以北京553为试验材料，设置施低氮(N 120 kg hm – 2 )和施高氮(N 240 kg hm –2 ) 2个处理，每个处理下设置3个多效唑喷施浓度，研究不同施氮水平下喷施多效唑对食用甘薯光合特性和块根淀粉积累的影响。结果表明, 增施氮肥能够提高叶片叶绿素含量和光合速率，但减少干物质在块根中的分配率，降低块根淀粉积累速率，显著降低了单薯重、淀粉产量和鲜薯产量，降幅分别为8.0%、30.7%和20.5%；喷施多效唑可以提高叶片叶绿素含量和光合速率，促进碳水化合物向块根的运转，提高干物质在块根中的分配，提高淀粉积累速率，显著增加单薯重、淀粉产量和鲜薯产量，平均增幅分别为18.6%、32.5%和46.1%。说明在高氮条件下喷施多效唑对甘薯块根淀粉积累和产量的提高具有明显的调节作用。

... 氮素是甘薯生长发育必需的矿质元素之一, 在干物质积累和转运方面有重要的作用, 是影响地上部形态建成和产量的主要因素^[6] ...

1963

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... 有研究表明, 增施氮肥可提高平均单薯重和产量^[7], 但也有研究认为施用氮肥对甘薯无增产效果, 甚至造成薯块减产^[8,9] ...

1984

0.0

... 有研究表明, 增施氮肥可提高平均单薯重和产量^[7], 但也有研究认为施用氮肥对甘薯无增产效果, 甚至造成薯块减产^[8,9] ...

1984

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... 有研究表明, 增施氮肥可提高平均单薯重和产量^[7], 但也有研究认为施用氮肥对甘薯无增产效果, 甚至造成薯块减产^[8,9] ...

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甘薯是重要的粮食作物和工业原料作物。由于其具备耐旱耐贫瘠的特征,常种植于土壤肥力低下,有机质匮乏的地区,生长过程中的土壤和施肥管理没有得到足够的重视。本文综述了国内外关于土壤和肥料对甘薯生长的影响研究进展,并就目前存在的问题提出了进一步研究的建议。

... 也有研究证实, 甘薯产量受土壤^[10]和品种^[11,12]等多因素的影响 ...

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吕长文, 赵勇, 唐道彬, 王季春, 何凤发, 张凯. 不同类型甘薯品种氮、钾积累分配及其与产量性状的关系. 植物营养与肥料学报, 2012, 18: 475-482

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试验对6个不同类型甘薯品种的氮、钾积累动态,地上部与地下部氮、钾的分配差异进行了系统研究,同时分析了氮、钾含量与产量性状的关系。结果表明,不同甘薯品种藤蔓的氮含量自块根形成后逐渐下降,其干物质氮含量仅为2%左右,而块根氮含量在整个块根膨大期间变化较小,且前、后期含量基本一致。藤蔓和块根钾含量在块根膨大期间也相对稳定。藤蔓氮含量极显著高于块根氮含量;藤蔓与块根中的钾含量则相反。在不同类型甘薯之间,高淀粉类型（HS）品种块根干物质氮含量在0.68%～0.86%之间,藤蔓氮含量在1.98%～3.32%之间,低淀粉类型（LS）品种块根与藤蔓氮含量分别在0.69%～0.86%和2.00%～3.17%之间,但无论是藤蔓还是块根,氮含量在不同类型品种间无显著差异;高淀粉类型品种的块根钾含量为5.83%～6.66%,藤蔓钾含量为3.19%～3.70%,而低淀粉类型品种的块根与藤蔓钾含量分别为6.12%～6.36%与3.48%～3.90%。相关分析表明,对所有品种来说,块根的钾含量与其氮含量之间呈显著正相关,藤蔓的钾含量与根冠钾含量之比也达到了显著负相关;就高淀粉类型品种而言,藤蔓氮含量与甘薯干率之间、根冠钾含量之比与商品薯率之间均为极显著正相关,块根钾含量与生物产量呈显著负相关;低淀粉类型品种的藤蔓氮含量与生物产量呈显著正相关关系,藤蔓钾含量与生物产量、淀粉产量分别呈极显著正相关和显著负相关关系。

... 也有研究证实, 甘薯产量受土壤^[10]和品种^[11,12]等多因素的影响 ...

2003

0.0

周开芳, 张书华, 陈敏, 杨桂林. 氮磷钾不同肥料用量对不同甘薯品种产量的影响. 贵州农业科学, 2003, 31(增刊): 56-57

Zhou K

, Zhang S

, Chen

, Yang G

. Effects of NPK application rate on yield of different varieties sweet potato. Guizhou Agric Sci, 2003, 31(suppl): 56-57 (in Chinese with English abstract)

通过设置3个甘薯品种共9个处理的试验研究得出:不同品种随着施肥量的增加,产量相应增加.在不同施肥量下,不同甘薯品种产量以徐薯18号667m2施35kg复合肥产量最高,为1275.6kg/667m2;其次为红薯1号,为1232.2kg/667m2;白薯4号产量最低,为963.3kg/667m2.在同一施肥量下,不同甘薯品种产量高低顺序为徐薯18号>红薯1号>白薯4号>.同一品种在不同施肥量下其产量增幅大小顺序为红薯1号>白薯4号>徐薯18号.试验分析比较可以看出:选择徐薯18号667m2施35kg复合肥是最佳的甘薯品种及适宜的施肥量.

... 也有研究证实, 甘薯产量受土壤^[10]和品种^[11,12]等多因素的影响 ...

2013

0.0

王秀斌, 徐新朋, 孙刚, 孙静文, 梁国庆, 刘光荣, 周卫. 氮肥施用量对双季稻产量和氮肥利用率的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 19: 1279-1286

Wang X

, Xu X

, Sun

, Sun J

, Liang G

, Liu G

, Zhou

. Effects of nitrogen fertilization on grain yield and nitrogen use efficiency of double cropping rice. Plant Nutr Fert Sci, 2013, 19: 1279-1286 (in Chinese with English abstract)

Field trials with seven treatments of N application rates(N 0, 60, 120, 180, 240, 300 and 360 kg/ha) were set up to determine the optimum N application rate, and to identify the responses of N fertilization contribution rate, soil N dependent rate and N use efficiency to different N application rates in paddy fields with different yield levels(high, middle and low). The results show that the low-, middle-, and high- yield paddy fields have the highest grain yields under the application rates of N 120, 180 and 240 kg/ha, respectively. The nitrogen fertilization contribution rates(NCR) in the low- and middle- yield fields are larger than that in the high-yield field, and the highest NCRs are acquired in the treatments of N 120, 180 and 240 kg/ha for the three fields separately. Soil nitrogen dependent rates(SNPR) are in the order: high-yield field > middle-yield field > low-yield field, and the SNPR is decreased with the increase of N application rates to some extent. The trend of nitrogen recovery efficiency(NRE) is low-yield field > middle-yield field > high-yield field, whereas no distinct differences exist for nitrogen agronomic efficiency(NAE), nitrogen physiological efficiency(NPE) and nitrogen partial factor productivity(PFPN) among high, middle-, and low-yield paddy fields. All NAE, NRE and PFPN in high-, middle-, and low-yield paddy fields are decreased with the increase of N application rates, while NPE remains relatively stable among different fertilization treatments. The optimum N application rates for double cropping rice in low-, middle- and high- yield fields are N 120, 180 and 240 kg/ha, respectively.

试验采用田间小区试验，设置7个氮肥用量(N 0、 60、 120、 180、 240、 300和360 kg/hm 2 )，研究了江西省高产田、中产田和低产田双季稻最佳施氮量，以及不同施氮水平对水稻产量、氮肥贡献率、土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响。结果表明，低产田、中产田和高产田分别在施氮量为120、 180和240 kg/hm 2 处理取得高产；氮肥贡献率在低产田和中产田上大于高产田，且分别在施氮处理为N 120、 180和240 kg/hm 2 达到最大；土壤氮素依存率为高产田>中产田>低产田，且在一定范围内随着施氮量的增加，土壤氮素依存率逐渐降低；氮肥吸收利用率为低产田>中产田>高产田，氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力低、中、高产田间差异不大。高、中、低产田氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随氮肥用量增加而降低，而氮肥生理利用率各施氮处理间变化不大。综合产量和氮肥利用率得出，低产田、中产田和高产田双季稻适宜施氮量分别为N 120、 180和240 kg/hm 2 。

... 4 氮素效率相关参数计算^[13,14,15] ...

2014

0.0

李朝苏, 汤永禄, 吴春, 吴晓丽, 黄钢. 施氮量对四川盆地机播稻茬麦生长发育及氮素利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20: 271-279

Li Z

, Tang Y

, Wu

, Wu X

, Huang

. Effect of N rates on growth, development and N utilization of mechanical sowing wheat in rice-wheat cropping system in Sichuan Basin. Plant Nutr Fert Sci, 2014, 20: 271-279 (in Chinese with English abstract)

The effects of different N application rates on the growth, development and N utilization of mechanical sowing wheat in rice-wheat cropping system were studied from 2010 to 2012 in Guanghan, Sichuan Province. Four N rates were designed:0, 105, 150 and 195 kg N /ha in the experiments. The results show that the increase of N rate, good for increasing the tillering ability, effective spike numbers, spikelet and grain numbers per spike, but a bit of unfavorate to the grain filling. The highest yield were achieved when the N rate was 150 kg/ha in two growing seasons and all experimental sites with different soils textures., When the N application rate were higher than 150 kg/ha, the yield increase less or even start to decline. Although the N accumulation and N content in the plants are continuing increase, the corresponding N agricultural use efficiency, N productivity efficiency, N uptake efficiency and N utilization efficiency are all declined, and the N harvest index and apparent N recovery efficiency have no significantly changes from 105 kg/ha to 195 kg/ha. Therefore, applying 150 kg/ha N is recommended for higher yield and highest profit in the current production levels of Sichuan Basin.

2010~2012年，在四川省广汉市开展了施氮量对机播稻茬小麦生长发育和氮素利用效率影响的研究，试验设置0、105、150、195 kg/hm2 四个施氮水平。结果表明，施氮量增加利于稻茬麦分蘖力、有效穗数的提高以及单穗小穗数、穗粒数的增加，但对籽粒灌浆充实不利。不同年份和土壤质地，单产均在施氮量为150 kg/hm2处理时达到较高水平，继续增加氮素用量产量增幅变小进而下降。氮素供应量增加，植株氮素含量和积累量均有不同程度升高，但氮素农学利用率、氮素生产效率、氮素吸收效率、氮素利用效率等参数呈下降趋势，氮素收获指数、氮素表观回收率在各施氮处理间变幅相对较小。在四川盆地目前生产水平下，150 kg/hm2施氮量可以获得较高的产量和经济效益。

... 4 氮素效率相关参数计算^[13,14,15] ...

2012

0.0

宁运旺, 曹炳阁, 马洪波, 汪吉东, 张辉, 许仙菊, 张永春. 氮肥用量对滨海滩涂区甘薯干物质积累、氮素效率和钾钠吸收的影响. 中国生态农业学报, 2012, 20: 982-987

Ning Y

, Cao B

, Ma H

, Wang J

, Zhang

, Xu X

, Zhang Y

. Effects of nitrogen application rate on dry matter accumulation, nitrogen efficiency, and potassium and sodium uptake of sweet potato (Ipomoea batatas) in coastal north Jiangsu province. Chin J Eco-Agric, 2012, 20: 982-987 (in Chinese with English abstract)

Sweet potato ( Ipomoea batatas ) is a high energy crop with great potentials in the coastal areas in China. In order to determine optimum nitrogen (N) application rate (NAR) in sweet potato production, a field experiment was conducted in coastal North Jiangsu Province. Survival rate ( SR ), commodity rate ( CR ), dry weight vine-tuber ratio ( V/T ), dry matter accumulation ( DMA ), N accumulation ( NAV ), N use efficiency ( NUE ), N harvest index ( NHI ), and potassium (K) and sodium (Na) uptakes of sweet potato were investigated under six N levels (N0~N5). The N levels were 0 kg(N)・hm -2 (N0), 60 kg(N)・hm -2 (N1), 120 kg(N)・hm -2 (N2), 180 kg(N)・hm -2 (N3), 240 kg(N)・hm -2 (N4), and 300 kg(N)・hm -2 (N5), respectively. The results were summarized as follows: (1) A sig-nificant positive correlation was noted between NAR and aboveground DMA or NAV at P 0.05. (2). Compared with N0, N1 treatment had no significant effects on sweet potato V/T, SR, NUE and NHI. (3) Sweet potato CR, root and tuber DMA as well as theoretical yield (TY=NAV×NUE×NHI) were highest under N1 treatment. When sweet potato NARs were 60~300 kg(N)・hm -2 , significant positive correlation existed between NAR and V/T at P SR, CR, NUE, NHI, root and tuber DMA of sweet potato at P P NAR in sweet potato fields in coastal North Jiangsu Province was 60 kg(N)・hm -2 .

我国沿海滩涂种植能源作物甘薯有广阔的前景。为确定苏北滩涂区甘薯适宜施氮量, 比较了6个施氮水平下甘薯的成活率( SR )、商品率( CR )、蔓薯比( V/T )、干物质积累( DMA )、氮素累积值( NAV )、氮利用效率( NUE )、氮收获指数( NHI )及钾钠吸收的差异。结果表明: (1)施氮量与甘薯地上部分 DMA 和 NAV 均呈极显著正相关( P P >0.05)。(2)与不施氮比较, 施氮60 kg(N)?hm -2 对甘薯的 V/T、SR、NUE 和 NHI 均无显著影响。(3)甘薯的 CR 、地下部分和块根 DMA 以及理论产量( NAV×NUE×NHI )均以施氮60 kg(N)?hm -2 显著高于其他处理。施氮量超过60 kg(N)?hm -2 , 施氮量与甘薯的 V/T 值呈极显著正相关, 与 SR、CR、NUE、NHI 、地下部分和块根DMA均呈极显著负相关。(4)甘薯对钾钠的吸收量均随施氮量的增加而增加, 二者呈极显著正相关。甘薯地上部分钾钠含量均在施氮量为60 kg(N)?hm -2 时达到最高值。施氮量对钾钠含量比没有影响。因此, 苏北滩涂区甘薯适宜施氮量为60 kg(N)?hm -2 。

... 4 氮素效率相关参数计算^[13,14,15] ...

... 宁运旺等^[15]研究指出, 在施氮量为300 kg hm^-2时徐薯22的生物量提高29 ...

... 宁运旺等^[15]在滨海滩涂试验结果表明, 氮肥施用量超过60 kg hm^-2后甘薯的理论产量显著降低35 ...

... 这与宁运旺等^[15]研究结论一致, 施氮60 kg hm^-2时对徐薯22的氮素收获指数没有影响, 当超过最佳施氮量时显著降低 ...

... 宁运旺等^[15]研究也表明, 施氮量达120~300 kg hm^-2时, 甘薯的氮素利用效率降低11 ...

2003

0.0

... 1 氮肥用量与紫甘薯生物量和产量茎蔓和块根的协调生长是甘薯取得高产的关键^[16,17] ...

1984

0.0

... 1 氮肥用量与紫甘薯生物量和产量茎蔓和块根的协调生长是甘薯取得高产的关键^[16,17] ...

2003

0.0

... 氮肥对茎蔓的生长和薯块的膨大以及两者的协调生长有较大的影响, 在一定的范围内, 甘薯生物量和产量随着氮肥用量的增加而增加, 但当氮肥用量过高时, 光合产物向薯块的转运比例降低, 导致茎蔓旺长, 块根产量降低^[18,19] ...

2000

0.0

2014

0.0

高璐阳, 房增国, 史衍玺. 施氮量对鲜食型甘薯产量、品质及氮素利用的影响. 华北农学报, 2014, 29(6): 189-194

Gao L

, Fang Z

, Shi Y

. Effects of nitrogen application on yield, quality and nitrogen utilization of fresh-eating sweet potato. Acta Agric Boreali-sin, 2014, 29(6): 189-194 (in Chinese with English abstract)

To investigate the effects of nitrogen application on yield,quality and nitrogen utilization of sweet potato to provide a theoretical reference for the sweet potato nitrogen management.The effects of nitrogen application on biological index,yield,quality and nitrogen utilization have been studied in the pot experiment.The cultivar of fresh-eating sweet potatos(Longshu 9 and Yanshu 25) were selected as experimental materials.The results showed that the biological index such as vine length,branch number,length of internode,petiole length and so on were increased with the increase of nitrogen application.Appropriate nitrogen application could significantly increase the tuber yield,commodity rate and tuber number of per plant,and increase the tuber soluble sugar and Vc content.The tuber soluble protein,crude protein and nitrate content increased with the increase of nitrogen application.Simulated by a quadratic curve:the yields of fresh-eating sweet potato reach their maxima under 166.60 mg/kg (Longshu 9) and 153.13 mg/kg(Yanshu 25).The nitrogen accumulation increased with the increase of nitrogen application,nitrogen uptake efficiency and nitrogen use efficiency decreased with the increase of nitrogen application,the difference of cultivars on nitrogen uptake efficiency showed that short vine cultivar (Longshu 9) less than long vine cultivar (Yanshu 25),but the difference of cultivars on nitrogen use efficiency showed that short vine cultivar (Longshu 9) more than long vine cultivar (Yanshu 25).Reduce nitrogen application could increase the nitrogen use efficiency of fresh-eating sweet potato significantly.

探讨施氮量对甘薯产量、品质及氮素利用的影响,为甘薯氮肥管理提供理论参考。以鲜食型甘薯(龙薯9和烟薯25)为试材,通过盆栽试验研究了不同施氮量对鲜食型甘薯生物学指标、产量、品质及氮素利用的影响。结果表明,鲜食型甘薯的蔓长、分枝数、节间长度、叶柄长和叶宽等生物学指标均随施氮量的增加而增加。适当增施氮肥可显著提高薯块产量、商品薯率和单株薯块数。适量的氮肥可显著提高薯块中可溶性糖和Vc含量,薯块中可溶性蛋白、粗蛋白以及硝酸盐含量均随施氮量的增加而增加。通过二次曲线模拟可知:龙薯9和烟薯25的最高产量施氮量分别为166.60,153.13 mg/kg。甘薯的氮素积累量随施氮量的增加而增加,氮素吸收效率和氮素利用效率均随施氮量的增加而下降,且品种间氮素吸收效率表现为短蔓品种(龙薯9)小于长蔓品种(烟薯25),氮素利用效率表现为短蔓品种(龙薯9)大于长蔓品种(烟薯25)。减少氮肥施用量可显著提高甘薯氮肥利用率。

... 高璐阳等^[20]盆栽龙薯9号和烟薯25的试验结果表明, 施氮量达到400 mg kg^-1时茎蔓生物量是N0处理的2 ...

... 高璐阳等^[20]研究表明, 随着施氮量的增加甘薯的氮素吸收效率显著降低, 并且长蔓品种烟薯25的氮素吸收效率较短蔓品种龙薯9号高 ...

2015

0.0

房增国, 高璐阳. 8个鲜食型甘薯品种的氮营养差异研究. 作物杂志, 2015, (1): 86-90

Fang Z

, Gao L

. Differences of nitrogen nutritional of eight fresh-eating sweetpotato cultivars. Crops, 2015, (1): 86-90 (in Chinese with English abstract)

摘　要：在田间试验条件下，以不同鲜食型甘薯为试材，研究了施氮对8个鲜食型甘薯品种产量、氮素积累量和氮效率的影响。结果表明，施氮可提高甘薯地上部生物量，供试的8个甘薯品种薯块产量平均值表现为N90〉NO〉N135，在3个氮水平下薯块产量相对较高的品种是黄皮苏薯8，较低的品种是济薯21；施氮能提高甘薯整株氮素积累量，但不同鲜食型甘薯品种的薯块氮素积累量对施氮的响应也不尽相同。8个甘薯品种的氮素干物质生产效率、氮素利用效率和氮效率基本表现为随施氮量的增加而减小，而氮素吸收效率的总体趋势是随施氮量的增加先减小后增加。根据研究结果将鲜食型甘薯的氮效率划分为5种类型。

... 房增国等^[21]研究氮肥对8个鲜食型甘薯品种产量的影响表明, 各氮素水平下黄皮苏薯8号的产量最高, 而济薯21产量最低 ...

... 房增国等^[21]研究表明, 随着施氮量的增加鲜食型甘薯的氮素利用效率显著降低, 并且品种间差异明显, 鲁薯8号、黄皮苏薯8号、泰中6号等品种的氮素利用效率较高 ...

2013

0.0

孙泽强, 董晓霞, 王学君, 郑东峰, 张立明, 王庆美, 解备涛. 施氮量对多用型甘薯济薯21产量和养分吸收的影响. 山东农业科学, 2013, 45(11): 70-73

Sun Z

, Dong X

, Wang X

, Zheng D

, Zhang L

, Wang Q

, Xie B

. Effects of nitrogen application rate on yield and nutrient uptake of multiple-use sweet potato Jishu 21. Shand ong Agric Sci, 2013, 45(11): 70-73 (in Chinese with English abstract)

通过田间定位试验,设置不同施氮量处理,研究多用型甘薯济薯21的产量及养分吸收规律。结果表明:不施氮肥处理的济薯21鲜薯产量最高,各施氮处理的薯块鲜重显著下降,与不施氮处理相比,施氮处理鲜薯产量降低16.92%～20.92%,两者呈极显著负相关。增施氮肥提高了济薯21的出干率,降低了甘薯收获指数,提高了薯块和茎叶含氮量与吸氮量。当施氮量为90 kg/hm2时,济薯21的出干率、薯块含氮量与吸氮量达最大值。在土壤肥力较高的条件下,施用氮肥虽然能促进济薯21对氮的吸收,但对产量的增加没有促进作用,反而会造成减产。

... 孙泽强等^[22]研究也表明, 不施氮肥处理下多用型甘薯济薯21的鲜薯产量最高, 施用氮肥后产量显著降低16 ...

... 孙泽强等^[22]研究指出施氮量为225 kg hm^-2时济薯21的收获指数由0 ...

2010

0.0

董晓霞, 孙泽强, 张立明, 王学君, 王庆美, 解备涛, 郑东峰. 山东省主要土壤类型甘薯肥料利用率研究山东农业科学, 2010, (11): 51-54

Dong X

, Sun Z

, Zhang L

, Wang X

, Wang Q

, Xie B

, Zheng D

. Fertilizer utilization efficiency of sweetpotato of in main types of soil in Shand ong province. Shand ong Agric Sci, 2010, (11): 51-54 (in Chinese with English abstract)

为了研究山东省主要土壤类型上甘薯生产的肥料当季利用率,在日照市、平阴县和山东省农业科学院试验基地进行了甘薯氮磷钾肥料利用率试验.结果发现:对于基础养分含量高的褐土,施肥使甘薯减产,CK处理的济薯22和济薯18获得了最高产量;对于基础养分含量低的褐土,NPK处理的济薯22获得了最高产量;而棕壤上,济薯18和济薯22获得最高产量的施肥处理分别为NPK和NK处理.济薯22对氮、磷和钾肥的当季利用率分别为16.39%～43.39%、4.95%～7.94%、负值～59.33%;济薯18对氮、磷和钾肥的利用率分别为负值～31.02%、负值～3.15%和负值～30.36%.济薯22形成1 000 kg鲜薯所吸收的N为4.36～5.77 kg、P2O5为1.76～2.24 kg、K2O为4.41～7.06 kg;济薯18形成1 000 kg鲜薯所吸收的N为6.30～7.98 kg、P2O5为2.75～2.96 kg、K2O为6.49～6.94 kg.

... 董晓霞等^[23]研究表明在基础养分含量高的褐土上CK处理的济薯22和济薯18的产量最高 ...

2015

0.0

宁运旺, 马洪波, 张辉, 汪吉东, 许仙菊, 张永春. 甘薯源库关系建立、发展和平衡对氮肥用量的响应. 作物学报, 2015, 41: 432-439

Ning Y

, Ma H

, Zhang

, Wang J

, Xu X

, Zhang Y

. Response of sweetpotato in source-sink relationship establishment, expand ing, and balance to nitrogen application rates. Acta Agron Sin, 2015, 41: 432-439 (in Chinese with English abstract)

The pot, field mini-plot, and field split-plot experiments were carried out to investigate sweetpotato roots morphology(RM), number of tuberous roots per plant(NTR), leaf area index(LAI), shoots biomass, roots biomass and ratio of top to root(T/R-value) at 30, 60, 90, and 120 days after planting(DAP). At the whole growth period (0–120 d), nitrogen application promoted shoots growth, but had different effects on roots growth. At the early growing stage (0–30 d), low nitrogen rate (NR, N21) promoted roots growth and differentiation, but proper NR(N11, N22, N31) and excessive NR(N12, N23, N32) apparently inhibited roots development, causing NTR to decrease by 29.3%–36.6%(or 1.3–2.0 per plant) ( P P P >0.05). At the late growth stage (60–120 d), excessive NR sustained shoots biomass growth, LAI and T/R at harvest reached 4.9–5.6 and 1.50–1.51, respectively, which were apparently higher than those (3.3–3.5 and 0.58–0.64) under the proper NR ( P P P P

以盆栽、田间微区和田间裂区试验分析不同氮肥用量对苏薯16(半直立株型)和苏薯11(匍匐株型)生长前期(0~30 d)、中期(30~60 d)和后期(60~120 d)根系形态、单株薯数、叶面积指数、茎叶生物量、根生物量和T/R值的影响。结果表明，在全生育期内，施氮对甘薯茎叶生长均有显著促进作用，但对根生长的影响各不相同。生长前期，低量施氮对根系生长和分化有促进作用，而适量和高量施氮则表现显著抑制作用，并使30 d时单株薯数显著降低29.3%~36.6%或1.3~2.0个( P P P >0.05)。生长后期，施氮过多时(N32处理)茎叶鲜重持续增加，到收获时叶面积指数和蔓薯比分别达4.9~5.6和1.50~1.51，显著高于适量施氮处理时的3.3~3.5和0.58~0.64( P P P P

... 宁运旺等^[24]研究表明, 甘薯生育后期库源平衡对氮肥较为敏感, 不施氮肥或过量施用氮肥会导致茎叶生长不足或过旺从而使库源失衡导致减产 ...

2007

0.0

宁堂原, 焦念元, 张民, 郑延海, 赵春, 安艳艳, 李增嘉. 不同品种组合下春夏玉米套作的氮素利用特征研究. 作物学报, 2007, 33: 1896-1901

Ning T

, Jiao N

, Zhang

, Zheng Y

, Zhao

, An Y

, Li Z

. Nitrogen use characteristic in maize relay-cropping system of different cultivars. Acta Agron Sin, 2007, 33: 1896-1901 (in Chinese with English abstract)

Three different cultivars, premature cultivars Luyuandan 14, medium cultivars Yedan 22 and late maturing cultivars Yedan 13, were chosen to study the effects of different maize cultivars on nitrogen (N) use characteristic and yield of relay-planted spring-sown and summer-sown maize compared with those of mono-planted. The results indicated that the N uptake of spring-sown maize was increased with longer growth duration. But when the longer growth duration cultivars of spring-sown maize with highest N uptake ability were used in relay-cropping, the N uptake by summer-sown maize were decreased obviously, which was not benefit to increase the annual yield. The N uptake efficiency (N accumulation in plant /N supplied, NUPE), N use efficiency (grain yield/N accumulation in plant, NUE) and N harvest index (N accumulation in grain/N accumulation in plant, NHI) were higher under relay-cropping than under sole cropping, while the N production efficiency (grain yield/N supplied, NPE) of relay cropping was between the range of spring-sown maize and summer-sown maize under sole cropping. Relay cropping of spring-sown maize with suitable N uptake ability and summer-sown maize with highest N uptake ability could enhance the advantages of the cropping system. The average land equivalent ratio for N yield of cropping system relay-planted with spring-sown maize of Luyuandan 14, Yedan 22, and Yedan 13 were 2.46, 1.63, and 2.04, respectively. While those for biomass yield were 1.91, 1.60, and 1.78, respectively. The relay cropping modes with higher N yield and biomass yield were Yedan 13/Yedan 22, Yedan 13/Yedan 13, and Luyuandan 14/Yedan 13. Compared with sole cropping maize, the relay-cropping system can get higher N productive ability and biomass yield by using more suitable cultivars.

选用玉米早熟品种鲁原单14、中熟品种掖单22和晚熟品种掖单13，以单作为对照，研究了品种对套作和单作条件下春、夏玉米氮素利用特征以及产量的影响。结果表明，单作和套作条件下，春玉米生长期的延长有利于其吸氮量的增加，但不利于夏玉米的氮素利用。套作处理的氮素吸收效率、氮肥生产效率和氮收获指数均高于单作，但氮素利用效率介于单作春玉米和单作夏玉米之间。当春玉米对氮素的竞争能力适中，夏玉米竞争能力强时，更利于套作体系氮素优势的充分发挥。与早熟、中熟、晚熟春玉米套作组合的氮吸收土地当量比平均分别为2.46、1.63和2.04；生物产量的土地当量比平均分别为1.91、1.603和1.78。但从全年氮素利用和生物产量看，较好的套作组合是掖单13/掖单22、掖单13/掖单13和鲁原单14/掖单13。与单作相比，春夏玉米套作显著提高了全年氮素生产力和生物产量，合理的品种选择有利于套作条件下玉米高产优质潜力的充分发挥。

... 氮素吸收效率可反映作物对介质中氮素的吸收能力^[25,26] ...

2012

0.0

... 氮素吸收效率可反映作物对介质中氮素的吸收能力^[25,26] ...

2008

0.0

董召娣, 左青松, 冷锁虎, 石剑飞, 孙家刚, 孙统庆. 施N水平对油菜杂交种及其亲本氮素利用效率的影响. 中国油料作物学报, 2008, 30: 366-369

Dong Z

, Zuo Q

, Leng S

, Shi J

, Sun J

, Sun T

. Effect of nitrogen application on nitrogen efficiency in hybrid rapeseed varieties and their parents. Chin J Oil Crop Sci, 2008, 30: 366-369 (in Chinese with English abstract)

通过测定不同施N水平下油菜杂交种及其亲本各器官的干物重和含N量,研究了施N水平对油菜杂交种及其亲本氮素利用效率的影响,结果表明:①油菜的氮素干物质生产效率(NUEp)、氮素籽粒生产效率(NUEg)以及氮素收获指数(NH I)均随施N水平的增加而显著降低。②不施氮肥条件下杂交种的NUEp和NUEg与其亲本相近,在施氮量为240和360 Kg/hm2条件下显著高于其亲本。③杂交种的NH I在不施N肥和360 Kg/hm2条件下与其亲本相近,而施N量为120、240 Kg/hm2时显著高于其亲本。④NUEg比NUEp和NH I更适合作为反映油菜N素效率高低的指标。

... 在一定施氮范围内, 由于生物量和植株含氮量的增加, 作物的氮素累计值随施氮量的增加而增加, 氮素利用效率和氮素收获指数均随着施氮量的增加而下降^[27,28] ...

2010

0.0

程建峰, 蒋海燕, 刘宜柏, 戴廷波, 曹卫星. 氮高效水稻基因型鉴定与筛选方法的研究. 中国水稻科学, 2010, 24: 175-182

Cheng J

, Jiang H

, Liu Y

, Dai T

, Cao W

. Methods for identification and screening of rice genotypes with high nitrogen efficiency. Chin J Rice Sci, 2010, 24: 175-182 (in Chinese with English abstract)

采用掺沙土培法,以10个氮效率存在显著差异的水稻基因型为材料,分析了6个氮水平下水稻拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期的氮吸收效率(NAE)、氮利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)的基因型差异,建立了氮高效水稻基因型鉴定与筛选的方法.结果表明,水稻NAE随氮水平增加先升后降,以中氮(0.177 g/kg,以纯N计)为最高;水稻NUE和NHI随氮水平增加而下降.水稻NAE随生育期推进而上升,水稻NUE的大小则为拔节期>抽穗期> 成熟期>孕穗期.基因型和氮水平对水稻NAE、NUE和NHI的影响达极显著水平,以氮水平影响最大,基因型次之.基因型×氮水平互作对NAE和 NUE的影响达极显著水平,而对NHI无显著影响.NAE和NUE的基因型差异均以拔节期最大,这一时期为水稻高NAE和NUE基因型鉴定与筛选的最佳时期.土培盆栽下,水稻高NAE、NUE和NHI鉴定与筛选的最适土壤有效氮含量分别为0.157 g/kg(拔节期)、低氮(拔节期)和0.277 g/kg(成熟期).