全 文 :中国生态农业学报 2012年 8月 第 20卷 第 8期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Aug. 2012, 20(8): 982−987
* 现代农业产业技术体系专项资金(CARS-11-B-15)、公益性行业专项(200903001-1-6)和 IPNI国际合作项目(JIANGSU-11)资助
** 通讯作者: 张永春(1966—), 男, 硕士, 研究员, 主要研究方向为作物养分管理。E-mail: yczhang66@sina.com
宁运旺(1966—), 男, 大学本科, 副研究员, 主要研究方向为植物营养。E-mail: ningyunwang460@sina.com
收稿日期: 2011-08-17 接受日期: 2012-04-18
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.00982
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*
宁运旺1,2 曹炳阁1,2 马洪波1,2 汪吉东1,2 张 辉1,2 许仙菊1,2 张永春1,2**
(1. 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所 南京 210014; 2. 农业部江苏耕地保育观测实验站 南京 210014)
摘 要 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<0.01, 余同), 对地下部分 NAV 影响较小(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。
关键词 滨海滩涂 甘薯 干物质积累 氮素效率 钾钠吸收
中图分类号: S13 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)08-0982-06
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
NING Yun-Wang1,2, CAO Bing-Ge1,2, MA Hong-Bo1,2, WANG Ji-Dong1,2, ZHANG Hui1,2,
XU Xian-Ju1,2, ZHANG Yong-Chun1,2
(1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2. Sci-
entific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Jiangsu), Ministry of Agriculture, Nanjing 210014, China)
Abstract Sweet potato (Ipomoea batatas) is a high energy crop with great potentials in the coastal areas in China. In order to de-
termine 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 < 0.01, but no significant correlation ex-
isted between NAR and root 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 < 0.01. However, significant negative correlation was noted among SR, CR, NUE, NHI, root and tuber DMA of sweet potato at P <
0.01. (4) There was significant positive correlation between K and Na uptake at P < 0.01; both of which increased with increasing
NARs. K and Na contents of aboveground tissues of sweet potato under N1 treatment were significantly higher than those under
第 8期 宁运旺等: 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 983
other treatments. However, K/Na ratio for the whole plant was not different among treatments. The study suggested that the optimum
NAR in sweet potato fields in coastal North Jiangsu Province was 60 kg(N)·hm−2.
Key words Coastal North Jiangsu Province, Sweet potato, Dry matter accumulation, Nitrogen efficiency, Potassium/sodium uptake
(Received Aug. 17, 2011; accepted Apr. 18, 2012)
中国沿海共有滩涂 220 万 hm2, 其中江苏约占
1/4[1], 尽管种稻淋盐已经成为滩涂利用与改良的有
效措施 [2−3], 但严重短缺的淡水资源已成为滩涂开
发的最大瓶颈[4]。中国是世界上最大的甘薯(Ipomoea
batatas)生产国, 生产面积和总产均居世界第一[5]。
甘薯耐旱、耐盐碱、耐瘠薄, 产量高、用途广、适
应性强, 是重要的能源作物[6−7]。我国地少人多, 在
粮食安全的压力下, 发展甘薯产业只能在“不与粮争
地”的原则下多利用存在土壤障碍的非耕地资源[8]。
因此, 在滩涂区发展甘薯产业有广阔的前景。
相对于其他作物, 对甘薯的施肥研究很少。已
有的研究表明, 甘薯是一种既耐瘠薄、又耐肥的块
根作物 , 满足其正常生长的氮素范围较宽 [9]; 但过
高的氮肥施用量使甘薯的光合产物向地下部分输送
减少, 降低干物质收获指数 [10]; 因此甘薯虽有较高
的氮肥需要量, 但是在贫瘠土壤上也能获得理想的
产量[10]。甘薯的适宜施氮量与气候、土壤和品种类
型有关, 如Hill等[11]报道美国Wisconsin甘薯适宜的
氮肥用量为 0~46 kg(N)·hm−2, 姚宝全等[12]通过 20多
个田间试验得出福建省甘薯的最佳经济氮肥施用量
为 134 kg(N)·hm−2。
盐渍障碍和氮素缺乏是滩涂区土壤的两个限制因
子[13], 在盐渍土壤上施肥量过大极易加重作物盐害[14]。
但尚少见有关滩涂区甘薯施肥的研究报道。本研究通
过比较不同氮肥用量对甘薯生长性状(蔓薯比、成活
率、商品率)、干物质积累、氮素效率(氮素累积值、
利用效率和收获指数)及钾钠吸收的影响, 以期为确定
苏北滩涂区甘薯生产适宜的氮肥施用量提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
本研究区域位于苏北沿海东台市的黄海原种场
(120°50′59″E, 32°57′59″N), 属暖温带向亚热带过渡
的季风气候, 年均气温 14.6 ℃, 年均降水 1 058.5 mm,
无霜期 213 d。0~20 cm土壤 pH 8.06, 有机质 5.8 g·kg−1,
碱解氮 37.35 mg·kg−1, 速效磷 7.35 g·kg−1, 速效钾
86.28 mg·kg−1; 20~40 cm 土壤 pH 8.36, 有机质 3.9
g·kg−1, 碱解氮 22.1 mg·kg−1, 速效磷 4.06 g·kg−1, 速效
钾 121.1 mg·kg−1。表层土壤含盐量季节性变化明显, 夏
季雨量充沛, 0~40 cm土壤电导率400.5~427.0 μS·cm−1,
含盐量 1.04~1.06 g·kg−1, 属轻度盐渍化土壤。
1.2 试验设计
单因素随机区组田间试验, 设 6 个氮水平, 分
别为 0 kg(N)·hm−2、60 kg(N)·hm−2、120 kg(N)·hm−2、
180 kg(N)·hm−2、240 kg(N)·hm−2和 300 kg(N)·hm−2。
小区面积 3 m×8 m, 四周设保护行, 4次重复。供试
品种为“徐薯 22 号”(淀粉型甘薯), 于 2010 年 6 月 3
日起垄移栽, 密度为 45 000株·hm−2, 10月 23日收获。
磷肥为 90 kg(P2O5)·hm−2, 钾肥为 120 kg(K2O)·hm−2。
氮磷钾肥料分别为尿素(含 N 46%)、过磷酸钙(含
P2O5 12%)和硫酸钾(含 K2O 50%)。肥料施用方式为
撒施后旋耕覆盖, 再起垄移栽。
1.3 样品采集与分析方法
甘薯栽插后 10 d调查成活率, 收获前每小区取中
间行连续的 6株甘薯植株全样, 并收获小区地上部分、
地下部分和块根产量。取样植株分地上部分和地下部
分称重后切碎、烘干、磨细, 留存分析氮磷钾钠含量。
土壤和植株的氮磷钾钠含量采用常规分析方法
测定[15], 有关参数的计算如下:
氮素累积值(nitrogen accumulation value, NAV, kg·hm−2)=
植株干物质积累总量×植株含氮量[16] (1)
氮素利用效率(nitrogen use efficiency, NUE, kg·kg−1)=
植株干物质产量/植株吸氮量[17] (2)
氮素收获指数(nitrogen harvest index, NHI)=
块根氮素吸收量/植株氮素吸收量[17] (3)
理论产量(theoretical yield, TY, kg·hm−2)=
NAV×NUE×NHI (4)
蔓薯比(vine to tuber ratio of dry weight, V/T)=
地上部分干物质产量/地下部分干物质产量[17] (5)
商品率(commodity rate, CR, %)=
块根干重×100/地下部分干重[18] (6)
1.4 数据处理
采用 SPSS 软件对数据进行统计分析, Microsoft
Excel 2003作图。
2 结果与分析
2.1 施氮量对甘薯干物质积累和生长性状的影响
2.1.1 干物质积累
表 1显示, 0~300 kg(N)·hm−2施氮量范围内, 甘
薯的干物质生产总量随着施氮量的增加而增加, 二
984 中国生态农业学报 2012 第 20卷
者呈极显著正相关(r=0.985 8**, P<0.01), 施氮 300
kg(N)·hm−2比不施氮甘薯干物质总量增加 29.2%。进
一步分析发现, 甘薯干物质生产总量的增加主要来
自地上部分干物质产量, 与施氮量呈极显著正相关
(r=0.993 0**, P<0.01), 施氮 300 kg(N)·hm−2比不施氮
增加 118.8%; 而地下部分干物质产量和块根干物质
产量(即收获部分产量)均以施氮 60 kg(N)·hm−2显著
高于其他处理, 施氮量大于 60 kg(N)·hm−2后地下部
分干物质产量和块根干物质产量均与施氮量呈极显
著负相关(r=−0.967 9**, P<0.01; r=−0.964 5**, P<0.01),
施氮 60 kg(N)·hm−2时甘薯地下部分和块根干物质产
量分别比不施氮显著增加 11.1%和 29.8%, 施氮 300
kg(N)·hm−2 时比不施氮甘薯地下部分干物质产量减
少 49.5%, 块根干物质产量减少 49.1%。
2.1.2 生长性状
甘薯的蔓薯比(V/T)是甘薯栽培中采取促控措施
的可靠依据, 它不仅能反映地上、地下部干物质的
分配状况, 也是表明地上地下部生长是否协调的指
标[18]。表 1 所示, 施氮 60 kg(N)·hm−2对甘薯的 V/T
值无影响, 施氮超过 60 kg(N)·hm−2后甘薯的 V/T值
与施氮量呈极显著正相关(r=0.991 5**, P<0.01), 施
氮 300 kg(N)·hm−2比不施氮处理 V/T 值增加 2.4 倍,
表明增施氮肥极大促进了光合产物向地上部分分配,
对形成块根不利。
甘薯成活率与施氮量呈极显著负相关(r=−0.992 2**,
P<0.01), 当施氮量达 120~300 kg(N)·hm−2时甘薯的
成活率显著降低, 施氮量达 300 kg(N)·hm−2 时甘薯
的成活率比不施氮降低了 16.8%(表 1)。
薯块膨大是甘薯根系形成层细胞不断分裂的结
果[19], 形成层细胞分裂后根据生长条件的不同可形
成块根(商品)、柴根(纤维根)和须根(未膨大根)[18]。
块根的干重占地下部分总干重的百分比称为甘薯的
商品率。表 1可见, 施氮 60 kg(N)·hm−2处理的商品
率显著高于其他处理, 当施氮量超过 60 kg(N)·hm−2
后甘薯的商品率也显著降低(r=−0.968 5**, P<0.01)。
2.2 施氮量对甘薯氮素效率的影响
2.2.1 氮素积累值(NAV)
0~300 kg(N)·hm−2 施氮量范围内, 甘薯的氮素
积累值(NAV, 甘薯吸收的氮素总量)随着施氮量的
增加而增加, 二者呈极显著正相关(r=0.972 7**, P<
0.01), 施氮量为 300 kg(N)·hm−2 时甘薯氮素积累值
比不施氮增加 114.6%(表 2)。进一步分析发现, 甘薯
吸收的氮素累积主要用于地上部分生长, 地上部分氮
素积累值与施氮量呈极显著正相关 (y=0.000 9x2+
0.071 1x+49.846, r=0.983 6**, P<0.01), 地下部分氮素
积累值变幅较小(y=0.018x+35.959, r=0.437, P>0.05,
图 1)。施氮量为 300 kg(N)·hm−2时甘薯地上部分氮素
积累值比不施氮增加 195.0%, 地下部分仅增加 8.5%。
表1 施氮量对甘薯干物质积累和生长性状的影响
Table 1 Effects of N application rate on dry matter accumulation and growth traits of sweet potato
干物质积累 Dry matter accumulation (kg·hm−2) 生长性状 Growth trait
施氮量
N application rate
[kg(N)·hm−2]
总量
Total
地上部分
Aboveground
地下部分
Underground
块根
Tuber
蔓薯比
Vince to tuber ratio
of dry weight
成活率
Survival ratio
(%)
商品率
Commodity rate
(%)
0 10 962±2 062d 4 707±1 036e 6 255±806b 4 366±652b 0.75±0.07e 99.3±1.0a 69.8±9.2b
60 12 435±2 446c 5 488±807d 6 947±699a 5 669±559a 0.79±0.10e 98.8±1.3ab 81.6±7.7a
120 12 276±2 210c 7 520±1 039c 4 756±1 202c 3 220±491c 1.58±0.09d 96.7±2.6abc 67.7±9.6bc
180 12 523±2 299bc 8 294±1 498b 4 229±664d 2 770±918d 1.96±0.05c 93.8±3.1c 65.5±4.5bc
240 13 537±2 180ab 9 343±1 763a 4 194±845d 2 621±299d 2.23±0.13b 85.5±4.7d 62.5±6.2bc
300 14 147±2 855a 10 299±2 047a 3 848±983d 2 224±667e 2.68±0.09a 82.6±3.5d 57.8±5.4c
同列中标注不同字母的数据在 0.05水平上差异显著。Values followed by different letters within a column are significantly different at 0.05 level.
表 2 施氮量对甘薯氮素效率的影响
Table 2 Effect of N application rate on N efficiency of sweet potato
施氮量
N application rate
[kg(N)·hm−2]
氮积累值
Nitrogen accumulation value
[kg(N)·hm−2]
氮利用效率
Nitrogen utilization efficiency
[kg·kg−1]
氮收获指数
Nitrogen harvest
index
理论产量
Theoretical yield
(kg·hm−2)
0 87.2±13.1d 125.7±21.0ab 0.35±0.04a 3 836±538b
60 97.2±20.4c 127.9±21.3a 0.36±0.04a 4 475±602a
120 107.1±23.6b 114.6±16.8bc 0.23±0.03b 2 823±493c
180 115.7±5.1b 108.2±15.5c 0.23±0.02b 2 879±447c
240 173.1±32.8a 78.2±12.0d 0.18±0.02c 2 437±362c
300 187.1±36.7a 75.6±11.5d 0.14±0.02d 1 980±285d
第 8期 宁运旺等: 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 985
图1 施氮量对甘薯地上、地下部分氮素吸收的影响
Fig. 1 Effect of N application rate on N uptake of
aboveground and underground of sweet potato
2.2.2 氮肥利用与分配
与不施氮比较, 施氮 60 kg(N)·hm−2对甘薯的氮
素利用效率(NUE, 吸收 1 kg氮所生产的干物质总量)
无影响, 施氮量超过 60 kg(N)·hm−2时, NUE显著降
低(r=−0.967 3**, P<0.01), 施氮量达 120~300 kg(N)·hm−2
时可降低 11.6%~69.2%(表 2)。
与不施氮比较, 施氮60 kg(N)·hm−2时对甘薯的氮素
收获指数(NHI, 收获部分块根氮素积累与植株总氮素积
累值的比值)也没有影响, 施氮量超过 60 kg(N)·hm−2时
NHI 也显著降低(r=−0.958 0**, P<0.01)。施氮量达
120~300 kg(N)·hm−2时可降低 36.1%~ 61.1%(表 2)。
2.2.3 甘薯理论产量(TY)
甘薯块根产量的形成同时与氮素积累、利用与分
配有关, 块根 TY结果显示, TY随着施氮量的增加呈先
增后减趋势, 并在施氮 60 kg(N)·hm−2时达到最高, 超
过 60 kg(N)·hm−2施氮量后 TY显著降低。表 2所示, 施
氮 60 kg(N)·hm−2比不施氮 TY 增加 16.7%, 施氮量达
120~300 kg(N)·hm−2时 TY可降低 35.7%~55.8%, 与表
1中实际收获块根干物质积累的变化趋势一致。
2.3 施氮量对甘薯钾钠吸收的影响
2.3.1 钾钠含量
施氮 60 kg(N)·hm−2时, 甘薯地上部分的钾钠含
量均达到最高值, 施氮超过 60 kg(N)·hm−2显著减少
了甘薯地上部分钾钠含量, 对地下部分钾钠含量没
有影响; 施氮量对甘薯地上及地下部分钾钠含量的
比值(K/Na)均无影响(表 3)。
2.3.2 钾钠吸收
0~300 kg(N)·hm−2 施氮量范围内, 施氮显著促
进了甘薯对钾钠的吸收, 施氮 60~300 kg(N)·hm−2比
不施氮增加钾吸收量 57.2~103.0 kg·hm−2, 增加钠吸
收量 26.1~56.8 kg·hm−2。随着施氮量增加, 甘薯对钾
钠的吸收同步增加, 钾钠吸收量之间的相关性达到
极显著水平(r=0.996 1**, P<0.01, 图 2)。
表 3 施氮量对甘薯钾钠含量和钾钠比的影响
Table 3 Effect of N application rate on K, Na content and K/Na of sweet potato
地上部分 Aboveground 地下部分 Underground 施氮量
N application rate [kg(N)·hm−2] K (%) Na (%) K/Na K (%) Na (%) K/Na
0 2.49±0.23b 1.52±0.11ab 1.64±0.15a 1.43±0.09a 0.98±0.07a 1.45±0.14a
60 2.99±0.26a 1.66±0.15a 1.80±0.20a 1.52±0.12a 1.03±0.06a 1.49±0.13a
120 2.64±0.15b 1.49±0.16bc 1.77±0.16a 1.59±0.14a 1.09±0.06a 1.46±0.17a
180 2.42±0.18b 1.38±0.13c 1.75±0.13a 1.48±0.09a 1.05±0.09a 1.41±0.12a
240 2.45±0.27b 1.44±0.09bc 1.70±0.17a 1.46±0.08a 1.07±0.10a 1.36±0.10a
300 2.44±0.13b 1.43±0.18bc 1.71±0.09a 1.50±0.13a 1.11±0.15a 1.36±0.15a
图 2 不同施氮量[kg(N)·hm−2]对甘薯钾、钠吸收的影响
Fig. 2 Effect of N application rate [kg(N)·hm−2] on K and Na
uptakes of sweet potato
3 讨论与结论
3.1 甘薯的抗盐碱能力
苗期是作物生长过程中对环境胁迫比较敏感的
时期[20], 甘薯栽插后从茎节腋芽或基部剪口愈伤处
长出的吸收根可不断从土壤中吸收水分以满足甘薯生
长的需要[18]。在整个土壤−植物−大气连续体(SPAC)
内, 水分总是从高水势的地方运动到低水势的地方[21],
盐渍土壤中由于土壤水势较低[22]使植物本身存在吸
水障碍, 施肥后土壤水势随着土壤溶液中离子浓度
增加进一步降低, 当土壤水势低于薯苗细胞水势时,
986 中国生态农业学报 2012 第 20卷
薯苗不能从土壤中吸收水分, 就会造成死苗。本研
究中, 不施肥时甘薯的成活率在 99%以上, 施氮 60
kg(N)·hm−2 时对甘薯的成活率无影响, 但当氮肥用
量超过 60 kg(N)·hm−2时, 甘薯的成活率显著降低。
表明在苏北滩涂围垦区轻度盐渍化土壤中种植甘薯
时, 施氮量不宜超过 60 kg(N)·hm−2。
钾是植物的必须元素之一, 由于钠和钾水合离
子半径相似, 因此盐胁迫下过多的钠会影响钾的正
常吸收 , 钾钠比失调 , 并造成离子毒害 , 严重影响
作物的生长、产量和品质[23−25]。因此钾钠比常用于
盐渍土壤中作物正常生长的一项判定指标。与其他
作物在盐碱胁迫下选择性吸收或运输钾不同 [26−27],
本研究中甘薯的钾钠吸收量随施氮量的增加同步增
加, 对钾、钠的吸收量分别达 207~310 kg·hm−2 和
133~190 kg·hm−2, 但对钾钠比无影响, 表明甘薯是
一种抗盐碱能力较强的作物, 长期种植能起到降低
土壤含盐量、改良土壤的作用。值得注意的是, 当
施氮量为 60 kg(N)·hm−2时, 甘薯地上部分钾钠含量
和块根产量均显著高于其他处理。由于甘薯属于喜
钾作物, 以上结果表明, 钠可能代替钾的部分生理
功能, 钠的吸收不仅没有影响甘薯生长, 还可能有
利于甘薯块根产量的形成, 这在以往研究中也有类
似报道[28−29]。而当施氮量超过 60 kg(N)·hm−2时, 甘
薯地上部分钾钠含量显著下降, 可能与地上部分干
物质产量随施氮量增加而显著增加带来的稀释效应
有关。
3.2 氮素营养对甘薯同化物分配的影响
地上茎叶与地下块根的协调生长是甘薯获得高
产的关键[18]。甘薯整个生育期有 2 个明显的生长阶
段, 前期以茎叶生长为主, 茎叶封垄后逐步转为以
块根膨大生长为主。甘薯的茎叶生长与块根膨大相
互作用、相互制约, 充分的茎叶生长是光合作用和
块根产量形成的保证, 茎叶生长过旺又会消耗过多
的光合产物从而影响块根产量。
氮肥对甘薯的茎叶生长与块根膨大有显著影
响。当施氮量超过一定限度时, 块根膨大受到制约,
块根产量开始下降[9−10]。这在许多收获籽粒的作物
如水稻、油菜等都会出现, 尤其在生长阶段区分特
别明显的棉花、马铃薯等作物上表现突出[30−31]。本
研究条件中当施氮量超过 60 kg(N)·hm−2时, 甘薯的
地上茎叶干物质产量增加, 地下部分和实际收获的
块根干物质产量下降, 蔓薯比增加, 商品率下降。因
此, 在苏北滩涂围垦区轻度盐渍化土壤种植甘薯时,
施氮量以 60 kg(N)·hm−2为宜。
3.3 甘薯的氮素效率
氮积累值 (NAV)、利用效率 (NUE)和收获指数
(NHI)是形成作物理论产量的 3 个基本因数, 任意一
个因数的不足将对作物产量产生影响。对大多数作
物而言, 养分的吸收、利用和分配指标之间很难达
到一致 , 吸收效率高的基因型不一定利用效率高 ,
吸收效率与利用效率同时较高的基因型不一定收获
指数高, 而且这些指标之间的差异与土壤养分状况
(施肥水平)有关[32]。在一定施氮量范围内, 由于生物
量和植株含氮量的增加 , 作物的氮积累值(NAV)随
施氮量增加而增加 , 利用效率 (NUE)和收获指数
(NHI)随施氮量增加而下降 [33−34]。本研究表明 , 在
0~300 kg(N)·hm−2 施氮量范围内, 甘薯的生物产量
增加了 29.2%, 植株含氮量在施氮量超过 60
kg(N)·hm−2后显著增加了 11.5%~69.2%。因此甘薯的
氮素积累值与施氮量呈极显著正相关, 而氮利用效
率在施氮量超过 60 kg(N)·hm−2时显著降低。由于施
氮量超过 60 kg(N)·hm−2后增加的氮素积累主要分布
于甘薯的非收获部位(地上部分), 氮收获指数(NHI)
也在施氮量超过 60 kg(N)·hm−2后显著降低。理论产
量 (NAV×NUE×NHI)结果表明 , 在施氮量超过 60
kg(N)·hm−2时甘薯的块根产量显著降低。因此, 氮素
效率计算的理论产量分析结果也表明, 在苏北滩涂
围垦区轻度盐渍化土壤中种植甘薯时, 施氮量以 60
kg(N)·hm−2为宜。
综上所述, 对氮肥用量对甘薯的干物质积累、
生长性状、氮素效率和钾钠吸收的影响分析结果表
明, 在苏北滩涂围垦区轻度盐渍化土壤中, 种植甘
薯的适宜施氮量为 60 kg(N)·hm−2。
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