氮水耦合对甘薯生长发育及产量的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.12.005

摘要/Abstract

摘要： 采取二因素裂区设计，设置3个灌溉量（50、100、150 mm，记为W0、W1、W2）和4个施氮量（0、90、180、300 kg /hm2，记为N0、N1、N2、N3），研究不同氮水条件对甘薯叶面积指数、干质量、产量及水肥利用率的影响，以期为甘薯生产中水肥调控措施的选择提供理论依据。结果表明，各生育时期甘薯叶面积指数、地上部干质量、总干质量均随着灌溉量和施氮量的增加而增加。各生育时期甘薯块根干质量、单株结薯数、单个薯块平均质量、产量均随着灌溉量的增加而增加，随着施氮量的增加先增加后降低，以W2N2处理最优，其产量达48 828.30 kg/hm²，显著高于其他氮水处理。甘薯水分利用效率随着灌溉量的增加而降低，随着施氮量的增加先增加后降低，以N2处理最高。氮肥农学利用率随着灌溉量的增加先增加后趋于平稳，W1和W2处理均较高，两者差异不显著；随着施氮量的增加而降低。综合考虑，甘薯最佳氮水处理为施氮量180 kg/hm²、灌溉量150 mm。

关键词: 甘薯, 氮水耦合, 叶面积指数, 干物质积累, 产量

Abstract: Two‐factor split plot design was adopted，three irrigation rates（50，100，150 mm，named as W0，W1，W2，respectively）and four nitrogen rates（0，90，180，300 kg/ha，named as N0，N1，N2，N3，respectively）were set，and the effects of different nitrogen and water conditions on leaf area index，dry matter accumulation，yield and water and fertilizer use efficiencies of sweet potato were studied，so as to provide a theoretical basis for the selection of water and fertilizer measures in sweet potato production.The results showed that the leaf area index，dry aboveground weight and total dry weight of sweet potato increased with the increase of irrigation amount and nitrogen rate at each growth stage.The dry tuberous root weight，the number of tubers per plant，the average weight per tuber and yield of sweet potato increased with the increase of irrigation amount，and increased first and then decreased with the increase of nitrogen rate.W2N2 treatment was the best，the yield of which was 48 828.30 kg/ha，significantly higher than that of other treatments.The water use efficiency of sweet potato decreased with the increase of irrigation amount，and increased first and then decreased with the increase of nitrogen rate，N2 treatment was the best. Agronomic efficiency of nitrogen increased first and then maintained stable with the increase of irrigation amount，W1 and W2 treatments were higher，the difference between the two treatments was not significant；agronomic efficiency of nitrogen decreased with the increase of nitrogen rate.By comprehensive consideration，the optimum nitrogen and water combination was 180 kg/ha of N and 150 mm of water for sweet potato production.

Key words: Sweet potato, Nitrogen‐water coupling, Leaf area index, Dry matter accumulation, Yield

中图分类号:

S531

权宝全, 任杰成, 赵吉平, 郭鹏燕, 许瑛. 氮水耦合对甘薯生长发育及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(12): 39-47.

QUAN Baoquan, REN Jiecheng, ZHAO Jiping, GUO Pengyan, XU Ying. Effects of Nitrogen and Water Coupling on Growth and Yield of Sweet Potato[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2021, 50(12): 39-47.

图/表 5

参考文献

［1］孙艳丽，李庆鹏，孙君茂.鲜甘薯淀粉加工工艺现状分析及其建议［J］.中国食物与营养，2009（4）：25‐27.
SUN Y L，LI Q P，SUN J M.Analysis and suggestions on processing technology of fresh sweet potato starch［J］.Food and Nutrition in China，2009（4）：25‐27.
［2］朱兆良，金继运.保障我国粮食安全的肥料问题［J］.植物营养与肥料学报，2013，19（2）：259‐273.
ZHU Z L，JIN J Y.Fertilizer use and food security in China［J］.Plant Nutrition and Fertilizer Science，2013，19（2）：259‐273.
［3］汤宏，王建伟，李向阳，等.水氮耦合对烤烟生长、产量和品质的影响［J］.灌溉排水学报，2019，38（6）：17‐24.
TANG H，WANG J W，LI X Y，et al.The effect of water‐nitrogen coupling on growth，yield and quality of flue‐cured tobacco［J］.Journal of Irrigation and Drainage，2019，38（6）：17‐24.
［4］张明生，谢波，戚金亮，等.甘薯植株形态、生长势和产量与品种抗旱性的关系［J］.热带作物报，2006，27（1）：39‐43.
ZHANG M S，XIE B，QI J L，et al.Relationship of drought resistance of sweet potato with its plant type，growth
vigour and yield under water stress［J］.Chinese Journal of Tropical Crops，2006，27（1）：39‐43.
［5］肖利贞. 土壤干旱对甘薯生育及产量的影响［J］.华北农学报，1995，10（2）：106‐110.
XIAO L Z.Influence of soil aridity on the growth，development and yield of sweet potato ［J］.Acta Agriculturae Boreali‐sinica，1995，10（2）：106‐110.
［6］张静，刘伟泉，夏厚强，等.持续土壤干旱对甘薯光合性能及产量的影响［J］.江苏师范大学学报（自然科学版），2019，37（2）：21‐25.
ZHANG J，LIU W Q，XIA H Q，et al.Effects of soil drought stress on photosynthesis and yield of sweet potato
［J］.Journal of Jiangsu Nourmal University（Natural Science Edition），2019，37（2）：21‐25.
［7］PARDALE J R，YAMAUCHI A.Regulation of root development in sweet potato and cassava by soil moisture during their establishment period［J］.Plant and Soil，2003，255：201‐208．
［8］范建芝，井水华，段成鼎，等.氮肥不同用量对甘薯生长及产量的影响［J］.山东农业科学，2015，47（6）：67‐69.
FAN J Z，JING S H，DUAN C D，et al.Effects of different nitrogen application rates on growth and yield of sweet

potato［J］.Shandong Agricultural Sciences，2015，47（6）：67‐69.

［9］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［J］.华北农学报，2014，29（6）：189‐194.
GAO L Y，FANG Z G，SHI Y X.Effects of nitrogen application on yield，quality and nitrogen utilization of fresh‐eating sweet potato［J］.Acta Agriculturae Boreali‐Sinica，2014，29（6）：189‐194.
［10］李长志，李欢，刘庆，等.干旱胁迫后供水与施氮对甘薯生长与产量的影响［J］.江苏师范大学学报（自然科学版），2016，34（4）：29‐32.
LI C Z，LI H，LIU Q，et al.Effects of water supply and nitrogen application on growth and yield of sweet potato
after drought stress［J］.Journal of Jiangsu Normal University（Natural Science Edition），2016，34（4）：29‐32.
［11］王留梅，毛守民，潘明华，等.甘薯叶面积系数田间速测方法初探［J］.中国农学通报，2001，17（6）：82，90.
WANG L M，MAO S M，PAN M H，et al.Preliminary study on field rapid measurement method of leaf area coefficient of sweet potato［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2001，17（6）：82，90.
［12］文雅，周培，张忠雪，等.施氮和灌溉互作对垂穗披碱草生物量及构成要素的影响［J］.草业科学，2020，37（2）：330‐338.
WEN Y，ZHOU P，ZHANG Z X，et al.Effects of irrigation quantity and nitrogen application rate on Elymus nutans
biomass and its components［J］.Pratacultural Science，2020，37（2）：330‐338.
［13］PANDEY R K，MARANVILLE J W，CHETIMA M M.Deficit irrigation and nitrogen effects on maize in a Sahelian environment ［J］.Agricultural Water Management，2000，46（1）：15‐27.
［14］郭丙玉，高慧，唐诚，等.水肥互作对滴灌玉米氮素吸收、水氮利用效率及产量的影响［J］.应用生态学报，2015，26（12）：3679‐3686.
GUO B Y，GAO H，TANG C，et al.Response of water coupling with N supply on maize nitrogen uptake，water
and N use efficiency，and yield in drip irrigation condition［J］.Chinese journal of Applied Ecology，2015，26（12）：3679‐3686.
［15］吴海卿，杨传福，孟兆江，等.以肥调水提高水分利用效率的生物学机制研究［J］.灌溉排水，1998，17（4）：6‐10.
WU H Q，YANG C F，MENG Z J，et al.A study on biological mechanism of raising water use efficiency by suitable application of fertilizers［J］.Journal of Irrigation and Drainage，1998，17（4）：6‐10.
［16］尚文彬，张忠学，郑恩楠，等.水氮耦合对膜下滴灌玉米产量和水氮利用的影响［J］.灌溉排水学报，2019，38（1）：49‐55.
SHANG W B，ZHANG Z X，ZHENG E N et al.Nitrogen‐water coupling affects nitrogen utilization and yield of film‐mulched maize under drip irrigation［J］.Journal of Irrigation and Drainage，2019，38（1）：49‐55.
［17］权宝全，吕瑞洲，王贵江.不同施氮量对甘薯生长发育及产量的影响［J］.东北农业科学，2019，44（6）：14‐17.
QUAN B Q，LÜ R Z，WANG G J.Effects of different nitrogen application rates on growth and yield of sweet potato［J］.Journal of Northeast Agricultural Sciences，2019，44（6）：14‐17.
［18］陈晓光，丁艳锋，唐忠厚，等.氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响［J］.植物营养与肥料学报，2015，21（4）：979‐986.
CHEN X G，DING Y F，TANG Z H，et al.Suitable nitrogen rate for storage root yield and quality of sweet potato［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizer，2015，21（4）：979‐986.
［19］山仑，陈培元.旱地农业生理生态基础［M］.北京：科学出版社，1998．
SHAN L，CHEN P Y.Physiological and ecological basis of dryland agriculture［M］.Beijing：Science Press，1998.
［20］刘锁云，陈磊庆，胡廷会，等.水氮耦合对燕麦光合特性的影响［J］.西北农业学报，2013，22（1）：60‐67．
LIU S Y，CHEN L Q，HU T H，et al.Effects of water‐nitrogen coupling on photosynthetic characteristics of oat［J］.Acta Agriculturae Boreali‐Occidentalis Sinica，2013，22（1）：60‐67．
［21］马旭，尹娟. 不同灌水处理对马铃薯光合性能和产量的影响［J］.节水灌溉，2013（8）：22‐24，27．
MA X，YIN J.Effects of different irrigation modes on photosynthetic capacity and yield of potato［J］.Water Saving Irrigation，2013（8）：22‐24，27．
［22］郑顺林，李国培，袁继超，等.施氮水平对马铃薯块茎形成期光合特性的影响［J］.西北农业学报，2010，19（3）：98‐103．
ZHENG S L，LI G P，YUAN J C，et al.Effect of nitrogen application levels on photosynthetic characteristics at the tuber formation stage in Solanum tuberosum L.［J］.Acta Agriculturae Boreali‐Occidentalis Sinica，2010，19（3）：98‐103．
［23］朱云集，李国强，郭天财，等.不同供氮条件下施硫对冬小麦光合特性及籽粒产量的影响［J］.水土保持学报，2007，21（2）：142‐146．
ZHU Y J，LI G Q，GUO T C，et al.Effects of sulfur on photosynthesis characteristics and grain yield of winter
wheat under different nitrogen application rate［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2007，21（2）：142‐146．
［24］李蕾，王会文，HAFEEZ Noor，等.施氮量对不同冬小麦品种表层根系特性及物质生产形成的影响［J］.山西农业科学，2021，49（5）：591‐598.
LI L，WANG H W，HAFEEZ N，et al.Effects of nitrogen application rate on superficial roots characteristics and
matter production of different winter wheat varities［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2021，49（5）：591‐598.
［25］陈梦妮，李永山，王慧，等.不同施氮量对棉花花铃期的生长特性与产量及经济效益的影响［J］.山西农业科学，2021，49（4）：449-454.
CHEN M N，LI Y S，WANG H，et al.Effects of different nitrogen rates on growth characteristic at flowering‐boll
stage，yield and economic benefit of cotton［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2021，49（4）：449‐454.
［26］李林燕，王宏庭，赵萍萍，等.施氮量对山西2个马铃薯品种产量和收益的影响［J］.山西农业科学，2019，47（12）：2139‐2144.
LI L Y，WANG H T，ZHAO P P，et al.Effect of nitrogen fertilization application on yield and economic return of
two potato cultivars in Shanxi Province［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2019，47（12）：2139‐2144.
［27］吴荣华，庄克章，张春艳，等.施氮量与密度对京农科728生长发育及产量的影响［J］.山西农业科学，2019，47（11）：1921‐1924.
WU R H，ZHUANG K Z，ZHANG C Y，et al.Effects of nitrogen fertilizer application rate and density on growth
and yield of maize Jingnongke 728［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences， 2019， 47 （11）：1921‐1924.
［28］徐岩.水肥耦合对日光温室生菜生育及土壤环境的影响研究［D］.长春：吉林大学，2011.
XU Y.Studies on effect of water and fertilizer coupling on growth development and soil environment of lettuce
in solar‐greenhouse［D］.Changchun：Jilin University，2011.
［29］周萍，庄丽，徐红军，等.水肥运筹对滴灌春小麦保护酶活性及产量的影响［J］.麦类作物学报，2013，33（3）：561‐565.
ZHOU P，ZHUANG L，XU H J，et al.Effects of irrigation and fertilizer application on protection enzyme activity and yield of spring wheat under drip irrigation［J］.Journal of Triticeae Crops，2013，33（3）：561‐565.
［30］申慧勇，赵建武，王玉斌.不同水肥条件对冬小麦千粒质量的影响［J］.山西农业科学，2019，47（9）：1577‐1580.
SHEN H Y，ZHAO J W，WANG Y B.Effect of different water and fertilizer conditions on the 1 000‐grain quality
of winter wheat［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2019，47（9）：1577‐1580.

[1]	樊一凡, 张艳艳, 王艺媚, 李俊周, 杜彦修, 孙红正, 彭廷, 赵全志, 张静. 不同播期温光条件对籼稻产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 17-27.
[2]	杜雪丽, 柯璐瑶, 柳展, 代明珠, 周宇, 李剑兴, 徐玖亮. 叶面喷施镁对紫米产质量、花青素及代谢物含量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 28-36.
[3]	徐春燕, 张倩, 王雅娴, 王红雨, 盛开, 王宜伦. 商品有机肥对砂质潮土理化性状、冬小麦产量及养分积累的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 56-64.
[4]	刘亚军, 王文静, 李敏, 胡启国, 刘广卿, 孙喜云, 储凤丽. 甘薯不同轮作模式对土壤有机碳组分及碳转化酶活性的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 65-74.
[5]	杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 22-31.
[6]	马仲炼, 龚健福, 马永翠, 田虹, 刘德福, 杨顺强. 外源褪黑素对苦荞生理特性、产量及品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 41-47.
[7]	孔凡丹, 周利军, 郑美玉, 张作合, 杨则已, 吴娟. 秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 87-95.
[8]	鲁晓民, 郭书磊, 张新, 魏良明, 张前进, 曹丽茹, 刘海静, 邓亚洲, 张震, 王振华. 不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 44-55.
[9]	连延浩, 杜飞波, 薛博, 王志强, 任永哲, 林同保, 李森. 垄作结合一次性施肥对冬小麦氮素利用及经济效益的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 56-65.
[10]	徐丽娜, 安治良, 陈士林, 张怀胜, 进茜宁, 王平喜. 种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 11-17.
[11]	赵立尚, 王香生, 高楠楠, 韩鹏彬, 李杰, 任永哲, 林同保, 王志强, 连延浩. 2 种基因型小麦间作对籽粒灌浆特性及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 18-25.
[12]	解文孝, 姜秀英, 吕军, 潘争艳, 韩勇, 王庆新, 李建国. 不同叶位功能叶片对不同穗型水稻籽粒灌浆特性及稻米品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 36-44.
[13]	张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超. 有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 87-95.
[14]	豆丹丹, 孙建军, 王德新, 郭玉玺, 郭新海, 丁超明. 播期对早中稻产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 12-23.
[15]	陈涵, 胡慧云, 程建峰, 黄英金, 毛晓嵘, 徐小明, 曾研华. 不同基因型甘薯块根自然富集元素能力的差异性[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 24-39.