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摘要：研究甘薯生长前期、生长中期苏薯14和徐薯28的N、P、K养分分配特性，设4个处理，分别为缺N、缺P、缺K、对照（不施肥），4次重复，从甘薯栽插成活到1个月取第一次植株样，为前期，再1个月取第二次植株样，为中期，每次取样将植株样分为叶、茎、柄、细根、膨大根5个部分，烘干消煮，分析甘薯N、P、K养分含量。结果表明：生长前期到生长中期，苏薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部转移，苏薯14 N元素转移量高于徐薯28，P、K元素转移量低于徐薯28。甘薯地上部N、P、K元素含量减少，地下部N、P、K元素含量增加，表明甘薯前期养分主要供地上部生长，中期养分主要供地下部生长。
关键词：甘薯；营养元素；前中期生长；养分分配
中图分类号：S531.06 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0155-03
N、P、K为作物生长必需的营养元素，对于作物生长发育极其重要。在作物生产中，关于N、K营养的吸收利用与分配也是研究热点[1-6]。有关水稻、玉米、小麦、棉花、油菜养分N、P、K吸收规律研究已有很多报道[7-10]，而对甘薯的研究则很少。甘薯淀粉含量高，增产潜力大，营养价值高，既是一种关乎粮食安全的作物，也是一种能源作物；同时甘薯具有适应性广、对环境要求低、从移栽到产量形成需要的时间短、对逆境适应性强等特点[11]。甘薯生长前期和中期是甘薯膨大的关键时期[12]，N、P、K等营养元素的缺乏会造成甘薯代谢紊乱，会影响地上部茎叶的生长状况及块根膨大。本试验选择在大田生产条件下，比较生长性状相差较大的2个甘薯品种，分析缺N、缺P、缺K条件下的甘薯前期、中期养分吸收分配状况，以期为甘薯生产中合理施用N肥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
田间小区试验在江苏省农业科学院六合基地进行，供试土壤为江苏省南京地区典型的马肝土，pH 值6.5，有机质含量为1.39%，速效N含量为107.31 mg/kg，有效P含量为1215 mg/kg，速效K含量为184.93 mg/kg。根据全国第二次土壤普查养分分级标准，供试土壤为含N量、含P量中等，含K量高的土壤。试验处理为肥料处理，缺N（施P肥 K肥，-N）、缺P（施N肥 K肥，-P）、缺K（施N肥 P肥，-K）、对照（施N肥 P肥 K肥），N肥、P肥、K肥分别为尿素、普通过磷酸钙、硫酸钾，施用量分别为90、75、150 kg/hm2。供试的2个甘薯品种分别为苏薯14、徐薯28。4次重复，32个小区，随机排列，每小区面积为4 m×8 m=32 m2。
1.2 取样
甘薯移栽满1月后取样，为甘薯生长前期，再过1个月后取样，为甘薯生长中期，再过2个月收获测产。在固定重复的取样行顺次取样，每次取3株，带回实验室后将甘薯植株分为茎、葉、柄、细根、膨根，称鲜质量，然后烘干、磨细，留存分析全N、全P、全K含量。
1.3 方法
采用H2SO4-H2O2消煮、凯氏定氮法测定植株全N含量，采用钼锑抗比色法测定植株全P含量，采用火焰光度法[14]测定植株全K、全Na含量。
1.4 数据分析与处理
采用Excel 2003和 SPSS.17 软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 NPK缺乏对甘薯生长前期各器官NPK含量分布的影响
从表1可以看出，从第一次取样的甘薯各部分含N量看，-N处理下苏薯14叶、柄、茎、膨根、细根含N量均显著低于CK，与CK相比分别降低19.44%、24.99%、33.96%、4689%、33.58%；-P和-K处理下甘薯叶、柄、茎、细根含N量与CK相比均未达到显著水平。-P处理下苏薯14柄、茎、膨根的含P量显著低于CK，与CK相比分别降低2577%、26.95%、31.63%；-N和-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含P量与CK相比均未达到显著水平；从含K量上看，-N、-P、-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根含K量与CK相比均未达到显著水平，但-N处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含K量显著高于-K处理，分别升高2029%、3344%、37.65%、44.85%、37.44%。-N处理下徐薯28叶、柄、茎、膨根、细根含N量显著低于CK，同时-N处理下甘薯柄、茎、膨根、细根的含N量显著低于-K处理；-N和-K 处理下甘薯地上部叶、柄、茎含P量显著高于-P和CK处理；-P和-K处理下甘薯细根含P量显著低于CK；-K处理下甘薯叶、柄、细根含K量显著低于CK。
表2同。
苏薯14生长前期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，-N、-P处理下膨根N含量最少，-K处理下细根N含量最少；-N、-P、-K处理下叶部P含量最多，细根P含量最少；-N、-P、-K处理下茎部K含量最多，细根K含量最少。徐薯28生长前期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K处理下叶部P含量最多，细根P含量最少；-N、-P、-K处理下柄部K含量最多，细根K含量最少。苏薯14的地上部（茎、叶、柄）平均N含量为48.44 g/kg，地下部（膨根、细根）的平均N含量为25.26 g/kg；地上部P平均含量为4.07 g/kg，地下部P平均含量为3.14 g/kg；地上部K平均含量为27.99 g/kg，地下部的K平均含量为14.75 g/kg。徐薯28地上部N平均含量为41.96 g/kg，地下部N平均含量为21.95 g/kg；地上部P平均含量为4.04 g/kg，地下部P平均含量为2.86 g/kg；地上部K平均含量为32.88 g/kg，地下部K平均含量为16.09 g/kg。
2.2 NPK缺乏对甘薯生长中期各器官NPK含量分布的影响 從表2可以看出，-N处理下苏薯14叶、膨根、细根含N量显著低于CK，与CK相比分别降低25.77%、43.95%、2664%；-K处理下苏薯14地下部膨根、细根的含N量显著低于CK，分别降低44.09%、27.41%；-P处理下苏薯14叶、柄、茎的含P量显著低于CK，与CK相比分别降低29.92%、18.56%、10.89%；-K处理下甘薯地下部柄、茎、膨根含P量显著低于CK；-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含K量均显著低于CK。各处理下徐薯28地上部叶、茎、柄含N量与CK相比均未达到显著水平；-P处理下徐薯28地上部叶、柄、茎含P量均显著低于CK；-K处理下徐薯28叶、柄、茎、膨根、细根含K量均显著低于CK。
苏薯14生长中期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K处理下茎部P含量最多；-N、-P处理下叶部P含量最少；-K处理下膨根P含量最少；-N、-P、-K处理下茎部K含量最多，膨根K含量最少。徐薯28生长中期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；茎部P含量最多，膨根P含量最少；茎部K含量最多，膨根K含量最少。综合来看，苏薯14的地上部（茎、叶、柄）、地下部（膨根、细根）平均N含量分别为25.26、36.85 g/kg；地上部、地下部平均P含量分别为3.14、3.60 g/kg；地上部、地下部平均K含量分别为14.75、21.37 g/kg。徐薯28地上部、地下部平均N含量分别为21.95、31.96 g/kg；地上部、地下部平均P含量分别为2.86、3.45 g/kg；地上部、地下部平均K含量分别为1609、24.48 g/kg。
2.3 NPK缺乏对甘薯生长前期到生长中期各器官NPK含量分布变化的影响
-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28生长前期N含量分布没有变化，N主要分布在叶部，膨根最少；生长中期N含量分布也没发生变化，主要分布在叶部，膨根最少。-N、-P、-K处理下，苏薯14生长前期K含量主要分布在茎部，细根最少；生长中期K含量仍然主要在茎部，膨根最少。-N、-P、-K处理下，徐薯28 K含量主要分布在柄部，细根最少；生长中期却主要在茎部，膨根最少。生长前期到生长中期，苏薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部转移，苏薯14 N转移量高于徐薯28，P、K转移量低于徐薯28。
3 结论与讨论
目前，关于不同甘薯品种植株体内N、P、K含量以及甘薯生长前期、生长中期叶、柄、茎、膨根、细根中N、P、K分配规律研究很少，大多研究报道集中在N、P、K等外源肥料因素对甘薯植株生长发育以及块根形成与膨大的影响方面[14-18]。Osaki 等利用76年长期缺N、缺P、缺K的土壤进行甘薯田间试验结果表明，缺N可显著降低甘薯植株各器官N素含量，但对根系含N量的影响不显著，同时增加P的吸收；减P处理虽可降低植株各器官含P量，但影响并不显著；缺K条件下，甘薯各器官的K素含量均显著减少[19]。本研究结果表明，缺N处理下，甘薯生长前期、生长中期可显著降低2个甘薯品种植株各器官N素含量，这与前人研究结论[20]一致。缺P处理下苏薯14生长前期各器官P含量均降低。
宁运旺等研究表明，-N、-P、-K处理下甘薯生长前期叶片N含量最高，柄最低；根部P含量最高，柄最低；茎部K含量最低，根部最高[21]。本研究结果表明，-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28 N元素主要分布在叶部，根部最少；苏薯14和徐薯28 P元素主要分布在叶部，根部最少。之所以与前人研究结论不同，可能与试验基质不同有关。-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28生长中期N元素主要分布在叶部，根部最少；苏薯14与徐薯28 K元素主要分布在茎部，根部最少。生长前期到生长中期，苏薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部转移，苏薯14 N元素转移量高于徐薯28，P、K元素转移量低于徐薯28。甘薯地上部N、P、K元素含量减少，地下部N、P、K元素含量增加，表明甘薯前期养分主要供地上部生长，中期养分主要供地下部生长。甘薯生长前期-N、-P、-K处理下苏薯14 K元素主要分布在茎部，徐薯28 K元素主要分布在柄部；甘薯生长中期-N、-P处理下，苏薯14叶部P含量最少，徐薯28膨根P含量分布最少。甘薯地上部N、P、K含量减少，地下部N、P、K含量增加，表明前期的养分主要供地上部生长，中期养分主要供地下部生长，说明前期基肥对地上部生长的重要性，中期养分对甘薯膨大的意义重大。
参考文献：
[1]Przulj N，Momcilovic V. Genetic variation for dry matter and nitrogen accumulation and translocation in two-rowed spring barley Ⅱ. nitrogen translocation[J]. European Journal of Agronomy，2001，15（4）：255-265.
[2]Martre P，Porter J R，Jamieson P D，et al. Modeling grain nitrogen accumulation and protein composition to understand the sink/source regulations of nitrogen remobilization for wheat[J]. Plant Physiology，2003，133（4）：1959-1967.
[3]Kichey T，Hirel B，Heumez E，et al. In winter wheat （Triticum aestivum L.），post-anthesis nitrogen uptake and remobilisation to the grain correlates with agronomic traits and nitrogen physiological markers[J]. Field Crops Research，2007，102（1）：22-32. [4]郭 强，于玲玲，贺娇娇，等. 不同氮磷钾配比控释肥对糯玉米产量性状及经济效益的影响[J]. 江苏农业科学，2015，43（11）：104-106.
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关键词：甘薯；营养元素；前中期生长；养分分配
中图分类号：S531.06 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0155-03
N、P、K为作物生长必需的营养元素，对于作物生长发育极其重要。在作物生产中，关于N、K营养的吸收利用与分配也是研究热点[1-6]。有关水稻、玉米、小麦、棉花、油菜养分N、P、K吸收规律研究已有很多报道[7-10]，而对甘薯的研究则很少。甘薯淀粉含量高，增产潜力大，营养价值高，既是一种关乎粮食安全的作物，也是一种能源作物；同时甘薯具有适应性广、对环境要求低、从移栽到产量形成需要的时间短、对逆境适应性强等特点[11]。甘薯生长前期和中期是甘薯膨大的关键时期[12]，N、P、K等营养元素的缺乏会造成甘薯代谢紊乱，会影响地上部茎叶的生长状况及块根膨大。本试验选择在大田生产条件下，比较生长性状相差较大的2个甘薯品种，分析缺N、缺P、缺K条件下的甘薯前期、中期养分吸收分配状况，以期为甘薯生产中合理施用N肥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
田间小区试验在江苏省农业科学院六合基地进行，供试土壤为江苏省南京地区典型的马肝土，pH 值6.5，有机质含量为1.39%，速效N含量为107.31 mg/kg，有效P含量为1215 mg/kg，速效K含量为184.93 mg/kg。根据全国第二次土壤普查养分分级标准，供试土壤为含N量、含P量中等，含K量高的土壤。试验处理为肥料处理，缺N（施P肥 K肥，-N）、缺P（施N肥 K肥，-P）、缺K（施N肥 P肥，-K）、对照（施N肥 P肥 K肥），N肥、P肥、K肥分别为尿素、普通过磷酸钙、硫酸钾，施用量分别为90、75、150 kg/hm2。供试的2个甘薯品种分别为苏薯14、徐薯28。4次重复，32个小区，随机排列，每小区面积为4 m×8 m=32 m2。
1.2 取样
甘薯移栽满1月后取样，为甘薯生长前期，再过1个月后取样，为甘薯生长中期，再过2个月收获测产。在固定重复的取样行顺次取样，每次取3株，带回实验室后将甘薯植株分为茎、葉、柄、细根、膨根，称鲜质量，然后烘干、磨细，留存分析全N、全P、全K含量。
1.3 方法
采用H2SO4-H2O2消煮、凯氏定氮法测定植株全N含量，采用钼锑抗比色法测定植株全P含量，采用火焰光度法[14]测定植株全K、全Na含量。
1.4 数据分析与处理
采用Excel 2003和 SPSS.17 软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 NPK缺乏对甘薯生长前期各器官NPK含量分布的影响
从表1可以看出，从第一次取样的甘薯各部分含N量看，-N处理下苏薯14叶、柄、茎、膨根、细根含N量均显著低于CK，与CK相比分别降低19.44%、24.99%、33.96%、4689%、33.58%；-P和-K处理下甘薯叶、柄、茎、细根含N量与CK相比均未达到显著水平。-P处理下苏薯14柄、茎、膨根的含P量显著低于CK，与CK相比分别降低2577%、26.95%、31.63%；-N和-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含P量与CK相比均未达到显著水平；从含K量上看，-N、-P、-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根含K量与CK相比均未达到显著水平，但-N处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含K量显著高于-K处理，分别升高2029%、3344%、37.65%、44.85%、37.44%。-N处理下徐薯28叶、柄、茎、膨根、细根含N量显著低于CK，同时-N处理下甘薯柄、茎、膨根、细根的含N量显著低于-K处理；-N和-K 处理下甘薯地上部叶、柄、茎含P量显著高于-P和CK处理；-P和-K处理下甘薯细根含P量显著低于CK；-K处理下甘薯叶、柄、细根含K量显著低于CK。
表2同。
苏薯14生长前期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，-N、-P处理下膨根N含量最少，-K处理下细根N含量最少；-N、-P、-K处理下叶部P含量最多，细根P含量最少；-N、-P、-K处理下茎部K含量最多，细根K含量最少。徐薯28生长前期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K处理下叶部P含量最多，细根P含量最少；-N、-P、-K处理下柄部K含量最多，细根K含量最少。苏薯14的地上部（茎、叶、柄）平均N含量为48.44 g/kg，地下部（膨根、细根）的平均N含量为25.26 g/kg；地上部P平均含量为4.07 g/kg，地下部P平均含量为3.14 g/kg；地上部K平均含量为27.99 g/kg，地下部的K平均含量为14.75 g/kg。徐薯28地上部N平均含量为41.96 g/kg，地下部N平均含量为21.95 g/kg；地上部P平均含量为4.04 g/kg，地下部P平均含量为2.86 g/kg；地上部K平均含量为32.88 g/kg，地下部K平均含量为16.09 g/kg。
2.2 NPK缺乏对甘薯生长中期各器官NPK含量分布的影响 從表2可以看出，-N处理下苏薯14叶、膨根、细根含N量显著低于CK，与CK相比分别降低25.77%、43.95%、2664%；-K处理下苏薯14地下部膨根、细根的含N量显著低于CK，分别降低44.09%、27.41%；-P处理下苏薯14叶、柄、茎的含P量显著低于CK，与CK相比分别降低29.92%、18.56%、10.89%；-K处理下甘薯地下部柄、茎、膨根含P量显著低于CK；-K处理下甘薯叶、柄、茎、膨根、细根的含K量均显著低于CK。各处理下徐薯28地上部叶、茎、柄含N量与CK相比均未达到显著水平；-P处理下徐薯28地上部叶、柄、茎含P量均显著低于CK；-K处理下徐薯28叶、柄、茎、膨根、细根含K量均显著低于CK。
苏薯14生长中期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K处理下茎部P含量最多；-N、-P处理下叶部P含量最少；-K处理下膨根P含量最少；-N、-P、-K处理下茎部K含量最多，膨根K含量最少。徐薯28生长中期养分分配规律为：-N、-P、-K处理下叶部N含量最多，膨根N含量最少；茎部P含量最多，膨根P含量最少；茎部K含量最多，膨根K含量最少。综合来看，苏薯14的地上部（茎、叶、柄）、地下部（膨根、细根）平均N含量分别为25.26、36.85 g/kg；地上部、地下部平均P含量分别为3.14、3.60 g/kg；地上部、地下部平均K含量分别为14.75、21.37 g/kg。徐薯28地上部、地下部平均N含量分别为21.95、31.96 g/kg；地上部、地下部平均P含量分别为2.86、3.45 g/kg；地上部、地下部平均K含量分别为1609、24.48 g/kg。
2.3 NPK缺乏对甘薯生长前期到生长中期各器官NPK含量分布变化的影响
-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28生长前期N含量分布没有变化，N主要分布在叶部，膨根最少；生长中期N含量分布也没发生变化，主要分布在叶部，膨根最少。-N、-P、-K处理下，苏薯14生长前期K含量主要分布在茎部，细根最少；生长中期K含量仍然主要在茎部，膨根最少。-N、-P、-K处理下，徐薯28 K含量主要分布在柄部，细根最少；生长中期却主要在茎部，膨根最少。生长前期到生长中期，苏薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部转移，苏薯14 N转移量高于徐薯28，P、K转移量低于徐薯28。
3 结论与讨论
目前，关于不同甘薯品种植株体内N、P、K含量以及甘薯生长前期、生长中期叶、柄、茎、膨根、细根中N、P、K分配规律研究很少，大多研究报道集中在N、P、K等外源肥料因素对甘薯植株生长发育以及块根形成与膨大的影响方面[14-18]。Osaki 等利用76年长期缺N、缺P、缺K的土壤进行甘薯田间试验结果表明，缺N可显著降低甘薯植株各器官N素含量，但对根系含N量的影响不显著，同时增加P的吸收；减P处理虽可降低植株各器官含P量，但影响并不显著；缺K条件下，甘薯各器官的K素含量均显著减少[19]。本研究结果表明，缺N处理下，甘薯生长前期、生长中期可显著降低2个甘薯品种植株各器官N素含量，这与前人研究结论[20]一致。缺P处理下苏薯14生长前期各器官P含量均降低。
宁运旺等研究表明，-N、-P、-K处理下甘薯生长前期叶片N含量最高，柄最低；根部P含量最高，柄最低；茎部K含量最低，根部最高[21]。本研究结果表明，-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28 N元素主要分布在叶部，根部最少；苏薯14和徐薯28 P元素主要分布在叶部，根部最少。之所以与前人研究结论不同，可能与试验基质不同有关。-N、-P、-K处理下，苏薯14和徐薯28生长中期N元素主要分布在叶部，根部最少；苏薯14与徐薯28 K元素主要分布在茎部，根部最少。生长前期到生长中期，苏薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部转移，苏薯14 N元素转移量高于徐薯28，P、K元素转移量低于徐薯28。甘薯地上部N、P、K元素含量减少，地下部N、P、K元素含量增加，表明甘薯前期养分主要供地上部生长，中期养分主要供地下部生长。甘薯生长前期-N、-P、-K处理下苏薯14 K元素主要分布在茎部，徐薯28 K元素主要分布在柄部；甘薯生长中期-N、-P处理下，苏薯14叶部P含量最少，徐薯28膨根P含量分布最少。甘薯地上部N、P、K含量减少，地下部N、P、K含量增加，表明前期的养分主要供地上部生长，中期养分主要供地下部生长，说明前期基肥对地上部生长的重要性，中期养分对甘薯膨大的意义重大。
参考文献：
[1]Przulj N，Momcilovic V. Genetic variation for dry matter and nitrogen accumulation and translocation in two-rowed spring barley Ⅱ. nitrogen translocation[J]. European Journal of Agronomy，2001，15（4）：255-265.
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