周秋娟 郭文琦 蔣璐 殷劍美 張培通* 金林 王立 韓曉勇
(1常州市金壇區(qū)種植業(yè)技術推廣中心,常州 213200;2江蘇省農業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所,南京 210014)
芋[Colocasia esculenta(L.) Schott]是江蘇省沿江地區(qū)重要的特色經(jīng)濟作物,由于當?shù)卣畬τ螽a業(yè)發(fā)展的高度重視和大力推動,芋產業(yè)成為了該地區(qū)重要的特色產業(yè)和富民產業(yè),在鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用[1-3]。紅香芋是江蘇省常州市金壇區(qū)著名的地方特色農產品,種植歷史悠久,種植技術成熟,以其風味獨特和口感優(yōu)質聞名于蘇錫常地區(qū)[4]。近年來,隨著當?shù)丶t香芋產業(yè)的不斷壯大,以及紅香芋產業(yè)在農業(yè)結構調整中的重要作用,紅香芋生產技術發(fā)展越來越受到重視,再加上消費市場對高品質紅香芋的需求越來越高,高產優(yōu)質紅香芋生產技術亟待研發(fā)更新。在此背景下,筆者對金壇區(qū)紅香芋地方品種“建昌紅香芋”的養(yǎng)分吸收分配特征進行了研究,以期揭示“建昌紅香芋”高產優(yōu)質的養(yǎng)分吸收特點,系統(tǒng)了解“建昌紅香芋”的養(yǎng)分吸收分配動態(tài)規(guī)律,從而指導“建昌紅香芋”栽培中的科學施肥?,F(xiàn)將相關研究結果報道如下。
試驗于2021年設在江蘇省常州市金壇區(qū)直溪鎮(zhèn)建昌圩核心示范基地內進行,供試田塊前茬作物為水稻,冬季是空茬,土壤堿解氮含量為111.2 mg/kg、有效磷含量為4.8 mg/kg、速效鉀含量為118.4 mg/kg、交換性鈣含量為600 mg/kg、有效鐵含量為7.6 mg/kg。供試田塊的芋頭產量水平在當?shù)貙僦械绕纤剑ㄉ唐纷訉O芋每667 m2產量為2 184.1 kg,平均單株商品子孫芋重為0.9kg,平均單株商品子孫芋數(shù)量為11.7個,平均單個子孫芋重為79 g)。
供試紅香芋品種為金壇區(qū)地方品種“建昌紅香芋”。芋頭于3月30日播種,采取大小行種植,大行距為130 cm、小行距為40 cm,株距為33 cm,每667 m2種植2 400株左右。肥料運籌:播種前每667 m2施45%硫酸鉀復合肥(N-P-K=15-15-15)40 kg和商品有機肥55 kg作基肥;7月14日每667 m2施菜籽餅肥150 kg和45%硫酸鉀復合肥(N-PK=15-15-15)45 kg作膨大肥。其他栽培管理措施(如澆水、病蟲害防治等)均按照當?shù)亍敖út香芋”高產優(yōu)質栽培技術要求進行。
1.2.1 生長發(fā)育調查
分別于發(fā)棵期(5葉期)、膨大初期(11葉期)、膨大盛期(15葉期、最大葉齡期)、收獲期選取具代表性的3個點,每個點連續(xù)選取芋頭植株3株,按地上部(葉片、葉柄)、塊莖分開測定各樣品鮮重,然后各樣品在105 ℃下殺青30 min,再在80 ℃下烘干至恒重后,測定各樣品干重。
1.2.2 植株營養(yǎng)元素測定
用凱氏定氮法測定植株中的氮含量,用鉬銻抗比色法測定植株中的磷含量,用原子吸收分光光度法測定植株中的鉀、鈣、鐵含量[5]。
使用EXCEL 2016進行數(shù)據(jù)整理和處理。
由表1可知,“建昌紅香芋”植株從11葉期開始進入干物質快速增長期,11葉期之前以地上部的干物質快速增長為主,之后以塊莖的干物質快速增長為主。地上部從5葉期開始進入干物質快速積累期,干物質積累速率在5~15葉期較為穩(wěn)定,在植株達到15葉期后,葉片的干物質積累速率開始降低,植株開始衰老。塊莖從11葉期開始進入干物質快速積累期,直到收獲期一直維持較高的積累速率。從干物質分配來看,5~11葉期干物質主要分配到地上部,11葉期以后干物質主要分配到塊莖。
表1 “建昌紅香芋”干物質積累分配特征
由圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可知,“建昌紅香芋”植株氮、磷、鉀的快速積累期為11~15葉期,鈣的快速積累期為5~11葉期,鐵的快速積累期為5~15葉期。其中,地上部氮、磷的快速積累期為5~15葉期,鉀、鈣的積累速率峰值出現(xiàn)在5~11葉期,11葉期以后積累速率降低,鐵的積累速率在整個生育期均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢,但積累速率整體保持穩(wěn)定;塊莖中氮、磷、鉀的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢,鈣、鐵的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢,即積累速率在11~15葉期有所降低。
圖1 “建昌紅香芋”植株中氮的吸收動態(tài)
圖2 “建昌紅香芋”植株中磷的吸收動態(tài)
圖3 “建昌紅香芋”植株中鉀的吸收動態(tài)
圖4 “建昌紅香芋”植株中鈣的吸收動態(tài)
圖5 “建昌紅香芋”植株中鐵的吸收動態(tài)
由表2可知,“建昌紅香芋”在5葉期以前,沒有形成塊莖,養(yǎng)分主要供應地上部的生長發(fā)育,15葉期以后葉片不再增加,且隨著植株的衰老和葉片的凋落,養(yǎng)分主要分配到塊莖。氮、磷、鉀在5~11葉期主要分配到地上部,在11~15葉期主要分配到塊莖,鈣在5~15葉期有88.33%以上分配到地上部,鐵在5~15葉期有54.50%以上分配到地上部。
表2 “建昌紅香芋”的養(yǎng)分分配特征 (單位:%)
“建昌紅香芋”在整個生育期共長出約15張葉片,全生育期綠葉數(shù)保持在5張左右,15葉期以后地上部葉片停止生長,且隨著植株的衰老,葉片逐漸凋落。從“建昌紅香芋”的生長發(fā)育總體情況來看,其生長發(fā)育主要可分為3個時期:11葉期之前,以葉片生長發(fā)育為主的地上部快速生長發(fā)育期;11~15葉期,地上部和塊莖快速生長發(fā)育的重疊期;15葉期以后,地上部營養(yǎng)物質轉運和芋頭塊莖膨大高峰期。同時,研究分析表明,“建昌紅香芋”植株干物質積累高峰期出現(xiàn)在11~15葉期,該時期既是地上部的快速生長期,又是塊莖發(fā)育的關鍵期。因此,在“建昌紅香芋”生產中,可根據(jù)其生長發(fā)育特點采取合理的調控措施,以提高芋頭產量和品質。
營養(yǎng)元素的吸收是物質生產的基礎?!敖út香芋”植株中氮、磷、鉀的快速積累期為11~15葉期,這與干物質積累的表現(xiàn)一致。同時,“建昌紅香芋”地上部的氮、磷快速積累期為5~15葉期,塊莖中氮、磷、鉀的積累速率從5葉期開始均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢,在15葉期以后,隨著地上部生長發(fā)育的停止,塊莖中氮、磷、鉀的積累速率達到峰值。從養(yǎng)分分配角度來看,氮、磷、鉀在“建昌紅香芋”11葉期之前主要分配到地上部,用于地上部的生長發(fā)育,在11葉期以后則主要分配到塊莖,滿足塊莖的快速膨大。
“建昌紅香芋”植株中鈣的快速積累期為5~11葉期,11葉期以后積累速率反而降低。同時,“建昌紅香芋”地上部的鈣吸收與植株的鈣吸收表現(xiàn)一致,積累速率峰值也出現(xiàn)在5~11葉期。以上結果說明,“建昌紅香芋”對鈣的吸收主要集中在11葉期以前的地上部快速生長期,且鈣在5~15葉期主要分配到地上部,很少分配到塊莖。
“建昌紅香芋”在整個生育期均表現(xiàn)出植株中鐵的積累速率整體保持穩(wěn)定,并未隨著植株干物質積累速率的加快而有明顯的加快趨勢。以上結果說明,“建昌紅香芋”植株對鐵的吸收可能集中在整個生育期前期,在生育期前期雖然干物質的積累速率低,但是鐵的積累速率并不低;同時,在“建昌紅香芋”生育期中后期,可能根系對鐵的吸收能力有所下降,或是土壤中有效鐵的供應有限,限制了植株對鐵的吸收。
從“建昌紅香芋”的生長發(fā)育和養(yǎng)分吸收特點來看,該品種對氮、磷、鉀的吸收主要集中在11~15葉期,此時期充足的氮、磷、鉀肥供應能夠為地上部的生長發(fā)育和塊莖的形成提供重要保障,這與芋頭生產中在11葉期施用膨大肥的措施相符合,故在實際肥料運籌中,可適當增大膨大肥的施用量,以滿足塊莖快速膨大的需求。同時,“建昌紅香芋”對鈣的快速吸收期出現(xiàn)在地上部的快速生長發(fā)育期,故應在基肥中加強鈣肥的供應,或在苗期施用葉面鈣肥。此外,根據(jù)“建昌紅香芋”對鐵的吸收特點,應在11葉期后施用葉面鐵肥。