氮、钾、钙不同配比对木薯生长发育及块根品质的影响

氮、钾、钙为植物生长发育中必需营养元素,均能对木薯生长发育产生影响,如能协调氮、钾、钙营养均衡将有助于作物产量与品质的进一步提高,对木薯的高产优质具有重要的指导意义。以SC9食用型木薯品种为材料,红壤∶蛭石=1∶2为供试栽培介质,设计三因素(氮、钾、钙)两水平(1为高水平,2为低水平)8处理正交试验,以盆栽形式种植100 d(快速生长期)、210 d(块根膨大期)进行氮、钾、钙配比试验,11个月后收获,分析8个处理下木薯光合速率、块根产量、全株总生物量、块根养分含量和品质的差异。结果表明:氮、钾、钙肥对木薯光合速率、总生物量、块根产量、养分含量及品质均有显著影响。在生长发育方面,高氮高钾处理在低钙配合下对叶片光合速率具有显著促进作用。在块根产量方面,高钾高钙处理显著提高木薯全株总生物量;低氮水平显著促进木薯块根产量;氮、钾、钙元素及互作对木薯块根养分含量有显著影响,尤其高钙低氮水平对块根钾含量具有显著的促进作用。在品质方面,低氮水平显著提高块根总糖、蛋白质含量;高钾水平能提高块根总糖含量;低钙水平能提高块根蛋白质含量。因此,木薯施肥应注重减少氮肥的投入,适当与钾、钙肥的合理配比进行施用,才能达到高产优质的效果。综上所述,氮、钾或钙的缺乏或过量,以及相对不平衡,均不利于木薯的生长发育,合理配比施用才能发挥3种元素的最大功能。木薯盆栽试验最佳肥料施用量为氮0.280 g/kg、钾0.210 g/kg或0.420 g/kg、钙0.165 g/kg,该用量的食用型木薯产量相对较高,块根品质较好。     

分根处理促进木薯氮的高效利用

氮是农业生产中应用最多的肥料,也是植物生长最主要的限制因子。了解植物如何感知外界氮浓度变化的信号,调整自身代谢及根系形态以吸收氮素,获得较高的氮利用效率,是非常值得研究的课题。本研究采用分根系统对木薯根系两侧进行不同氮处理,并对均质和分根处理的木薯植株以及根际土的氮含量进行了测定。结果表明分根处理下的木薯在施用均质处理一半的硝酸盐条件下,株高、生物量与均质处理差异不大,但是块根发育进程更快,叶片中全氮含量更高,且分根两侧土壤中的有效氮含量更低,说明分根两侧土壤中的氮更多地吸收和转运到了木薯体内。此外,木薯可以感知系统低氮信号并促进氮吸收同化基因在分根的高氮一侧高表达,这有利于木薯在高氮一侧的氮吸收,进而促进木薯的氮高效利用。