氮密互作对旱作马铃薯产量和氮肥利用效率的调控及根系作用机制

摘要

为探究旱作马铃薯根系形态与根系活力对施氮量与栽培密度互作的响应及其对产量和氮肥利用效率的影响，筛选适宜陇中旱农区马铃薯生产的施氮量和栽培密度，于2023—2024年设置3个氮肥梯度(N0:不施氮；N2:纯氮200 kg·hm^-2;N3:纯氮300 kg·hm^-2)和3个栽培密度(D1:3.75万株·hm^-2;D2:5.25万株·hm^-2;D3:6.75万株·hm^-2),分析施氮量与栽培密度对马铃薯根系形态、根系活力、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明：N2D2处理马铃薯根系形态表现较优，与其他处理相比，其在块茎膨大期和淀粉积累期的根干质量分别显著增加9.54%～151.15%和3.89%～134.41%,根表面积分别显著增加12.73%～65.08%和7.37%～91.03%;根长和根系投影面积在淀粉积累期分别显著增加3.89%～134.41%和8.92%～72.43%;根体积和根系活力在块茎膨大期分别显著增加13.89%～63.05%和10.95%～72.46%。N2D2处理产量和氮肥利用效率最高，与其他处理相比，2023年和2024年产量分别提高4.11%～150.32%和3.94%～169.25%,氮肥农学利用率分别显著提高6.94%～77.59%和2.74%～108.56%,氮肥偏生产力分别显著提高4.12%～94.21%和3.95%～121.55%。综上，施氮200 kg·hm^-2+栽培密度5.25万株·hm^-2可有效促进马铃薯单株根干质量、根表面积、根体积，增强根系活力，提高根系吸收能力，有利于增加马铃薯单株结薯数，从而提高马铃薯产量和氮肥利用效率，推荐作为陇中旱农区适宜的氮密互作栽培模式。

关键词

马铃薯 / 氮密互作 / 根系形态 / 根系活力 / 产量 / 氮肥利用效率