水溶肥追肥量与追肥频次对叶用甘薯品质及产量的影响

Effects foliar fertilization rates and application frequencies with water-soluble fertilizer on the quality and yield of leafy sweet potato

摘要

【目的】本研究旨在通过设置水溶肥不同追肥量与追肥频次，系统分析叶用甘薯茎尖的多项品质指标，探索优化施肥方案，以提升其营养品质并为高效栽培提供理论依据。【方法】以‘台农71号’叶用甘薯为试材，探究了4个水溶肥追肥量（S1：0 kg·hm^-2；S2：120 kg·hm^-2；S3：180 kg·hm^-2；S4：240 kg·hm^-2），3个追肥频次（D1：1次；D2：2次；D3：3次），共计12个处理，探究不同追肥处理对叶用甘薯茎尖品质和产量的影响。【结果】叶用甘薯茎尖产量在追施水溶肥后得到了显著提升，且随着追肥量和追肥频次增加呈上升趋势，蛋白质和淀粉含量在S3D2处理下达到最高值，分别为29.37和68.85 mg·g^-1，叶用甘薯茎尖可溶性糖含量在S4D2处理下达到最高值，为2.98 mmol·L^-1，钙含量在S3D1处理下达到最高值，为0.02 mmol·g^-1(prot)。叶绿素a、b及a+b含量的最优处理分别为S4D3（3.84 mg·L^-1）、S3D3（0.89 mg·L^-1）及S4D3（4.69 mg·L^-1）；总胡萝卜素含量在S2D2处理下达到最高值，为1.39 mg·L^-1。【结论】通过隶属函数法对各项指标进行综合评价分析，结果显示S3D2处理（水溶肥追肥量为180 kg·hm^-2，生长期追肥2次）为综合表现最优的处理方案。本研究结果为提升叶用甘薯综合品质及合理施用水溶肥提供理论基础。

Abstract

[Objective] This study aimed to systematically analyze multiple quality indicators of leaf sweet potato stem tips by setting different topdressing amounts and frequencies of water-soluble fertilizers, explore an optimized fertilization plan, to improve their nutritional quality and provide a theoretical basis for efficient cultivation. [Method] Taking 'Tainong 71' leafy sweet potato as the test material, this experiment set topdressing amounts of four water-soluble fertilizers (S1:0 kg·hm^-2) S2:120 kg·hm^-2 S3:180 kg·hm^-2 S4:240 kg·hm^-2), three topdressing frequencies (D1: once; D2: 2 times; D3: 3 times (12 treatments in total), to explore the effects of different topdressing treatments on the stem tip quality and yield of leafy sweet potatoes. [Result]The yield of leaf sweet potato stem tips was significantly increased after the application of water-soluble fertilizer, and it showed an upward trend with the increase of concentration and the frequency of top dressing. The contents of protein and starch reached the maximum values of 29.37 and 68.85 mg·g^-1, respectively, under the treatment of S3D2. The soluble sugar content in the stem tips of leafy sweet potatoes reached the maximum value of 2.98 mmol·L^-1 under the S4D2 treatment, and the calcium content reached the maximum value of 0.02 mmol·g^-1(prot) under the S3D1 treatment. The optimal treatments of chlorophyll a, b and a+b contents were S4D3 (3.84 mg·L^-1), S3D3(0.89 mg·L^-1) and S4D3 (4.69 mg·L^-1), correspondingly. The total carotene content reached the maximum value of 1.39 mg·L^-1 under the S2D2 treatment. [Conclusion] The comprehensive evaluation and analysis of each index through the membership function method indicated that the S3D2 treatment (with a water-soluble fertilizer top-dressing amount of 180 kg·hm^-2 and two top-dressings during the growth period) had the best overall performance, which provides a theoretical basis for improving the comprehensive quality of leafy sweet potatoes and the rational application of water-soluble fertilizers.

关键词

叶用甘薯 / 水溶肥 / 追肥 / 品质与产量 / 综合评价

Key words

leafy sweet potato / water-soluble fertilizer / foliar fertilization / quality and yield / comprehensive evaluation

参考文献

[1] 易中懿, 汪翔, 徐雪高, 等. 品种创新与甘薯产业发展[J]. 江苏农业学报, 2018, 34(6): 1401-1409.

[2] 王庆南, 戎新祥, 赵荷娟, 等. 菜用甘薯研究进展及开发利用前景[J]. 南京农专学报, 2003(1): 20-23.

[3] 郭小丁, 张允刚, 史新敏. 菜用型甘薯嫩梢的开发利用[J]. 中国蔬菜, 2001(4): 40-41.

[4] 王家才, 杨爱梅, 胡中好. 菜用甘薯的开发利用及生产规程[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(22): 6748.

[5] 王建玲, 林祖军, 辛国胜, 等. 不同用途的甘薯栽培方式综述[J]. 作物杂志, 2011(3): 104-106.

[6] 杨汉, 黄志谋, 刘伟, 等. 中国菜用甘薯开发利用现状与展望[J]. 湖北农业科学, 2017, 56(17): 3201-3204.

[7] 王迪轩. 南方叶用甘薯无公害栽培技术[J]. 新农村, 2021(6): 22-24.

[8] 邱世鑫. 冀东地区菜用甘薯品种筛选及其关键栽培技术研究[D]. 秦皇岛: 河北科技师范学院, 2022.

[9] 丁芳, 孙喜云, 刘广卿. 栽培密度与氮肥用量互作对叶用甘薯光合特性及产量、品质的影响[J]. 中国瓜菜, 2024, 37(12): 133-140.

[10] 徐茜, 曾新宇, 肖波, 等. 叶面肥对叶菜型甘薯茎尖产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023(3): 183-187.

[11] 张小贝, 朱国鹏, 陈艳丽, 等. 追施氮肥水平对菜用甘薯产量、品质及硝酸盐积累的影响[J]. 热带作物学报, 2018, 39(1): 1-5.

[12] 马骥. 农户粮食作物化肥施用量及其影响因素分析: 以华北平原为例[J]. 农业技术经济, 2006(6): 36-42.

[13] 赵琦. 水稻氮肥利用效率的研究进展[J]. 中国稻米, 2016, 22(6): 15-19.

[14] 徐志远, 秦智伟, 周秀艳. 氮肥利用研究现状及培育耐低氮胁迫蔬菜品种的探讨[J]. 东北农业大学学报, 2007, 38(5): 706-710.

[15] 张金秀. 灌溉与施氮对菠菜生长及其土壤中水氮运移特征的影响[D]. 上海: 上海交通大学, 2016.

[16] 刘鹏, 张振都, 童旭宏, 等. 水溶性肥料的发展研究进展[J]. 现代农业科技, 2013(13): 243-244.

[17] 李伏生, 陆申年. 灌溉施肥的研究和应用[J]. 植物营养与肥料学报, 2000, 6(2): 233-240.

[18] 尹皓婵. 海藻提取物对三种经济作物的生长和抗逆性的影响[D]. 舟山: 浙江海洋大学, 2019.

[19] 高元吉, 陵军成. 腐植酸水溶肥对葡萄叶片生长发育和果实品质的影响[J]. 青海农林科技, 2017(3): 15-18.

[20] 张序, 李芳东, 李延菊, 等. 云天化四全水溶肥在大樱桃上的应用试验初报[J]. 烟台果树, 2017(4): 16-17.

[21] 张在花, 常大勇, 孙明明, 等. 喷施凯多膨有机水溶肥对美早樱桃产量及品质的影响[J]. 落叶果树, 2023, 55(6): 40-42.

[22] 张玉凤, 郜玉环, 董亮, 等. 含寡糖水溶肥对菠菜生长、品质和生理生化指标的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2014(3): 72-77.

[23] 曹蓉, 王蓓, 吴旭东, 等. 氨基酸水溶肥对莴笋生长和产量的影响研究[J]. 长江蔬菜, 2025(10): 68-70.

[24] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.

[25] 张梦瑜. 冻融环境下碱性盐胁迫及刈割干扰对黑麦的生理影响[D]. 长春: 吉林大学, 2020.

[26] 廖春文, 韦持章, 韦锦坚, 等. 应用隶属函数法评价9个茶树杂交组合的亲和性与果实性状[J]. 种子, 2022, 41(5): 128-132.

[27] 王伟, 黄松波, 张晓申, 等. 薯博士2号水溶肥对甘薯品种“哈密”品质及产量的影响[J]. 特种经济动植物, 2023, 26(4): 14-15.

[28] 龚兰芳, 陆星星. 不同氮·钾配比下青花菜产量的初探[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(20): 6108-6109.

[29] 李帅兵. 氮素对马铃薯生长发育、产量及营养品质的影响[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2017.

[30] 王亚晨. 氮肥减施对不结球白菜产量和品质的影响[D]. 南京: 南京农业大学, 2017.

[31] 王和寿. 不同氮素水平对叶用甘薯营养品质的影响[J]. 作物杂志, 2022(6): 208-213.

[32] 史春余, 王振林, 赵秉强, 等. 钾营养对甘薯块根薄壁细胞微结构、¹⁴C同化物分配和产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2002, 8(3): 335-339.

[33] 吴玥, 寇智瑞, 陈新平, 等. 氮肥供应对辣椒营养品质的影响及评价[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2021, 43(1): 87-94.

[34] 辛建华. 钙素对马铃薯生长发育、光合作用及物质代谢影响的研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2008.

[35] YUAN W L, YUAN S Y, LIU Z X, et al. Effect of foliar application of CaCl₂ on lettuce growth and calcium concentrations with organic and conventional fertilization[J]. HortScience, 2018, 53(6): 891-894.

[36] 王丽娟. 优化施肥对寒地水稻钾钙镁吸收的影响[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2016.

[37] 周振翔. 水稻叶片叶绿素含量对光合生理及产量的影响[D]. 扬州: 扬州大学, 2016.

[38] JUNG K H, HUR J, RYU C H, et al. Characterization of a rice chlorophyll-deficient mutant using the T-DNA gene-trap system[J]. Plant Cell Physiol, 2003, 44(5): 463-472.

[39] NAKANISHI H, NOZUE H, SUZUKI K, et al. Characterization of the Arabidopsis thaliana mutant pcb2 which accumulates divinyl chlorophylls[J]. Plant Cell Physiol, 2005, 46(3): 467-473.

[40] ZHANG H T, LI J J, YOO J H, et al. Rice Chlorina-1 and Chlorina-9 encode ChlD and ChlI subunits of Mg-chelatase, a key enzyme for chlorophyll synthesis and chloroplast development[J]. Plant Mol Biol, 2006, 62(3): 325-337.

[41] 黄晓群, 赵海新, 董春林, 等. 水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展[J]. 西北植物学报, 2005, 25(8): 1685-1691.

[42] 李春雨, 谭占明, 程云霞, 等. 水肥耦合对沙培番茄叶绿素含量以及光合特性日变化的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(12): 3006-3013.

[43] SILVA DIAS J. Nutritional quality and effect on disease prevention of vegetables[M]// Nutrition in Health and Disease - Our Challenges Now and Forthcoming Time. London: IntechOpen, 2019.

[44] 周静, 崔键, 马友华, 等. 基于光合色素指导冬萝卜施氮肥的研究[J]. 安徽农业大学学报, 2007, 34(4): 584-588.

基金资助

北京市乡村振兴项目(NY2502080225)

国家自然科学基金项目(2023202080)