氮磷及其交互效应对菊芋生长、块茎产量及品质的影响

【摘要】菊芋(HelianthustuberosusL.)俗名洋姜,是菊科(Asteraceae)向日葵属多年生草本植物。原产于北美洲,十七世纪传入欧洲,后传入中国。菊芋块茎的主要成分是菊粉(多聚果糖),约占干物质的50%以上。菊芋可生产菊粉,同时通过菊粉酶可进一步生产低聚果糖和超高果糖浆等产品,也可生产燃料乙醇。近年来,对菊芋的研究多集中于氮、磷在植物生理生态过程中作用,但是关于氮磷肥对菊芋整个生理期内,生长特性、养分(氮、磷)积累与分配特性、糖类积累的动态变化特性,及块茎产量和品质的影响的研究还未见报道。本研究以“南芋1号”为试验材料,拟通过正交试验的方式,施用氮、磷肥,研究不同氮磷肥处理及其交互效应对菊芋整个生理期内,碳同化物积累与分配,养分(氮、磷)动态变化,糖类的动态变化、产量和品质的影响。从而得出最佳的氮磷肥施用量,以期为菊芋的高产优质栽培提供理论依据。试验结果如下：1、氮肥效应：施用氮肥(尿素含N：46%),设3个纯N水平120,180,240kg·hm-2,分别以N1,N2,N3表示。测定从7月份至12月份的整个生理时期,菊芋的株高、茎粗,氮磷在各器官的含量和糖类在各器官的含量。结果表明,施加氮肥并未改变菊芋体内氮素、磷素及糖类化合物的动态变化规律,适当施加氮肥,即N2施肥水平(180kg·hm-2)能促进菊芋生长和茎叶干物质的积累,同时也能促进茎叶千物质向块茎的转运；能促进氮素、磷素在各器官的分配,同时能提高糖类化合物在各器官的含量。而氮肥过量时,反而不会继续促进株高和茎粗的增加,也不利于茎叶干物质的转运和积累；会降低氮素、磷素在各器官的含量,抑制糖类化合物的合成而降低其含量。2、磷肥效应：施加磷肥(磷酸二氢铵含N：18%,P：46%),设3个P205水平90,135,180kg-hm-2,分别以P1,P2,P3表示。测定从7月份至12月份的整个生理时期,菊芋的株高、茎粗,氮磷在各器官的含量和糖类在各器官的含量。结果表明,施加磷肥并未改变菊芋体内氮素、磷素及糖类化合物代谢的动态平衡。适当施加磷肥,即P2施肥水平(135kg·hm-2)能促进菊芋生长和茎叶干物质的积累,同时也促进了茎叶干物质向块茎的转运；能促进氮素、磷素在各器官的分配,同时能提高糖类化合物在各器官的含量。而过度施加磷肥时,反而会抑制菊芋的生长,也抑制茎叶干物质的转运和积累；会抑制氮素、磷素在各器官的分配,抑制糖类化合物的合成从而降低其含量。3、氮磷肥交互效应：施用氮肥(尿素含N：46%),设3个纯N水平120,180,240kg-hm-2,分别以N1,N2,N3表示。磷肥(磷酸二氢铵含N：18%,P：46%),设3个P205水平90,135,180kg-hm-2,分别以P1,P2,P3表示。通过正交回归田间试验,研究了氮(N)、磷(P)及其交互作用对菊芋块茎产量和品质的影响。结果表明：(1)N,P对菊芋块茎产量、干物质含量,总糖、还原糖和菊糖含量具有极显著影响(P<0.01)。(2)N,P交互作用对菊芋块茎产量、干物质和还原糖含量有显著影响(P<0.05),对块茎总糖和菊糖有极显著影响(P<0.01)。(3)当磷肥为135kg-hm-2时,与氮肥存在交互效应。当氮肥低于180kg-hm-2时,为正交互效应,表现出协同促进作用；氮肥高于180kg-hm-2时,为负交互效应,表现出拮抗作用。当氮肥为180kg-hm-2、磷肥为135kg-hm-2时,氮磷正交互效应增强,氮磷表现出协同促进作用,菊芋块茎产量最高,且菊芋块茎的干物质含量、总糖、还原糖和菊糖含量达到最高值,即菊芋块茎能达到最高产量和最优品质。4、2011年与2012年的块茎干物质、总糖、还原糖、菊糖含量及块茎产量相伴概率均大于0.1,差异不显著,因此,两年试验重复性较好。
【作者】孙晓娥；
【导师】刘兆普；隆小华；
【作者基本信息】南京农业大学，海洋生物学，2013，硕士
【关键词】菊芋；氮肥；磷肥；交互效应；产量；品质；

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