施氮量对菊芋块茎产量、品质与植株生理特性的影响

摘要：

[目的]氮肥不合理施用在导致资源浪费和环境问题的同时,还会影响菊芋正常生长发育和产量形成.研究施氮量对成熟期菊芋块茎产量、品质和生育期生理特性影响,确定关键营养指标,为菊芋高产高效施用氮肥提供理论支撑.[方法]菊芋氮肥梯度田间试验于2019年在河南省新乡市原阳县、2020年在南阳市方城县开展,2019年设N?0、60、120、180、240和300?kg/hm26个氮处理,2020年则分别设N?0、90、180、270和360?kg/hm25个氮处理.于菊芋营养生长前期、营养生长中期、营养生长末期和开花期采集植株样品,测定地上部植株氮含量、叶片绿原酸含量、SPAD值和可溶性糖、可溶性蛋白、木质素和纤维素含量等理化指标,并于成熟期测定菊芋块茎产量和菊糖、还原糖含量等品质指标.利用偏最小二乘(partial?least?square,?PLS)回归模型定量分析各理化指标与产量、品质间关系,确定关键营养指标.[结果]1)随着氮肥施用量的增加,2019和2020年度菊芋块茎产量均呈"线性+平台"趋势变化,2019和2020年适宜施氮量分别为232和270?kg/hm2.2)成熟期菊芋块茎菊糖和还原糖含量均随施氮量增加呈"先升高后趋于稳定"的趋势.与不施氮对照相比,施氮处理菊芋块茎菊糖和还原糖含量两年度增幅分别平均为19.4％和47.3％,效果显著.3)各生育期菊芋地上部植株氮素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和纤维素含量等指标均随施氮量增加而明显提高,木质素含量则逐步降低.4)?PLS模型结果显示,菊芋地上部植株氮素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、木质素和纤维素含量等理化指标与块茎产量、菊糖和还原糖含量间表现出较好的回归关系,决定系数(coefficient?of?determination,R2)分别为0.648、0.618和0.629,相对分析误差(relative?percent?deviation,RPD)分别为1.676、1.638和1.659,模型精度较为理想.此后,基于PLS模型中各指标无量纲评价指标变量重要性投影值(variable?importance?for?projection,VIP),确定叶片SPAD值为影响菊芋块茎产量和还原糖含量的关键指标,影响块茎菊糖含量的关键指标则为叶片绿原酸含量,VIP值均高于临界值1.0.[结论]合理施氮可显著提高菊芋成熟期块茎产量,改善品质,增强各生育期生理活性,本试验条件下菊芋适宜施氮量为230～270?kg/hm2.

关键词：菊芋、施氮量、产量、品质、生理特性

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资助基金：河南农业大学青年英才专项基金项目;河南省自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：496-506