深松配施氮肥对旱作马铃薯生长和氮高效利用的影响探析

深松配施氮肥对旱作马铃薯生长和氮高效利用的影响探析

赵富贵12

陕西省土地工程建设集团有限责任公司    陕西 西安 710075 中陕高标准农田建设集团有限公司    陕西 咸阳 712000

摘要：陕北旱作山区土壤存在有效耕层浅、根据经验盲目施肥等问题，本研究阐明通过深松配施适量氮肥，能够有效地打破土壤犁底层，改善耕层土壤的微环境，提高土壤肥力，增加植物对氮肥的利用效率，同时有效地减少氮素的损失。这些措施还能够有效地提高土壤的产能与水渗透性能，促进土地的可持续循环利用和马铃薯生长及产量的提高，从而为陕北旱作马铃薯产业的绿色环保和可持续发展提供了理论依据。

关键词：深松施氮；旱作马铃薯生长；氮高效利用

课题基金：保护性耕作结合有机肥施用对土壤有机质含量和养分循环得影响（DJNY2024-53）

一、引言

《中央1号文件(2024年)》中指出未来现代化农业应坚持产业兴农、质量兴农、绿色兴农。长期以来，陕北当地马铃薯栽植过程中的施肥技术普遍无法满足其生长需要，农民普遍根据经验施肥，存在较大盲目性，特别是氮肥用量和追肥比例；同时，当地多年来一直采用传统耕作方式（翻耕15 cm）耕作土壤，破坏了土壤结构，加速了土壤有机质的分解和养分流失，逐渐降低了耕地质量，导致作物产量低且不稳定[1]。深松作为一种新的保护性耕作措施，与传统耕作相比，可打破土壤犁底层，增加土壤孔隙度以及土壤水稳性团聚体，改善和恢复土壤肥力。耕作深度越深，对作物根系生长越有利。因此，该研究深松结合合理施氮量对提高植株氮肥利用率、使马铃薯增产以及对陕北地区马铃薯产业长期保持健康可持续发展具有重要意义。

二、深松施氮对植株生长的影响

1. 深松施氮对植株生长发育的影响

深松可松弛土壤，增加土壤孔隙度，提高土壤通气性。深松施氮可促进根系的扩展和发达，增加根系与土壤的接触面积，从而增加氮素的吸收量。良好的氮素养分能够延缓马铃薯生育后期叶片老化，在一定施氮量下，马铃薯地上部分株高、茎粗、叶面积系数保持较高水平，使得更易促进马铃薯的光合生产，从而使马铃薯干物质积累量增加，对马铃薯地下部分根系生长也具有显著的促进作用，研究发现[2]，与传统耕作相比，深松可促进玉米根系水平和垂直生长，增加根系总体积，扩大根系范围，促进干物质增长速率和产量。深松配施一定的氮肥较传统耕作方式可以改善植物的根系发育。深松可以增加土壤的松散度，促进根系的扩展和生长。在深松后施加氮肥，可以促进根系的分叉和侧根的生长，增加根系的表面积和吸收根系的能力。这对于植物的养分吸收、水分吸收和植物稳定性都是至关重要的。此外，深松施氮还可以增加植物的抗逆性。因此较陕北地区传统耕作方式，深松施氮对植物的生长和发育具有一系列的积极影响。它可以改善土壤结构和通气性，增加植物的氮素供应，促进根系发育，提高植物的抗逆性等。

2. 深松施氮对植株生理特性的影响

深松可打破犁底层，改善耕层土壤微环境，深松35 cm较深松15cm和不深松有利于作物根系生长，为作物创造良好的生长环境。而良好的氮素供给对构建发达的根系至关重要，田中伟等[3]在研究小麦根系对氮肥的吸收利用响应时发现，当施氮量在一定范围内，根系活力会随着施氮量的增多而逐渐增大。深松配施氮肥深追较深松更有利于作物根系下扎，可显著增加玉米30-60 cm土层的根长和根表面积，使得作物更容易从深层土壤吸收获取水分和养分，这对提高作物抗逆性以及延缓生长后期过程中的根系衰老具有重要作用。可见，耕作方式和施氮水平有助于良好根系形成。

马铃薯叶片内SOD、POD和CAT活性的变化与其抗逆性和抗衰老性呈明显正相关性。植物的抗病性强弱与植株体内的生理生化代谢活动密切相关。施氮量可显著影响小麦叶片SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性。随着氮素含量的增加，植物体内抗氧化酶活性逐渐升高，丙二醛含量下降。氮肥含量施用过多会导致细胞快速增大，反而更加有利于病原菌的侵袭，使小麦体内抗病性降低。深松施氮对马铃薯植株的叶片形态和光合作用也有显著影响。深松可以增加土壤中的氧气含量，提高土壤的通气性，有利于叶片的呼吸作用和光合作用的进行。同时，深松提供了充足的氮素供应，可以促进叶绿素合成和叶片的生长，增加马铃薯植株的光合能力。这将导致马铃薯植株叶面积增大、叶片绿度更高、光合速率更快，从而提高马铃薯的光合效率和生物量积累。因此，深松配施适当氮肥较传统耕作可显著影响马铃薯植株生理特性，从而促进马铃薯生长和植株高产。

三、深松施氮对植株氮高效利用的影响

深耕松土有助于增加土壤通气性和保水性，加强土壤的肥力。氮是植物生长所需的主要营养元素之一，对促进叶片生长和提高光合作用效率至关重要。适量施氮可以满足植物对氮的需求，从而促进其正常的生长和发育。深松施氮肥后，一部分残留在土壤不同土层中或通过各种途径而散失；另一部分则被作物各器官吸收，影响农作物的干物质含量、氮素积累量、氮素利用效率、生育期长短等。因此施用氮肥可影响土壤与植株氮含量。

在传统的种植方式中，氮肥往往容易被土壤流失或挥发，导致养分的浪费和环境的污染。而通过深松施氮，可以改善土壤的保水性和保肥能力。夏闲期深松更易贮水保墒，使土壤含水量保持较高状态，更有利于促进作物对水分的吸收以及氮素的积累，同时配套施用150 kg/hm2的施氮量有利于提高旱地小麦对土壤氮和肥料氮的吸收能力，促进小麦各生育阶段氮素的积累以及叶片、茎和叶鞘向籽粒的氮素转运，提高花前氮素转运及其对籽粒的贡献，进而提高产量。由此可见，较传统翻耕，深度结合适当施肥量可显著影响马铃薯植株氮高效利用。

四、深松施氮对植株产量的影响

马铃薯产量形成受品种遗传特性、环境条件和栽培措施等许多因素的共同影响。较传统翻耕，当深松35cm时更易促进根系吸收的养分转化为光合产物，近而提高生物量积累以及玉米产量。适量的氮肥施用可以促进植株的养分吸收和利用，提高产量。黄振喜等[4]研宄发现，低氮条件下，干物质积累量少，营养器官中分配比例下降，从而缺乏产量形成的物质基础，使产量降低；高氮则由于促进地上部徒长，并使分配到经济产品器官中的干物质减少，导致产量降低。较N0处理，N120和N240处理均可使作物籽粒增产。夏闲期对耕层土壤深松更有利于氮素累积，并配套150kg/hm2施氮量能显著促进根系生长发育，提高籽粒产量。深松结合施氮深松结合施氮还可以提高作物的品质。优质产量不仅仅考虑产量的多少，还包括作物的质量和营养价值。深松和施氮能够促进作物的光合作用和养分吸收，增加有机物质的合成，使作物在品质方面得到提升。

结语

氮肥施用量过高或过低均不利于马铃薯生长和植株氮素高效利用，耕作结合不同施氮量下土壤结构的改善对土壤水分产生影响，作物生长表现出一定的差异性，进而影响作物生产力的发挥。深松配施适当氮肥较传统耕作（翻耕20 cm）对土壤环境、作物生长发育和植株氮高效利用均可起积极促进影响。综上，为明确深松施氮措施下马铃薯根系对植株生长及块茎形成的调控作用，进一步挖掘马铃薯产量和氮肥利用效率的潜力，深层次探讨深松结合施氮对旱地马铃薯生长发育及产量的影响，以期为旱作马铃薯高产和氮肥高效利用技术提供重要的理论依据和技术指导。

参考文献

[1]李荣,侯贤清.深松条件下不同地表覆盖对马铃薯产量及水分利用效率的影响[J].农业工程学报,2015,31(20):115-123.

[2]梁熠,马琨,朱海燕,齐华,刘明.深松与施氮量对春玉米产量及氮素吸收利用率的影响[J].玉米科学,2014,22(2):129-134

[3]田中伟, 樊永惠, 殷美,等. 长江中下游小麦品种根系改良特征及其与产量的关系[J]. 作物学报, 2015, 41(4):613-622.

[4]黄振喜, 王永军, 王空军,等. 产量15 000 kg·ha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性[J]. 中国农业科学, 2007(9):1898-1906.