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作物杂志,2026, 第1期: 197–207 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.025

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

有机培肥措施对马铃薯光合特性、养分含量及产量的影响

张乐1,2(), 韩云飞2,3,4, 杜二小2,3,4, 李保成2, 伞薪潼2, 刘新雨1,2, 王艳莉5, 赵沛义2,3,4(), 任永峰2,3,4()   

  1. 1内蒙古农业大学农学院，010019，内蒙古呼和浩特
    2内蒙古自治区农牧业科学院，010031，内蒙古呼和浩特
    3内蒙古旱作农业重点实验室，010031，内蒙古呼和浩特
    4农业农村部内蒙古耕地保育科学观测试验站，010031，内蒙古呼和浩特
    5内蒙古自治区兴安盟农牧技术推广中心，137400，内蒙古乌兰浩特
  • 收稿日期:2024-07-29 修回日期:2024-10-14 出版日期:2026-02-15 发布日期:2026-02-10
  • 通讯作者: 赵沛义，主要从事作物栽培与耕作学研究，E-mail：zhpy1972@163.com；>任永峰为共同通信作者，主要从事旱作农业研究，E-mail：renyongfeng_1984@163.com
  • 作者简介:张乐，研究方向为旱地作物栽培与生理生态研究，E-mail：226373659@qq.com
  • 基金资助:
    内蒙古农牧业创新基金项目(2022CXJJN10);国家重点研发计划项目(2021YFD1901104);内蒙古自治区科技重大专项(2020ZD0005-04)

Effects of Organic Fertilization Measures on Photosynthetic Characteristics, Nutrient Content and Yield of Potato

Zhang Le1,2(), Han Yunfei2,3,4, Du Erxiao2,3,4, Li Baocheng2, San Xintong2, Liu Xinyu1,2, Wang Yanli5, Zhao Peiyi2,3,4(), Ren Yongfeng2,3,4()   

  1. 1College of Agronomy, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, Inner Mongolia, China
    2Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
    3Inner Mongolia Key Laboratory of Dryland Agriculture, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
    4Inner Mongolia Cultivated Land Conservation Scientific Observation Experimental Station of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
    5Inner Mongolia Autonomous Region Xing?an League Agricultural and Animal Husbandry Technology Extension Center, Ulanhot 137400, Inner Mongolia, China
  • Received:2024-07-29 Revised:2024-10-14 Online:2026-02-15 Published:2026-02-10

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PDF (PC)

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摘要： 针对内蒙古阴山北麓农牧交错区土壤结构性差、养分供应不足和马铃薯产量低等问题，通过2年田间随机区组试验，以常规施肥为对照（CK），设置化肥减量配施羊粪（NPK+SD）、化肥减量配施生物炭（NPK+B）和化肥减量配施微生物菌肥（NPK+MF）3个处理，对比分析不同处理下马铃薯植株叶面积指数（LAI）、SPAD值、光合性能、植株养分积累量和干物质积累量等动态变化特征。结果表明，在块茎膨大期NPK+MF处理可显著提高马铃薯LAI和叶片光合性能，其中叶片SPAD值较CK处理显著提高8.04%，与NPK+SD和NPK+B处理无显著差异，NPK+MF处理净光合速率较CK、NPK+SD和NPK+B处理分别平均显著提高11.31%、7.66%和4.92%。NPK+MF处理下，随着马铃薯生育进程的推进，植株养分由茎叶向块茎转运，马铃薯叶片、茎秆、根系和块茎的氮、磷、钾积累量均显著提高。在马铃薯生育后期，块茎中氮、磷和钾的分配比例分别提高了90.58%、178.78%和226.06%。NPK+MF处理产量表现最优，平均为40 054 kg/hm2，较CK处理平均显著提高25.58%。本试验明确了化肥减量配施微生物菌肥为阴山北麓农牧交错区地力提升和土肥资源高效利用的有效培肥方式。

关键词: 马铃薯, 有机培肥, 光合特性, 养分积累, 产量

Abstract:

Aiming at the issues of poor soil structure, insufficient nutrient supply, and low potato yield in the agro-pastoral ecotone in the Northern piedmont of Yinshan Mountain, Inner Mongolia, a two-year field randomized block experiment was conducted. Taking conventional fertilization as the control (CK), three treatments were set up, including chemical fertilizer reduction combined with sheep manure (NPK+SD), chemical fertilizer reduction combined with biochar (NPK+B), and chemical fertilizer reduction combined with microbial fertilizer (NPK+MF). The dynamic changes of leaf area index (LAI), SPAD value, photosynthetic performance, plant nutrient accumulation and dry matter accumulation of potato plants under different treatments were compared and analyzed. The results showed that during the tuber bulking, NPK+MF treatment significantly improved LAI and leaf photosynthetic performance of potato, with leaf SPAD value significantly increased by 8.04% compared to CK, and no significant difference compared to NPK+SD and NPK+B treatments. The net photosynthetic rate of NPK+MF treatment was significantly increased by an average of 11.31%, 7.66%, and 4.92% compared to CK, NPK+SD, and NPK+B treatments, respectively. Under the NPK+MF treatment, with the growth process of potato, plant nutrients are transported from stems and leaves to tubers, and the accumulation of N, P, and K in potato leaves, stems, roots, and tubers were significantly increased. During the late stage of potato growth, the distribution ratio of nitrogen, phosphorus, and potassium in the tubers increased by 90.58%, 178.78% and 226.06%, respectively. The yield of NPK+MF treatment was the best, with an average of 40 054 kg/ha, which was 25.58% higher than that of CK. This experiment identified that chemical fertilizer reduction combined with microbial fertilizer was an effective fertilization method for soil fertility improvement and efficient utilization of soil and fertilizer resources in the agro-pastoral ecotone of the northern piedmont of Yinshan Mountain.

Key words: Potato, Organic fertilization, Photosynthetic characteristics, Nutrient accumulation, Yield

图1

2022-2023年马铃薯生长季降水量及气温情况

图2

2022-2023年不同有机培肥处理马铃薯叶面积指数 不同小写字母表示同一生育时期不同施肥措施差异显著（P < 0.05），下同。

图3

2022-2023年马铃薯生育期SPAD值变化规律

图4

2022-2023年马铃薯生育期Pn变化规律

图5

马铃薯各部分氮素吸收量

图6

马铃薯氮素分配

图7

马铃薯各部分磷素吸收量

图8

马铃薯磷素分配

图9

马铃薯各部分钾素吸收量

图10

马铃薯钾素分配

图11

马铃薯干物质积累量

图12

不同培肥方式下马铃薯产量

表1

马铃薯LAI、SPAD值、Pn与养分积累量、干物质积累量之间的相关关系

指标Index LAI SPAD Pn 干物质积累量Dry matter accumulation
LAI － 0.966* 0.977* 0.993**
SPAD 0.966* － 0.906 0.990*
Pn 0.977* 0.906 － 0.950*
N 0.997** 0.983* 0.960* 0.999**
P 0.995** 0.985* 0.965* 0.998**
K 0.989* 0.991** 0.955* 0.997**
干物质积累量Dry matter accumulation 0.993** 0.990* 0.950* －

表2

基于偏最小二乘法的马铃薯LAI、SPAD值、Pn、养分积累量、干物质积累量与产量的相关性分析

指标
Index		 皮尔森相关系数
Pearson correlation coefficient		 变量投影重要性
Variable importance in projection		 变量投影重要性排序
Variable importance in projection order
N 0.975* 0.99106 4
P 0.982* 0.99478 3
K 0.975* 0.98984 5
LAI 0.986* 0.99821 2
SPAD 0.937 0.97137 7
Pn 0.996** 1.03314 1
干物质积累量Dry matter accumulation 0.969* 0.98770 6
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