不同螯合剂配方螯合肥对马铃薯产量和微量元素吸收的影响

李洪顺++王子浩++陈心想++曹晓艳++李乾和++李维昆

摘要 螯合肥是含有螯合微量元素的肥料，其中螯合剂是关键技術。在马铃薯上应用不同的螯合剂配方螯合肥，对其产量、微量元素的吸收进行评价。结果表明：多肽物质和多聚磷酸盐复配的螯合剂在产量和微量元素吸收方面有着明显的优势。原因是多肽物质能够活化肥料和土壤中的阳离子，促进马铃薯对养分的吸收，同时多聚磷酸盐具有螯合强度高的优点，能够保证螯合微量元素在肥料和土壤中稳定存在。发展螯合肥的关键是螯合剂配方，需要通过试验筛选有利于作物生长的螯合剂配方。

关键词 螯合肥；马铃薯；螯合剂；微量元素；产量

中图分类号 S532；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0047-03

Effects of Chelate Fertilizers with Different Chelating Agents on Potato Yield and Trace Element Absorption

LI Hong-shun 1 WANG Zi-hao 1，2 CHEN Xin-xiang 1 CAO Xiao-yan 1 LI Qian-he 1 LI Wei-kun 2 TIAN Tian 3

（1 Linyi Agricultural Research and Development Center，Sinofert Holdings Limited，Linyi Shandong 276024； 2 Sinofert Holdings Limited；

3 Fujian Zhonghua Zhisheng Chemical Fertilizer Co.，Ltd）

Abstract Chelated fertilizer is a fertilizer containing chelated trace elements，chelating agent is the key technology.The application of different chelating agents in potatoes，the yield and the absorption of trace element were evaluated.The results showed that the chelating agents of polypeptide material and polyphosphate compound had obvious advantages in yield and absorption of trace elements.The reason is that the polypeptide material can activate the cations in the fertilizer and soil，promote the absorption of nutrients to the potato，and polyphosphates had the advantage of high chelating strength，ensuring the chelate trace elements exist in the fertilizer and soil.The key to the development of chelating fertilizer is the chelating agent formulation，which needs to be screened by field test.

Key words chelated fertilizer；potato；chelating agent；trace elements；yield

马铃薯具有适应性强、产量高、经济价值高等特点，在我国栽培面积不断扩大[1]。当前马铃薯所施用的肥料以大量元素为主，但也开始逐渐注重中微量元素的施用。马铃薯对锰的缺乏极其敏感，对硼、锌的缺乏较敏感[2]。锰作为植物必需营养元素，是细胞一些关键酶的活化剂，也是叶绿体的组成部分[3]，对作物生长发育有重要的营养作用[2]。微量元素锌对农作物有促进氮代谢、增强光合的作用，有利于生长素合成，提高抗寒、抗病性及提高农产品品质等多种作用[4]。

农业生产中，肥料是最重要的生产资料之一[5]。当前肥料生产和使用存在很多不合理的现象。有的肥料厂家意识到问题的严重性，开始注重微量元素肥料及含有微量元素肥料的生产。螯合肥是采用螯合技术把多种养分离子螯合在一起，使某些金属元素发生螯合反应，使其独立的元素成为螯合态物质，利于作物吸收，避免或减少肥料养分流失，提高肥料利用率，降低成本[6]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年3—6月在中化化肥有限公司临沂农业研发中心示范基地进行。供试土壤为棕壤，基本理化性状如下：有机质1.79 g/kg、总氮1.382 g/kg、碱解氮0.175 g/kg、有效磷0.097 9 g/kg、有效钾0.375 g/kg、有效锌2.22 mg/kg、有效锰15.6 mg/kg、有效硼0.57 mg/kg、pH值6.61。

1.2 供试材料

供试马铃薯品种为希森脱毒马铃薯。供试整合剂种类为多肽物质、多聚磷酸盐、有机磷酸盐、氨基酸类。

1.3 试验设计

试验共设8个处理，具体如表1所示。3次重复。随机区组设计，小区面积6.6 m2。

1.4 试验方法

肥料N∶P2O5∶K2O=15∶10∶24，肥料中添加微量元素锌和锰，2种微量元素占比0.85%，每个处理中大量元素和微量元素添加量和比例相同。本试验中施肥量为1 200 kg/hm2，其中75%用作底肥（撒施后翻耕），25%用于追肥，于块茎形成期（4月30 日）追施。栽培密度为7.41万穴/hm2，双行栽培，垄宽60 cm。收获时对每个小区进行单独测产，分别测定/记录块茎产量和地上部茎叶重量。同时测定地上部茎叶和地下薯块的锌和锰的含量。

水土比为2.5∶1.0测定土壤pH值[7]；半微量开氏法测定土壤全氮[8]；碱解扩散法测定土壤碱解氮[8]；K2Cr2O7氧化法测定土壤有机质含量[8]；钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量（0.5 mol/L碳酸氢钠浸提）[8]；火焰光度计法测定土壤速效钾含量（1 mol/L醋酸铵提取）[8]；恒温干燥法测定植株生物量和产量[8]；0.1 mol/L HCl浸提-AAS法测定土壤中的有效锌[8]；土壤中交换性锰采用1 mol/L NH4OAc浸提-KMnO4比色法测定；马铃薯中锌和锰含量的测定采用电感耦合等离子光谱仪（ICP-OES optima 8000，美国Perkin Elmer公司）测定。

1.5 数据处理

采用SPSS17.0和Excel 2010统计软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同螯合剂配方对马铃薯地上生物量和薯块产量的影响

由表2可知，地上部鲜重和干重最高的处理是CK，分别为2 5654.16、2 759.35 kg/hm2，其次是处理A5，最低的是处理A4；薯块鲜重和干重最高的是处理A5，分别为49 106.65、9 088.12 kg/hm2，最低的是处理A4，薯块鲜重和干重分别只有28 163.19、5 147.95 kg/hm2，原因可能是处理A4用的螯合剂中含有较多的氯根引起淀粉合成受阻；商品薯重最高的是处理A5，达到37 538.32 kg/hm2，其次是处理 A1，最低的是处理A4；商品薯率最高的是处理A7，为 82.56%，其次是处理A1。各处理的螯合剂配方是不同的，螯合微量元素的强度也是不同的，同时螯合剂本身对作物的功能也是不同的。多肽物质除了螯合功能，同时能够活化土壤中的阳离子，对肥料起到缓释增效的作用。多聚磷酸盐能够提供缓释磷，同时其螯合强度高，螯合微量元素稳定。薯块产量及商品薯重最高的处理A5是多肽物质和多聚磷酸盐2种螯合剂的配施，此配方中2种物质的功能同时发挥作用，显著提高了马铃薯的产量。

2.2 不同螯合剂配方对马铃薯微量元素吸收的影响

由表3可知，本试验中马铃薯地上部锌浓度最高的是处理A5，为126.87 mg/kg，其次是处理A3，锌浓度是125.66 mg/kg，最低的是处理A1，只有66.71 mg/kg，处理A1的地上部锌浓度显著低于处理A2～A6，地上部锌浓度大小顺序是处理A5>处理A3>处理A4>处理A6>处理A2>处理A7>CK>处理A1；薯块中锌浓度最高的是处理A5，浓度达到69.63 mg/kg，其次是处理A3，锌浓度为64.68 mg/kg，最低的为CK，只有37.01 mg/kg，CK薯块锌浓度显著低于处理A5和处理A3，薯块中锌浓度的大小顺序是处理A5>处理A3>处理A2>处理A6>处理A1>处理A4>处理A7>CK。

马铃薯地上部锰浓度最高的是处理A3，达到121.30 mg/kg，其次是处理A5，为118.17 mg/kg，最低的是處理A1，只有73.80 mg/kg，显著低于处理A2～A6，地上部锰浓度大小顺序是处理A3>处理A5>处理A4>处理A6>处理A7>处理A2>CK>处理A1；薯块中锰浓度最高的是处理A5，为8.72 mg/kg，总体上薯块中锰浓度大小顺序是处理A5>处理A2>处理A7>处理A4>处理A3>处理A1>CK>处理A6，各处理间无显著性差异。

处理A5的地上部和薯块的锌和锰浓度是所有处理中较高的，可能原因是处理A5的螯合剂配方螯合处理容量和螯合强度较好。处理A1地上部锌和锰的浓度较低，薯块中锌和锰浓度也不高，可能原因是多肽物质螯合离子强度不高，容易受土壤pH值及阴离子基团作用而解离，导致作物对微量元素无法进行充分吸收所致。

某个营养元素的收获量等于作物某部位的元素浓度乘以作物某部位的产量。由表4可知，本试验中马铃薯地上部锌收获量最高的是处理A5，达0.314 7 kg/hm2，其次是处理 A6，为0.275 9 kg/hm2，最低的是处理A1，只有0.135 1 kg/hm2，较其他处理显著降低，地上部锌收获量的大小顺序是处理A5>处理A6>处理A3>CK>处理A7>处理A4>处理A2>处理A1；薯块锌的收获量最高的为处理A5，达到0.640 6 kg/hm2，其次是处理A3，为0.524 7 kg/hm2，最低的是处理A4，较处理A3和处理A5显著降低，薯块锌收获量大小顺序是处理A5>处理A3>处理A2>处理A1>处理A6>处理A7>CK>处理A4；薯块与地上部合计锌总收获量大小顺序是处理A5>处理A3>处理A6>处理A2>处理A7>CK>处理A1>处理A4。其中处理A5地上部、薯块的锌收获量是所有处理最高的，原因是处理A5的地上部和薯块的锌含量较高，同时处理A5的地上部和薯块的产量较高。

由表5可知，试验中马铃薯地上部锰的收获量最高的是处理A5，达到0.294 2 kg/hm2，其次是CK，为0.264 9 kg/hm2，最低的是处理A1，只有0.143 1 kg/hm2，比处理A5和CK显著降低，总体上地上部锰收获量大小顺序是处理A5>CK>处理A6>处理A7>处理A3>处理A4>处理A2>处理A1；薯块锰的收获量最高的是处理A5，达到0.079 3 kg/hm2，其次是处理A2，为0.058 kg/hm2，最低的是处理A4，只有0.041 9 kg/hm2，总体上薯块锰收获量大小顺序是处理A5>处理A2>处理A1>处理A3>处理A7>处理A6>CK>处理A4；薯块与地上部合计锰总收获量大小顺序是处理A5>CK>处理A6>处理A7>处理A3>处理A4>处理A2>处理A1。其中处理A5地上部、薯块的锰收获量是所有处理最高的，原因是处理A5的地上部和薯块的锰含量较高，同时处理A5的地上部和薯块的产量较高。

3 结论与讨论

微量元素对作物来讲不可或缺，参与代谢活动的各个环节。其中，锌能活化碳酸酐酶的活性来增强植物的光合作用强度，提高光合作用效率，促进作物生长，因而有助于干物质的积累[9]。锰作为植物叶绿素形成的重要元素，直接参与光合电子传递系统中的氧化还原过程[10]。当锰缺乏时，会造成叶绿素含量的明显降低，光合作用大大减弱[11-12]。

本试验供试肥料中锌和锰的比例和用量是相同的，不同的是螯合剂种类和配方。而螯合剂的螯合容量和强度是不同的，在本试验中，所有处理的微量元素相对螯合剂来讲是过量的。多肽物质及氨基酸类螯合剂的螯合容量大于多聚磷酸盐和有机磷酸盐，但螯合强度不如多聚磷酸盐和有机磷酸盐。多肽物质在农业上还是重要的增效剂，能够活化土壤中的阳离子，促进作物对养分的吸收利用，提高作物抗逆性。本试验中多肽物质和多聚磷酸盐按添加量20 kg/t（质量比1∶1）处理在薯块鲜重、干重、商品薯重是所有处理中最高的，说明多聚磷酸盐和多肽物质2种螯合剂复配在促进马铃薯产量上具有优势。同时多肽物质和多聚磷酸盐按添加量20 kg/t（质量比1∶1）处理在地上部茎叶及薯块中锌和锰的浓度也基本上是所有处理中最高的，可能原因是复配的螯合剂的双重功能引起的，一是多肽物质活化土壤和肥料中的阳离子养分，促进作物对养分的吸收；二是多聚磷酸盐螯合锌和锰，螯合强度大，不被肥料及土壤中阴离子固定，有利于作物的吸收。

螯合肥是值得大力发展的肥料，核心技术是螯合剂配方，不同的螯合剂其螯合容量及强度不同，且有其他增效作用，需要通过试验筛选对作物最优的螯合剂或螯合剂配方。在本试验中，最适合马铃薯产量和微量元素吸收的螯合剂配方是多肽和多聚磷酸盐复配的螯合剂配方。

4 参考文献

[1] 王海泉，朱继强，汪建学，等.微量元素与植物生长调节剂配合对马铃薯生理指标及产量的影响[J].黑龙江农业科学，2005（5）：19-20.

[2] 孟赐福，傅庆林，丁晋林，等.微量元素对马铃薯产量和品质的影响[J].马铃薯杂志，1992，6（2）：99-101.

[3] 潘瑞炽，董愚得.植物生理学[M].3版.北京：高等教育出版社，1995：31-35.

[4] 李华.施锌对马铃薯产量和品质的影响[J].山西农业大学学报，1997（3）：270-272.

[5] 汪家铭.新型肥料研制实现化肥产业的创新与突破[J].甘肃石油和化工，2013（2）：1-5.

[6] 魏建林，张英鹏，李彦，等.水溶性螯合肥不同施用方式对小白菜产量及品质的影响[J].中国农学通报，2007，23（7）：354-357.

[7] 李强，文唤成，胡彩荣.土壤pH值的测定国际国内方法差异研究[J].土壤，2007，39（3）：488-491.

[8] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.

[9] 韩晓日，蒋海英，郭春雷，等.施用新型多元素螯合肥对玉米产量、养分吸收与利用的影响[J].沈阳农业大学学报，2016，47（2）：159-165.

[10] 賈景丽，周芳，赵娜，等.微量元素锰对马铃薯光合性能的影响[J].江苏农业科学，2009（4）：111-112.

[11] 刘铮.土壤与植物中锰的研究进展[J].土壤学进展，1991（6）：1-10.

[12] 刘鹏，徐根娣，倪建英，等.锰浸种对大豆种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].中国油料作物学报，2002，24（4）：24-28.