马铃薯的营养需求

营养吸收曲线

在块茎膨大期间（密集的增容过程），养分吸收达到最大。

马铃薯作物去除的养分量与产量密切相关。 通常，两倍的产量将导致两倍的营养去除。 在作物需要吸收营养的区域之前或之时，需要将营养物质尽可能准确地施加到吸收区域。 如果不能确保每种植物都能获得适当的营养平衡，则会破坏作物质量并降低产量。

如图4所示，对钾的最高需求是在块茎膨大阶段。 马铃薯植株的开花是该形态阶段开始的指示。 因此，Multi-K™的理想侧面修整期将在块茎膨大阶段。

图4：整个马铃薯植物对大量营养素的吸收

资料来源：哈里斯（1978）

在关键的膨化阶段，马铃薯块茎的每日需求量为4.5 kg / ha N，0.3 kg / ha P和6.0 kg / haK。在膨化阶段，马铃薯块茎的钾需求量很高，因为它们被认为是奢侈品消费者钾。 在关键块茎膨大阶段的每日单产增加量可以达到1000 – 1500 kg / ha / day。 因此，重要的是在块茎膨大阶段以适当的NPK比例和充足的量供应所需的植物营养素。

图5：产量为55吨/公顷的马铃薯植物的藤蔓和块茎对大量和次级营养素的吸收

资料来源：Reiz，1991年

图6：产量为55吨/公顷的马铃薯植物的藤蔓和块茎对微量营养素的吸收

2.2植物营养素的主要功能

表1：植物养分的主要功能汇总

养分	功能
氮（N）	蛋白质的合成（生长和产量）。
磷（P）	细胞分裂和能量结构的形成。
钾（K）	糖的运输，气孔的控制，许多酶的辅助因子降低了对植物病害的敏感性。
钙（Ca）	细胞壁的主要组成部分，并降低了对疾病的敏感性。
硫（S）	合成必需氨基酸胱氨酸和蛋氨酸。
镁（Mg）	叶绿素分子的中央部分。
铁（Fe）	叶绿素合成。
锰（Mn）	光合作用过程中必需的。
硼（B）	细胞壁的形成。 花粉管萌发和伸长。参与糖的代谢和运输。
锌（Zn）	生长素合成。
铜（Cu）	影响氮和碳水化合物的代谢。
钼（Mo）	硝酸还原酶和固氮酶的组成部分。

表2：养分和钾源对产量质量的影响

参数	增加剂量	与不含氯的K（-Cl）相比，KCl的应用
氮	磷	钾
块茎尺寸	↑	没有效果	↑	无氯化钾有助于增加尺寸
对机械损伤的敏感性	↑	↓	↓	没有信息
块茎变黑 1	↑	没有效果	没有效果	KCl比（-Cl）更有效
干物质百分比 2	↓	↑轻微的影响	↑	一些报告声称，大量施用KCl可能导致较低的干物质含量，这可能是由于氯化物的作用
％淀粉 3	↓	↑	↑	一些报告声称，大量施用KCl可能导致较低的干物质含量，这可能是由于氯化物的作用
蛋白质百分比	↑	↓	结果冲突	无氯化钾有助于增加含量
还原糖％	不符	↑	↓	没有不同
味道	↓	↑	没有效果	无氯化钾更好
煮后变黑	↑	没有效果

¹ 皮肤暴露时，酚化合物氧化会导致发黑。 
² 工业马铃薯需要高百分比的干物质。 
³ 高浓度是理想的。 该特性与比重相关。

氮（N）

适当的氮素管理是获得高品质优质马铃薯所需的最重要因素之一（图7）。 旺季初期充足的氮供应对于支持营养生长至关重要。

图7：氮（N）对马铃薯产量的影响

在季节后期施用过多的土壤氮会延缓块茎的成熟，并导致皮肤结实，这会损害块茎的品质和储藏特性。 马铃薯是一种浅根作物，通常生长在排水良好的沙质土壤上。 这些土壤条件经常使水和氮的管理变得困难，因为硝酸盐易于浸出。 在这些沙质土壤上，建议马铃薯在生长季节分批施用N。 这涉及在播种前施用一些总氮需求，并在本季中以边茬施用或通过Nutrigation™（灌溉施肥）通过灌溉系统施用剩余的氮。

氮素需求量最高的时期因马铃薯品种而异，并且与品种特性有关，例如根系密度和成熟时间。 生长季节的叶柄分析是一种有用的工具，可让种植者确定作物的氮素状况，并以适当的营养物质及时做出响应。

种植时铵/硝酸盐的平衡比例非常重要。 铵态氮过多是一个不利条件，因为它会降低根区pH值，从而促进根瘤菌病。 硝酸盐氮提高了比重值所需的阳离子如钙，钾和镁的吸收。

图8：马铃薯生长对营养液中硝酸盐-铵浓度的相对响应

在氮含量为12 mM时，植物对NH表现出静脉铵盐毒性₄⁺ 营养，但健康成长，没有₃^– 营养。 因此，仔细控制NH₄⁺ 为了最大程度地降低铵态氮对马铃薯植株的毒性，必须添加适当的浓度。

图9：硝酸盐/铵比率和氮比率对UTD块茎总产量的影响

资料来源：蔬菜和水果，2000年XNUMX月/ XNUMX月。南非

氮评估

土壤测试深度为60厘米。 春天对于规划有效而高效的氮管理计划至关重要。 收获后的土壤样品可能有助于种植者选择后续作物，这将最大程度地利用马铃薯作物后的残留氮。

块茎膨化期间作物的氮需求量可能为2.2至3.0 kg / ha / day。 叶柄硝酸盐采样可以对作物的营养状况进行季节监测。 收集4^th  建议在田间从30 – 50种随机选择的植物中选择叶柄（图10）。 通常应每周收集组织样品，以追踪硝酸盐水平的变化，并在硝酸盐水平降至最佳水平以下时计划补充肥料的使用。

随着马铃薯作物的生长和成熟，临界叶柄的硝酸盐水平下降。 通常，块茎膨大时的叶柄硝态氮含量<10,000 ppm =低，10,000-15,000 ppm =中，> 15,000 ppm =足够。 （图11）

图10：马铃薯植株的第四片叶子的结构

图11：不同生长阶段马铃薯叶柄中N-NO3水平的解释

磷（P）

磷对于早期的根和茎发育非常重要，可为植物吸收离子和运输等过程提供能量。 根仅在溶解于土壤水中时才吸收磷酸根离子。 如果干旱，低温或疾病干扰了磷通过土壤溶液向根的扩散，即使在可用磷丰富的土壤中也会出现磷缺乏症。 这些缺陷将导致根部发育迟缓和功能不足。

在块茎萌发阶段，充足的磷供应确保形成最佳数量的块茎。 块茎萌发后，磷是淀粉合成，运输和储存的重要成分。

最近的研究表明，对磷肥的改良，例如聚合物添加剂，腐殖质和涂层等，可能对提高磷的吸收和马铃薯的产量有益。

钾（K）

在整个生长季节，马铃薯植株吸收大量钾。 钾在控制植物水分状况和植物组织内部离子浓度方面起着重要作用，尤其着重于气孔功能。

钾在植物体内硝酸盐的还原过程中起着重要的积极作用。 大量（例如> 400 kg / ha K₂O）应使用，在温和条件下，建议将敷料分开6-8周。

马铃薯需要大量的土壤钾，因为这种营养对于代谢功能至关重要，例如糖从叶片到块茎的移动以及糖向马铃薯淀粉的转化。 钾缺乏会降低马铃薯作物的产量，大小和质量。 缺乏足够的土壤钾还与马铃薯的低比重有关。

钾缺乏会损害作物对疾病的抵抗力，以及其耐受干旱和霜冻等胁迫的能力。 通常建议在播种前先将K肥料与广播肥料一起施用。 如果使用钾，则应将速率保持在45 kg K以下₂O / ha避免盐对正在发育的新芽造成伤害。

选择最好的钾肥

钾的来源对马铃薯块茎的品质和产量起着重要作用。 通过比较不同的钾源，发现Multi-K™硝酸钾可增加干物质含量，且产量明显高于其他钾源（图12和13）。 这项研究是在不同的品种上进行的，所有这些品种对Multi-K™处理的块茎产量都有较高的响应（图14）。

图12：不同钾肥对马铃薯块茎产量的影响

资料来源：Reiz，1991年

图13：不同钾肥对马铃薯块茎干物质含量的影响

资料来源：Reiz，1991年

图14：不同钾肥对不同品种马铃薯产量的影响

资料来源：Bester，1986年

马铃薯的比重和木片颜色是加工马铃薯行业的重要参数。 与其他钾肥来源相比，这两个参数对Multi-K™硝酸钾处理均具有良好的响应（图15、16）。

图15：不同钾肥对木片颜色评级的影响

资料来源：Reiz，1991年

图16：不同钾肥对马铃薯块茎比重的影响

资料来源：Reiz，1991年

除了Multi-K™对马铃薯块茎质量和产量的有利影响外，它还提高了马铃薯块茎在贮藏期间的保质期（图17）。

图17：不同钾肥质量损失随时间的影响（@ 20oC，RH 66％）

资料来源：Bester（1986）

钙（Ca）
钙是细胞壁的关键成分，有助于建立坚固的结构并确保细胞稳定性。 富含钙的细胞壁更能抵抗细菌或真菌的侵袭。 钙还可以通过在发生压力时影响信号链反应来帮助植物适应压力。 它还在调节供气孔开放的钾的主动转运中起关键作用。

镁（Mg）

镁在光合作用中起着核心作用，因为它的原子存在于每个叶绿素分子的中心。 它也参与糖和蛋白质生产的各个关键步骤，以及以蔗糖形式的糖从叶到块茎的运输。

在定期施用镁肥的试验中，收率提高了10％。

硫（S）

硫减少了普通和粉状结ab的水平。 这种影响与以元素形式施用硫磺时土壤pH的降低有关。

2.3土豆的营养失调

氮

氮缺乏症表现为淡叶生长减少，导致块茎减产（大小和数量）。 过度的土壤pH值（低或高），有机物含量低，干旱条件或大量灌溉都会使这种缺乏状况更加严重（图18）。

氮过量会导致成熟期延迟，过度的顶部生长，空心和生长裂纹，对生物疾病的敏感性增加，块茎比重降低以及收获前藤蔓“燃烧”困难。

图18：特征性氮（N）缺乏症状

磷

与磷缺乏相关的典型症状和综合症有：块茎减少，块茎较小，植物发育不良，老叶变黄，幼小暗绿色年轻（图19）。磷缺乏导致早期活力降低，成熟期延迟和产量降低。

当存在过多的磷时，会束缚其他元素（例如钙和锌），从而导致它们的不足。

图19：特征性磷（P）缺乏症状

钾

钾缺乏会延缓氮的吸收，减缓植物的生长并导致单产下降，品质下降和抗病性下降。 缺钾的典型症状是叶片边缘坏死，叶片过早衰老（图20）。

钾过多会导致块茎比重降低，钙和/或镁吸收降低。 它还会降低土壤结构。

图20：特征性钾（K）缺乏症状

钙

钙缺乏会干扰根系生长，导致叶片生长尖端变形，并可能导致减产和劣质。 缺钙马铃薯块茎的储藏能力下降。 土壤中的钙含量低会导致土壤结构变差。

钙缺乏症的典型症状是上部叶片上的黄色卷曲叶片，叶尖灼伤和新的褪绿小叶。 （图21）

钙过多会导致镁摄取减少，其症状与镁缺乏有关。

图21：特征性钙（Ca）缺乏症状

镁

由于镁是光合作用的关键元素，因此在镁缺乏的情况下其速率会降低，从而导致块茎形成减少和产量降低。 严重的镁缺乏会使产量降低多达15％。 缺镁的块茎在提起和存放时更容易损坏。

典型的虚弱症状：叶片变黄和褐色； 叶子枯萎死了； 植物发育不良，作物早熟； 块茎的皮肤光洁度差。 （图22）

镁过多会导致钙摄入减少，并伴有钙缺乏症。

图22：镁缺乏特征性症状

硫

缺硫会导致生长减少，并且叶子会变成浅绿色或黄色。 叶数减少。 （图23）

图23：特征性硫（S）缺乏症状

铁

在铁（Fe）缺乏的情况下，当静脉保持绿色时，静脉区域会发生褪绿。 在严重缺乏的情况下，整个叶子都是褪绿的。 （图24）。 铁缺乏症状首先出现在最年轻的叶子上。

图24：铁（Fe）缺乏症的典型症状

硼

硼（B）调节糖通过膜的运输，并且在细胞分裂，细胞发育和植物生长素代谢中也起着关键作用。

在硼缺乏的情况下，生长的芽死亡，植物显得浓密，节间较短。 叶子变厚并向上滚动； 叶片组织变暗并塌陷。 块茎上出现棕色坏死斑块，并形成内部锈斑。 （图25）

图25：特征性硼（B）缺乏症状

铜

在铜缺乏的情况下，幼叶变得脆弱而枯萎，在花芽发育时末梢芽落下，叶尖坏死（图26）。

图26：特征性硼（B）缺乏症状

锌

缺锌症状：幼叶褪绿（浅绿色或黄色），变窄，向上杯状并发展成尖端燃烧。 其他叶片症状包括绿色的静脉，有死组织的斑点，斑点和直立的外观。 （图27）

图27：特征性锌缺乏症状

锰

锰缺乏症状：幼叶上有黑色或棕色斑点； 叶发黄； 块茎皮肤光洁度差（图28）。 块茎在提起和存放期间更容易损坏。

图28：特征性锰（Mn）缺乏症状

表8：叶面水平每种营养素的参考水平：

营养物（％）	不足	低	正常	高	过度的
氮（N）	<4.2	4.2-4.9	5.0-6.5	> 6.5
磷（P）	<0.23	0.23-0.29	0.3-0.55	> 0.6
钾（K）	<3.3	3.3-3.9	4.0-6.5	6.5-7.0	> 7.0
钙（Ca）	<0.6	0.6-0.8	0.8-2	> 2.0
镁（Mg）	<0.22	0.22-0.24	0.25-0.5	> 0.5
硫（S）			0.30-0.50

营养物（ppm）	不足	低	正常	高	过度的
铜（Cu）	<3	3.0 -5.0	5.0 -20	30-100
锌（Zn）	<15	15-19	20-50
锰（Mn）	<20	20-30	50-300	700-800	> 800
铁（Fe）			50-150
硼（B）	<15	18-24	30-60
钠（Na）			0-0.4	> 0.4
氯化物（Cl）			0-3.0	3.0-3.5	> 3.5

2.5植物养分需求

表9：马铃薯的营养需求

预期产量（吨/公顷）	按产量去除（kg / ha）	全株吸收量（kg / ha）
N	P2O5	K2O	CaO	MgO	N	P2O5	K2O	CaO	MgO
20	38	18	102	2	2	105	28	146	29	19
40	76	36	204	4	4	171	50	266	42	28
60	114	54	306	6	6	237	72	386	55	37
80	152	72	408	8	8	303	95	506	68	46
100	190	90	510	10	10	369	117	626	82	55
110	209	99	561	11	11	402	128	686	88	59

作物指南：马铃薯的营养需求