在半干旱地区的印度，叶片纳米氮和纳米钾的协同应用提高了马铃薯的产量和资源利用效率

《Potato Research》：Foliar Nano-Nitrogen and Nano-Potassium Integration Enhances Potato Productivity and Resource Efficiency in Semi-Arid India

　　

摘要

在2022–2023和2023–2024年的连续两个拉比季节（印度卡纳塔克邦的农作物生长季节），在印度奇卡巴拉普尔（Chikkaballapur）进行了一项为期两年的田间研究，旨在评估在结合纳米肥料叶面施用与定量土壤大量元素的综合性养分管理机制下，马铃薯（Solanum tuberosum L.）的生理生长、产量动态和经济可行性。实验设置了14个处理组，每个处理组重复三次，并采用随机完全区组设计，以评估不同的土壤氮（N）和钾（K）水平以及随后的纳米氮（nano-N）和纳米钾（nano-K）叶面喷施效果。研究结果表明，使用纳米肥料替代部分传统土壤肥料显著改善了植物的形态生理特性，包括块茎分布指标、植株高度和SPAD叶绿素指数值。在播种后30天、45天和60天分别进行三次纳米氮和纳米钾叶面喷施的处理组（T₁₄），同时施用推荐剂量75%的氮和钾（RD-NK）以及100%的磷（P），其新鲜块茎重量分别为每株332.4克、366.7克和349.5克，总块茎产量分别为每公顷23.7吨、26.0吨和24.9吨。值得注意的是，处理组T₁₄与处理组T₁₃（施用75%推荐剂量的氮和钾以及两次叶面喷施，分别在播种后30天和60天）以及处理组T₂（施用传统的氮磷钾比例为125:100:125的肥料，每公顷125公斤）在统计上表现相当（p<0.05）。这种生理上的加速效应是由于养分同步供应所导致的，这直接提高了气孔二氧化碳吸收能力和光合作用的源汇转化效率。农业经济效益的优化结果也与这些产量趋势高度吻合。处理组T₁₄在两年内的净收益（分别为每公顷256,329卢比和219,609卢比）和收益成本比（分别为2.75和2.52）最高，其次为处理组T₁₃（收益成本比分别为2.72和2.47）。两次喷施（T₁₃）和三次喷施（T₁₄）的纳米肥料处理组之间的统计相当性表明，两次叶面喷施窗口（播种后30天和60天）足以提高作物产量。本研究提供了一种经济实惠、资源高效且适应气候变化的精准养分管理方法，以支持马铃薯生产的可持续集约化。在不牺牲产量的前提下，该方法可将合成土壤肥料的用量（氮和钾）减少25%。

在2022–2023和2023–2024年的连续两个拉比季节期间，一项为期两年的田间研究在印度卡纳塔克邦的奇卡巴拉普尔进行，旨在评估在结合纳米肥料叶面施用与定量土壤大量元素的综合性养分管理机制下，马铃薯（Solanum tuberosum L.）的生理生长、产量动态和经济可行性。实验设置了14个处理组，每个处理组重复三次，并采用随机完全区组设计，以评估不同的土壤氮（N）和钾（K）水平以及随后的纳米氮（nano-N）和纳米钾（nano-K）叶面喷施效果。研究结果表明，使用纳米肥料替代部分传统土壤肥料显著改善了植物的形态生理特性，包括块茎分布指标、植株高度和SPAD叶绿素指数值。在播种后30天、45天和60天分别进行三次纳米氮和纳米钾叶面喷施的处理组（T₁₄），同时施用推荐剂量75%的氮和钾（RD-NK）以及100%的磷（P），其新鲜块茎重量分别为每株332.4克、366.7克和349.5克，总块茎产量分别为每公顷23.7吨、26.0吨和24.9吨。值得注意的是，处理组T₁₄与处理组T₁₃（施用推荐剂量75%的氮和钾以及两次叶面喷施，分别在播种后30天和60天）以及处理组T₂（施用传统的氮磷钾比例为125:100:125的肥料，每公顷125公斤）在统计上表现相当（p<0.05）。这种生理上的加速效应是由于养分同步供应所导致的，这直接提高了气孔二氧化碳吸收能力和光合作用的源汇转化效率。农业经济效益的优化结果也与这些产量趋势高度吻合。处理组T₁₄在两年内的净收益（分别为每公顷256,329卢比和219,609卢比）和收益成本比（分别为2.75和2.52）最高，其次为处理组T₁₃（收益成本比分别为2.72和2.47）。两次喷施（T₁₃）和三次喷施（T₁₄）的纳米肥料处理组之间的统计相当性表明，两次叶面喷施窗口（播种后30天和60天）足以提高作物产量。本研究提供了一种经济实惠、资源高效且适应气候变化的精准养分管理方法，以支持马铃薯生产的可持续集约化。在不牺牲产量的前提下，该方法可将合成土壤肥料的用量（氮和钾）减少25%。