李岚涛，张 铎，盛 开，耿赛男，石纹碹，苗玉红，王宜伦

    (河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002)

    菊芋(Helianthus tuberosusL.)又名洋姜、鬼子姜，为菊科向日葵属多年生草本植物，具有耐旱、耐寒、耐盐碱等特性，原产北美，经欧洲传入我国，是近年来发展较快的新型经济作物[1–2]。菊芋用途广泛，功能多样，其叶片、茎秆中含有丰富的蛋白质、可溶性糖等营养物质，粉碎后可用作牲畜饲料。研究表明，同等肥力条件下种植苜蓿其粗蛋白质产量为2070 kg/hm2，而菊芋则高达3000～3750 kg/hm2[3]。同时，菊芋叶片中丰富的绿原酸成分被称为“第七大类营养素”，广泛应用于医疗和保健领域[4]。此外，新鲜菊芋块茎中高含量的菊糖和还原糖可为韦氏杆菌与双歧杆菌等肠道益生菌群提供充足的能量底物，优化肠道菌群结构，增强动物免疫力[5]。2009年，菊芋被卫生部批准为“新资源食品五号”，并被联合国粮农组织称为“21世纪具有代表性的典型膳食纤维食品”。因此，深入研究营养元素供应对菊芋产量、品质及生理响应特征的影响具有重要意义。

    在作物所必需的17种营养元素中，氮(N)是菊芋需求量最多也是质量分数最高的营养元素，其植株干体中氮含量占0.4%～5.0%，对产量的贡献则高达40%～60%。从品质上来讲，菊糖和还原糖是菊芋块茎含量最高的两大非结构性碳水化合物(约占块茎鲜重的85%以上)，而氮素则是菊芋进行光合作用并开展碳同化物的生产、运输、分配的一个重要营养因子。因此氮素与菊芋块茎品质特性关系紧密[2, 4]。此外，氮同时广泛参与菊芋结构组成和诸多生理代谢过程，对产量形成、品质构建和植株生长发育等均具有重要作用[6]。相比于其他营养元素，菊芋对氮素响应则更为敏感，如缺氮时宏观上表现为植株矮小，上部叶易发黄失绿、下部叶提早衰落；在生理功能上表现为叶绿素、蛋白质含量降低，光合作用减弱，细胞分裂延缓等。氮肥过多时植株生长茂盛，叶片呈深绿色、叶色分层现象明显降低，植株后期易倒伏且品质下降等[7–8]。分析发现，目前关于作物氮素营养特性方面的研究主要集中在粮食作物[9–10]、蔬菜[11]和其他经济作物上[12]，而菊芋作为一种新兴的经济和能源作物，其氮营养方面的报道则相对较少。钟启文等[13]研究了菊芋生长发育动态及氮素营养吸收分配规律，发现施氮对菊芋茎叶生长发育影响较大；隆小华等[14]发现，海水灌溉条件下施用氮肥可显著影响菊芋对钠、钙和镁等中微量元素的吸收。前人研究虽基本明确了菊芋氮肥施用的增产效应及生长发育规律，但田间条件下关于氮素对成熟期菊芋块茎产量、品质及各生育期理化指标的影响的系统分析以及关键因子分析的报道还相对匮乏 ......