富里酸与钾肥协同应用缓解干旱对甘薯生长的抑制作用及其生理机制研究

本研究针对干旱胁迫下甘薯产量下降的关键问题，通过田间试验探究富里酸(FA)与钾肥(K)协同调控对甘薯生长、生理及水分利用效率的影响。结果表明，24.7 kg ha-1 FA联合120 kg ha-1 K处理可显著缓解21天灌溉间隔导致的生长抑制，使产量恢复至正常灌溉水平，并提高水分利用效率6.44 kg m-3。该研究为干旱区甘薯可持续生产提供了创新性解决方案。

　　

气候变化加剧背景下，干旱已成为制约甘薯生产的主要瓶颈。这种富含β-胡萝卜素和膳食纤维的块根作物，全球年产量超8600万吨，但在埃及等干旱地区，延长灌溉间隔会导致产量损失高达25%。传统应对策略往往单独关注水分管理或营养调控，而忽视了生物刺激素与矿质营养的协同效应。

埃及农业研究中心蔬菜研究所的Ehab A. Ibrahim和Hamada M.B. El-Metwaly团队在《Journal of Plant Growth Regulation》发表的研究，创新性地将腐殖质组分富里酸(Fulvic Acid, FA)与钾肥(K)配施，系统评估了其对干旱胁迫下甘薯生理及产量的调控作用。研究采用双年度田间试验，设置6种处理组合，通过测定生长参数、叶绿素含量、脯氨酸积累及块根品质等指标，发现FA与K的协同应用能通过增强渗透调节和养分吸收，使甘薯在21天灌溉间隔下仍保持高产。

研究主要采用随机区组设计田间试验，通过控制灌溉间隔(14天vs 21天)模拟水分胁迫，结合FA(12.4/24.7 kg ha^-1)与K(90/120 kg ha^-1)梯度处理。利用SPAD-502叶绿素仪测定光合效率，磺基水杨酸法分析脯氨酸含量，并计算水分利用效率(WUE)。

植被生长

干旱胁迫(21天灌溉)使甘薯茎鲜重降低32.8-37.6%，但24.7 kg ha^-1 FA与120 kg ha^-1 K处理可完全逆转该效应，茎鲜重达1542 g/株，显著高于单纯干旱处理的964 g/株。

生理响应

干旱导致叶绿素SPAD值下降12.6-13.9%，而脯氨酸积累增加63-65%。FA+K处理通过维持叶绿素含量(SPAD 45.2)和降低脯氨酸水平，表明其有效缓解了氧化损伤。

产量与品质

块根产量在FA(24.7 kg ha^-1)+K(120 kg ha^-1)处理下达39.4吨/公顷，超过正常灌溉对照8.4%。干旱虽使块根干物质含量提升48.5%，但FA处理可平衡产量与品质的关系。

水分利用

21天灌溉间隔配合高剂量FA使WUE提升85.6%至6.44 kg m^-3，同时减少灌溉用水量41.6%，实现"节水增产"双重目标。

该研究首次揭示FA通过苯酚羟基、羧基等活性基团与K⁺形成协同效应，促进渗透调节物质积累和抗氧化防御。这一发现不仅为干旱区甘薯栽培提供了24.7 kg ha^-1 FA+120 kg ha^-1 K的优化方案，更开创了腐殖质-矿质营养互作研究的新范式。其技术路线简单易行，在埃及14,775公顷甘薯种植区具有直接推广价值，对全球干旱农业可持续发展具有重要启示。