紫甘薯富含花青素等营养物质,具有食用与保健功能而备受人们青睐。近年来,随着消费者对紫甘薯需求量的增加,紫甘薯的种植面积逐年扩大,紫甘薯高产优质栽培技术已成为农业生产中亟待解决的问题。氮肥是调控紫甘薯生长发育、产量与品质形成的重要农业措施,明确紫甘薯氮素营养特性及其调控机理,对于紫甘薯的高产优质具有重要意义。本文采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法,比较了6个紫甘薯品种的氮素营养效率,研究了不同施氮量对紫甘薯生长及生理指标的影响;结合15N示踪技术,研究了紫甘薯的氮素积累与分配特征。主要研究结论如下:1.紫甘薯生育前期是茎叶形态建成和氮素吸收的关键时期,营养器官对肥料氮素的调运能力强;而紫甘薯生育后期(100d-收获)植株对氮素的吸收量很少,且吸收的氮素约80%分配到营养器官中。栽插100d时,宁紫2号叶片、叶柄、块根中15N的分配比例分别为45.1%、38.8%和16.2%;140d时分别为28.7%、25.0%和46.3%,表明生育后期叶部的氮素向块根转移量增加。在紫甘薯生育前期供应适宜的氮素、并在薯块膨大期加速地上部氮素的转运,有利于甘薯氮素的分配与积累。2.增施氮肥可提高紫甘薯根系活力、优化根系形态,从而促进根系对矿质元素的高效吸收和转化。施氮处理(N1、N2)下根系鲜重、根系体积、总吸收面积和活跃吸收面积均不同程度地增大,但根系比表面积降低。施用氮肥后紫甘薯叶片的叶绿素含量、NR活性、PSⅡ反应中心活性、反应中心数目及最大量子产额(Fv/Fm)均不同程度地提高,从而提高叶片的光合速率和碳水化合物的合成量。功能叶片NR活性随着施氮量的增加不同程度地提高,济黑1号N1、N2处理分别较N0处理提高51.09%和108.62%。3.施用氮肥可不同程度地提高紫甘薯的分枝数和主蔓长度,从而导致紫甘薯茎蔓的干物质累积量显著提高。紫甘薯产量对施氮量的响应因品种而异,其中,济黑1号和青紫1号为耐氮品种,施氮量(150kg/hm2)时产量最高;紫菁2号和绫紫为不耐氮性品种,随施氮量的增加块根产量降低且差异显著;宁紫2号是氮素敏感型品种,施氮量存在适宜范围。生产上应针对紫甘薯品种的耐氮性确定合理的氮肥用量。宁紫2号、济黑1号的鲜薯产量与施氮量之间呈极显著的二次曲线关系,两者鲜薯产量均在施氮量为112.5kg/hm2时达到最高值,过高的氮肥将导致紫甘薯产量降低。4.采用大田试验方法,比较了6个紫甘薯品种的氮素效率。结果表明,施用氮肥后紫甘薯吸收的氮素较多的分配到营养器官中,从而导致氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著降低,N2处理下氮肥偏生产力平均较N1处理降低2.14%-58.19%。相关分析也表明,茎蔓生物量与氮素利用效率呈负相关关系。其中,宁紫2号和济黑1号的氮素利用效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力显著高于其他品种,并且随着施氮量的增加其变化较小;宁紫2号、济黑1号对氮素的吸收效率低于其它品种,与二者蔓长较短有关。5.氮肥对紫甘薯块根品质的影响存在品种间差异。高施氮量(150kg/hm2)条件下,紫甘薯块根的可溶性糖含量显著提高,提高幅度达20.5%~43.6%;浙紫、宁紫2号和紫菁2号等品种块根中淀粉和可溶性蛋白等含量显著提高;适量施氮(75kg/hm2)可提高济黑1号、绫紫和青紫1号块根中的花青素、淀粉及必需氨基酸含量,其中,赖氨酸含量的增幅为5.8-43.6%。施用氮肥有利于增加部分紫甘薯品种块根中的Ca、Mg、Fe、Zn含量,提高其营养价值。