山東省主要土壤類型甘薯肥料利用率研究

摘要：為了研究山東省主要土壤類型上甘薯生產的肥料當季利用率，在日照市、平陰縣和山東省農業科學院試驗基地進行了甘薯氮磷鉀肥料利用率試驗。結果發現：對于基礎養分含量高的褐土，施肥使甘薯減產，cK處理的濟薯22和濟薯18獲得了最高產量；對于基礎養分含量低的褐土，NPK處理的濟薯22獲得了最高產量；而棕壤上，濟薯18和濟薯22獲得最高產量的施肥處理分別為NPK和NK處理。濟薯22對氮、磷和鉀肥的當季利用率分別為16.39％－43.39％、4.95％－7.94％、負值－59.33％；濟薯18對氮、磷和鉀肥的利用率分別為負值－31.02％、負值－3.15％和負值－30.36％。濟薯22形成1000kg鮮薯所吸收的N為4036—5.77kg、P₂O₅為1.76－2.24kg、K₂O為4.41－7.06kg；濟薯18形成1000kg鮮薯所吸收的N為6.30－7.98kg、P₂O₅為2.75－2.96kg、K₂O為6.49－6.94kg。

關鍵詞：甘薯；氮磷鉀；產量；肥料利用率；養分吸收

中圖分類號：S531.062

文獻標識號：A 文章編號：1001—4942(2010)11—0051—05

優質食用型甘薯塊根中不但富含淀粉、糖和蛋白質等營養成分，而且含有豐富的胡蘿卜素、糖蛋白和脫氫表雄酮等功能性營養成分，具有良好的營養保健功能。氮肥是影n向甘薯產量的重要因素之一，氮肥用量過高導致甘薯莖葉徒長，經濟產量降低。當前在甘薯生產上，偏施氮肥的現象正逐步得到糾正，氮肥施用量逐步趨于合理，但由于各地區和各農戶之間的施肥水平和技術差別大，還存在著施肥不平衡的情況，個別地區過量施肥現象時有發生。

朱兆良等總結了中國小麥、水稻和玉米的782個田間試驗得出，三種作物對氮肥的利用率在28％－41％之間。中國科學院南京土壤研究所對全國849個大田試驗統計結果，水稻的磷肥利用率為8％－20％，平均為14％，小麥為6％－26％。中國鉀肥當季利用率一般在50％左右。林葆等通過對2002—2005年全國20個省、50個養分監測村開展的165個田間試驗統計得出，中國小麥、水稻和玉米的氮肥當季利用率在8.9％－78.0％之間，磷肥當季利用率在3.0％－49.3％之間，鉀肥當季利用率在4.5％－82.8％之間。顯然，中國的化肥當季利用率較低。

現有研究對甘薯需肥規律和施肥技術的報道較少，尚未形成系統完善的甘薯推薦施肥技術體系，在甘薯生產上存在著盲目施肥的現象，這既增加了生產成本，也影響了甘薯的產量和品質，降低了甘薯的生產效益。因此，本試驗就甘薯對氮、磷、鉀三要素的養分吸收和肥料的當季利用率進行了較為深入的研究，探索了甘薯對氮、磷、鉀的吸收分配規律，以期為甘薯高產栽培中的科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗方法

試驗分別設在山東省日照市東港區三莊鎮賈家溝村、平陰縣安城鄉小官村和濟南市山東省農業科學院試驗基地。試驗地基礎肥力狀況見表1。

每個試驗各設5個處理，分別為T1：CK，不施肥；12：PK；T3：NK；T4：NP；T5：NPK，每處理重復3次，各試驗處理施肥用量見表2。日照市和平陰縣試驗甘薯氮磷鉀肥施用量采用農民習慣施肥量，濟南市試驗的施肥量采用測土后推薦施肥量。肥料分別采用尿素(46％N)、過磷酸鈣(14％P205)和硫酸鉀(50％K₂O)，平陰春甘薯75％N、100％P₂O₅和50％K₂O基施，另外25％N和50％K₂O在甘薯移栽50天后追施；日照和濟南夏甘薯氮磷鉀肥料均在起壟時一次性基施。

甘薯品種采用鮮食型濟薯22和濟薯18。每個試驗均采用起壟栽培，壟距75cm，壟高30cm，寬20cm，株距0.25cm，密度為52500彬/hm²。

1.2 取樣與測定方法

甘薯起壟施肥前，取0—20cm耕層土壤混合樣，分析土壤基本肥力狀況，甘薯收獲后分別取各處理耕層土壤樣品，分析土壤堿解氮、速效磷、速效鉀。甘薯收獲時，每個處理選取大于10m²的3個小區收獲后統計產量，同時隨機取3株甘薯，分地上部和薯塊帶回實驗室測定植株中全氮、全磷、全鉀和水分含量。土壤堿解氮測定采用堿解擴散法，速效磷測定采用鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提一火焰光度計法，有機質采用重鉻酸鉀容量法，pH采用酸度計法。莖葉和薯塊全氮測定采用凱氏定氮法，全磷采用釩鉬黃吸光光度法，全鉀采用火焰光度計法，含水量采用烘干稱重法。

1.3 計算與統計方法

氮磷鉀肥料利用率計算分別采用以下方法：

氮肥利用率(％)=(NPK區甘薯吸N量－PK區甘薯吸N量)／(氮肥施用量×氮肥含N量)×100

磷肥利用率(％)=(NPK區甘薯吸P量－NK區甘薯吸P量)×2.29／(磷肥施用量×磷肥含P₂O₅量)×100

鉀肥利用率(％)=(NPK區甘薯吸K量－NP區甘薯吸K量)×1.21／(鉀肥施用量×鉀肥含K₂O量)×100

試驗數據采用DPS9.50軟件進行數據統計分析，每個處理共3組重復數據進行方差分析和Duncan’s新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對甘薯產量的影響

2.1.1 不同施肥處理對棕壤土上夏甘薯產量的影響由圖1可以看出，在同一肥力水平的田塊上，相同施肥處理下，濟薯22的鮮薯產量均高于濟薯18，增產幅度為27.42％—59.01％。不同施肥處理對兩個品種的鮮薯產量影響趨勢大致相同，NP處理產量最低(P<0.05)，其它4個處理之間產量差異不顯著。施肥處理中，對于濟薯18，NPK處理的鮮薯產量最高，比NP處理增產24.94％；對于濟薯22，NK處理的鮮薯產量最高，比NP處理增產36.63％。

2.1.2 不同施肥處理對褐土上甘薯產量的影響

從圖2可以看出，由于平陰春甘薯栽培地塊褐土的肥力水平高(表1)，所有施肥處理的鮮薯產量均不高于CK(不施肥)處理。濟薯18的鮮薯產量5個處理之間差異不顯著。濟薯22的鮮薯產量以CK最高，NK處理最低，二者差異達顯著水平(P<0.05)，其它3個處理與兩者間差異不顯著。在平陰試驗的地力條件下，除NK處理2個甘薯品種產量基本持平外，其它施肥處理的濟薯22鮮薯產量均高于濟薯18，增產幅度為14.65％—36.56％，說明同樣栽培管理和地力條件下，濟薯22比濟薯18更易獲得高產。

濟南褐土上夏植濟薯22的鮮薯產量以NPK處理最高，NP處理最低，前者比后者增產51.71％，差異達顯著水平，其它3個處理與NPK處理相比差異不顯著。

2.2 不同施肥處理對甘薯肥料利用率的影響

從表3可以看出，濟薯18對氮肥的利用率為負值－31.02％，對磷肥的利用率為負值－3.15％，對鉀肥的利用率為負值－30.36％。濟薯22對氮肥、磷肥和鉀肥的當季利用率分別為16.39％－43.39％、4.95％－7.94％、負值－59.33％。由于平陰試驗田速效氮、磷、鉀含量高，再加上農民習慣施肥量過大，造成甘薯的氮肥、磷肥和鉀肥的當季利用率較低，甚至出現負值。林秋月等在南方酸性土壤上的甘薯試驗也得出了類似結論。

在同一地塊同一施肥水平下，濟薯22比濟薯18對氮肥、磷肥和鉀肥利用率高，說明濟薯22對氮磷鉀肥料反應更為敏感，更易獲得高產。在日照氮鉀缺乏的棕壤上，濟薯22對氮肥、磷肥和鉀肥的當季利用率最高，分別為43.39％、7.94％和59.33％，其對氮肥和鉀肥的利用率分別比濟薯18高出12.37和28.97個百分點。

日照試驗土壤的速效鉀含量最低，施K₂O量為210kg/hm²時，鉀肥的當季利用率最高，為59.33％；由于3處試驗土壤速效磷含量均大于15mg／kg，當P₂O₅施用量為90—105kg／hm²時，磷肥當季利用率最高僅7.94％。甘薯的氮磷鉀肥料當季利用率與土壤養分含量相關性最大，土壤養分含量高時，肥料利用率低，其次是施肥量。

2.3 不同施肥處理下不同甘薯品種對氮磷鉀養分的吸收

從3處試驗中分別選擇獲得最高鮮薯產量的施肥處理，統計不同品種形成1000kg鮮薯所吸收的氮磷鉀養分數量(見表4)。可以看出，在不同土壤類型、不同養分含量條件下，濟薯22形成1000kg鮮薯所吸收的N為4.36－5.77kg、P₂O₅為1.76—2.24kg、K₂O為4.41—7.06kg，平均N：P₂O₅：K₂O=4.86：2.03：5.58。濟薯18形成1000kg鮮薯所吸收的N為6.30－7.98kg、P₂O₅為2.75－2.96kg、K₂O為6.49－6.94kg，平均N：P₂O₅：K₂O=7.14：2.85：6.71。

平陰試驗土壤基礎養分含量高，所有試驗處理的濟薯22和濟薯18均出現莖葉旺長，由于甘薯莖葉在土壤供氮過高的情況下發生徒長，降低薯塊產量的同時，還顯著增加了每1000kg鮮薯所吸收的總N量。因此造成表4統計的濟薯22和濟薯18每形成1000kg鮮薯所吸收的氮素養分數據較高。不同土壤養分含量狀況下，不同甘薯品種的適宜施氮量需要更多的田間試驗支持。

3 結論與討論

不同土壤類型、土壤養分含量和施肥量對甘薯的氮磷鉀肥料當季利用率、鮮薯產量以及甘薯對氮磷鉀的吸收量具有顯著的影響。

3.1 在平陰試驗土壤條件下，CK處理的濟薯22和濟薯18的鮮薯分別獲得最高產量，其余施肥處理均減產；日照棕壤上，NK處理的濟薯22獲得最高產量，NPK處理的濟薯18獲得最高產量；在濟南褐土試驗上，NPK處理的濟薯22獲得最高產量。在同樣的土壤肥力、栽插日期和施肥處理下，濟薯22的產量顯著高于濟薯18。

3.2 對于濟薯22的氮磷鉀肥料當季利用率，在日照棕壤上，氮、磷、鉀肥利用率最高達到43.39％、7.94％、59.33％；而在同樣的土壤肥力和施肥量條件下，濟薯18的氮、磷、鉀肥利用率最高分別達到31.02％、3.15％、30.36％。說明兩個甘薯品種對肥料的吸收能力不同，與濟薯18相比，濟薯22更易從土壤中吸收更多的氮磷鉀養分。由于平陰試驗的土壤養分含量較高，所有施肥處理的鮮薯產量均降低，使甘薯對氮、磷、鉀肥料的當季利用率均出現負值。

3.3 每形成1000kg鮮薯，濟薯22所吸收的N為4.36—5.77kg、P₂O₅為1.76－2.24kg、K₂O為4.41－7.06kg；濟薯18所吸收的N為6.30－7.98kg、P₂O₅為2.75—2.96kg、K₂O為6.49－6.94kg。施氮過多或土壤氮素含量過高，可以造成甘薯莖葉徒長，造成每形成l 000 kg鮮薯的吸氮量增大。以日照棕壤為例，每形成1000kg鮮薯，濟薯22吸收的N：P₂O₅：K₂O為4.46：1.76：5.27；濟薯18所吸收的N：P₂O₅：K₂O為6.30：2.75：6.94。

3.4 在甘薯種植中，由于無機氮磷鉀肥料質優價廉，有些農民已經形成過量施用氮、磷和鉀肥的習慣，再加上農民收獲甘薯時并不計量鮮薯產量，因此過高的肥料投入不能自覺得到糾正。因此，高產土壤上實時實地的氮肥管理以提高甘薯肥料利用率、確定適宜施肥水平以及安全實用的甘薯化學調控技術有待進一步試驗研究。