不同甘薯專用肥對富鉀土壤中甘薯產量和生長發育的影響

解曉紅，王凌云，李江輝，王 萌，賈崢嶸，吳宇浩，解紅娥，武宗信

（山西省農業科學院棉花研究所，山西運城044000）

甘薯是一種多用途的塊根作物，營養價值和藥用價值都極高，被營養學家稱為“營養最均衡的保健食品之一”[1]，深得消費者喜愛。甘薯耐旱、耐瘠薄、抗逆性強，適應性廣。山西地處黃土高原，生態環境條件差，旱薄地占到全省耕地面積的74%左右，是典型的旱作農業區，適宜甘薯的種植。近年來，每年甘薯種植面積為6.5萬hm2，種植效益穩中有升，甘薯已成為山西發展有機旱作農業的優勢雜糧作物之一。

作物專用肥是根據作物需肥特點，將氮磷鉀肥和中微量等元素、腐植酸等進行科學配比而使用的高效、優質、復合肥料，是當前發展可持續農業和生產綠色食品的重要肥料品種，具有養分緩釋、改良土壤、提高肥料利用率、提高作物產量和改善品質的作用[2-4]。甘薯是塊根作物，需肥性很強，目前一些研究者對專用肥在甘薯上的應用進行了研究[5-13]，但由于甘薯品種繁多，區域生態條件不同，很多結果只能在定性上給予指導。

山西省甘薯種植區域，尤其是晉南地區土壤大都缺磷、少氮、鉀有余，0～20 cm土壤中堿解氮含量在52.50～79.33mg/kg，大部分速效磷含量在10mg/kg以內，速效鉀含量在137.35～221.44 mg/kg[14]。在富鉀土壤中使用N，P，K營養均衡的甘薯專用肥，勢必會造成鉀更高的土壤環境。

本研究選擇3種甘薯專用肥，以施磷酸二銨和不施肥分別為施肥對照和不施肥對照，研究不同甘薯專用肥在富鉀土壤中對甘薯生長發育及產量的影響，旨在為甘薯專用肥在山西甘薯種植區的推廣使用和甘薯產業化健康發展提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試甘薯品種為晉甘薯9號，由山西省農業科學院棉花研究所選育。

1.2 試驗地概況

土壤質地為壤土，有機質含量13.77 g/kg，全氮含量0.87 g/kg，有效磷含量24.66 mg/kg，速效鉀含量321.38mg/kg，pH值7.53，年降雨量470～480mm。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理，采用隨機區組排列，小區面積25 m2，3次重復，施肥方案列于表1。

試驗于2013，2014年在山西省農業科學院棉花所牛家凹試驗基地進行。2013年4月20日將試驗用肥料作為基肥一次性施入，起壟覆膜，5月2日種植，10月19日收獲；2014年4月26日將試驗用肥料作為基肥一次性施入，起壟覆膜，5月4日種植，10月17日收獲。全部采用高剪苗覆膜打孔栽植，密度4.8萬株/hm2。各小區除施肥不同外，其余管理措施均一致。

分別于栽后 50，70，90，110，140，169 d 對地上部莖葉、地下部薯塊取樣，每處理取樣6株。試驗結果為2 a的平均值。

表1 施肥處理方案

1.4 測定項目及方法

葉綠素含量利用SPAD502葉綠素儀測定；計算T/R（地上部莖葉鮮質量與地下部塊根質量之比）；收獲時統計每小區單株結薯數、單株薯產量、商品薯產量、商品薯率等。

1.5 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2007，SPSS軟件繪制圖表及統計分析。

2 結果與分析

2.1 甘薯專用肥對不同時期莖葉和單株薯塊生長的影響

所有施肥處理均比不施肥對照明顯促進了晉甘薯9號地上部莖葉生長和地下部薯塊膨大。不同生育期以Z3處理莖葉生長量及薯塊生長量均最高，整個生長曲線反映了持續良好的養分供應和植株生長，表明高鉀環境中施用鉀肥同樣能促進甘薯的生長。Z1處理在90～110 d莖葉生長較慢，緩釋氮的釋放速率或單一養分滿足不了甘薯莖葉生長的需求，在甘薯生長中后期，隨著緩釋氮肥氮的釋放，莖葉生長和薯塊膨大速率急劇增加；Z2處理在生長中前期（70～110 d）莖葉和薯塊均生長緩慢，110～140 d莖葉和薯塊生長速率迅速增加，到收獲期莖葉和薯塊均有較高的生物量，是由于有機養分本身的緩釋，生長前期土壤缺乏游離的養分元素供應植株生長。磷酸二銨處理，由于土壤本身的高鉀環境，滿足了甘薯生長的養分需求，甘薯莖葉和薯塊生長良好（圖1，2）。

2.2 甘薯專用肥對晉甘薯9號T/R值的影響

蔓薯比（T/R值）表示甘薯地上部和地下部生長的動態變化，是光合產物分配狀況及其源庫協調與否的標志[15]。各處理間蔓薯比均隨生育期延長而降低，專用肥Z3降幅最快，從4.74降到0.63，使更多光合同化產物轉移至薯塊，增加了晉甘薯9號單株結薯數及商品薯數，提高了產量，是最為理想的庫源關系。其余的處理和對照，可能受肥力或養分均衡能力的影響，均沒有得到理想的庫源協調結構（圖 3）。

2.3 甘薯專用肥對晉甘薯9號葉綠素含量的影響

葉綠素是植物葉片的首要光合色素，葉綠素含量是衡量植物生理狀況的重要指標，反映植物的健康狀況和營養供應狀況[16]。3種專用肥及常規施肥二銨均可提高晉甘薯9號葉片葉綠素含量，生長前期（0～70 d）各處理間葉綠素含量差異不明顯，90 d時，各處理葉綠素含量達生育進程最大，Z3處理葉綠素含量最高，達52.17，較二銨處理高6.32%，較CK高6.91%；Z1處理次之，其余處理差異不顯著；甘薯生長中后期（90 d至收獲期），葉綠素含量逐漸降低，二銨降幅最小，CK葉綠素含量小于各施肥處理，且差異顯著（圖4）。

2.4 甘薯專用肥對晉甘薯9號產量及構成因子的影響

在甘薯收獲期，3種專用肥處理與磷酸二銨、CK相比，薯塊產量均表現增產，以Z3增產幅度最大，較CK增產31.04%，較施磷酸二銨增產18.53%；Z2處理次之，較CK增產26.82%，較施磷酸二銨增產14.72%；Z3，Z2與磷酸二銨和CK間差異均達顯著水平；專用肥各處理商品薯率較CK分別增加3.35%，48.33%，33.22%，17.94%。薯塊干物率差異不顯著（表 2）。

表2 甘薯專用肥對甘薯產量及構成因子的影響

3 結論與討論

目前，國內外許多研究者針對甘薯生產中盲目施用氮磷鉀肥而導致肥料利用率低、資源浪費等問題，研究出了不同類型的甘薯專用肥。甘薯專用肥是一種高效、優質復合肥，具有養分緩釋、提高肥效利用率，提高甘薯產量和品質的作用。張海燕等[7]研究認為，保水專用肥可促進甘薯營養器官的生長，增加蔓長和分枝數，促進可溶性糖積累和淀粉轉化。黃云祥等[17]研究認為，施用多元有機生化肥可以提高甘薯產量和改善品質。趙鳳芹等[11]研究認為，施用腐植酸專用肥能顯著提高甘薯產量、單株結薯數及平均薯塊質量。楊卓亞等[5]、胡啟國等[8，10]研究認為，施用甘薯專用肥能夠增加甘薯產量、改善甘薯品質，提高經濟效益。本研究結果表明，3種甘薯專用肥與對照處理間除薯塊干物率差異不顯著外，數量性狀和經濟性狀均好于對照處理，薯塊產量較當地常規施用磷酸二銨增產0.78%～18.53%，較不施肥處理增產11.41%～31.04%，且差異達顯著水平。

甘薯喜鉀，增施鉀肥對提高產量和改善品質有明顯作用[18]。王蔭墀等[19]研究認為，鉀素能促進光合產物向薯塊運轉，有利于薯塊膨大。山西省甘薯種植區域尤其是晉南地區，速效鉀含量在137.35～221.44 mg/kg，在富鉀土壤中使用N，P，K營養均衡的甘薯專用肥，勢必會造成鉀更高的土壤環境。張菡等[20]研究認為，在高鉀水平下，甘薯的光合能力強，其光合產物多，使得植株生長旺盛，同時鉀促進了植物光合產物向塊根中轉運，有利于薯塊膨大，增加產量。本研究也證明了高鉀有利于甘薯的生長和產量的提高，Z3硫酸鉀活性腐植酸肥（N-P2O5-K2O（16-9-20）≥45%）中，鉀肥含量高于其他處理，不同生育期Z3處理莖葉生長量及薯塊生長量均最高，整個生長曲線反映了持續良好的養分供應和植株生長。Z3處理蔓薯比庫源關系合理，隨生育期延長從3.14降到0.63，使更多光合同化產物轉移至薯塊，增加了晉甘薯9號單株結薯數及商品薯數，提高了產量；Z2有機無機復混肥料（N-P2O5-K2O（15-5-10））處理次之，甘薯產量及構成因子好于其他處理。