潘曉東 蘇永濤 張曉申
(1河南省農村科學技術開發中心有限責任公司,河南 鄭州 450000;2鄭州市農林科學研究所,河南 鄭州 450005)
甘薯在我國的種植面積大、總產量高,是低投入、高產出、抗旱耐瘠的主要糧食作物之一[1]。甘薯塊根中含有大量淀粉、維生素、膳食纖維、可溶性糖,鉀、鈣、鐵、磷多種礦物質含量也十分豐富,是生活中的健康食品,在農業產業化發展中發揮作用,隨著膳食結構的調整,人們對甘薯的品質要求越來越高。除了自身品種特性之外,甘薯的品質還受土壤條件,尤其是施肥的影響。施肥不僅影響甘薯產量,在一定程度上決定甘薯品質的優劣。科學合理施肥是甘薯高產、優質、高效栽培必不可少的管理措施。
本文以甘薯的需肥特點為切入點,分析了肥料種類對甘薯生長的影響,總結了甘薯施肥技術,為甘薯的高產高效栽培提供參考。
甘薯是無性繁殖作物,多數甘薯品種莖蔓著地就可以快速生根,對水肥的吸收能力較強。甘薯可以在瘠薄的土壤上生長,肥料充足和合適的氮磷鉀配比下,可實現甘薯的高產和優質。施肥的原則是“控氮、穩磷、增鉀”,以有機肥為主,追肥為輔;基肥為主,化肥為輔;追肥以前期為主,后期為輔。甘薯對氮磷鉀需求比例為N∶P2O5∶K2O 為1∶0.51∶1.57。甘薯是喜鉀作物,鉀肥的增施不但可以提高產量,而且可以提高品質[2-3]。甘薯是忌氯作物,氯化銨、氯化鉀等含有氯元素的肥料施用,易導致甘薯品質降低,不耐貯藏。
不同區域甘薯的施肥模式基本一致,主要分為基肥和追肥。基肥主要包括有機肥、甘薯專用肥、復合肥料和摻混肥料等,追肥主要包括葉面施肥和水肥一體化施肥2種方式。
目前,甘薯施肥比較粗放,即常規施肥方式將肥料作為基肥一次性施入,易造成甘薯前期營養過剩,群體發育過大,莖葉徒長,源、庫比例不協調;后期因氮、鉀不足影響薯塊發育,最終導致薯塊品質和產量下降。從實際出發,以平衡施肥技術為核心,通過土壤測試化驗和肥料田間試驗,分析總結甘薯需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥料的基礎上,提出平衡施肥技術,以水肥一體化技術為載體,以葉面肥為突破口,將節水增效、減肥增效和節本增效融合為一體,提高甘薯品質和產量。
在甘薯的生長過程中,不同肥料與甘薯的生長有密切的關系,除了氮、磷、鉀外,其他元素肥料對甘薯的生長也極為重要,合理使用肥料,可實現甘薯的高產和優質。
氮能有效促進莖葉生長,增加綠葉面積,并使葉色鮮綠,提高光合能力[4]。但施氮過多時,葉片含氮量也隨之提高,碳水化合物被葉片形成大量的蛋白質所消耗,碳水化合物向塊根運輸很少,莖葉發生徒長現象,塊根膨大變慢,產量下降。甘薯生長前期和中期對氮素的吸收快而多,其地上部分生長旺盛期是氮肥的需求高峰期,隨后氮肥的需求不斷降低。缺氮時,植株生長速度緩慢,節間短,莖蔓細,分枝少,葉形小,葉片少,葉片邊緣及主脈均呈紫色,老葉變黃脫落。
磷是核酸、蛋白質和磷脂等多種化合物的重要組分,具有保持細胞結構穩定,促進細胞正常分裂的功能。細胞分裂越多,薯塊膨大越快。磷也參與碳水化合物、氮素和脂肪的代謝,促進糖的轉運,提高甘薯的抗逆力。磷能促進根系的生長,使塊根變長,增加塊根甜度,改善品質,提高耐儲性。薯塊膨大期是磷肥需求高峰期,甘薯大部分生長期間含磷量為0.3%~0.7%,生長末期為0.2%~0.3%。當葉片含磷量低于0.1%時,出現缺磷癥狀,表現為幼芽、幼根生長慢,莖蔓變短變細,葉片變小,葉片暗綠少光澤,老葉出現大片黃斑,以后變為紫色,不久葉片脫落。
鉀是促進薯塊膨大和轉色的重要元素,促進光合產物向薯塊運輸,提高蛋白酶的活性,有利于蛋白質的形成和糖分的積累[5]。甘薯是喜鉀植物,鉀肥的增施能夠提高甘薯抗病能力、抗旱能力、產量、商品薯率和品質[6-8]。鉀又是品質元素和抗逆元素,能夠增強細胞的保水能力,提高抗旱性,還能提高甘薯的抗病性能和貯藏性能,對提升品質、改善風味和延長儲存期發揮重要作用。在整個生長期,甘薯對鉀肥的需求量均高于氮肥和磷肥,呈現先升高后降低的趨勢,尤其在甘薯膨大生長關鍵時期對鉀肥需求量最大。
鎂是葉綠素的主要成分,足量的鎂可以促進光合作用,提高有機物的積累速度,有利于薯塊的膨大。同時能調節酶促反應,有利于糖和淀粉的合成,對薯塊中積累蔗糖有重要意義。甘薯對鎂的吸收量通常是禾谷類作物的2倍以上。
鈣對薯塊的膨大不起直接作用,但不可忽視。鈣能穩固細胞壁的結構,參與細胞間膠結物質的形成,提高薯塊細胞之間的黏連性,預防和減少裂薯,促使薯塊表皮光亮,對提高品質及耐儲性至關重要。
硼不僅能促進鈣的吸收和代謝,還能促進碳水化合物向薯塊的運輸,促進薯塊膨大。同時,硼有利于蔗糖的合成與外運。與鈣一樣,硼也參與細胞壁物質的合成,缺硼會導致裂薯、畸形薯增多。
鋅可以讓薯塊中吲哚乙酸的含量升高,使薯塊作為一個代謝的活性部位進行營養的搶奪,同時鋅參與葉綠素合成過程,促進光合作用,能夠更好地膨大薯塊。
錳直接參與光合作用,是維持葉綠體結構所必需的微量元素,促進糖和纖維素的合成,利于薯塊膨大,使薯塊增色增甜。
鉬的營養功能突出表現在氮素代謝方面,參與根瘤菌的固氮作用,促進植株對磷的吸收和有機態磷的合成,膨薯增產。同時能增強光合作用,使薯塊皮色光亮。
基肥主要有有機肥、綠肥、生物菌肥和氮、磷、鉀復合肥及草木灰等。在肥料較多的情況下,采用深施、分層施的方法較好,可以使土肥融合,肥效釋放穩定且長效。在起壟做畦時,結合深耕施足基肥,基肥應以農家肥為主,化肥為輔,農家肥要充分腐熟。根據甘薯目標產量的需求,農家肥15~30 t/hm2、氮磷鉀平衡復合肥600~750 kg/hm2。也可以選擇甘薯專用肥。比如,河南億豐年生物科技有限公司生產的甘薯專用有機肥,氮磷鉀含量43%,比例為10∶10∶23的復合肥525 kg/hm2,配比微生物菌劑225 kg/hm2,含有哈茨木霉菌、枯草芽孢桿菌及有效活菌數2億/g以上,鈣和鎂含量14%以上,還含有其他微量元素等。
甘薯的分枝結薯期一般為甘薯栽后40 d 左右,此時薯塊剛剛形成,除了甘薯正常的控旺管理之外,需要進行甘薯追肥。普通的甘薯追肥,一般采用平衡復合肥或高鉀復合肥225 kg/hm2,在甘薯壟邊進行施肥,這種施肥方法不但費工,而且對甘薯壟的保護和生長不利,一般很少使用。現在比較方便的是水溶肥滴灌,可采用高鉀水溶肥75 kg/hm2進行滴灌,沒有滴灌條件的地方,可以采用高鉀液體水溶肥或高鉀速溶水溶肥進行葉面噴施。市場上使用較好的是薯博士1 號7.5 kg/hm2,薯博士2 號37.5~75 kg/hm2滴灌或薯萬家37.5~75 kg/hm2滴灌。高鉀型微量元素水溶肥能平衡補充甘薯生長的12 種元素,改善土壤結構,提高甘薯抗病能力,提高甘薯的產量和品質。
薯塊第二次膨大期,一般是在立秋前后,蔓葉和薯塊處于生長關鍵時期,對肥料的需求更多,此時甘薯地上部生長旺盛,無法在地面人工施肥。較好的是滴灌高鉀型微量元素水溶肥或全氨基酸水溶肥料。
甘薯收獲前1~2個月,可用0.3%的磷酸二氫鉀溶液或薯墩兒全氨基酸水溶肥料0.75 kg/hm2或希沃豐大量元素水溶肥(含植物免疫激活劑)1.5 kg/hm2,根外葉面追肥2~3 次,每次隔15 d 左右,增強甘薯的抗病能力,提高甘薯對養分的吸收,促進根系生長,提高甘薯產量和品質,淀粉甘薯提高甘薯的干率和淀粉率,鮮食甘薯可以提高甘薯的胡蘿素和可溶性糖含量。
隨著甘薯種植技術的不斷提高,人們對甘薯的品質要求越來越高,在減肥減藥的要求下,甘薯傳統的施肥技術已經不能滿足需要,為了保護生態環境,不影響甘薯的產量和質量,需采用新型的化肥減施技術。
長期施用有機肥,尤其是生物有機肥可有效增加土壤有機質,逐步改善土壤的物理和化學性質,提高甘薯的產量。此外,施用有機肥還能增加甘薯的連作年限[9]。甘薯有機肥和生物菌肥的施用,改善土壤微生物多樣性和有機質含量,提高微生物碳源,豐富土壤養分,能夠調節土壤的通透性,改善土壤的微生物結構,有利于土壤中氮磷鉀的吸收[10-11]。有機肥足量施用情況下,在甘薯的生長中后期進行適量水溶肥的沖施,即可滿足甘薯生長的需要,減少化肥的施用,保證了甘薯的產量和品質,又滿足市場對甘薯的需求。
甘薯測土配方施肥可以根據土壤中氮磷鉀的含量合理配方施肥,甘薯配方施肥是在土壤測試和肥料田間試驗的基礎上,根據土壤中氮磷鉀的含量、有機質的含量,而提出合理的氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數量及方法,滿足甘薯生長的需要,提高甘薯的產量和品質。測土配方施肥的主要目的是減少肥料的施用,充分利用肥料。實現甘薯對養分的平衡吸收,達到高效的肥料利用率,從而減少化肥的用量,達到提高甘薯產量和品質,節本增效的目的。另外,配方施肥還要考慮土壤性狀、當地的雨水情況、氣候條件等因素,制定出合理的配方施肥方案,施適宜的肥料用量,以取得較高的產量。
水肥一體化技術可以把農藥通過水肥一體化進行施用,從而實現水肥藥一體化施用。在基肥的施用下,在甘薯的生長關鍵時期,甘薯生長所需的水溶肥通過水肥一體化進行施肥,肥料直接到達根系,有利于根系對肥料的吸收,從而實現甘薯在生長過程中科學追肥,具有節水、節肥,高效利用肥料的作用,提高甘薯的產量和品質,提高甘薯種植的經濟效益。甘薯水肥一體化技術不管是在水澆地,還是水分缺少的地方,都是現代甘薯種植的有效措施,甘薯優質高效栽培離不開水肥一體化栽培。
對甘薯需肥特性的認識和施肥技術的不斷提高,尤其是生物菌劑和水溶肥的發展,可提高甘薯肥料的利用率,改變傳統的甘薯施肥技術。本文以甘薯的需肥特點為切入點,分析了肥料種類對甘薯生長的影響,總結了甘薯施肥技術,為甘薯的高產高效栽培提供參考。