氮、磷、鉀肥料用量對泉薯9號生長和產(chǎn)量的影響

秦文婧，王芳東，張 杰，劉 佳，王少先，謝 杰，楊成春，陳靜蕊，徐昌旭*

(1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與資源環(huán)境研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，江西 南昌 330200；2.江西省贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000；3.南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099)

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氮、磷、鉀肥料用量對泉薯9號生長和產(chǎn)量的影響

秦文婧1，王芳東2，張 杰3，劉 佳1，王少先1，謝 杰1，楊成春1，陳靜蕊1，徐昌旭1*

(1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與資源環(huán)境研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，江西 南昌 330200；2.江西省贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000；3.南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099)

研究了氮、磷、鉀肥不同用量(N：0、60、120、180 kg/hm2；P2O5：0、45、90、135 kg/hm2；K2O：0、90、180、270 kg/hm2)對泉薯9號在紅壤旱地上生長及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，氮肥對甘薯營養(yǎng)生長和產(chǎn)量有良好的促進(jìn)作用，甘薯葉片葉綠素含量(SPAD值)、主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長、全株葉片數(shù)和甘薯產(chǎn)量均隨施氮量的增加而增加。磷肥對甘薯營養(yǎng)生長影響較小，不同用量之間的甘薯營養(yǎng)生長指標(biāo)差異不顯著，但磷肥對甘薯產(chǎn)量有明顯的影響，隨著磷肥用量的增加，產(chǎn)量呈拋物線形態(tài)。施鉀在0～180 kg/hm2之間對甘薯營養(yǎng)生長的影響較小，當(dāng)用量達(dá)270 kg/hm2時，則對甘薯營養(yǎng)生長有一定的抑制作用。鉀肥有利于提高產(chǎn)量，隨著鉀肥用量的增加，甘薯產(chǎn)量呈直線增長趨勢。

氮；磷；鉀；用量；泉薯9號；生長

甘薯是我國旱地農(nóng)田主要的農(nóng)作物之一。福建、江蘇、山東等地先后在魯薯7號、蘇薯11、蘇薯14、濟薯21等品種上開展了肥效試驗，初步明確了施肥對上述品種生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[1-12]。泉薯9號是近年來選育出來的一個甘薯新品種，具有優(yōu)質(zhì)、多抗、淀粉含量高、適于鮮薯食用和淀粉加工等特點，深受廣大種植戶的歡迎和普通民眾的喜愛。2010年以來開始在長江流域推廣種植，在江西省的種植面積逐年擴大。有關(guān)該品種的選育[2]、豐產(chǎn)特性及栽培技術(shù)[3]等已有一些研究，但在江西紅壤旱地氮、磷、鉀肥不同用量對其生長和產(chǎn)量有何影響，尚未見報道。明確不同施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系，可以為該品種合理施肥、提高產(chǎn)量、增加效益提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗在江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院贛東北紅壤綜合試驗區(qū)進(jìn)行，該試驗區(qū)位于江西省撫州市東鄉(xiāng)縣，屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年均氣溫18.0 ℃，年均降水量2180.6 mm。試驗地土壤類型為第四紀(jì)紅粘土母質(zhì)發(fā)育的紅壤，土壤的基本理化性質(zhì)為：pH 4.54、有機質(zhì)12.58 g/kg、全氮0.87 g/kg、堿解氮76.6 mg/kg、速效磷20.4 mg/kg、速效鉀77.1 mg/kg。

1.2甘薯種植

供試的甘薯品種為泉薯9號，于2012年5月8日移苗，行距45 cm，株距30 cm，種植密度為74000株/hm2。小區(qū)面積為6 m×4.5 m=27 m2，重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。

1.3試驗處理

供試肥料為尿素(含N 46%)、鈣鎂磷肥(含P2O512%)和硫酸鉀(含K2O 60%)。施肥時間為：磷肥全部作基肥施用，氮肥和鉀肥40%作基肥施用，40%在分枝結(jié)薯期施用，20%在薯塊膨大期施用。

每種肥料設(shè)4個用量水平，以0、1、2、3表示，氮肥的4個用量水平分別為施N 0、60、120、180 kg/hm2，記作N0、N1、N2、N3；磷肥的4個用量水平分別為施P2O50、45、90、135 kg/hm2，記作P0、P1、P2、P3；鉀肥的4個用量水平分別為施K2O 0、90、180、270 kg/hm2，記作K0、K1、K2、K3(表1)。

表1　試驗處理設(shè)計

1.4調(diào)查方法

1.4.1甘薯葉片葉綠素含量測定使用SPAD-502葉綠素計(Japan，Konica Minolta. INC)分別在甘薯的苗期(6月15日)、結(jié)薯期(7月20日)、薯蔓同長期(8月23日)、薯塊膨大期(9月26日)，每小區(qū)隨機選取甘薯葉片20片進(jìn)行葉綠素(SPAD值)測定。

1.4.2甘薯農(nóng)藝性狀考察與測產(chǎn)在甘薯的成熟期(10月26日)每小區(qū)隨機選取甘薯10株(地上部)帶回室內(nèi)考察，測量甘薯主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長和全株葉片數(shù)等。收獲時對各處理小區(qū)甘薯塊莖分別測產(chǎn)。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 16.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2　結(jié)果與分析

2.1對甘薯葉片葉綠素含量的影響

氮、磷、鉀肥不同處理中甘薯葉片綠素含量的測定結(jié)果如圖1。從圖1-A看出，在甘薯4個生育期中，均以不施氮肥處理的葉綠素含量最少，60 kg/hm2處理的葉綠素含量明顯增加，120 kg/hm2和180 kg/hm2處理的葉綠素含量顯著大于60 kg/hm2和不施氮肥的處理。其中在苗期，施氮120 kg/hm2和180 kg/hm2處理的葉綠素含量相差不大。在結(jié)薯期和薯蔓同長期，施氮180 kg/hm2處理的葉綠素含量明顯高于施氮120 kg/hm2處理。薯塊膨大期施氮120 kg/hm2處理的葉綠素含量稍高于施氮180 kg/hm2處理。說明增施氮肥有利于增加葉片葉綠素含量。

圖1-B、圖1-C分別是磷肥和鉀肥不同處理的葉綠素含量測定結(jié)果。從圖1-B、圖1-C可以看出，磷肥的4個處理和鉀肥4個處理葉綠素含量在不同生育期之間有一定變化，但同一生育期不同處理之間差異不明顯。說明增施磷、鉀肥對葉綠素含量的影響較小。

2.2對甘薯營養(yǎng)生長的影響

在甘薯成熟期對不同施肥處理的甘薯主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長、全株葉片數(shù)進(jìn)行測量(表2)。從表2可以看出，在施氮肥0～180 kg/hm2范圍內(nèi)，甘薯主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長等指標(biāo)均以不施氮肥處理的最少，隨著施氮量的增加而增加，施氮180 kg/hm2處理的最大。全株葉片數(shù)以施氮180 kg/hm2處理的最大，120 kg/hm2處理次之，60 kg/hm2處理最少，不施氮肥處理稍高于60 kg/hm2處理，但兩者無顯著差異。

從表2還可以看出，在磷肥的4個處理中，甘薯主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長和全株葉片數(shù)在處理間沒有顯著差異。在鉀肥的4個處理中，除施鉀270 kg/hm2處理的甘薯主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長和全株葉片數(shù)明顯較少外，其余3個處理(不施鉀肥、90 kg/hm2、180 kg/hm2)之間沒有顯著差異。

以上結(jié)果表明，增施氮肥有利于甘薯主莖和分枝生長，增加葉片數(shù)。增施磷肥對甘薯主莖和分枝生長及葉片數(shù)影響不明顯。施鉀180 kg/hm2以下，對甘薯主莖和分枝生長及葉片數(shù)影響不明顯，當(dāng)鉀肥施用過量(270 kg/hm2)時，則對甘薯主莖和分枝生長及葉片數(shù)有一定的抑制作用。

圖1　不同施肥處理對甘薯葉片葉綠素含量(SPAD值)的影響

處理主莖長/cm一次分枝數(shù)一次分枝長/cm全株葉數(shù)N0P2K281.9±14.9d3.0±0.0b86.3±28.7c49.0±24.6bcN1P2K2105.4±14.1c3.3±1.5b87.9±20.5c43.3±17.4cN2P2K2137.8±5.7b4.0±1.7a126.5±14.1b53.0±6.2bN3P2K2156.9±12.1a4.3±0.6a143.8±13.0a67.3±18.3aN2P0K2145.7±8.8a3.7±0.6a129.1±9.7a48.3±16.3aN2P1K2138.4±6.5a4.3±0.6a126.7±4.3a46.7±3.1aN2P2K2137.8±5.7a5.0±1.7a126.5±14.1a53.0±6.2aN2P3K2141.5±9.7a4.7±1.2a132.7±12.7a52.3±12.5aN2P2K0141.2±36.2a4.0±2.0a120.0±48.5b55.0±25.1aN2P2K1140.1±6.2a3.7±0.6a135.3±7.0a52.3±13.1aN2P2K2137.8±5.7a4.0±1.7a126.5±14.1b53.0±6.2aN2P2K3128.3±14.4b3.0±0.0b103.4±6.5c37.3±20.6b

注：同列數(shù)據(jù)后的小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性，字母相同則不顯著，不同則顯著。

2.3對甘薯產(chǎn)量的影響

從圖2-A可以看出，氮肥用量在0～180 kg/hm2范圍內(nèi)，當(dāng)磷、鉀肥分別為90 kg/hm2和180 kg/hm2時，甘薯產(chǎn)量隨氮肥用量的增加而顯著增加。施氮180 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高，120 kg/hm2處理次之。甘薯產(chǎn)量(y)與氮肥用量(x)的回歸方程為：y=37925.88+71.91x(R2=0.91)。

從圖2-B可以 看出，磷肥用量在0～135 kg/hm2范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)?、鉀肥分別為120 kg/hm2和180 kg/hm2時，甘薯產(chǎn)量隨磷肥用量的增加呈拋物線趨勢，施磷45 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高，90 kg/hm2處理次之，135 kg/hm2處理產(chǎn)量最低。甘薯產(chǎn)量(y)與磷肥用量(x)的回歸方程為：y=46842.65+86.21x-0.71x2(R2=0.99)。令x的導(dǎo)數(shù)為0，則x=60.71，當(dāng)磷肥用量為60.71 kg/hm2時，甘薯產(chǎn)量最高可達(dá)46296.32 kg/hm2。說明施用磷肥要適中，過多過少都會導(dǎo)致減產(chǎn)。

從圖2-C可以看出，鉀肥用量在0～270 kg/hm2范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)⒘追史謩e為120 kg/hm2和90 kg/hm2時，甘薯產(chǎn)量隨鉀肥用量的增加呈直線增長，施鉀270 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高，其次是180 kg/hm2處理，90 kg/hm2處理再次之，不施肥處理最低。甘薯產(chǎn)量(y)與鉀肥用量(x)的回歸方程為：y=43777.78+27.57x(R2=0.99)。

以上結(jié)果表明，甘薯增施氮肥和鉀肥均有利于增產(chǎn)，且隨氮肥和鉀肥用量的增加，產(chǎn)量逐漸提高。而磷肥在適宜的用量下有利于增產(chǎn)，但施用量過多或過少都不利于產(chǎn)量的提高。

圖2　不同施肥量與甘薯產(chǎn)量的關(guān)系

3　討論

有關(guān)研究表明，魯薯7號品種在施用氮肥、磷肥基礎(chǔ)上重施鉀肥，增產(chǎn)效果顯著，鉀肥利用率高，磷肥增產(chǎn)效果不顯著[7]。在氮、磷、鉀3種肥料中，對福建本地甘薯的增產(chǎn)效果以氮肥最高，鉀肥次之，磷肥最小[6,8]。氮、磷、鉀缺乏可顯著降低蘇薯11、蘇薯14這2個品種的根系莖葉和生物總量、單株分枝數(shù)、單株葉片數(shù)和單株葉面積，其中以缺氮影響最大，缺鉀次之，缺磷影響最小，缺氮可顯著降低主蔓長度[9]。氮、磷、鉀肥配合施用可提高濟薯27品種產(chǎn)量[11-12]。

從本試驗結(jié)果來看，在江西紅壤旱地上施N：0、60、120、180 kg/hm2，P2O5：0、45、90、135 kg/hm2，K2O：0、90、180、270 kg/hm2，泉薯9號品種葉片葉綠素含量(SPAD值)、主莖長、一次分枝數(shù)、一次分枝長、全株葉片數(shù)等5項生長指標(biāo)均隨施氮量的增加而增加。在4個不同磷肥處理之間，該5項生長指標(biāo)沒有顯著差異。鉀肥前3個處理之間的5項生長指標(biāo)沒有顯著差異，當(dāng)鉀肥用量達(dá)270 kg/hm2，這些生長指標(biāo)反而降低。在產(chǎn)量方面，泉薯9號塊根產(chǎn)量以不施氮、鉀肥的處理最低，隨氮、鉀肥用量的增加而逐漸提高，隨磷肥用量的增加呈拋物線趨勢，施磷肥45、90 kg/hm2的產(chǎn)量較高，不施磷肥和施磷肥135 kg/hm2的產(chǎn)量較低。以上試驗結(jié)果與前人在其他省份和不同甘薯品種上的試驗結(jié)果比較，雖然具體試驗數(shù)據(jù)有差異，但總體趨勢是相同的，即氮、磷、鉀肥是甘薯生長發(fā)育和提高產(chǎn)量不可缺少的三大營養(yǎng)元素，氮肥作用最大，鉀肥次之，磷肥作用最小。說明甘薯的不同品種，對氮、磷、鉀的需求特性基本相似，不會因品種的不同而有太大變化。

根據(jù)以上試驗結(jié)果，綜合考慮施肥投入與產(chǎn)出比，在江西紅壤旱地種植泉薯9號品種，以施N 120 kg/hm2、施P2O545～60 kg/hm2、施K2O 270 kg/hm2較為適宜。但是，實際生產(chǎn)中也應(yīng)根據(jù)不同土壤的肥力水平進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。另外，本試驗中甘薯的最高產(chǎn)量達(dá)到51111.11 kg/hm2，但連年種植甘薯是否會造成土壤的肥力水平下降、是否需要有針對性地調(diào)整施肥量有待進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯：曾小軍)

Effects of N, P and K Application Rate on Growth and Yield of Sweet Potato Variety Quanshu No. 9

QIN Wen-jing1, WANG Fang-dong2, ZHANG Jie3, LIU Jia1, WANG Shao-xian1,XIE Jie1, YANG Cheng-chun1, CHEN Jing-rui1, XU Chang-xu1*

(1. Institute of Soil and Fertilizer & Resources and Environment, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences / National Engineering & Technology Research Center for Red Soil Improvement / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System for Middle and Lower Reaches of Yangtze River, Ministry of Agriculture, Nanchang 330200, China; 2. Ganzhou Institute of Agricultural Sciences in Jiangxi Province, Ganzhou 341000, China; 3. Nanchang Institute of Technology, Nanchang 330099, China)

The author studied the effects of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) application rates (N 0, 60, 120, 180 kg/hm2; P2O50, 45, 90, 135 kg/hm2; K2O 0, 90, 180, 270 kg/hm2) on the growth and yield of sweet potato variety Quanshu No. 9 in red soil dryland. The results showed that N fertilizer had good promotive effects on the vegetative growth and yield of sweet potato, and the leaf chlorophyll content (SPAD value), main stem length, number of primary branches, primary branch length, leaf number of whole plant and tuber yield of sweet potato all increased with the increase in N fertilizer application rate. P fertilizer had little effect on the vegetative growth of sweet potato, and there was no significant difference in vegetative growth indexes among different P application rate treatments; but P fertilizer had an obvious impact on the tuber yield of sweet potato, and the tuber yield revealed a parabolic change trend when P fertilizer application rate increased. Applying 0～180 kg/hm2K fertilizer had little effect on the vegetative growth of sweet potato, while applying 270 kg/hm2K fertilizer had a certain inhibitory effect on the vegetative growth of sweet potato; the application of K fertilizer helped to improve sweet potato yield, which linearly increased with the increase in K fertilizer application rate.

Nitrogen; Phosphorus; Potassium; Application rate; Quanshu No. 9; Growth; Yield

2016-04-06

國家科技支撐計劃項目“東南山地丘陵酸化貧瘠紅壤旱地改良技術(shù)集成示范”(2012BAD05B04)；江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基金(青年基金)項目“緩解芝麻連作障礙的土壤調(diào)理劑研制”(2014CQN009)；江西省青年科學(xué)基金項目“基于綠肥種植利用的紅壤稻田有機碳庫循環(huán)機制及源匯功能評價”(2014BAB214005)；江西省科研院所基礎(chǔ)設(shè)施配套項目“江西紅壤丘陵區(qū)花生專用肥研發(fā)及配套施用技術(shù)”(20133BBA13025)；江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基金(青年基金)項目“綠肥利用對紅壤性水稻土有機碳庫的影響”(2012CQN002)。

秦文婧(1984─)，女，江西南昌人，助理研究員，碩士，主要從事耕作栽培及綠肥利用等研究。*通訊作者：徐昌旭。

S143

A

1001-8581(2016)09-0060-04