基于“3414”試驗(yàn)的臨薯2號(hào)紫薯施肥效應(yīng)與最佳施肥量研究

李培習(xí)，王 萍，袁 擎，宋麗花，張衛(wèi)華

（1.臨沭縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 臨沭 276700；2.山東華贊農(nóng)產(chǎn)品有限公司，山東 臨沭 276700）

紫甘薯是一種兼具糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和藥用作物特性于一身的重要作物，當(dāng)前全國(guó)種植面積約為18.5萬(wàn)hm。山東臨沂市是甘薯的傳統(tǒng)主產(chǎn)區(qū)，種植面積穩(wěn)定在5.33萬(wàn)hm，占全省種植面積的21.3%。臨薯2號(hào)是臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以優(yōu)良品系6-4-51為母本，經(jīng)授粉雜交，通過(guò)多代鑒定試驗(yàn)選育而成的紫色食用型甘薯新品種。該品種具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、抗病能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、增產(chǎn)潛力大等特點(diǎn)。為加快臨薯2號(hào)紫薯新品種的種植推廣，促進(jìn)臨薯2號(hào)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，提高薯農(nóng)的種植收益，特開展本試驗(yàn)，擬建臨薯2號(hào)紫薯施用氮磷鉀施肥模型，以尋求最佳經(jīng)濟(jì)施肥量，為品種示范推廣中的科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山東省臨沭縣玉山鎮(zhèn)唐嶺村寶洋家庭農(nóng)場(chǎng)紅薯種植基地，當(dāng)?shù)貙倥瘻貛Ъ撅L(fēng)區(qū)半濕潤(rùn)大陸氣候，四季分明，雨熱同期，光照充足，年平均日照2 459 h，年平均氣溫12.7 ℃，無(wú)霜期220 d，年降水量861.6 mL。試驗(yàn)地前茬作物為冬小麥。供試土壤質(zhì)地為中壤土，地力偏好，基礎(chǔ)理化性質(zhì)為：pH值6.27，含有機(jī)質(zhì)12.79 g/kg、堿解氮109 mg/kg、速效磷24.3 mg/kg、速效鉀96 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

尿素（含N 46%），安陽(yáng)中盈化肥有限公司生產(chǎn)；過(guò)磷酸鈣（含PO12%），湖北三寧化工股份有限公司生產(chǎn)；硫酸鉀（含KO 50%），中農(nóng)舜天生態(tài)肥業(yè)有限公司生產(chǎn)。臨薯2號(hào)薯苗由山東華贊農(nóng)產(chǎn)品有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“3414”完全試驗(yàn)方案，即設(shè)N、P、K 3個(gè)因素、4個(gè)水平，共14個(gè)處理。0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)赝扑]施肥量，1水平＝2水平×0.5（即不足施肥水平），3水平＝2水平×1.5（即過(guò)量施肥水平）。小區(qū)面積40 m（10 m×4 m），每個(gè)小區(qū)栽5行，行距0.8 m，不設(shè)重復(fù)，各處理小區(qū)在田間隨機(jī)排列。各處理具體施肥量見表1，處理6（NPK）為《2017年山東省甘薯生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)意見》推薦的施肥量。

1.4 試驗(yàn)方法

2020年6月25日，整地施肥后插秧，肥料均在整地前一次性施入，機(jī)械起壟，壟高25 cm，壟距80 cm，株距25 cm。各小區(qū)田間管理措施同常規(guī)。收獲期為10月16日，生育期共計(jì)110 d。

1.5 測(cè)產(chǎn)與統(tǒng)計(jì)

對(duì)各處理小區(qū)全收單獨(dú)計(jì)產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)鮮薯產(chǎn)量，并折算成667 m產(chǎn)量。運(yùn)用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司提供的“測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”中的“3414數(shù)據(jù)分析”系統(tǒng)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，計(jì)算相對(duì)產(chǎn)量和相對(duì)減產(chǎn)量。相對(duì)產(chǎn)量＝處理產(chǎn)量/NPK水平產(chǎn)量×100%；相對(duì)減產(chǎn)量＝1－相對(duì)產(chǎn)量。根據(jù)“相對(duì)產(chǎn)量低于50%的土壤養(yǎng)分為極低，50%～75%為低，75%～95%為中等，大于95%為豐富”的原則對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行缺素產(chǎn)量效果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)產(chǎn)量的影響

由表1可知，不同氮、磷、鉀肥用量之間產(chǎn)量變化較大，基礎(chǔ)肥力區(qū)（NPK）667 m紫薯產(chǎn)量最低，只有984.5 kg，缺氮區(qū)、缺磷區(qū)、缺鉀區(qū)（NPK、NPK、NPK）3個(gè)處理的667 m產(chǎn)量分別為1 301.0、1 900.5、1 489.5 kg。說(shuō)明試驗(yàn)地所在區(qū)域需重視合理施用氮、鉀肥。

隨著氮、磷、鉀肥施用量的提高，產(chǎn)量逐漸增加（表1），富磷區(qū)（NPK）667 m產(chǎn)量最高，為2 390.5 kg，而超過(guò)一定量時(shí)還會(huì)出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)現(xiàn)象，如富氮區(qū)（NPK）產(chǎn)量則不及推薦施肥處理（NPK），為2 141.5 kg。說(shuō)明合理配施氮、磷、鉀肥對(duì)提高產(chǎn)量極其重要。

2.2 缺素相對(duì)產(chǎn)量分析

由表1還可以看出，基礎(chǔ)肥力區(qū)（NPK）667 m紫薯相對(duì)產(chǎn)量為41.2%，說(shuō)明種植地塊肥力極低。缺氮區(qū)、缺磷區(qū)、缺鉀區(qū)3個(gè)處理相對(duì)減產(chǎn)率分別為45.50%、20.38%和37.60%，即對(duì)產(chǎn)量的影響大小為氮肥＞鉀肥＞磷肥。所以，適當(dāng)增施氮肥和鉀肥是提高該地塊單位面積產(chǎn)量的重要措施。

2.3 產(chǎn)量回歸分析

利用測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件中的“3414”試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析功能，對(duì)表1測(cè)產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，可得出回歸系數(shù)（表2），同時(shí)得到產(chǎn)量與施肥量的回歸模型，即施肥模型：Y＝b＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bXX＋bXX＋bXX，其中，Y代表甘薯667 m產(chǎn)量，b～b代表回歸系數(shù)，X、X、X為表1中各處理每667 m的N、PO、KO用量。最后得出回歸方程為：Y＝988.135 4＋112.721 5X－5.491 9X＋108.455 2X－14.283 7X＋23.243 8X－1.427 2X－0.966 1XX＋2.116 7XX＋3.317 3 XX。

表1 臨薯2號(hào)紫薯“3414”試驗(yàn)測(cè)產(chǎn)結(jié)果

表2 回歸系數(shù)

回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：R＝1，說(shuō)明變量間的線性相關(guān)性好，標(biāo)準(zhǔn)差為69.4，說(shuō)明產(chǎn)量與氮磷鉀施肥量之間具有顯著的回歸關(guān)系；R＝0.99，說(shuō)明模型擬合值較好，所建立的回歸模型能反映實(shí)際情況。

2.4 基于施肥模型的最佳施肥量和最大施肥量

按試驗(yàn)期間肥料成本純氮（N）5.00元/kg、純磷（PO）6.50元/kg、純鉀（KO）8元/kg計(jì)，收獲時(shí)紫薯收購(gòu)單價(jià)1.9元/kg計(jì)，運(yùn)用測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分析得出，每667 m最大施肥量為N 14.82 kg、PO6.38 kg、KO 26.54 kg時(shí)，可獲得最高紫薯產(chǎn)量2 477.52 kg。結(jié)合施肥成本，由施肥模型可以得到，每667 m最佳經(jīng)濟(jì)施肥量為N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg時(shí)，能得到最佳甘薯產(chǎn)量2 470.91 kg（表3）。

表3 667 m2最佳施肥量和最大施肥量分析

3 結(jié)論與討論

通過(guò)測(cè)土配方“3414”試驗(yàn)，研究臨薯2號(hào)紫薯施肥量與產(chǎn)量之間的關(guān)系，結(jié)果表明，不同用量氮、磷、鉀肥對(duì)甘薯的產(chǎn)量影響較大，其中氮、鉀肥影響大，磷肥次之。通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到的施肥模型，每667 m最佳施肥配方為N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg時(shí)，可得到最佳產(chǎn)量2 470.91 kg。

本研究為山東地區(qū)麥茬夏紫薯種植試驗(yàn)，生長(zhǎng)期較短，同時(shí)受天氣等因素影響，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有偏差，若要徹底摸清臨薯2號(hào)紫薯施肥情況，還需考慮如有機(jī)質(zhì)、中微量元素、不同土壤類型等因素。因此，在臨薯2號(hào)紫薯實(shí)際推廣中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理施肥，以達(dá)到節(jié)肥、增產(chǎn)、增收的目的。