不同鉀肥處理用量對莆薯14產(chǎn)量品質(zhì)的影響

蔣麗娟

(莆田市涵江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,福建 莆田 351111)

甘薯(Ipomoea batatas Lam.)是兼糧食、工業(yè)原料和飼料為一體的主要作物之一，在我國廣泛種植，產(chǎn)量僅次于水稻、小麥和玉米[1]。甘薯在福建省的種植主要分布在山區(qū)丘陵耕地或平原沙壤地，其中丘陵地帶一般實(shí)行稻-薯輪作模式，以秋薯生產(chǎn)居多，是福建省種植面積第2的大田作物。近年來，因其特有的營養(yǎng)保健功能，逐步登上人們的餐桌，受到青睞[2]。

相對其他作物，甘薯的需鉀量較多。前人研究發(fā)現(xiàn),增施鉀肥可提高甘薯的抗病和抗旱能力，增加甘薯干作物生產(chǎn)量，提高儲(chǔ)存性，改善薯塊品質(zhì)。近年來，在測土配方施肥項(xiàng)目推動(dòng)下，許黎龍通過對福建省甘薯栽培需肥規(guī)律開展研究，總結(jié)出甘薯薯需肥規(guī)律，為實(shí)際種植提供參考方案[3]；彭絲珊通過“3414”肥效試驗(yàn)，提出了甘薯最高產(chǎn)量及最佳經(jīng)濟(jì)效益的氮磷鉀施用合理比例[4]；鄭荔敏等建立了莆田地區(qū)甘薯測土配方施肥指標(biāo)體系[5]；楊愛梅等通過“商薯19”的田間試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn),甘薯田間施鉀可有效控制甘薯藤蔓的長度，增加其單株的薯藤分枝數(shù)和薯塊個(gè)數(shù)[6]；魯劍巍等通過3a試驗(yàn)表明，施鉀可以顯著提高甘薯產(chǎn)量，明顯提高單薯塊重，施鉀鮮薯產(chǎn)量平均提高26.8%[7]等，這些實(shí)際生產(chǎn)中甘薯測土配方施肥推薦方案制定尤其是鉀肥的施用起到指導(dǎo)性作用。但在生產(chǎn)中，因市場上鉀肥價(jià)格較高，大部分農(nóng)戶在甘薯鉀肥施用時(shí)，施用量上也未參照配方施肥推薦用量，往往偏少、不足，或“一炮轟”，減低了鉀肥的利用率。為此，本試驗(yàn)以“莆薯14”為試驗(yàn)品種，研究在一定范圍內(nèi)鉀肥不同處理對甘薯產(chǎn)量的影響，旨在為甘薯實(shí)踐生產(chǎn)合理的鉀肥施用量提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選在莆田市涵江區(qū)白沙鎮(zhèn)廣山村，田塊地勢較為平坦，耕作層0～20cm土壤理化性狀：pH 5.21，有機(jī)質(zhì)含量24.8g·kg-1，堿解氮141mg·kg-1，有效磷27.56mg·kg-1，速效鉀100mg·kg-1，土壤肥力中等。地塊田間排灌較好，前茬種植作物為早稻。地塊位置E119.01233，N25.62131，海拔高度127m。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甘薯品種“莆薯14”；供試肥料品種：鉀肥為氯化鉀(K2O 60%)，氮肥為尿素(N 46%)，磷肥為過磷酸鈣(P2O512%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)中實(shí)行氮、磷肥的施用量固定，設(shè)試驗(yàn)5個(gè)不同用量的鉀肥處理，見表1。其中氮、磷采用本地中等肥力的地塊甘薯配方施肥推薦方案，分別為N 11.96kg·667m-2、P2O53kg·667m-2，鉀肥(K2O)用量以中等配方施肥推薦用量為基準(zhǔn)，分別設(shè)置了0、50%、70%、100%、130%等5個(gè)梯度，具體為0、6.6kg·667m-2、9.24kg·667m-2、13.2kg·667m-2、17.16kg·667m-2。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每小區(qū)面積39m2，隨機(jī)區(qū)組排列。大田于2020年8月2日種植，11月24日收獲測產(chǎn)。田間種植為行距90cm，株距30cm，密度2470株·667m-2，為防止甘薯鄰行吸肥，各區(qū)組間設(shè)置保護(hù)行。

1.4 施肥方案

試驗(yàn)地塊采用分期施肥方式進(jìn)行，參照福建省甘薯測土配方施肥體系研究結(jié)果推薦的施肥時(shí)間和施肥方法：氮鉀總量的50%作基肥，磷肥一次性作基肥；氮肥40%在苗期追肥，余下的50%鉀肥、10%氮肥在薯塊膨大前期作第2次追肥[8]。試驗(yàn)過程中各處理除施肥不同外，其他田間操作和管理一致。

表1 甘薯不同鉀肥處理施肥量

1.5 試驗(yàn)實(shí)施

試驗(yàn)于8月1日整畦，8月2日栽插薯苗，8月9日施基肥，8月23日第1次追肥，9月23日第2次追肥，11月24日收獲測產(chǎn)。對各處理同時(shí)收獲，小區(qū)單收、稱重，記載產(chǎn)量。

1.6 測定與方法

產(chǎn)量測定：收獲時(shí)將測產(chǎn)區(qū)內(nèi)的甘薯薯塊全部挖出，計(jì)算各小區(qū)產(chǎn)量;商品薯以單個(gè)重量大于100g。

商品薯率=商品薯重/總薯重×100%

鉀肥農(nóng)學(xué)利用率(kg·kg-1)=(甘薯施鉀區(qū)產(chǎn)量-無鉀區(qū)產(chǎn)量)/施鉀量

鉀肥偏生產(chǎn)力(kg·kg-1)=施鉀區(qū)甘薯產(chǎn)量/施鉀量

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2003和DPS 7.5軟件。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 不同鉀肥施用量對甘薯產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，所有施鉀處理小區(qū)的甘薯產(chǎn)量均比不施鉀處理小區(qū)(K0)高，呈極顯著差異性。各施鉀處理區(qū)中K3處理的甘薯產(chǎn)量最高，與其它3個(gè)處理存在極顯著差異；K4、K2處理次之，K1處理產(chǎn)量最低。當(dāng)鉀肥(K2O)施用量為13.2kg·667m-2時(shí)，獲得鮮薯產(chǎn)量最高為1749.12kg·667m-2，比不施鉀處理K0增加44.01%。

表2 不同鉀肥處理對甘薯鮮薯產(chǎn)量的影響

2.2 不同鉀肥用量對甘薯商品薯率和商品薯產(chǎn)量的影響

經(jīng)測產(chǎn)各處理區(qū)的薯塊商品薯率均在90%以上，見表3，施用鉀肥各處理區(qū)甘薯商品率無顯著差異，但與無施鉀區(qū)K0存在顯著差異。商品薯產(chǎn)量在處理區(qū)K3、K2與其他處理區(qū)差異顯著，與鉀肥其他梯度處理差異顯著。當(dāng)鉀肥(K2O)使用量為13.2kg·667m-2時(shí)，商品薯率達(dá)到最大，為95.71%，商品薯產(chǎn)量最高為1674.16kg·667m-2，比不施鉀處理K0增加49.28%。

表3 鉀肥不同處理對甘薯鉀肥農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力的影響

2.3 不同鉀肥用量對甘薯鉀肥農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力的影響

表4顯示，在鉀肥施用的4個(gè)處理(K1、K2、K3、K4)中，鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨著鉀肥施用量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，在處理K3時(shí)最高，為40.50kg·kg-1，鉀肥施用量繼續(xù)增加，鉀肥的農(nóng)學(xué)利用率反而下降。可見，甘薯鉀肥施用量在一定范圍內(nèi)能夠提高鉀肥農(nóng)學(xué)利用率(處理K1、K2、K3)，而鉀肥偏生產(chǎn)力隨著施用量的增加呈下降趨勢。

表4 鉀肥不同處理對甘薯鉀肥農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力的影響

2.4 不同鉀肥施用量對甘薯經(jīng)濟(jì)效益分析

對各處理區(qū)甘薯經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，見表5，4個(gè)施鉀處理區(qū)均高于無鉀區(qū)(K0)，但并不是施鉀量越多，鮮薯產(chǎn)量和凈收入越多，其中效益最好為K3處理區(qū)，當(dāng)K2O用量為13.2kg·667m-2時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最高為2631.99元·667m-2，較無鉀區(qū)增加41.82%；而后依次為K2、K4處理區(qū)，為2387.20元·667m-2和2187.56元·667m-2，分別較無鉀區(qū)高28.63%和17.87%。

利用Excel 2003數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行回歸分析，建立甘薯產(chǎn)量與鉀肥施用量的一元二次函數(shù)方程：

y=-2.437x2+64.2189x+1176.405

根據(jù)函數(shù)和導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)，對肥料效應(yīng)方程求導(dǎo)，求出最大鉀用量和甘薯最高產(chǎn)量:K2O最大施用量13.17kg·667m-2，甘薯產(chǎn)量最高1599.47kg·667m-2。根據(jù)肥料邊際效應(yīng)原理，按照本地當(dāng)時(shí)的甘薯收購價(jià)1.6元·kg-1，氯化鉀價(jià)格3.6元·kg-1計(jì)算，得出鉀肥最佳經(jīng)濟(jì)施肥量為12.71kg·667m-2，甘薯最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為1598.94kg·667m-2。

表5 不同鉀肥施用量對甘薯經(jīng)濟(jì)效益影響分析表

3 討論與結(jié)論

鉀離子有較強(qiáng)的滲透力，當(dāng)農(nóng)田施用一定量的鉀肥，可以提高土壤中鉀的含量，間接促進(jìn)作物對土壤中無機(jī)氮、磷的吸收[9]。甘薯是典型的喜鉀作物，增加鉀肥的施用量能有效提高甘薯植株的同化能力，促進(jìn)植株莖葉的同化產(chǎn)物往地下部塊根運(yùn)輸，從而增加甘薯薯塊的干物質(zhì)，提高塊根產(chǎn)量[10,11]。王蔭墀等通過研究發(fā)現(xiàn)，鉀素能促進(jìn)光合作用產(chǎn)物向薯塊運(yùn)轉(zhuǎn)，有利于塊根膨大，但施鉀量過多，產(chǎn)量反而不及適量者[12]。尹子娟通過研究認(rèn)為，施用鉀肥可以提高單株結(jié)薯數(shù)，增加單株結(jié)薯重和大中薯數(shù)量；但鉀肥施用量達(dá)到飽和以后，大中薯數(shù)量不隨鉀肥施用量的增加增加，反而有所下降[13]。本試驗(yàn)結(jié)果與該觀念基本一致，當(dāng)鉀肥使用量達(dá)到13.2kg·667m-2，甘薯產(chǎn)量最高，當(dāng)超過這個(gè)用量時(shí)，甘薯產(chǎn)量反而下降。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在氮磷搭配施用的基礎(chǔ)上，增施鉀肥能對甘薯產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響；在合理鉀肥施用范圍內(nèi)，甘薯產(chǎn)量隨鉀肥施用量的增加而增加，但達(dá)到一定量后，增加鉀肥施用量，甘薯的產(chǎn)量反而下降趨勢。

肥料農(nóng)學(xué)利用率是指特定施肥條件下，單位施肥量對作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加情況，也是衡量肥料施用是否合理的一項(xiàng)指標(biāo)[14]。周紅梅的研究表明，鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨著施鉀量的增加呈先增加后降低的變化趨勢[15]。本研究結(jié)果與其基本一致，隨著施鉀量的增加，甘薯鉀肥農(nóng)學(xué)利用率增大，在施鉀量為13.2kg·667m-2時(shí)達(dá)到最大，繼續(xù)增加鉀肥施用量，農(nóng)學(xué)利用率反而下降。王宜倫研究表明，施鉀量越多損失越多，合理適施鉀肥施提高鉀肥利用率的主要途徑[16]。

本試驗(yàn)通過對產(chǎn)量結(jié)果分析進(jìn)行回歸分析，方程顯示甘薯產(chǎn)量與鉀肥的施用量呈拋物線變化規(guī)律，計(jì)算得出鉀肥最大施用量13.17kg·667m-2，甘薯產(chǎn)量最高，為1599.47kg·667m-2；鉀肥施用量12.71kg·667m-2，獲得甘薯最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，為1598.94kg·667m-2。指標(biāo)與福建省農(nóng)業(yè)五新技術(shù)辦公室推薦鉀肥施用量相符。本試驗(yàn)僅以“莆薯14”為試驗(yàn)研究品種，對甘薯農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)具有一定借鑒作用，但對于不同品種、種植季節(jié)、土壤類型，甘薯鉀肥用量利用率及產(chǎn)量影響還有待進(jìn)一步研究。