復(fù)合肥與商品有機(jī)肥配施對(duì)甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

丁 健，武小平，郭建芳，賈新宇

（山西省農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，山西忻州 034099）

0 引言

甘薯是我國重要的糧食、工業(yè)原料作物，許多地區(qū)將其列為高效特色的大健康產(chǎn)業(yè)和扶貧優(yōu)勢(shì)作物，為旋花科一年生或多年生草本塊根植物。俗稱地瓜、番薯、紅苕等，由塊根、莖葉等部分組成。甘薯起源于美洲，是我國種植的傳統(tǒng)作物，甘薯中含有豐富的維生素、氨基酸、微量元素等，對(duì)人體有重要防病保健功能，聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦甘薯是營(yíng)養(yǎng)全面的食物來源，由于其所含特殊的黏多糖，可提高人體的免疫力，并且其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及特殊的風(fēng)味，深受全球消費(fèi)者的歡迎，在全球范圍內(nèi)被用于人類食品及動(dòng)物飼料，同時(shí)甘薯還可用于淀粉及衍生物的開發(fā)、副食品加工和飼料行業(yè)，作為能源以及工業(yè)原料作物被廣泛使用，既是重要的糧食作物，又是重要的經(jīng)濟(jì)作物和工業(yè)原料作物。

聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018年我國甘薯種植總面積為237.93×104hm2，占世界種植面積的29.0%，是世界上最大的甘薯生產(chǎn)和消費(fèi)國（FAO，2018）。山西甘薯種植面積約有6.67萬hm2，自明清之際大規(guī)模種植以來后逐漸成為重要的補(bǔ)充性糧食，是農(nóng)民增收的重要作物。

施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)里面非常重要的生產(chǎn)資料，化肥不僅保證了糧食的數(shù)量，還提高了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，全球有一半的糧食來自化肥的使用，中國的糧食增產(chǎn)超過50%是來自化肥使用的結(jié)果，從21世紀(jì)開始，化肥生產(chǎn)的總量跟使用的總量成了全世界的第一名，是我國糧食安全非常重要的保障，在糧食增產(chǎn)里面做出了突出的貢獻(xiàn)。近年來甘薯市場(chǎng)需求旺盛，鮮食消費(fèi)增加，加工利用穩(wěn)定，種植農(nóng)戶為了提高甘薯產(chǎn)量，盲目施肥和過量施肥現(xiàn)象成了普遍現(xiàn)象，研究表面長(zhǎng)期過量施用化肥不僅會(huì)浪費(fèi)肥料，由于化肥品種相對(duì)單一、氮肥磷肥不合理使用、中微量元素缺乏的問題尚未解決，導(dǎo)致土壤肥力下降、土壤結(jié)構(gòu)變差、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)低下、病蟲害災(zāi)害增多等弊端，近年來，隨著倡導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部實(shí)行了化肥農(nóng)藥減量增效的行動(dòng)，科學(xué)施肥理念不斷強(qiáng)化，我國農(nóng)田有機(jī)肥的施用比例正在逐步上升，歐盟的經(jīng)驗(yàn)，農(nóng)田的養(yǎng)分有一半應(yīng)該來自有機(jī)肥，我們現(xiàn)在只有20%左右來自有機(jī)肥，有機(jī)肥料所含的養(yǎng)分比較全面，肥效穩(wěn)定而持久，除了氮磷鉀外，還有大量有機(jī)質(zhì)，如纖維素、半纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸及腐植酸等，還有鈣、鎂、硫及微量元素等各種礦質(zhì)養(yǎng)分，營(yíng)養(yǎng)全面，但不溶于水，分解緩慢，屬于緩釋肥。不但含有豐富的有機(jī)質(zhì)和各種大中微量營(yíng)養(yǎng)元素，而且含有一些能刺激根系生長(zhǎng)的物質(zhì)以及各種有益土壤微生物。

研究指出，有機(jī)肥和化肥配施可顯著提高甘薯葉片葉綠素含量和光合速率，但對(duì)產(chǎn)量的增產(chǎn)效應(yīng)因品種和土質(zhì)等不同而存在差異；桑文等研究表明，有機(jī)肥與無機(jī)肥相結(jié)合不僅能夠促進(jìn)番茄吸收土壤養(yǎng)分，提高肥料利用率以及增產(chǎn)提質(zhì)，還能夠營(yíng)造良好的土壤微環(huán)境。近年來，增施有機(jī)肥作為政府推廣的一項(xiàng)重要化肥減量增效技術(shù)，對(duì)甘薯有機(jī)肥替代部分化肥的相關(guān)研究成了學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。

本試驗(yàn)選擇在甘薯種植中施用復(fù)合肥的基礎(chǔ)上配施不同有機(jī)肥，探究在旱作條件下對(duì)當(dāng)?shù)馗适砩L(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為促進(jìn)甘薯產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效栽培綠色發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年5～9月份在山西省忻州市忻府區(qū)旭來街街道前秦村進(jìn)行。該區(qū)屬于溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候，四季分明，是中國著名的小雜糧王國，是中國糧食行業(yè)協(xié)會(huì)命名的全國唯一的“中國雜糧之都”。年均降水量在400～500 mm，降水集中于7～9月份，年平均氣溫5～8℃。全年平均日照時(shí)間超過2 700 h，無霜期平均167.1天，≥10℃年有效積溫為3 050～3 490℃。試驗(yàn)地為丘陵地區(qū)地勢(shì)高爽、土層深厚、土壤疏松、質(zhì)地輕壤偏砂，土壤類型為栗鈣土，耕層土壤的堿解氮為33.98 mg/kg，有效磷為9.38 mg/kg，速效鉀為112.7 mg/kg，pH值為8.1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甘薯品種：秦薯5號(hào)。供試肥料：紅色勁典復(fù)合肥（N-P2O5-K2O：25-10-5）由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所試驗(yàn)場(chǎng)統(tǒng)一采購；全營(yíng)養(yǎng)水溶肥（N+P2O5+K2O≥20%），沃夫特珍菌沃微生物菌劑（有效活菌數(shù)≥5.0億/g），復(fù)合雞糞均為當(dāng)?shù)剞r(nóng)資公司購買。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

T1（CK）：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥（復(fù)合肥600 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T2：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥（復(fù)合肥600 kg/hm2）+施用全營(yíng)養(yǎng)水溶肥（固體產(chǎn)品450 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T3：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥（復(fù)合肥600 kg/hm2）+施用沃夫特珍菌沃微生物菌劑（1 200 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T4：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥（復(fù)合肥600 kg/hm2）+施用商品雞糞（22 500 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

試驗(yàn)于2022年5月19日完成起壟栽插，采用起壟種植方式。壟距1 m，每壟種植1行，人工栽插，株距為33 cm。起壟前灌溉一次底墑水，試驗(yàn)過程中各處理除施肥不同外，其他任何田間操作管理如整地、栽培、灌溉、病蟲害防治等均按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行，收獲時(shí)間為2022年9月28日。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 甘薯產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀測(cè)定。計(jì)算T/R（地上部莖葉鮮質(zhì)量與地下部塊根質(zhì)量之比），在移栽后60、80、100天及收獲時(shí)（132天）對(duì)地上部莖葉和地下部塊根分別稱取鮮重；收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)沿壟選取10 m的甘薯將塊根全部挖出，稱取鮮薯重量，并折算成每公頃產(chǎn)量；留取塊根鮮樣測(cè)定塊根品質(zhì)指標(biāo)。

1.4.2 甘薯品質(zhì)的測(cè)定。甘薯品質(zhì)測(cè)定主要由山西博奧信元生物科技有限公司承擔(dān)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理數(shù)據(jù)、繪制表格，天PS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料配合施用對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，復(fù)合肥配施商品有機(jī)肥對(duì)鮮薯產(chǎn)量都有增產(chǎn)效果，相對(duì)于對(duì)照T1單施復(fù)合肥增產(chǎn)幅度為14.23%～52.21%，差異達(dá)到顯著水平，T3的平均鮮薯產(chǎn)量最高（19 264.875 kg/hm2），說明在施用復(fù)合肥的基礎(chǔ)上配施微生物菌劑、復(fù)合雞糞、全營(yíng)養(yǎng)水溶肥均能明顯提高甘薯產(chǎn)量。

圖1 不同肥料配合施用對(duì)甘薯生物量的影響（產(chǎn)量kg/hm2）

2.2 不同肥料配合施用不同生育期對(duì)甘薯T/R值的影響

T/R值表示甘薯地上部和地下部生物量的累積，是反映甘薯生長(zhǎng)過程中源庫關(guān)系的重要指標(biāo)。從圖2可看，各個(gè)處理間T/R值變化不一樣，在甘薯生長(zhǎng)初期60天，不同肥料配比處理均有利于甘薯地上部的生長(zhǎng)，但均隨生育期延長(zhǎng)而降低，表面甘薯地上部的光合物質(zhì)逐步向地下部轉(zhuǎn)移，提高了產(chǎn)量。其中T2降幅最快，結(jié)果表明，在施用復(fù)合肥的基礎(chǔ)上配施微生物菌劑、復(fù)合雞糞、硫酸鉀、全營(yíng)養(yǎng)水溶肥有利于甘薯的地上部和地下部薯塊的協(xié)同發(fā)展，能促進(jìn)薯塊的物質(zhì)積累，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

圖2 不同肥料配合施用不同生育期對(duì)甘薯T/R值的影響

2.3 不同肥料配合施用對(duì)甘薯可溶性糖、蛋白質(zhì)和淀粉的影響

從表1看出，與對(duì)照T1單施復(fù)合肥相比微生物菌劑、復(fù)合雞糞、全營(yíng)養(yǎng)水溶肥與復(fù)合肥配施均提高了甘薯中可溶性糖、蛋白質(zhì)、淀粉的含量。綜合比較不同施肥處理，復(fù)合肥配施復(fù)合雞糞種植的甘薯的可溶性糖和淀粉含量都高于其他3個(gè)配施處理，薯塊的食用品質(zhì)均有所提高。

表1 不同肥料配施甘薯品質(zhì)檢測(cè)

3 結(jié)論

有機(jī)肥的合理施用將改善土壤質(zhì)量，培育地力，土壤肥力作為決定甘薯生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，其對(duì)甘薯產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要影響。復(fù)合肥可以高效快速供應(yīng)養(yǎng)分、容易被甘薯吸收，而有機(jī)肥的養(yǎng)分是緩慢釋放的，能夠平衡營(yíng)養(yǎng)，提高成效，減少肥料損失和浪費(fèi)。在不同量有機(jī)肥試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥可以促進(jìn)養(yǎng)分的均衡，增強(qiáng)甘薯的抗性，有助于甘薯產(chǎn)量的形成，顯著地改善甘薯的品質(zhì)。在施用復(fù)合肥的基礎(chǔ)上配施微生物菌劑、復(fù)合雞糞、全營(yíng)養(yǎng)水溶肥等商品有機(jī)肥，均能降低甘薯T/R值，促進(jìn)甘薯薯塊的形成，提高甘薯產(chǎn)量，較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施用復(fù)合肥增產(chǎn)14.23%～52.21%。

當(dāng)前諸多的研究均以可溶性糖和蛋白質(zhì)含量高低衡量薯塊品質(zhì)，傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)栽培鮮食甘薯施用有機(jī)肥可改善品質(zhì)。微生物菌劑、復(fù)合雞糞、全營(yíng)養(yǎng)水溶肥等商品有機(jī)肥與復(fù)合肥配施能協(xié)調(diào)養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足甘薯生長(zhǎng)需求，提高塊根淀粉等含量，改善甘薯品質(zhì)。在甘薯生產(chǎn)中增加有機(jī)肥的使用，提高養(yǎng)分的效率是提高甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的有效措施。該試驗(yàn)結(jié)果可為本地區(qū)甘薯旱作生產(chǎn)減肥提質(zhì)增效栽培提供指導(dǎo)依據(jù)。