氮磷钾配方施肥对山药产量的影响

许念芳+刘少军+兰成云+焦健+舒锐+付在秋

摘 要：以大和长芋为试材，研究氮、磷、钾配方施肥对山药产量的影响，结果表明：适量施用氮肥、磷肥、钾肥可以提高山药的产量，但是过量施用会导致产量下降；山药产量与氮肥、磷肥、钾肥的施肥量之间存在着显著的回归关系，根据肥料效应方程得出，666.7m2山药最高产量为3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg，最佳经济产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

关键词：配方施肥；山药；肥料效应；产量

中图分类号：S632.106+.2 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）11-0079-04

山药即薯蓣（Dioscorea opposita），通称山药，为薯蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea），一年生或多年生缠绕性藤本植物[1]。其富含多种人体需要的营养物质及药用成分，具有较高的食用和药用价值，深受人们喜爱。近年来，山药已被广泛用作粮食、蔬菜、药材、饲料和加工原料，是一种高产高效的经济作物[2，3]。由于山药具有较高的经济价值，很快得到了推广，种植面积迅速扩大，成为农民增收的重要作物之一。但农民为获得山药高产，多采用大肥大水的高投入模式，不仅造成肥料资源的浪费、生产成本的增加，而且降低了土壤肥力和生产力，污染了环境。

测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法[4]。测土配方施肥具有肥料用量少、经济效益高、保护环境等优点，已在其他作物上研究应用，但是在山药上的研究较少。本试验采用“3414”测土配方施肥方案，就氮、磷、钾肥对山药产量的影响进行了较为深入系统的研究，探索了氮、磷、钾配方施肥对山药产量的影响，并利用肥料效应函数法拟合出氮磷钾肥与产量之间的回归方程，确定了山药的优化施肥方案，为山药的生产施肥提供了科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试材

试验在山东省高密市于疃村进行。地块土壤为砂壤土，pH值为7.05，有机质含量为7.09%，碱解氮44.9 mg/kg，速效磷51.5 mg/kg，速效钾61.8 mg/kg。

以大和长芋为试材，挑选色泽鲜艳、顶芽饱满、块茎粗壮、瘤稀、根少、无病虫危害、不腐烂、未受冻、质量100 g左右幼壮龄芦头作种薯。氮肥用尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 12%），钾肥为硫酸钾（含K2O 52%）。

1.2 试验设计

于冬前深翻土壤一次，春季解冻后，用开沟器开沟，结合整地，每666.7m2施入腐熟有机肥4 000 kg。小区面积为12 m2，株距0.2 m，行距0.6 m。试验采用“3414”配方施肥设计方案，三因素（N、P、K）四水平（0、1、2、3），14个处理，其中处理1为无肥区，作为对照，各小区随机区组排列，重复3次，小区与小区之间进行隔断，防止串肥。具体试验设计方案见表1。

表1

1.3 数据统计分析

试验数据采用Excel软件进行分析，拟合肥料效应方程，并计算出相应的施肥量。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对山药产量的影响

由表2可以看出，所有施肥处理的山药产量均比对照（N0P0K0）增加，增产幅度在12.44%～27.76%之间。其中处理5（N2P1K2）山药产量最高，666.7m2为3 218.28 kg，增幅为27.76%；处理2（N0P2K2）山药产量为2 832.53 kg，增幅最小，为12.44%。处理4（N2P0K2）和处理8（N2P2K0）较对照（N0P0K0）分别增加17.78%和15.16%；最多施肥区的处理11（N3P2K2）、处理7（N2P3K2）和处理10（N2P2K3）较对照分别增产18.67%、23.39%和21.29%。由此可以看出，氮、磷、钾肥对山药产量都有一定的影响，试验地土壤中的氮磷钾元素都不能满足山药的生长需要，其中最缺的是氮，其次是钾，再次是磷。

2.2 氮磷钾肥对山药产量的影响

2.2.1 氮肥对山药产量的影响 选用处理2、3、6、11，用Excel软件统计分析，求得以P2K2为基础的氮肥效应方程[5]：y=-0.0675x21+8.7617x1+2810.51。由图1可以看出，在P2K2水平上，随着施氮量的增加，山药产量也随之增加，当666.7m2施氮量为64.90 kg时，山药产量达最高，为3 094.83 kg，当施氮量继续增加时，山药产量开始下降。由此可以看出，适量氮肥可以增加山药产量，但是超过一定量后，山药产量反而会下降。由该效应方程求得666.7m2山药最佳施氮量为58.46 kg，最佳经济产量为 3 092.03 kg。

2.2.2 磷肥对山药产量的影响 选用处理4、5、6、7，用Excel软件统计分析，求得以N2K2为基础的磷肥效应方程[5]：y=-0.2731x22+15.8504x2+2982.76。由图2可以看出，在N2K2水平上，随着施磷量的增加，山药产量也随之增加，当666.7m2磷用量为29.02 kg，山药产量达最高，为3 212.74 kg，当施磷量继续增加时，山药产量开始下降。由此可以看出，磷肥效应表现出与氮肥相似的规律。由该效应方程求得山药最佳施磷量为25.20 kg，最佳经济产量为 3 208.76 kg。

2.2.3 钾肥对山药产量的影响 选用处理8、9、6、10，用Excel软件统计分析，求得以N2P2为基础的钾肥效应方程[5]：y=-0.0690x23+8.4680x3+2899.95。由图3可以看出，在N2P2水平上，endprint

随着施钾量的增加，山药产量也随之增加，当666.7m2施钾量为61.36 kg，山药产量达最高，为3 159.76 kg，当施钾量继续增加时，山药产量开始下降。由此可以看出，钾肥效应亦表现出与氮肥相似的规律。由该效应方程求得山药最佳施钾量为46.87 kg，最佳经济产量为3 145.27 kg。

2.3 基于肥料效应函数的最佳施肥量研究

参考吴志勇等[5]“3414”肥料效应试验的设计与统计分析方法，对表2中的数据进行拟合，得出山药产量（y）与N（x1）、P2O5（x2）、K2O（x3）的三元二次肥料效应方程：

y=2511.286+8.483x1+10.5073x2+4.9684x3-0.0765x21-0.1236x22-0.0521x23-0.0229x1x2+0.0357x1x3-0.0142x2x3（R2=0.9117）

对该肥料效应方程进行方差分析和显著性检验，F=4.5874>F0.05=0.0782，差异显著，回归方程拟合较好。由此得出山药产量与氮肥、磷肥、钾肥之间存在明显的回归关系。参照宋朝玉等[6]三元二次回归方程求解方法，计算出该回归方程666.7m2山药最高产量为3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

3 讨论与结论

3.1 试验结果表明，氮磷钾肥配施可提高山药产量，不同施肥处理均比对照增产，其中处理5（N2P1K2）和处理6（N2P2K2）的山药产量增加较多，增幅均在25%以上。缺肥区处理2（N0P2K2）、处理4（N2P0K2）和处理8（N2P2K0）山药产量均比处理6（N2P2K2）低，说明该试验地土壤中的氮磷钾元素都不能满足山药的生长需要，其中最缺的是氮，其次是钾，再次是磷。

3.2 本试验条件下，666.7m2山药最高产量3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

参 考 文 献：

[1] 山东农业大学.蔬菜栽培学各论[M].第2版.北京：中国农业出版社，1999. 山 东 农 业 科 学 2014，46（11）：82～84endprint

随着施钾量的增加，山药产量也随之增加，当666.7m2施钾量为61.36 kg，山药产量达最高，为3 159.76 kg，当施钾量继续增加时，山药产量开始下降。由此可以看出，钾肥效应亦表现出与氮肥相似的规律。由该效应方程求得山药最佳施钾量为46.87 kg，最佳经济产量为3 145.27 kg。

2.3 基于肥料效应函数的最佳施肥量研究

参考吴志勇等[5]“3414”肥料效应试验的设计与统计分析方法，对表2中的数据进行拟合，得出山药产量（y）与N（x1）、P2O5（x2）、K2O（x3）的三元二次肥料效应方程：

y=2511.286+8.483x1+10.5073x2+4.9684x3-0.0765x21-0.1236x22-0.0521x23-0.0229x1x2+0.0357x1x3-0.0142x2x3（R2=0.9117）

对该肥料效应方程进行方差分析和显著性检验，F=4.5874>F0.05=0.0782，差异显著，回归方程拟合较好。由此得出山药产量与氮肥、磷肥、钾肥之间存在明显的回归关系。参照宋朝玉等[6]三元二次回归方程求解方法，计算出该回归方程666.7m2山药最高产量为3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

3 讨论与结论

3.1 试验结果表明，氮磷钾肥配施可提高山药产量，不同施肥处理均比对照增产，其中处理5（N2P1K2）和处理6（N2P2K2）的山药产量增加较多，增幅均在25%以上。缺肥区处理2（N0P2K2）、处理4（N2P0K2）和处理8（N2P2K0）山药产量均比处理6（N2P2K2）低，说明该试验地土壤中的氮磷钾元素都不能满足山药的生长需要，其中最缺的是氮，其次是钾，再次是磷。

3.2 本试验条件下，666.7m2山药最高产量3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

参 考 文 献：

[1] 山东农业大学.蔬菜栽培学各论[M].第2版.北京：中国农业出版社，1999. 山 东 农 业 科 学 2014，46（11）：82～84endprint

随着施钾量的增加，山药产量也随之增加，当666.7m2施钾量为61.36 kg，山药产量达最高，为3 159.76 kg，当施钾量继续增加时，山药产量开始下降。由此可以看出，钾肥效应亦表现出与氮肥相似的规律。由该效应方程求得山药最佳施钾量为46.87 kg，最佳经济产量为3 145.27 kg。

2.3 基于肥料效应函数的最佳施肥量研究

参考吴志勇等[5]“3414”肥料效应试验的设计与统计分析方法，对表2中的数据进行拟合，得出山药产量（y）与N（x1）、P2O5（x2）、K2O（x3）的三元二次肥料效应方程：

y=2511.286+8.483x1+10.5073x2+4.9684x3-0.0765x21-0.1236x22-0.0521x23-0.0229x1x2+0.0357x1x3-0.0142x2x3（R2=0.9117）

对该肥料效应方程进行方差分析和显著性检验，F=4.5874>F0.05=0.0782，差异显著，回归方程拟合较好。由此得出山药产量与氮肥、磷肥、钾肥之间存在明显的回归关系。参照宋朝玉等[6]三元二次回归方程求解方法，计算出该回归方程666.7m2山药最高产量为3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

3 讨论与结论

3.1 试验结果表明，氮磷钾肥配施可提高山药产量，不同施肥处理均比对照增产，其中处理5（N2P1K2）和处理6（N2P2K2）的山药产量增加较多，增幅均在25%以上。缺肥区处理2（N0P2K2）、处理4（N2P0K2）和处理8（N2P2K0）山药产量均比处理6（N2P2K2）低，说明该试验地土壤中的氮磷钾元素都不能满足山药的生长需要，其中最缺的是氮，其次是钾，再次是磷。

3.2 本试验条件下，666.7m2山药最高产量3 125.76 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为65.92、32.62、65.82 kg；最佳产量为3 093.25 kg，其对应的N、P2O5、K2O施用量分别为56.11、26.34、44.12 kg。

参 考 文 献：

[1] 山东农业大学.蔬菜栽培学各论[M].第2版.北京：中国农业出版社，1999. 山 东 农 业 科 学 2014，46（11）：82～84endprint