氮、磷、钾肥料用量对泉薯9号生长和产量的影响

秦文婧，王芳东，张 杰，刘 佳，王少先，谢 杰，杨成春，陈静蕊，徐昌旭*

(1.江西省农业科学院 土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室，江西 南昌 330200；2.江西省赣州市农业科学研究所，江西 赣州 341000；3.南昌工程学院，江西 南昌 330099)



氮、磷、钾肥料用量对泉薯9号生长和产量的影响

秦文婧1，王芳东2，张 杰3，刘 佳1，王少先1，谢 杰1，杨成春1，陈静蕊1，徐昌旭1*

(1.江西省农业科学院 土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室，江西 南昌 330200；2.江西省赣州市农业科学研究所，江西 赣州 341000；3.南昌工程学院，江西 南昌 330099)

研究了氮、磷、钾肥不同用量(N：0、60、120、180 kg/hm2；P2O5：0、45、90、135 kg/hm2；K2O：0、90、180、270 kg/hm2)对泉薯9号在红壤旱地上生长及产量的影响。结果表明，氮肥对甘薯营养生长和产量有良好的促进作用，甘薯叶片叶绿素含量(SPAD值)、主茎长、一次分枝数、一次分枝长、全株叶片数和甘薯产量均随施氮量的增加而增加。磷肥对甘薯营养生长影响较小，不同用量之间的甘薯营养生长指标差异不显著，但磷肥对甘薯产量有明显的影响，随着磷肥用量的增加，产量呈抛物线形态。施钾在0～180 kg/hm2之间对甘薯营养生长的影响较小，当用量达270 kg/hm2时，则对甘薯营养生长有一定的抑制作用。钾肥有利于提高产量，随着钾肥用量的增加，甘薯产量呈直线增长趋势。

氮；磷；钾；用量；泉薯9号；生长

甘薯是我国旱地农田主要的农作物之一。福建、江苏、山东等地先后在鲁薯7号、苏薯11、苏薯14、济薯21等品种上开展了肥效试验，初步明确了施肥对上述品种生长发育和产量的影响[1-12]。泉薯9号是近年来选育出来的一个甘薯新品种，具有优质、多抗、淀粉含量高、适于鲜薯食用和淀粉加工等特点，深受广大种植户的欢迎和普通民众的喜爱。2010年以来开始在长江流域推广种植，在江西省的种植面积逐年扩大。有关该品种的选育[2]、丰产特性及栽培技术[3]等已有一些研究，但在江西红壤旱地氮、磷、钾肥不同用量对其生长和产量有何影响，尚未见报道。明确不同施肥量与产量的关系，可以为该品种合理施肥、提高产量、增加效益提供科学依据。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验在江西省农业科学院赣东北红壤综合试验区进行，该试验区位于江西省抚州市东乡县，属亚热带湿润气候区，年均气温18.0 ℃，年均降水量2180.6 mm。试验地土壤类型为第四纪红粘土母质发育的红壤，土壤的基本理化性质为：pH 4.54、有机质12.58 g/kg、全氮0.87 g/kg、碱解氮76.6 mg/kg、速效磷20.4 mg/kg、速效钾77.1 mg/kg。

1.2甘薯种植

供试的甘薯品种为泉薯9号，于2012年5月8日移苗，行距45 cm，株距30 cm，种植密度为74000株/hm2。小区面积为6 m×4.5 m=27 m2，重复3次，随机区组排列。

1.3试验处理

供试肥料为尿素(含N 46%)、钙镁磷肥(含P2O512%)和硫酸钾(含K2O 60%)。施肥时间为：磷肥全部作基肥施用，氮肥和钾肥40%作基肥施用，40%在分枝结薯期施用，20%在薯块膨大期施用。

每种肥料设4个用量水平，以0、1、2、3表示，氮肥的4个用量水平分别为施N 0、60、120、180 kg/hm2，记作N0、N1、N2、N3；磷肥的4个用量水平分别为施P2O50、45、90、135 kg/hm2，记作P0、P1、P2、P3；钾肥的4个用量水平分别为施K2O 0、90、180、270 kg/hm2，记作K0、K1、K2、K3(表1)。

表1　试验处理设计

1.4调查方法

1.4.1甘薯叶片叶绿素含量测定使用SPAD-502叶绿素计(Japan，Konica Minolta. INC)分别在甘薯的苗期(6月15日)、结薯期(7月20日)、薯蔓同长期(8月23日)、薯块膨大期(9月26日)，每小区随机选取甘薯叶片20片进行叶绿素(SPAD值)测定。

1.4.2甘薯农艺性状考察与测产在甘薯的成熟期(10月26日)每小区随机选取甘薯10株(地上部)带回室内考察，测量甘薯主茎长、一次分枝数、一次分枝长和全株叶片数等。收获时对各处理小区甘薯块茎分别测产。

1.5数据处理

试验数据采用Excel 2003、SPSS 16.0等软件进行数据处理。

2　结果与分析

2.1对甘薯叶片叶绿素含量的影响

氮、磷、钾肥不同处理中甘薯叶片绿素含量的测定结果如图1。从图1-A看出，在甘薯4个生育期中，均以不施氮肥处理的叶绿素含量最少，60 kg/hm2处理的叶绿素含量明显增加，120 kg/hm2和180 kg/hm2处理的叶绿素含量显著大于60 kg/hm2和不施氮肥的处理。其中在苗期，施氮120 kg/hm2和180 kg/hm2处理的叶绿素含量相差不大。在结薯期和薯蔓同长期，施氮180 kg/hm2处理的叶绿素含量明显高于施氮120 kg/hm2处理。薯块膨大期施氮120 kg/hm2处理的叶绿素含量稍高于施氮180 kg/hm2处理。说明增施氮肥有利于增加叶片叶绿素含量。

图1-B、图1-C分别是磷肥和钾肥不同处理的叶绿素含量测定结果。从图1-B、图1-C可以看出，磷肥的4个处理和钾肥4个处理叶绿素含量在不同生育期之间有一定变化，但同一生育期不同处理之间差异不明显。说明增施磷、钾肥对叶绿素含量的影响较小。

2.2对甘薯营养生长的影响

在甘薯成熟期对不同施肥处理的甘薯主茎长、一次分枝数、一次分枝长、全株叶片数进行测量(表2)。从表2可以看出，在施氮肥0～180 kg/hm2范围内，甘薯主茎长、一次分枝数、一次分枝长等指标均以不施氮肥处理的最少，随着施氮量的增加而增加，施氮180 kg/hm2处理的最大。全株叶片数以施氮180 kg/hm2处理的最大，120 kg/hm2处理次之，60 kg/hm2处理最少，不施氮肥处理稍高于60 kg/hm2处理，但两者无显著差异。

从表2还可以看出，在磷肥的4个处理中，甘薯主茎长、一次分枝数、一次分枝长和全株叶片数在处理间没有显著差异。在钾肥的4个处理中，除施钾270 kg/hm2处理的甘薯主茎长、一次分枝数、一次分枝长和全株叶片数明显较少外，其余3个处理(不施钾肥、90 kg/hm2、180 kg/hm2)之间没有显著差异。

以上结果表明，增施氮肥有利于甘薯主茎和分枝生长，增加叶片数。增施磷肥对甘薯主茎和分枝生长及叶片数影响不明显。施钾180 kg/hm2以下，对甘薯主茎和分枝生长及叶片数影响不明显，当钾肥施用过量(270 kg/hm2)时，则对甘薯主茎和分枝生长及叶片数有一定的抑制作用。

图1　不同施肥处理对甘薯叶片叶绿素含量(SPAD值)的影响

处理主茎长/cm一次分枝数一次分枝长/cm全株叶数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：同列数据后的小写字母表示在0.05水平上的差异显著性，字母相同则不显著，不同则显著。

2.3对甘薯产量的影响

从图2-A可以看出，氮肥用量在0～180 kg/hm2范围内，当磷、钾肥分别为90 kg/hm2和180 kg/hm2时，甘薯产量随氮肥用量的增加而显著增加。施氮180 kg/hm2处理的产量最高，120 kg/hm2处理次之。甘薯产量(y)与氮肥用量(x)的回归方程为：y=37925.88+71.91x(R2=0.91)。

从图2-B可以 看出，磷肥用量在0～135 kg/hm2范围内，当氮、钾肥分别为120 kg/hm2和180 kg/hm2时，甘薯产量随磷肥用量的增加呈抛物线趋势，施磷45 kg/hm2处理的产量最高，90 kg/hm2处理次之，135 kg/hm2处理产量最低。甘薯产量(y)与磷肥用量(x)的回归方程为：y=46842.65+86.21x-0.71x2(R2=0.99)。令x的导数为0，则x=60.71，当磷肥用量为60.71 kg/hm2时，甘薯产量最高可达46296.32 kg/hm2。说明施用磷肥要适中，过多过少都会导致减产。

从图2-C可以看出，钾肥用量在0～270 kg/hm2范围内，当氮、磷肥分别为120 kg/hm2和90 kg/hm2时，甘薯产量随钾肥用量的增加呈直线增长，施钾270 kg/hm2处理的产量最高，其次是180 kg/hm2处理，90 kg/hm2处理再次之，不施肥处理最低。甘薯产量(y)与钾肥用量(x)的回归方程为：y=43777.78+27.57x(R2=0.99)。

以上结果表明，甘薯增施氮肥和钾肥均有利于增产，且随氮肥和钾肥用量的增加，产量逐渐提高。而磷肥在适宜的用量下有利于增产，但施用量过多或过少都不利于产量的提高。

图2　不同施肥量与甘薯产量的关系

3　讨论

有关研究表明，鲁薯7号品种在施用氮肥、磷肥基础上重施钾肥，增产效果显著，钾肥利用率高，磷肥增产效果不显著[7]。在氮、磷、钾3种肥料中，对福建本地甘薯的增产效果以氮肥最高，钾肥次之，磷肥最小[6,8]。氮、磷、钾缺乏可显著降低苏薯11、苏薯14这2个品种的根系茎叶和生物总量、单株分枝数、单株叶片数和单株叶面积，其中以缺氮影响最大，缺钾次之，缺磷影响最小，缺氮可显著降低主蔓长度[9]。氮、磷、钾肥配合施用可提高济薯27品种产量[11-12]。

从本试验结果来看，在江西红壤旱地上施N：0、60、120、180 kg/hm2，P2O5：0、45、90、135 kg/hm2，K2O：0、90、180、270 kg/hm2，泉薯9号品种叶片叶绿素含量(SPAD值)、主茎长、一次分枝数、一次分枝长、全株叶片数等5项生长指标均随施氮量的增加而增加。在4个不同磷肥处理之间，该5项生长指标没有显著差异。钾肥前3个处理之间的5项生长指标没有显著差异，当钾肥用量达270 kg/hm2，这些生长指标反而降低。在产量方面，泉薯9号块根产量以不施氮、钾肥的处理最低，随氮、钾肥用量的增加而逐渐提高，随磷肥用量的增加呈抛物线趋势，施磷肥45、90 kg/hm2的产量较高，不施磷肥和施磷肥135 kg/hm2的产量较低。以上试验结果与前人在其他省份和不同甘薯品种上的试验结果比较，虽然具体试验数据有差异，但总体趋势是相同的，即氮、磷、钾肥是甘薯生长发育和提高产量不可缺少的三大营养元素，氮肥作用最大，钾肥次之，磷肥作用最小。说明甘薯的不同品种，对氮、磷、钾的需求特性基本相似，不会因品种的不同而有太大变化。

根据以上试验结果，综合考虑施肥投入与产出比，在江西红壤旱地种植泉薯9号品种，以施N 120 kg/hm2、施P2O545～60 kg/hm2、施K2O 270 kg/hm2较为适宜。但是，实际生产中也应根据不同土壤的肥力水平进行相应调整。另外，本试验中甘薯的最高产量达到51111.11 kg/hm2，但连年种植甘薯是否会造成土壤的肥力水平下降、是否需要有针对性地调整施肥量有待进一步研究。

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(责任编辑：曾小军)

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

国家科技支撑计划项目“东南山地丘陵酸化贫瘠红壤旱地改良技术集成示范”(2012BAD05B04)；江西省农业科学院创新基金(青年基金)项目“缓解芝麻连作障碍的土壤调理剂研制”(2014CQN009)；江西省青年科学基金项目“基于绿肥种植利用的红壤稻田有机碳库循环机制及源汇功能评价”(2014BAB214005)；江西省科研院所基础设施配套项目“江西红壤丘陵区花生专用肥研发及配套施用技术”(20133BBA13025)；江西省农业科学院创新基金(青年基金)项目“绿肥利用对红壤性水稻土有机碳库的影响”(2012CQN002)。

秦文婧(1984─)，女，江西南昌人，助理研究员，硕士，主要从事耕作栽培及绿肥利用等研究。*通讯作者：徐昌旭。

S143

A

1001-8581(2016)09-0060-04