甘薯田间肥料效应试验分析初报

 张道微，张超凡，黄艳岚，张 亚，周 虹，董 芳，黄伯军 

（1. 湖南省作物研究所，湖南 长沙 410125，2. 湖南省农委对外经济合作中心，湖南 长沙 410005）

甘薯田间肥料效应试验分析初报

张道微1，张超凡1，黄艳岚1，张 亚1，周 虹1，董 芳1，黄伯军2

（1. 湖南省作物研究所，湖南 长沙 410125，2. 湖南省农委对外经济合作中心，湖南 长沙 410005）

针对湖南地区具有代表性的中等肥力耕地，设计3414测土配方试验，开展甘薯田间肥料效应研究，利用SPSS 19.0版软件对检测数据进行统计分析，模拟出甘薯氮、磷、钾肥施用量与甘薯产量、利润关系的回归方程。结果表明：（1）单因素施肥条件下，氮、磷、钾肥最大施肥量范围分别为8.71～23.32、5.59～6.32 、7.69～23.77 kg/667m2，最大产量范围分别为2 960～3 595、2 866～3 205、2 993～3 678 kg/667m2。（2）实现甘薯最大产量的氮、磷、钾施用量分别为8.73、6.64、7.06 kg/667m2，最高产量为3 190 kg/667m2，4个试验点较对照增产51%～101%。（3）根据市场价格计算，实现最大经济效益的氮、磷、钾最佳施肥量分别为14.03、11.75、32.2 kg/667m2，最高产量为3 288 kg/667m2，此时最大经济效益为3 147元/667m2，4个试验点较对照增产54%～91%。根据甘薯田间肥效研究结果，推荐氮、磷、钾肥施用范围分别为8.71～23.32、5.59～6.32、7.69～23.77 kg/667m2，甘薯产量对氮肥施用最敏感，需要结合各地实际情况调整。

甘薯；施肥效应；3414测土配方；回归方程；最大施肥量；最佳施肥量

甘薯是湖南省第四大粮食作物，当前种植面积在18.67万hm2以上，与省粮食产业结构、粮食安全直接相关。土壤肥力条件是影响粮食产量的重要因素，近年来，随着耕作制度和耕作方式的改变，我国耕地土壤肥力结构有一定的变化。因此，开展田间肥料效应试验，研究甘薯需肥规律，明确氮、磷、钾肥的合理施肥量，制定科学的施肥方案，对提高甘薯产量和效益，减少肥料资源浪费，增加农民收入，具有十分明显的社会和经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验场地

在湖南省范围选择土壤肥力为中等水平的试验点4处，地势平坦、田形方正、光照充足、排灌方便、肥力水平中等，离村庄较远，非连作用地。

试验地点一：安化县某村，沙壤，pH值5.0，有机质23.65 g/kg，有效氮77 mg/kg，有效磷28.45 mg/kg，有效钾101.84 mg/kg。

试验地点二：慈利县某村，沙壤，pH值5.2，有机质20.37 g/kg，有效氮162 mg/kg，有效磷26 mg/kg，有效钾59 mg/kg。

试验地点三：汨罗市某村，粘土，pH值5.6，有机质33.41 g/kg，有效氮147 mg/kg，有效磷32.1 mg/kg，有效钾109 mg/kg。

试验地点四：新田县某村，粘土，pH值6.3，有机质30.8 g/kg，有效氮119 mg/kg，有效磷45.1 mg/kg，有效钾54 mg/kg。

1.2 试验材料

供试肥料：尿素（含氮46%）、过磷酸钙（含五氧化二磷12%）、氯化钾（含氧化钾60%）。

供试品种：湘薯20号。

1.3 试验方法

1.3.1 施肥方法 施肥量按照3414试验设计方案进行（见表1），在移栽后25 d施肥，施肥时所有的肥料都事先分小区过秤，再分别施用，确保施用均匀、方法一致。

表1 甘薯3414试验施肥方案

1.3.2 田间设置 田间试验小区随机区组排列。高垄栽培，垄宽1 m（包沟），株距0.37 m，3 600株/667m2，行距20 m，小区面积20 m2， 每个小区种植108株。周边设置1 m以上的保护行。试验区除肥料因子不同以外，其他田间管理措施均一致，甘薯栽插后生长期在120～140 d。

1.4  试验数据检测

1.4.1 土壤肥力检测 测取pH值，有机质，有效氮，有效磷，有效钾。

pH值用pH值测定仪检测，有机质用有机质浓度检测仪测定，土壤中有效养分含量的测定，则采用常规的方法[1]：有效氮(即碱解氮)一采用碱解扩散法；有效磷(也称OlsenP)-采用的是0.5 mol/L碳酸氢钠溶液浸提，钼锑抗比色法(也称为Olsen法)；有效钾采用的是1 mol/L乙酸铵提取，火焰光度计测定的方法。

1.4.2 产量测定 收获期每个小区取连续的5株，测定茎叶、薯块产量和干率等数据，小区薯块产量为收获时每个小区实际薯块产量。

1.4.3 数据处理 利用SPSS 19.0版软件分析计算出线性回归方程，获得回归系数等参数，并通过回归方程获得最大施肥方案和最佳施肥方案参数。

2 结果与分析

2.1 单因素施肥效应计算

对4个试验点单因素变量与产量进行相关性分析，建立线性回归方程，具体线性回归方程见表2，各组线性回归方程R值大于R0.05值，说明建立的线性关系可信，其中新田试验点氮肥用量、安化试验点磷肥用量与产量关系线性回归方程R值小于R0.05，存在一定的试验误差。根据建立的线性回归方程，计算出氮、磷、钾单因素最大施肥量，各点单因素最大施肥量与各因素施肥水平2接近，说明试验施肥方案设计的合理性。

2.2 三因素变量线性回归方程计算

计算出各试验点氮、磷、钾三因素的二次曲线方程（见表3），各回归曲线方程的R值均明显小于R0.05，说明建立的回归方程能较准确地反应三因素变量与产量之间的关系，统计过程中df=13，F值均高于F0.05=6，说明模拟的回归方程具有统计学意义。

表2 单因素施肥与产量关系的线性回归方程（R0.05=0.918 559）

表3 单因素施肥与产量关系的线性回归方程（df=13；F0.05=6；R0.05=0.918 559）

2.3 三因素施肥效应分析

根据求得的二次曲线方程，计算求出缺素相对产量（见图1），相对于空白对照，不同施肥方案均有增产效果，适量磷肥和钾肥施用对产量的影响较稳定，氮肥施用量对甘薯产量有较大的影响。

图1 4个试验点缺素相对产量平均值与空白对照组相对产量比较

根据三因素线性回归方程计算出各试验点最大施肥方案，从表4可见，慈利试验点土壤速效氮含量为162 mg/kg，明显高于其余3个试验点，在最佳施肥方案中，所求的需肥量为负数，能较好地反应甘薯在不同肥力条件下的施肥规律。最佳施肥方案条件下，甘薯产量可达3 000 kg/667m2以上，相对于空白对照能达到相对较理想的栽培增产结果。

对化肥和甘薯进行市场价格调查，按照氮肥2元/kg，磷肥0.8元/kg，钾肥3.2元/kg，鲜薯1元/kg的价格计算，根据三因素曲线方程求得4个试验点的最佳施肥方案，可作为生产示范推荐用费方案（见表5）。

3 结 论

3.1 单因素施肥对产量的影响

根据表2计算获得的单因素施肥与产量关系的线性回归方程，可分别计算获得最大产量的单因素施肥量，四个试验点中，氮肥最大施肥量范围为8.71～23.32 kg/667m2，最大产量范围为2 960～3 595 kg/667m2，磷肥最大施肥量为5.59～6.32 kg/667m2，最大产量范围为2 866～3 205 kg/667m2，钾肥的最大施肥量为7.69～23.77 kg/667m2，最大产量范围为2 993～3 678 kg/667m2。比较4个试验点单因素最大施肥量与产量的关系，发现单因素磷肥的变化范围最小，产量波动幅度也最小，而四个点有效磷的含量为26～45.1 mg/kg 之间，变化幅度较大，说明相对于氮肥和钾肥，施用磷肥施用对甘薯产量的影响最小。从单因素施肥缺失计算的相对产量（图1）可以看出，三因素中缺氮肥对甘薯的产量影响较缺钾肥大，说明单因素施肥对甘薯产量影响大小顺序为氮肥>钾肥>磷肥，这决定了在施肥方案制定时考虑的优先顺序。

3.2 最大施肥方案与最佳施肥方案

根据表3计算可以获得最大施肥方案（表4），甘薯最大产量的施肥方案为：氮肥8.73 kg/667m2，磷肥6.64 k kg/667m2，钾肥7.06 kg/667m2，最高产量为3 190 kg/667m2，4个试验点的甘薯最大产量范围为2 693～3 190 kg/667m2，较对照增产51%以上，说明最佳施肥方案的实施有较理想的增产效果。根据表3结合市场价格又能计算出最佳施肥方案（表5），计算出甘薯最佳施肥方案为：氮肥14.03 kg/667m2，磷肥11.75 kg/667m2，钾肥32.2 kg/667m2，最高产量为3 288 kg/667m2，此时最大经济效益为3 147元/667m2，4个试验点的甘薯最大产量范围为2 376～3 288 kg/667m2，较对照增产也能达54%以上。

最大施肥方案仅考虑三因素施肥组合条件下获得可能的最高产量，代表的是该试验点最佳肥力条件下甘薯的产量潜力，试验计算出的湘薯20号产量潜力为2 693 kg/667m2以上。而最佳施肥方案综合考虑了施肥成本与甘薯产出效益，以经济效益为考核目标，计算求出的值是该试验点产生最佳经济效益的施肥方案，以实现最大经济产出。

表4 三因素线性回归方程计算得出的4个试验点最大施肥方案

表5 三因素线性回归方程计算得出的4个试验点最佳施肥方案

4 讨 论

甘薯栽培施肥技术研究是甘薯高产高效栽培技术的重要课题。近年来，甘薯机械化和轻简化栽培技术的应用与推广已成为产业发展的重要思路，其对传统土壤结构和甘薯栽培方式都有一定影响；同时，随着优质专用型甘薯新品种的培育和推广，其配套栽培技术也有了严格的要求和生产需要，不同应用类型甘薯品种的需肥规律存在一定的差异[1]。如何在耕作方式和耕作制度有所改变的趋势中，把握甘薯栽培过程中的施肥规律，对增产和增效具有重要指导意义。

许黎龙[2]研究了福建省甘薯栽培需肥规律，为甘薯需肥规律提供了参考，郑荔敏和朱贤聪等[3-4]分别开展了福建省和浙江省部分地区甘薯测土配方施肥技术研究，对最佳施肥方案和最大施肥方案进行了测算，刘飞燕[5]尝试建立了湖北省水稻、玉米、油菜、小麦的肥料效应函数，张微微等[6]提出南方丘陵地区测土配方施肥技术的应用对各地区实际生产应用有着指导作用。但是，针对湖南省各地区甘薯测土配方试验的研究和应用较少。

试验选择湖南省具有土壤代表性的4个试验点开展了甘薯测土配方试验研究，对甘薯需肥规律进行测算，获得较理想的施肥方案。试验点土壤背景肥力对试验结果存在一定影响，部分试验点氮肥含量偏高时，如慈利试验点测算的线性回归方程存在较大的偏差。氮肥施肥方案对甘薯产量的影响最大，推测氮肥对甘薯营养生长和块根膨大生长都有较大影响；钾肥对甘薯产量的影响较为明显，在最大施用钾肥方案中，可以实现所有单因素施肥方案最大产量3 678 kg/667m2，说明钾肥对实现甘薯最大产量有重要影响；磷肥施用对甘薯产量的影响相对其他两因素最小。

[1] 张立明，汪宝卿. 甘薯高产高效栽培十大关键技术[M]. 中国农业科学技术出版社，北京，2016.

[2] 许黎龙. 甘薯氮磷钾3414试验[J]. 福建农业科技，2013，（8）：56-58.

[3] 朱贤聪，陈 謇，周 洪. 甘薯测土配方施肥技术研究[J]. 现代农业科技，2007，（10）：106-110.

[4] 郑荔敏，黄珍发，潘春扬. 甘薯测土配方施肥指标体系研究[J]. 农学学报，2015，5（5）：19-24.

[5] 刘艳飞. 基于测土配方施肥试验的肥料效应与最佳施肥量研究[D].华中农业大学，2008.

[6] 张微微，梁少君. 南方丘陵山地适用性测土配方施肥技术体系[J].贵州农业科学2017，45（1）：73-77.

Initial Report and Analysis of Sweetpotato Field Fertilizer Effect Experiment

ZHANG Dao-wei1，ZHANG Chao-fan1，Huang Yan-lan1，Huang Ya1，ZHOU Hong1，DONG Fang1，HUANG Bo-jun2

（1. Hunan Crops Research Institute, Changsha 410125, PRC; 2. Center for Froreign Economic Coorperation of Hunan Agricultural Committee, Changsha 410005, PRC）

Four test points were selected in Hunan province to implemented the 3414 test scheme, which representative medium fertility level of arable land. The regression equation of the relationship between the N, P, K fertilizers application to yield and profit of sweet potato cultivation was simulated by SPSS19.0 software, and the following conclusions were listed. (1)According to single factor fertilization effect analysis, the relationship between nitrogen, phosphorus, potassium fertilizer and sweet potato yield were obtained. The ranges of maximum application of N, P, K fertilizer were as follows: 130.65-349.80, 83.85-94.80, 115.35-491.55 kg/hm2, and the corresponding maximum yield were 44 400-53 925, 42 990-48 075 and 44 895-55 170 kg/hm2respectively. (2) The more suitable N, P, K fertilizers for the higher yield of sweet potato were 130.95, 99.60, 105.90 kg/hm2respectively, the highest yield was 47 850 kg/hm2. The maximum yield of four test points under maximum fertilization scheme increased 51%-101% to control. (3) According to the market price, the maximum economic benefit of fertilization scheme of N, P, K were 210.45, 176.25, 483.00 kg/hm2, the highest yield was 49 320 kg/hm2. The maximum yield of four test points under maximum economic benefit fertilization scheme increased by 54-91%%, and the best economic benefit is 47 205yuan/hm2(RMB). It is suggested that the supply range of N, P, K fertilizers are130.65-349.80, 83.85-94.80, 115.35-491.55 kg/hm2, which need to be adjusted according to the actual situation in filed.

sweet potato; fertilization effect; 3414 measurement of soil formula; linear regression equation; maximum optimal fertilizer;optimal fertilizer

S531

A

1006-060X（2017）11-0021-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.011.007

2017-09-15

中央财政测土配方施肥补贴项目（2015）；湖南省重点研发计划（2016NK2201）；湖南农业科技创新资金（2017XC13）；长沙市甘薯工程技术研究中心项目（kq1701024）

张道微（1987-），男，湖南邵阳市人，助理研究员，主要从事甘薯育种和栽培工作。

黄伯军

（责任编辑：肖彦资）