淮山不同氮钾用量及镁硼配施效应研究

李国良　何兆桓　杨苞梅

摘要：以淮山为研究对象，旨在明确淮山生产中的氮钾肥适宜用量及镁硼肥配施效应，以期为高产优质淮山生产和合理施肥提供科学依据。设置3个氮肥用量水平（270、360、450 kg N/hm）和3个钾肥用量水平（270、360、450 kg KO/hm），研究在等量有机肥（精制有机肥4500 kg/hm）和磷肥（144 kg PO/hm）基础上配施不同用量钾氮肥并添加镁（22.5 kg Mg/hm）硼（0.21 kg B/hm）肥对淮山叶绿素含量、生物量、品质、养分吸收量和产量的影响。研究结果表明：氮钾肥不同用量对淮山块根膨大期和收获期叶片值无显著影响。配施Mg和B明显提高淮山可溶性蛋白和氨基酸态氮含量。随施N量或施K量的增加，生产100 kg淮山N、K的需求量均呈先增加后下降趋势。在360 kg N/hm基础上配施450 kg KO/hm或在360 kg N/hm和360 kg KO/hm基础上配施22.5 kg Mg/hm均明显提高淮山块根重量、总生物量和淮山产量。增施钟肥和配施Mg均有利于提高淮山N和K的收获指数。为获得70000〜90000 kg/hm的淮山产量，建议在施用4500 kg/hm精制有机肥、360 kg N/hm、144 kg PO/hm基础上配施450 kg K2O/hm或配施360 kg KO/hm和22.5 kg Mg/hm。

关键词：淮山;氮钾镁硼;产量;品质;配施效应

中图分类号：S184;S667.1  文献标志码：A  论文编号：cjas18110003

0引言

淮山（Dioscorea opposiza Thunb.）又名山药，属薯蓣科（Dioscorea）薯蓣属（Dioseorea L.）一年生或多年生缠绕性藤本植物。中国淮山产业发展还处于初级阶段，近几年在广西、海南、福建、广东等地大面积推广种植。随着人们生活水平的提高，淮山作为集粮食、蔬菜、药材、饲料和加工原料为一体的兼用型高产高效经济作物越来越引起各方的关注和重视。而施肥管理又是影响淮山产量和品质的重要因素。关于淮山施肥方面的研究较少，已有研究发现，氮磷钾对淮山植株生长和产量有显著影响。在一定的用量范围内，淮山植株生长随肥料用量的增加而增加，施肥过量会减弱其生长，钾肥对淮山产量的影响大于氮肥。李伯刚研究发现硝酸钾对促进黄山药地上、地下部分生长，提高次生根茎产量有显著效果;在缺磷土壤上栽培黄山药的经济性随磷肥用量增加而增加，但必须配施氮肥，配施钾肥效果不明显。当前广东省淮山生产存在化肥施用过量、有机肥施用不足、忽视中微量元素肥料施用等问题，这势必会影响淮山品质和产量的提高，给农民的增产增收带来无形的障碍，很大程度上限制了淮山种植面积的扩大。笔者在施用有机肥和等量磷肥基础上，研究不同用量钾氮肥并添加镁硼肥对淮山生长发育、产量及养分吸收规律的影响，以期为淮山的高产优质栽培提供基础理论依据。

1材料与方法

1.1供试时间与地点

试验在广东省惠州市惠阳区平潭镇新圩村进行。

1.2试验材料

供试淮山品种均为当地主栽淮山品種。起垄栽培，畦高约50 cm，畦带沟宽约1.3 m，整成深沟高畦。种植前开好中间种植沟，株距20 cm，深度5 cm，每畦单行种植，每公顷种植37000株。

试验地块具体土壤理化性质见表1。供试土壤为砂壤土。土壤呈酸性，有效P、有效Fe丰富，有效S、有效Cu、有效Zn、有效Mn和有效Mo中等，有机质、碱解N、速效K、交换性Ca、交换性Mg和有效B缺乏。

1.3供试处理及养分用量

试验在施用精制有机肥基础上进行，共设9个处理，分别为当地施肥;N1PK2、N2PK2、N2PK1、N2PK3、N3PK2、N2PK2Mg、N2PK2B、N2PK2MgB。各处理具体养分用量见表2。每个处理3个重复，共27个小区，随机区组排列，小区四周设立保护行。

1.4施肥方法及肥料

各处理淮山全生育期施肥4次，当地施肥处理按照农户习惯进行施肥，其余处理全部磷肥和30%精制有机肥在播种前2〜3天基施，其余70%精制有机肥于块根形成期追施。氮肥、钾肥和镁肥分苗肥、块根形成肥及块根膨大肥3次施用，分配比例为20%、50%和30%，肥料施用于淮山种茎根系生长端25 cm的扇形扩大区域。硼砂分别在块根形成期及块根膨大期喷施，喷施浓度为0.2%。基肥于种植前1天深沟撒施覆土，分苗肥于种植后40天穴施，块根形成肥于种植后70天穴施，块根膨大肥于种植后100天穴施。供试肥料为尿素（含N 46.0%）、过磷酸钙（含PO 12.0%）、硫酸钾（含KO 50.0%）、七水硫酸镁（含Mg 9.8%）、硼砂（含B 11.7%）、精制有机肥（含N 1.82%、PO 1.19%、KO 2.03%）和腐熟鸡粪（含N 2.46%、PO 2.06%、KO 3.86%），病虫害防治等常规田间管理与农户一致。

1.5调查测定项目及方法

试验前采集0〜30 cm土壤样品，分析土壤理化性质包括pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效硫、有效锌、有效硼和有效钼。pH值测定采用水土比为1：2.5电位法;有机质测定采用沙浴加热重铬酸钾容量法;碱解氮测定采用1 mol/LNaOH碱解扩散法;有效磷测定采用0.5 mol/L NaHCO浸提一钼锑抗比色法;有效钾测定采用1 mol/L NHOAc浸提-火焰光度法;有效钙、镁测定采用1 mol/L NHOAc交换法;有效硫测定采用磷酸-HOAc浸提-BaSO比浊法;有效锌测定采用0.1 mol/L HCl浸提—原子吸收分光光度法;有效硼测定采用沸水浸提—姜黄素比色法;有效钼测定采用极谱法。

试验调查项目包括叶绿素含量。在淮山成熟期采集各个小区有代表性的植株样品，装进样品网袋，清洗干净后放入烘箱烘干，并用植物粉碎机打碎，过筛后测定养分含量。

于收获期每小区考察4〜5株淮山的结薯数，称量淮山块根和地上部鲜重，取有代表性块根测定可溶性蛋白和游离氨基酸总量。可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法;游离氨基酸总量采用茚三酮溶液显色法。实收各小区块根，称鲜重，即为淮山块根产量。

植株养分含量的测定：将称完鲜重后的2〜4株分枝条、叶和块根包装，称取各部分鲜重。在105℃杀青15 min，然后80℃烘干至恒重，样品粉碎后用于测定叶片、枝条和块根的N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo含量。植株全N、全P和全K的测定采用常规方法，即用HSO-HClO消煮，消煮液碱化后用蒸馏定氮法测定全N，全P用钼锑抗比色法测定，全K用火焰光度法测定。植株全Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn采用HNO-HClO消煮-原子吸收分光光度法。植株全S采用HNO-HClO消煮-BaSO4比浊法。植株全B采用干灰化-甲亚胺比色法。植株全Mo采用极谱（催化波）法。

1.6数据统计方法

所有数据均为平均数，数据处理应用Excel 2013软件，方差分析应用SAS 9.0软件进行。相关指数计算方法如（1）〜（3）所示。

收获指数=淮山鲜产量/植株鲜生物量………………（1）

氮磷钾收获指数=淮山块根氮磷钾积累量/植株氮磷钾素积累总量…………（2）

生产100 kg鲜淮山养分需求量=植株养分积累总量/鲜淮山产量×100…………（3）

2结果与分析

2.1淮山叶片叶绿素含量

在淮山块根膨大期和收获期测定叶片叶绿素含量，结果（图1）顯示，与当地施肥处理相比，不同时期淮山叶片SPAD值除N2PK2B处理稍下降外，其余减量施肥处理均提高淮山叶片值，但差异未达显著水平。随着施N量的增加或施K量的增加，淮山叶片值未表现出一致规律性。在N2PK2基础上配施Mg和B对不同时期淮山叶片值无显著影响。

2.2淮山植株生物量和收获指数

收获期采集淮山全株（叶片、枝条、块根）称重，淮山块根鲜重占整株生物量的57.5%〜73.7%，叶片占18.7%〜30.9%，枝条仅占7.6%〜12.5%。结果（表3）显示，随施N量的增加，淮山枝条和叶片重量呈提高的趋势，枝条和叶片质量随施K量的增加呈先增加后下降规律，块根质量和总生物量呈上升趋势，K3水平块根质量显著高于K1和K2水平。随施N量或施K量增加，淮山收获指数无显著差异。在N2PK2基础上配施Mg或B均提高淮山叶片质量，配施Mg显著提高淮山块根质量，而配施B或同时配施Mg和B淮山块根质量和收获指数均无显著变化。

2.3淮山品质

从淮山品质（图2〜3）可以看出，当地施肥处理淮山可溶性蛋白含量最低，显著低于其他减量施肥处理。随着施N量的增加或施K量的增加，淮山可溶性蛋白含量显著下降，氨基态氮含量下降。喷施B和B、Mg配施处理淮山可溶性蛋白和氨基态氮含量较高，表明在土壤Mg和B缺乏条件下配施Mg和B对提高淮山块根内在品质具有明显作用。

2.4淮山氮磷钾养分需求量及收获指数

2.4.1淮山氮磷钾养分需求量  从表4可看出，随施N量或施K量的增加，生产100 kg淮山N、K的需求量均呈先增加后下降趋势，对P的需求量较低且接近。在N2PK2基础上配施Mg肥，生产100 kg淮山K需求量显著下降，配施B肥和配施MgB肥处理生产100 kg淮山N、K需求量有下降趋势。表明增施Mg肥或B肥对提高生产100 kg淮山N、K需求量的作用并不明显。

2.4.2淮山氮磷钾收获指数收获指数  反映了作物群体光合同化物转化为经济产品的能力，是评价作物产量水平和栽培成效的重要指标。从表5可看出，淮山N、P、K养分收获指数整体较高。随施N量的增加，淮山N收获指数显著下降，淮山P和K收获指数有下降趋势。随施K量的增加，淮山K收获指数呈增加趋势，淮山N和P收获指数无显著差异。在N2PK2基础上配施Mg肥，淮山N、P和K收获指数最高。以上表明，增施K肥和在NPK适宜用量基础上配施Mg肥，有利于促进光合产物向淮山块根转运，从而提高淮山的收获指数。

2.5淮山产量

淮山产量结果（表6）显示，与当地施肥处理淮山产量相比，各处理分别增产3.2%〜29.5%，施N量的增加对淮山产量的影响无显著差异，淮山产量随施K量的增加显著提高，以N2PK3处理淮山产量最高。在N2PK2基础上增施K肥或配施Mg肥，淮山产量基本持平，配施Mg肥处理淮山产量显著高于配施B肥处理和MgB肥配施处理。表明在土壤速效钾、有效镁和有效硼均缺乏条件下种植淮山，适量增施钾肥和配施镁肥对淮山有显著的增产作用，配施硼肥的增产作用不大。

3结论与讨论

收获指数、氮素收获指数、钾素收获指数是研究作物品种特性及氮钾肥调控的常用指标。收获指数反映单位生物量生产经济产量的能力。氮素收获指数和钾素收获指数是反映己吸收的氮素和钾素向收获器官的分配比例和获得最终产量的能力。本试验结果表明，随着施氮量或施钾量的增加，淮山收获指数无显著差异，但与淮山总生物量呈一定的相关关系，表现为淮山总生物量变大时，淮山收获指数变小的规律，但随施氮量的提高淮山收获指数没表现出一致规律性。

淮山生长发育和块根膨大除取决于氮磷钾三要素外，还有镁、钙、硼、锌等中微量元素。目前关于中微肥对淮山产量和品质的影响已有一些报道，但因试验品种、试验地土壤以及施肥比例的不同，结果不尽一致。本试验中，在氮磷钾基础上增施钾肥或配施镁肥增产效果显著，配施镁肥提高了淮山可溶性蛋白和氨基态氮含量，这与前人在其他薯类作物上配施中微量元素能提高块根内在品质的研究结果一致。然而，增施钾肥和配施镁肥均显著降低了淮山单位产量对钾的需求量，因此，在土壤速效钾和有效镁均缺乏条件下种植淮山，适量增施钾肥和配施镁肥对淮山产量形成十分重要。与此同时，还应重视钾镁的平衡配施，进一步改善淮山的内在品质和提高营养元素在淮山体内的累积，在产量提高的同时，促进品质的提升和养分元素的高效利用。

本试验硼肥仅采用喷施方式供应淮山叶片吸收，淮山产量难以提高，且降低了形成单位淮山产量的氮、钾累积量。关于硼肥施用方式有报道认为在缺硼地区，叶片配施硼肥后，叶片中硼不易转运到根中，这样会降低根的硼含量及积累量，所以仅采取叶片施硼的方式，在缺硼的土壤中可能会加重根中缺硼症状，进而影响根系对其他矿质养分元素的吸收和产量的提高，这一点也说明了土施硼肥效果优于喷施。然而，淮山土施硼肥的适宜用量和硼肥喷施的适宜浓度，以及硼肥土施与喷施方式相结合是否更优于土施或喷施，这些研究待日后工作进一步揭示。

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