基于“3414”试验的临薯2号紫薯施肥效应与最佳施肥量研究

李培习，王 萍，袁 擎，宋丽花，张卫华

（1.临沭县农业农村局，山东 临沭 276700；2.山东华赞农产品有限公司，山东 临沭 276700）

紫甘薯是一种兼具粮食作物、经济作物和药用作物特性于一身的重要作物，当前全国种植面积约为18.5万hm。山东临沂市是甘薯的传统主产区，种植面积稳定在5.33万hm，占全省种植面积的21.3%。临薯2号是临沂市农业科学院以优良品系6-4-51为母本，经授粉杂交，通过多代鉴定试验选育而成的紫色食用型甘薯新品种。该品种具有产量高、品质好、抗病能力强、适应性广、增产潜力大等特点。为加快临薯2号紫薯新品种的种植推广，促进临薯2号高产、优质栽培和产业化发展，提高薯农的种植收益，特开展本试验，拟建临薯2号紫薯施用氮磷钾施肥模型，以寻求最佳经济施肥量，为品种示范推广中的科学施肥提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地点设在山东省临沭县玉山镇唐岭村宝洋家庭农场红薯种植基地，当地属暖温带季风区半湿润大陆气候，四季分明，雨热同期，光照充足，年平均日照2 459 h，年平均气温12.7 ℃，无霜期220 d，年降水量861.6 mL。试验地前茬作物为冬小麦。供试土壤质地为中壤土，地力偏好，基础理化性质为：pH值6.27，含有机质12.79 g/kg、碱解氮109 mg/kg、速效磷24.3 mg/kg、速效钾96 mg/kg。

1.2 试验材料

尿素（含N 46%），安阳中盈化肥有限公司生产；过磷酸钙（含PO12%），湖北三宁化工股份有限公司生产；硫酸钾（含KO 50%），中农舜天生态肥业有限公司生产。临薯2号薯苗由山东华赞农产品有限公司提供。

1.3 试验设计

采用“3414”完全试验方案，即设N、P、K 3个因素、4个水平，共14个处理。0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量，1水平＝2水平×0.5（即不足施肥水平），3水平＝2水平×1.5（即过量施肥水平）。小区面积40 m（10 m×4 m），每个小区栽5行，行距0.8 m，不设重复，各处理小区在田间随机排列。各处理具体施肥量见表1，处理6（NPK）为《2017年山东省甘薯生产技术指导意见》推荐的施肥量。

1.4 试验方法

2020年6月25日，整地施肥后插秧，肥料均在整地前一次性施入，机械起垄，垄高25 cm，垄距80 cm，株距25 cm。各小区田间管理措施同常规。收获期为10月16日，生育期共计110 d。

1.5 测产与统计

对各处理小区全收单独计产，统计鲜薯产量，并折算成667 m产量。运用农业农村部种植业管理司提供的“测土配方施肥数据管理系统”中的“3414数据分析”系统工具进行数据分析处理，计算相对产量和相对减产量。相对产量＝处理产量/NPK水平产量×100%；相对减产量＝1－相对产量。根据“相对产量低于50%的土壤养分为极低，50%～75%为低，75%～95%为中等，大于95%为丰富”的原则对土壤养分进行缺素产量效果分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对产量的影响

由表1可知，不同氮、磷、钾肥用量之间产量变化较大，基础肥力区（NPK）667 m紫薯产量最低，只有984.5 kg，缺氮区、缺磷区、缺钾区（NPK、NPK、NPK）3个处理的667 m产量分别为1 301.0、1 900.5、1 489.5 kg。说明试验地所在区域需重视合理施用氮、钾肥。

随着氮、磷、钾肥施用量的提高，产量逐渐增加（表1），富磷区（NPK）667 m产量最高，为2 390.5 kg，而超过一定量时还会出现负效应现象，如富氮区（NPK）产量则不及推荐施肥处理（NPK），为2 141.5 kg。说明合理配施氮、磷、钾肥对提高产量极其重要。

2.2 缺素相对产量分析

由表1还可以看出，基础肥力区（NPK）667 m紫薯相对产量为41.2%，说明种植地块肥力极低。缺氮区、缺磷区、缺钾区3个处理相对减产率分别为45.50%、20.38%和37.60%，即对产量的影响大小为氮肥＞钾肥＞磷肥。所以，适当增施氮肥和钾肥是提高该地块单位面积产量的重要措施。

2.3 产量回归分析

利用测土配方施肥数据管理系统软件中的“3414”试验数据分析功能，对表1测产结果进行回归分析，可得出回归系数（表2），同时得到产量与施肥量的回归模型，即施肥模型：Y＝b＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bXX＋bXX＋bXX，其中，Y代表甘薯667 m产量，b～b代表回归系数，X、X、X为表1中各处理每667 m的N、PO、KO用量。最后得出回归方程为：Y＝988.135 4＋112.721 5X－5.491 9X＋108.455 2X－14.283 7X＋23.243 8X－1.427 2X－0.966 1XX＋2.116 7XX＋3.317 3 XX。

表1 临薯2号紫薯“3414”试验测产结果

表2 回归系数

回归统计结果表明：R＝1，说明变量间的线性相关性好，标准差为69.4，说明产量与氮磷钾施肥量之间具有显著的回归关系；R＝0.99，说明模型拟合值较好，所建立的回归模型能反映实际情况。

2.4 基于施肥模型的最佳施肥量和最大施肥量

按试验期间肥料成本纯氮（N）5.00元/kg、纯磷（PO）6.50元/kg、纯钾（KO）8元/kg计，收获时紫薯收购单价1.9元/kg计，运用测土配方施肥数据管理系统分析得出，每667 m最大施肥量为N 14.82 kg、PO6.38 kg、KO 26.54 kg时，可获得最高紫薯产量2 477.52 kg。结合施肥成本，由施肥模型可以得到，每667 m最佳经济施肥量为N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg时，能得到最佳甘薯产量2 470.91 kg（表3）。

表3 667 m2最佳施肥量和最大施肥量分析

3 结论与讨论

通过测土配方“3414”试验，研究临薯2号紫薯施肥量与产量之间的关系，结果表明，不同用量氮、磷、钾肥对甘薯的产量影响较大，其中氮、钾肥影响大，磷肥次之。通过数据分析得到的施肥模型，每667 m最佳施肥配方为N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg时，可得到最佳产量2 470.91 kg。

本研究为山东地区麦茬夏紫薯种植试验，生长期较短，同时受天气等因素影响，试验结果会有偏差，若要彻底摸清临薯2号紫薯施肥情况，还需考虑如有机质、中微量元素、不同土壤类型等因素。因此，在临薯2号紫薯实际推广中，应根据实际情况进行合理施肥，以达到节肥、增产、增收的目的。