不同钾肥处理用量对莆薯14产量品质的影响

蒋丽娟

(莆田市涵江区农业技术推广站,福建 莆田 351111)

甘薯(Ipomoea batatas Lam.)是兼粮食、工业原料和饲料为一体的主要作物之一，在我国广泛种植，产量仅次于水稻、小麦和玉米[1]。甘薯在福建省的种植主要分布在山区丘陵耕地或平原沙壤地，其中丘陵地带一般实行稻-薯轮作模式，以秋薯生产居多，是福建省种植面积第2的大田作物。近年来，因其特有的营养保健功能，逐步登上人们的餐桌，受到青睐[2]。

相对其他作物，甘薯的需钾量较多。前人研究发现,增施钾肥可提高甘薯的抗病和抗旱能力，增加甘薯干作物生产量，提高储存性，改善薯块品质。近年来，在测土配方施肥项目推动下，许黎龙通过对福建省甘薯栽培需肥规律开展研究，总结出甘薯薯需肥规律，为实际种植提供参考方案[3]；彭丝珊通过“3414”肥效试验，提出了甘薯最高产量及最佳经济效益的氮磷钾施用合理比例[4]；郑荔敏等建立了莆田地区甘薯测土配方施肥指标体系[5]；杨爱梅等通过“商薯19”的田间试验，研究发现,甘薯田间施钾可有效控制甘薯藤蔓的长度，增加其单株的薯藤分枝数和薯块个数[6]；鲁剑巍等通过3a试验表明，施钾可以显著提高甘薯产量，明显提高单薯块重，施钾鲜薯产量平均提高26.8%[7]等，这些实际生产中甘薯测土配方施肥推荐方案制定尤其是钾肥的施用起到指导性作用。但在生产中，因市场上钾肥价格较高，大部分农户在甘薯钾肥施用时，施用量上也未参照配方施肥推荐用量，往往偏少、不足，或“一炮轰”，减低了钾肥的利用率。为此，本试验以“莆薯14”为试验品种，研究在一定范围内钾肥不同处理对甘薯产量的影响，旨在为甘薯实践生产合理的钾肥施用量提供参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选在莆田市涵江区白沙镇广山村，田块地势较为平坦，耕作层0～20cm土壤理化性状：pH 5.21，有机质含量24.8g·kg-1，碱解氮141mg·kg-1，有效磷27.56mg·kg-1，速效钾100mg·kg-1，土壤肥力中等。地块田间排灌较好，前茬种植作物为早稻。地块位置E119.01233，N25.62131，海拔高度127m。

1.2 试验材料

供试甘薯品种“莆薯14”；供试肥料品种：钾肥为氯化钾(K2O 60%)，氮肥为尿素(N 46%)，磷肥为过磷酸钙(P2O512%)。

1.3 试验设计

试验中实行氮、磷肥的施用量固定，设试验5个不同用量的钾肥处理，见表1。其中氮、磷采用本地中等肥力的地块甘薯配方施肥推荐方案，分别为N 11.96kg·667m-2、P2O53kg·667m-2，钾肥(K2O)用量以中等配方施肥推荐用量为基准，分别设置了0、50%、70%、100%、130%等5个梯度，具体为0、6.6kg·667m-2、9.24kg·667m-2、13.2kg·667m-2、17.16kg·667m-2。每个处理设3次重复，每小区面积39m2，随机区组排列。大田于2020年8月2日种植，11月24日收获测产。田间种植为行距90cm，株距30cm，密度2470株·667m-2，为防止甘薯邻行吸肥，各区组间设置保护行。

1.4 施肥方案

试验地块采用分期施肥方式进行，参照福建省甘薯测土配方施肥体系研究结果推荐的施肥时间和施肥方法：氮钾总量的50%作基肥，磷肥一次性作基肥；氮肥40%在苗期追肥，余下的50%钾肥、10%氮肥在薯块膨大前期作第2次追肥[8]。试验过程中各处理除施肥不同外，其他田间操作和管理一致。

表1 甘薯不同钾肥处理施肥量

1.5 试验实施

试验于8月1日整畦，8月2日栽插薯苗，8月9日施基肥，8月23日第1次追肥，9月23日第2次追肥，11月24日收获测产。对各处理同时收获，小区单收、称重，记载产量。

1.6 测定与方法

产量测定：收获时将测产区内的甘薯薯块全部挖出，计算各小区产量;商品薯以单个重量大于100g。

商品薯率=商品薯重/总薯重×100%

钾肥农学利用率(kg·kg-1)=(甘薯施钾区产量-无钾区产量)/施钾量

钾肥偏生产力(kg·kg-1)=施钾区甘薯产量/施钾量

试验数据统计分析采用Excel 2003和DPS 7.5软件。

2 试验结果分析

2.1 不同钾肥施用量对甘薯产量的影响

从表2可以看出，所有施钾处理小区的甘薯产量均比不施钾处理小区(K0)高，呈极显著差异性。各施钾处理区中K3处理的甘薯产量最高，与其它3个处理存在极显著差异；K4、K2处理次之，K1处理产量最低。当钾肥(K2O)施用量为13.2kg·667m-2时，获得鲜薯产量最高为1749.12kg·667m-2，比不施钾处理K0增加44.01%。

表2 不同钾肥处理对甘薯鲜薯产量的影响

2.2 不同钾肥用量对甘薯商品薯率和商品薯产量的影响

经测产各处理区的薯块商品薯率均在90%以上，见表3，施用钾肥各处理区甘薯商品率无显著差异，但与无施钾区K0存在显著差异。商品薯产量在处理区K3、K2与其他处理区差异显著，与钾肥其他梯度处理差异显著。当钾肥(K2O)使用量为13.2kg·667m-2时，商品薯率达到最大，为95.71%，商品薯产量最高为1674.16kg·667m-2，比不施钾处理K0增加49.28%。

表3 钾肥不同处理对甘薯钾肥农学利用率和偏生产力的影响

2.3 不同钾肥用量对甘薯钾肥农学利用率和偏生产力的影响

表4显示，在钾肥施用的4个处理(K1、K2、K3、K4)中，钾肥农学利用率随着钾肥施用量的增加呈先增加后降低的变化趋势，在处理K3时最高，为40.50kg·kg-1，钾肥施用量继续增加，钾肥的农学利用率反而下降。可见，甘薯钾肥施用量在一定范围内能够提高钾肥农学利用率(处理K1、K2、K3)，而钾肥偏生产力随着施用量的增加呈下降趋势。

表4 钾肥不同处理对甘薯钾肥农学利用率和偏生产力的影响

2.4 不同钾肥施用量对甘薯经济效益分析

对各处理区甘薯经济效益进行分析，见表5，4个施钾处理区均高于无钾区(K0)，但并不是施钾量越多，鲜薯产量和净收入越多，其中效益最好为K3处理区，当K2O用量为13.2kg·667m-2时，经济效益最高为2631.99元·667m-2，较无钾区增加41.82%；而后依次为K2、K4处理区，为2387.20元·667m-2和2187.56元·667m-2，分别较无钾区高28.63%和17.87%。

利用Excel 2003数据分析功能进行回归分析，建立甘薯产量与钾肥施用量的一元二次函数方程：

y=-2.437x2+64.2189x+1176.405

根据函数和导数的性质，对肥料效应方程求导，求出最大钾用量和甘薯最高产量:K2O最大施用量13.17kg·667m-2，甘薯产量最高1599.47kg·667m-2。根据肥料边际效应原理，按照本地当时的甘薯收购价1.6元·kg-1，氯化钾价格3.6元·kg-1计算，得出钾肥最佳经济施肥量为12.71kg·667m-2，甘薯最佳经济产量为1598.94kg·667m-2。

表5 不同钾肥施用量对甘薯经济效益影响分析表

3 讨论与结论

钾离子有较强的渗透力，当农田施用一定量的钾肥，可以提高土壤中钾的含量，间接促进作物对土壤中无机氮、磷的吸收[9]。甘薯是典型的喜钾作物，增加钾肥的施用量能有效提高甘薯植株的同化能力，促进植株茎叶的同化产物往地下部块根运输，从而增加甘薯薯块的干物质，提高块根产量[10,11]。王荫墀等通过研究发现，钾素能促进光合作用产物向薯块运转，有利于块根膨大，但施钾量过多，产量反而不及适量者[12]。尹子娟通过研究认为，施用钾肥可以提高单株结薯数，增加单株结薯重和大中薯数量；但钾肥施用量达到饱和以后，大中薯数量不随钾肥施用量的增加增加，反而有所下降[13]。本试验结果与该观念基本一致，当钾肥使用量达到13.2kg·667m-2，甘薯产量最高，当超过这个用量时，甘薯产量反而下降。本试验结果表明，在氮磷搭配施用的基础上，增施钾肥能对甘薯产量产生显著影响；在合理钾肥施用范围内，甘薯产量随钾肥施用量的增加而增加，但达到一定量后，增加钾肥施用量，甘薯的产量反而下降趋势。

肥料农学利用率是指特定施肥条件下，单位施肥量对作物经济产量增加情况，也是衡量肥料施用是否合理的一项指标[14]。周红梅的研究表明，钾肥农学利用率随着施钾量的增加呈先增加后降低的变化趋势[15]。本研究结果与其基本一致，随着施钾量的增加，甘薯钾肥农学利用率增大，在施钾量为13.2kg·667m-2时达到最大，继续增加钾肥施用量，农学利用率反而下降。王宜伦研究表明，施钾量越多损失越多，合理适施钾肥施提高钾肥利用率的主要途径[16]。

本试验通过对产量结果分析进行回归分析，方程显示甘薯产量与钾肥的施用量呈抛物线变化规律，计算得出钾肥最大施用量13.17kg·667m-2，甘薯产量最高，为1599.47kg·667m-2；钾肥施用量12.71kg·667m-2，获得甘薯最佳经济产量，为1598.94kg·667m-2。指标与福建省农业五新技术办公室推荐钾肥施用量相符。本试验仅以“莆薯14”为试验研究品种，对甘薯农业实际生产具有一定借鉴作用，但对于不同品种、种植季节、土壤类型，甘薯钾肥用量利用率及产量影响还有待进一步研究。