?張道微，張超凡，黃艷嵐，張 亞，周 虹，董 芳，黃伯軍?

（1. 湖南省作物研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125，2. 湖南省農(nóng)委對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心，湖南 長(zhǎng)沙 410005）

甘薯田間肥料效應(yīng)試驗(yàn)分析初報(bào)

張道微1，張超凡1，黃艷嵐1，張 亞1，周 虹1，董 芳1，黃伯軍2

（1. 湖南省作物研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125，2. 湖南省農(nóng)委對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心，湖南 長(zhǎng)沙 410005）

針對(duì)湖南地區(qū)具有代表性的中等肥力耕地，設(shè)計(jì)3414測(cè)土配方試驗(yàn)，開展甘薯田間肥料效應(yīng)研究，利用SPSS 19.0版軟件對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，模擬出甘薯氮、磷、鉀肥施用量與甘薯產(chǎn)量、利潤(rùn)關(guān)系的回歸方程。結(jié)果表明：（1）單因素施肥條件下，氮、磷、鉀肥最大施肥量范圍分別為8.71～23.32、5.59～6.32 、7.69～23.77 kg/667m2，最大產(chǎn)量范圍分別為2 960～3 595、2 866～3 205、2 993～3 678 kg/667m2。（2）實(shí)現(xiàn)甘薯最大產(chǎn)量的氮、磷、鉀施用量分別為8.73、6.64、7.06 kg/667m2，最高產(chǎn)量為3 190 kg/667m2，4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)較對(duì)照增產(chǎn)51%～101%。（3）根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益的氮、磷、鉀最佳施肥量分別為14.03、11.75、32.2 kg/667m2，最高產(chǎn)量為3 288 kg/667m2，此時(shí)最大經(jīng)濟(jì)效益為3 147元/667m2，4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)較對(duì)照增產(chǎn)54%～91%。根據(jù)甘薯田間肥效研究結(jié)果，推薦氮、磷、鉀肥施用范圍分別為8.71～23.32、5.59～6.32、7.69～23.77 kg/667m2，甘薯產(chǎn)量對(duì)氮肥施用最敏感，需要結(jié)合各地實(shí)際情況調(diào)整。

甘薯；施肥效應(yīng)；3414測(cè)土配方；回歸方程；最大施肥量；最佳施肥量

甘薯是湖南省第四大糧食作物，當(dāng)前種植面積在18.67萬hm2以上，與省糧食產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、糧食安全直接相關(guān)。土壤肥力條件是影響糧食產(chǎn)量的重要因素，近年來，隨著耕作制度和耕作方式的改變，我國(guó)耕地土壤肥力結(jié)構(gòu)有一定的變化。因此，開展田間肥料效應(yīng)試驗(yàn)，研究甘薯需肥規(guī)律，明確氮、磷、鉀肥的合理施肥量，制定科學(xué)的施肥方案，對(duì)提高甘薯產(chǎn)量和效益，減少肥料資源浪費(fèi)，增加農(nóng)民收入，具有十分明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地

在湖南省范圍選擇土壤肥力為中等水平的試驗(yàn)點(diǎn)4處，地勢(shì)平坦、田形方正、光照充足、排灌方便、肥力水平中等，離村莊較遠(yuǎn)，非連作用地。

試驗(yàn)地點(diǎn)一：安化縣某村，沙壤，pH值5.0，有機(jī)質(zhì)23.65 g/kg，有效氮77 mg/kg，有效磷28.45 mg/kg，有效鉀101.84 mg/kg。

試驗(yàn)地點(diǎn)二：慈利縣某村，沙壤，pH值5.2，有機(jī)質(zhì)20.37 g/kg，有效氮162 mg/kg，有效磷26 mg/kg，有效鉀59 mg/kg。

試驗(yàn)地點(diǎn)三：汨羅市某村，粘土，pH值5.6，有機(jī)質(zhì)33.41 g/kg，有效氮147 mg/kg，有效磷32.1 mg/kg，有效鉀109 mg/kg。

試驗(yàn)地點(diǎn)四：新田縣某村，粘土，pH值6.3，有機(jī)質(zhì)30.8 g/kg，有效氮119 mg/kg，有效磷45.1 mg/kg，有效鉀54 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料：尿素（含氮46%）、過磷酸鈣（含五氧化二磷12%）、氯化鉀（含氧化鉀60%）。

供試品種：湘薯20號(hào)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 施肥方法 施肥量按照3414試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行（見表1），在移栽后25 d施肥，施肥時(shí)所有的肥料都事先分小區(qū)過秤，再分別施用，確保施用均勻、方法一致。

表1 甘薯3414試驗(yàn)施肥方案

1.3.2 田間設(shè)置 田間試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。高壟栽培，壟寬1 m（包溝），株距0.37 m，3 600株/667m2，行距20 m，小區(qū)面積20 m2， 每個(gè)小區(qū)種植108株。周邊設(shè)置1 m以上的保護(hù)行。試驗(yàn)區(qū)除肥料因子不同以外，其他田間管理措施均一致，甘薯栽插后生長(zhǎng)期在120～140 d。

1.4? 試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)

1.4.1 土壤肥力檢測(cè) 測(cè)取pH值，有機(jī)質(zhì)，有效氮，有效磷，有效鉀。

pH值用pH值測(cè)定儀檢測(cè)，有機(jī)質(zhì)用有機(jī)質(zhì)濃度檢測(cè)儀測(cè)定，土壤中有效養(yǎng)分含量的測(cè)定，則采用常規(guī)的方法[1]：有效氮(即堿解氮)一采用堿解擴(kuò)散法；有效磷(也稱OlsenP)-采用的是0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提，鉬銻抗比色法(也稱為Olsen法)；有效鉀采用的是1 mol/L乙酸銨提取，火焰光度計(jì)測(cè)定的方法。

1.4.2 產(chǎn)量測(cè)定 收獲期每個(gè)小區(qū)取連續(xù)的5株，測(cè)定莖葉、薯塊產(chǎn)量和干率等數(shù)據(jù)，小區(qū)薯塊產(chǎn)量為收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)實(shí)際薯塊產(chǎn)量。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 19.0版軟件分析計(jì)算出線性回歸方程，獲得回歸系數(shù)等參數(shù)，并通過回歸方程獲得最大施肥方案和最佳施肥方案參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素施肥效應(yīng)計(jì)算

對(duì)4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)單因素變量與產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，建立線性回歸方程，具體線性回歸方程見表2，各組線性回歸方程R值大于R0.05值，說明建立的線性關(guān)系可信，其中新田試驗(yàn)點(diǎn)氮肥用量、安化試驗(yàn)點(diǎn)磷肥用量與產(chǎn)量關(guān)系線性回歸方程R值小于R0.05，存在一定的試驗(yàn)誤差。根據(jù)建立的線性回歸方程，計(jì)算出氮、磷、鉀單因素最大施肥量，各點(diǎn)單因素最大施肥量與各因素施肥水平2接近，說明試驗(yàn)施肥方案設(shè)計(jì)的合理性。

2.2 三因素變量線性回歸方程計(jì)算

計(jì)算出各試驗(yàn)點(diǎn)氮、磷、鉀三因素的二次曲線方程（見表3），各回歸曲線方程的R值均明顯小于R0.05，說明建立的回歸方程能較準(zhǔn)確地反應(yīng)三因素變量與產(chǎn)量之間的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)過程中df=13，F(xiàn)值均高于F0.05=6，說明模擬的回歸方程具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 單因素施肥與產(chǎn)量關(guān)系的線性回歸方程（R0.05=0.918 559）

表3 單因素施肥與產(chǎn)量關(guān)系的線性回歸方程（df=13；F0.05=6；R0.05=0.918 559）

2.3 三因素施肥效應(yīng)分析

根據(jù)求得的二次曲線方程，計(jì)算求出缺素相對(duì)產(chǎn)量（見圖1），相對(duì)于空白對(duì)照，不同施肥方案均有增產(chǎn)效果，適量磷肥和鉀肥施用對(duì)產(chǎn)量的影響較穩(wěn)定，氮肥施用量對(duì)甘薯產(chǎn)量有較大的影響。

圖1 4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)缺素相對(duì)產(chǎn)量平均值與空白對(duì)照組相對(duì)產(chǎn)量比較

根據(jù)三因素線性回歸方程計(jì)算出各試驗(yàn)點(diǎn)最大施肥方案，從表4可見，慈利試驗(yàn)點(diǎn)土壤速效氮含量為162 mg/kg，明顯高于其余3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，在最佳施肥方案中，所求的需肥量為負(fù)數(shù)，能較好地反應(yīng)甘薯在不同肥力條件下的施肥規(guī)律。最佳施肥方案條件下，甘薯產(chǎn)量可達(dá)3 000 kg/667m2以上，相對(duì)于空白對(duì)照能達(dá)到相對(duì)較理想的栽培增產(chǎn)結(jié)果。

對(duì)化肥和甘薯進(jìn)行市場(chǎng)價(jià)格調(diào)查，按照氮肥2元/kg，磷肥0.8元/kg，鉀肥3.2元/kg，鮮薯1元/kg的價(jià)格計(jì)算，根據(jù)三因素曲線方程求得4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的最佳施肥方案，可作為生產(chǎn)示范推薦用費(fèi)方案（見表5）。

3 結(jié) 論

3.1 單因素施肥對(duì)產(chǎn)量的影響

根據(jù)表2計(jì)算獲得的單因素施肥與產(chǎn)量關(guān)系的線性回歸方程，可分別計(jì)算獲得最大產(chǎn)量的單因素施肥量，四個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，氮肥最大施肥量范圍為8.71～23.32 kg/667m2，最大產(chǎn)量范圍為2 960～3 595 kg/667m2，磷肥最大施肥量為5.59～6.32 kg/667m2，最大產(chǎn)量范圍為2 866～3 205 kg/667m2，鉀肥的最大施肥量為7.69～23.77 kg/667m2，最大產(chǎn)量范圍為2 993～3 678 kg/667m2。比較4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)單因素最大施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)單因素磷肥的變化范圍最小，產(chǎn)量波動(dòng)幅度也最小，而四個(gè)點(diǎn)有效磷的含量為26～45.1 mg/kg 之間，變化幅度較大，說明相對(duì)于氮肥和鉀肥，施用磷肥施用對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響最小。從單因素施肥缺失計(jì)算的相對(duì)產(chǎn)量（圖1）可以看出，三因素中缺氮肥對(duì)甘薯的產(chǎn)量影響較缺鉀肥大，說明單因素施肥對(duì)甘薯產(chǎn)量影響大小順序?yàn)榈?鉀肥>磷肥，這決定了在施肥方案制定時(shí)考慮的優(yōu)先順序。

3.2 最大施肥方案與最佳施肥方案

根據(jù)表3計(jì)算可以獲得最大施肥方案（表4），甘薯最大產(chǎn)量的施肥方案為：氮肥8.73 kg/667m2，磷肥6.64 k kg/667m2，鉀肥7.06 kg/667m2，最高產(chǎn)量為3 190 kg/667m2，4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的甘薯最大產(chǎn)量范圍為2 693～3 190 kg/667m2，較對(duì)照增產(chǎn)51%以上，說明最佳施肥方案的實(shí)施有較理想的增產(chǎn)效果。根據(jù)表3結(jié)合市場(chǎng)價(jià)格又能計(jì)算出最佳施肥方案（表5），計(jì)算出甘薯最佳施肥方案為：氮肥14.03 kg/667m2，磷肥11.75 kg/667m2，鉀肥32.2 kg/667m2，最高產(chǎn)量為3 288 kg/667m2，此時(shí)最大經(jīng)濟(jì)效益為3 147元/667m2，4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的甘薯最大產(chǎn)量范圍為2 376～3 288 kg/667m2，較對(duì)照增產(chǎn)也能達(dá)54%以上。

最大施肥方案僅考慮三因素施肥組合條件下獲得可能的最高產(chǎn)量，代表的是該試驗(yàn)點(diǎn)最佳肥力條件下甘薯的產(chǎn)量潛力，試驗(yàn)計(jì)算出的湘薯20號(hào)產(chǎn)量潛力為2 693 kg/667m2以上。而最佳施肥方案綜合考慮了施肥成本與甘薯產(chǎn)出效益，以經(jīng)濟(jì)效益為考核目標(biāo)，計(jì)算求出的值是該試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)生最佳經(jīng)濟(jì)效益的施肥方案，以實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

表4 三因素線性回歸方程計(jì)算得出的4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)最大施肥方案

表5 三因素線性回歸方程計(jì)算得出的4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)最佳施肥方案

4 討 論

甘薯栽培施肥技術(shù)研究是甘薯高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的重要課題。近年來，甘薯機(jī)械化和輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)的應(yīng)用與推廣已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要思路，其對(duì)傳統(tǒng)土壤結(jié)構(gòu)和甘薯栽培方式都有一定影響；同時(shí)，隨著優(yōu)質(zhì)專用型甘薯新品種的培育和推廣，其配套栽培技術(shù)也有了嚴(yán)格的要求和生產(chǎn)需要，不同應(yīng)用類型甘薯品種的需肥規(guī)律存在一定的差異[1]。如何在耕作方式和耕作制度有所改變的趨勢(shì)中，把握甘薯栽培過程中的施肥規(guī)律，對(duì)增產(chǎn)和增效具有重要指導(dǎo)意義。

許黎龍[2]研究了福建省甘薯栽培需肥規(guī)律，為甘薯需肥規(guī)律提供了參考，鄭荔敏和朱賢聰?shù)萚3-4]分別開展了福建省和浙江省部分地區(qū)甘薯測(cè)土配方施肥技術(shù)研究，對(duì)最佳施肥方案和最大施肥方案進(jìn)行了測(cè)算，劉飛燕[5]嘗試建立了湖北省水稻、玉米、油菜、小麥的肥料效應(yīng)函數(shù)，張微微等[6]提出南方丘陵地區(qū)測(cè)土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用對(duì)各地區(qū)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有著指導(dǎo)作用。但是，針對(duì)湖南省各地區(qū)甘薯測(cè)土配方試驗(yàn)的研究和應(yīng)用較少。

試驗(yàn)選擇湖南省具有土壤代表性的4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)開展了甘薯測(cè)土配方試驗(yàn)研究，對(duì)甘薯需肥規(guī)律進(jìn)行測(cè)算，獲得較理想的施肥方案。試驗(yàn)點(diǎn)土壤背景肥力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果存在一定影響，部分試驗(yàn)點(diǎn)氮肥含量偏高時(shí)，如慈利試驗(yàn)點(diǎn)測(cè)算的線性回歸方程存在較大的偏差。氮肥施肥方案對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響最大，推測(cè)氮肥對(duì)甘薯營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和塊根膨大生長(zhǎng)都有較大影響；鉀肥對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響較為明顯，在最大施用鉀肥方案中，可以實(shí)現(xiàn)所有單因素施肥方案最大產(chǎn)量3 678 kg/667m2，說明鉀肥對(duì)實(shí)現(xiàn)甘薯最大產(chǎn)量有重要影響；磷肥施用對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響相對(duì)其他兩因素最小。

[1] 張立明，汪寶卿. 甘薯高產(chǎn)高效栽培十大關(guān)鍵技術(shù)[M]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，北京，2016.

[2] 許黎龍. 甘薯氮磷鉀3414試驗(yàn)[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技，2013，（8）：56-58.

[3] 朱賢聰，陳 謇，周 洪. 甘薯測(cè)土配方施肥技術(shù)研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007，（10）：106-110.

[4] 鄭荔敏，黃珍發(fā)，潘春揚(yáng). 甘薯測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系研究[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2015，5（5）：19-24.

[5] 劉艷飛. 基于測(cè)土配方施肥試驗(yàn)的肥料效應(yīng)與最佳施肥量研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[6] 張微微，梁少君. 南方丘陵山地適用性測(cè)土配方施肥技術(shù)體系[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)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

中央財(cái)政測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目（2015）；湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016NK2201）；湖南農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新資金（2017XC13）；長(zhǎng)沙市甘薯工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（kq1701024）

張道微（1987-），男，湖南邵陽市人，助理研究員，主要從事甘薯育種和栽培工作。

黃伯軍

（責(zé)任編輯：肖彥資）