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        不同甘薯專用肥對富鉀土壤中甘薯產(chǎn)量和生長發(fā)育的影響

        2018-11-09 09:06:36解曉紅王凌云李江輝賈崢嶸吳宇浩解紅娥武宗信
        山西農(nóng)業(yè)科學 2018年11期
        關鍵詞:專用肥薯塊二銨

        解曉紅,王凌云,李江輝,王 萌,賈崢嶸,吳宇浩,解紅娥,武宗信

        (山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所,山西運城044000)

        甘薯是一種多用途的塊根作物,營養(yǎng)價值和藥用價值都極高,被營養(yǎng)學家稱為“營養(yǎng)最均衡的保健食品之一”[1],深得消費者喜愛。甘薯耐旱、耐瘠薄、抗逆性強,適應性廣。山西地處黃土高原,生態(tài)環(huán)境條件差,旱薄地占到全省耕地面積的74%左右,是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū),適宜甘薯的種植。近年來,每年甘薯種植面積為6.5萬hm2,種植效益穩(wěn)中有升,甘薯已成為山西發(fā)展有機旱作農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢雜糧作物之一。

        作物專用肥是根據(jù)作物需肥特點,將氮磷鉀肥和中微量等元素、腐植酸等進行科學配比而使用的高效、優(yōu)質(zhì)、復合肥料,是當前發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)綠色食品的重要肥料品種,具有養(yǎng)分緩釋、改良土壤、提高肥料利用率、提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的作用[2-4]。甘薯是塊根作物,需肥性很強,目前一些研究者對專用肥在甘薯上的應用進行了研究[5-13],但由于甘薯品種繁多,區(qū)域生態(tài)條件不同,很多結(jié)果只能在定性上給予指導。

        山西省甘薯種植區(qū)域,尤其是晉南地區(qū)土壤大都缺磷、少氮、鉀有余,0~20 cm土壤中堿解氮含量在52.50~79.33mg/kg,大部分速效磷含量在10mg/kg以內(nèi),速效鉀含量在137.35~221.44 mg/kg[14]。在富鉀土壤中使用N,P,K營養(yǎng)均衡的甘薯專用肥,勢必會造成鉀更高的土壤環(huán)境。

        本研究選擇3種甘薯專用肥,以施磷酸二銨和不施肥分別為施肥對照和不施肥對照,研究不同甘薯專用肥在富鉀土壤中對甘薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,旨在為甘薯專用肥在山西甘薯種植區(qū)的推廣使用和甘薯產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 試驗材料

        供試甘薯品種為晉甘薯9號,由山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所選育。

        1.2 試驗地概況

        土壤質(zhì)地為壤土,有機質(zhì)含量13.77 g/kg,全氮含量0.87 g/kg,有效磷含量24.66 mg/kg,速效鉀含量321.38mg/kg,pH值7.53,年降雨量470~480mm。

        1.3 試驗設計

        試驗設5個處理,采用隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積25 m2,3次重復,施肥方案列于表1。

        試驗于2013,2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花所牛家凹試驗基地進行。2013年4月20日將試驗用肥料作為基肥一次性施入,起壟覆膜,5月2日種植,10月19日收獲;2014年4月26日將試驗用肥料作為基肥一次性施入,起壟覆膜,5月4日種植,10月17日收獲。全部采用高剪苗覆膜打孔栽植,密度4.8萬株/hm2。各小區(qū)除施肥不同外,其余管理措施均一致。

        分別于栽后 50,70,90,110,140,169 d 對地上部莖葉、地下部薯塊取樣,每處理取樣6株。試驗結(jié)果為2 a的平均值。

        表1 施肥處理方案

        1.4 測定項目及方法

        葉綠素含量利用SPAD502葉綠素儀測定;計算T/R(地上部莖葉鮮質(zhì)量與地下部塊根質(zhì)量之比);收獲時統(tǒng)計每小區(qū)單株結(jié)薯數(shù)、單株薯產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量、商品薯率等。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007,SPSS軟件繪制圖表及統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 甘薯專用肥對不同時期莖葉和單株薯塊生長的影響

        所有施肥處理均比不施肥對照明顯促進了晉甘薯9號地上部莖葉生長和地下部薯塊膨大。不同生育期以Z3處理莖葉生長量及薯塊生長量均最高,整個生長曲線反映了持續(xù)良好的養(yǎng)分供應和植株生長,表明高鉀環(huán)境中施用鉀肥同樣能促進甘薯的生長。Z1處理在90~110 d莖葉生長較慢,緩釋氮的釋放速率或單一養(yǎng)分滿足不了甘薯莖葉生長的需求,在甘薯生長中后期,隨著緩釋氮肥氮的釋放,莖葉生長和薯塊膨大速率急劇增加;Z2處理在生長中前期(70~110 d)莖葉和薯塊均生長緩慢,110~140 d莖葉和薯塊生長速率迅速增加,到收獲期莖葉和薯塊均有較高的生物量,是由于有機養(yǎng)分本身的緩釋,生長前期土壤缺乏游離的養(yǎng)分元素供應植株生長。磷酸二銨處理,由于土壤本身的高鉀環(huán)境,滿足了甘薯生長的養(yǎng)分需求,甘薯莖葉和薯塊生長良好(圖1,2)。

        2.2 甘薯專用肥對晉甘薯9號T/R值的影響

        蔓薯比(T/R值)表示甘薯地上部和地下部生長的動態(tài)變化,是光合產(chǎn)物分配狀況及其源庫協(xié)調(diào)與否的標志[15]。各處理間蔓薯比均隨生育期延長而降低,專用肥Z3降幅最快,從4.74降到0.63,使更多光合同化產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至薯塊,增加了晉甘薯9號單株結(jié)薯數(shù)及商品薯數(shù),提高了產(chǎn)量,是最為理想的庫源關系。其余的處理和對照,可能受肥力或養(yǎng)分均衡能力的影響,均沒有得到理想的庫源協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)(圖 3)。

        2.3 甘薯專用肥對晉甘薯9號葉綠素含量的影響

        葉綠素是植物葉片的首要光合色素,葉綠素含量是衡量植物生理狀況的重要指標,反映植物的健康狀況和營養(yǎng)供應狀況[16]。3種專用肥及常規(guī)施肥二銨均可提高晉甘薯9號葉片葉綠素含量,生長前期(0~70 d)各處理間葉綠素含量差異不明顯,90 d時,各處理葉綠素含量達生育進程最大,Z3處理葉綠素含量最高,達52.17,較二銨處理高6.32%,較CK高6.91%;Z1處理次之,其余處理差異不顯著;甘薯生長中后期(90 d至收獲期),葉綠素含量逐漸降低,二銨降幅最小,CK葉綠素含量小于各施肥處理,且差異顯著(圖4)。

        2.4 甘薯專用肥對晉甘薯9號產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

        在甘薯收獲期,3種專用肥處理與磷酸二銨、CK相比,薯塊產(chǎn)量均表現(xiàn)增產(chǎn),以Z3增產(chǎn)幅度最大,較CK增產(chǎn)31.04%,較施磷酸二銨增產(chǎn)18.53%;Z2處理次之,較CK增產(chǎn)26.82%,較施磷酸二銨增產(chǎn)14.72%;Z3,Z2與磷酸二銨和CK間差異均達顯著水平;專用肥各處理商品薯率較CK分別增加3.35%,48.33%,33.22%,17.94%。薯塊干物率差異不顯著(表 2)。

        表2 甘薯專用肥對甘薯產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

        3 結(jié)論與討論

        目前,國內(nèi)外許多研究者針對甘薯生產(chǎn)中盲目施用氮磷鉀肥而導致肥料利用率低、資源浪費等問題,研究出了不同類型的甘薯專用肥。甘薯專用肥是一種高效、優(yōu)質(zhì)復合肥,具有養(yǎng)分緩釋、提高肥效利用率,提高甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的作用。張海燕等[7]研究認為,保水專用肥可促進甘薯營養(yǎng)器官的生長,增加蔓長和分枝數(shù),促進可溶性糖積累和淀粉轉(zhuǎn)化。黃云祥等[17]研究認為,施用多元有機生化肥可以提高甘薯產(chǎn)量和改善品質(zhì)。趙鳳芹等[11]研究認為,施用腐植酸專用肥能顯著提高甘薯產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)及平均薯塊質(zhì)量。楊卓亞等[5]、胡啟國等[8,10]研究認為,施用甘薯專用肥能夠增加甘薯產(chǎn)量、改善甘薯品質(zhì),提高經(jīng)濟效益。本研究結(jié)果表明,3種甘薯專用肥與對照處理間除薯塊干物率差異不顯著外,數(shù)量性狀和經(jīng)濟性狀均好于對照處理,薯塊產(chǎn)量較當?shù)爻R?guī)施用磷酸二銨增產(chǎn)0.78%~18.53%,較不施肥處理增產(chǎn)11.41%~31.04%,且差異達顯著水平。

        甘薯喜鉀,增施鉀肥對提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)有明顯作用[18]。王蔭墀等[19]研究認為,鉀素能促進光合產(chǎn)物向薯塊運轉(zhuǎn),有利于薯塊膨大。山西省甘薯種植區(qū)域尤其是晉南地區(qū),速效鉀含量在137.35~221.44 mg/kg,在富鉀土壤中使用N,P,K營養(yǎng)均衡的甘薯專用肥,勢必會造成鉀更高的土壤環(huán)境。張菡等[20]研究認為,在高鉀水平下,甘薯的光合能力強,其光合產(chǎn)物多,使得植株生長旺盛,同時鉀促進了植物光合產(chǎn)物向塊根中轉(zhuǎn)運,有利于薯塊膨大,增加產(chǎn)量。本研究也證明了高鉀有利于甘薯的生長和產(chǎn)量的提高,Z3硫酸鉀活性腐植酸肥(N-P2O5-K2O(16-9-20)≥45%)中,鉀肥含量高于其他處理,不同生育期Z3處理莖葉生長量及薯塊生長量均最高,整個生長曲線反映了持續(xù)良好的養(yǎng)分供應和植株生長。Z3處理蔓薯比庫源關系合理,隨生育期延長從3.14降到0.63,使更多光合同化產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至薯塊,增加了晉甘薯9號單株結(jié)薯數(shù)及商品薯數(shù),提高了產(chǎn)量;Z2有機無機復混肥料(N-P2O5-K2O(15-5-10))處理次之,甘薯產(chǎn)量及構(gòu)成因子好于其他處理。

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