張曉申，張利鵬，王偉，黃松波，曹輝，左紅娟

（1鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，鄭州 450005；2河南億豐年生物科技有限公司，鄭州 450001）

0 引言

甘薯作為糧食和能源作物備受人民的關(guān)注，其產(chǎn)量和品質(zhì)不斷受到人們的重視[1]。隨著人們生活水平的提升和甘薯市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，人們對(duì)甘薯品質(zhì)的要求越來(lái)越高。在種植過(guò)程中大量元素的合適配比對(duì)鮮食甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。國(guó)內(nèi)已有專家研究甘薯保水專用肥[2]、不同專用肥[3-5]、氮磷鉀配比[6-8]、有機(jī)肥[9]、不同種類肥料[10-11]、水溶肥[12-13]、配方施肥[14-15]對(duì)甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。關(guān)于甘薯農(nóng)藝性狀相關(guān)性及主成分分析已有研究[16-17]，主成分分析在甘薯農(nóng)藝性狀[18]、營(yíng)養(yǎng)成分[19]、薯苗耐鉀評(píng)價(jià)[20]、光合特性評(píng)價(jià)[21]、熟化品質(zhì)[22]研究上已應(yīng)用。‘商薯19’抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣，高產(chǎn)且淀粉率含量較高，是市場(chǎng)上種植面積較大的淀粉甘薯品種[23]；‘普薯32’是目前市場(chǎng)最暢銷的鮮食甘薯，該品種早熟、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好、胡蘿卜素含量高、薯形美觀[24]。不同的肥料對(duì)甘薯的生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量及品質(zhì)影響較大，為了篩選出適合甘薯種植的專用肥料，本研究選用5種甘薯肥料對(duì)2種種植面積較大的甘薯品種‘商薯19’和‘普薯32’進(jìn)行研究，篩選出適合2種甘薯的最佳甘薯肥料，以期為廣大甘薯種植者提供技術(shù)參考，提高甘薯種植的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在鄭州市惠濟(jì)區(qū)鄭新黃河大橋東黃河灘區(qū)，甘薯品種為‘商薯19’和‘普薯32’，肥料見表1。

表1 復(fù)合肥配方用量

1.2 試驗(yàn)方法

2021年5—10月進(jìn)行試驗(yàn)，5月10日甘薯苗定植，肥料在犁地時(shí)按底肥施入，10 月25 日收獲，試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，5行區(qū)，行長(zhǎng)5 m，行距80 cm，株距25 cm，鮮薯收獲中間3行，取平均值，折合成每公頃的產(chǎn)量；用游標(biāo)卡尺對(duì)甘薯分枝直徑進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理選5株，每株3個(gè)分枝并齊測(cè)定莖粗，取平均值；用卷尺對(duì)每個(gè)處理選5 株，測(cè)定最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)，取平均值；單株分枝數(shù)，對(duì)每個(gè)處理選10 株，進(jìn)行計(jì)算，取平均值；商品率在收獲時(shí)，對(duì)每個(gè)處理選10 株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取平均值；干物質(zhì)率對(duì)每個(gè)處理取3塊均勻薯塊，室內(nèi)烘干稱量計(jì)算干物質(zhì)率，取平均值；食味參照李愛賢等[25]的方法；胡蘿卜素含量測(cè)定參考湯麗琴等[26]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析[16-17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種肥料對(duì)甘薯‘商薯19’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

從表2可看出，5種肥料對(duì)甘薯‘商薯19’的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)均有影響，莖直徑肥料2最粗，肥料3最細(xì)；單株分枝數(shù)肥料4最多，肥料3最少；最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)肥料2 最長(zhǎng)，肥料3 最短；單株結(jié)薯數(shù)肥料4 最多，肥料1 與肥料5一樣多，肥料3最少；商品率、干物質(zhì)率、食味、產(chǎn)量均以肥料4 最高，肥料3 最低?？偟膩?lái)說(shuō)，肥料4 比較適合甘薯‘商薯19’的栽培，可以作為‘商薯19’的基肥使用。

表2 5種肥料對(duì)甘薯‘商薯19’薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2 ‘商薯19’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性分析

對(duì)5種肥料對(duì)‘商薯19’的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，從表3可看出，莖直徑與干物質(zhì)率呈極顯著正相關(guān)，與單株分枝數(shù)和商品率呈顯著正相關(guān)；單株分枝數(shù)與商品率、干物質(zhì)率、食味和產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)；最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)與干物質(zhì)率和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；單株結(jié)薯數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；商品率與干物質(zhì)率呈極顯著正相關(guān)，與食味和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；干物質(zhì)率與食味和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；食味與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；產(chǎn)量與單株分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)、單株結(jié)薯數(shù)、商品率、干物質(zhì)率和食味均呈顯著正相關(guān)。

表3 ‘商薯19’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性分析

2.3 ‘商薯19’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的主成分分析

從‘商薯19’的8個(gè)農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析，根據(jù)特征值大于1的原則，提取主成分1 個(gè)（表4），對(duì)‘商薯19’的各性狀進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，并進(jìn)性主成分綜合評(píng)價(jià)，從表5可看出綜合得分最高的是肥料4，第二名為肥料2，最差的是肥料3，說(shuō)明N:P:K比例為10:10:23的硫酸鉀復(fù)合肥600 kg/hm2+生物菌肥750 kg/hm2作為底肥基施對(duì)‘商薯19’的生長(zhǎng)最佳。

表4 不同肥料下的主要性狀主成分分析

表5 不同肥料的綜合得分及排名

2.4 5種肥料對(duì)甘薯‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

5 種肥料對(duì)鮮食甘薯‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響（表6）表明，從莖直徑可看出，肥料4 的莖直徑最粗，肥料3的莖直徑最細(xì)；從單株分枝數(shù)可看出肥料4的分枝數(shù)最多，肥料3的分枝數(shù)最少；從最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)可看出，肥料2的蔓長(zhǎng)最長(zhǎng)，肥料5的蔓長(zhǎng)最短；從單株結(jié)薯數(shù)、商品率、食味、胡蘿卜素含量、產(chǎn)量可看出，肥料4的表現(xiàn)最好，肥料3的表現(xiàn)最差。肥料4的胡蘿卜素含量比肥料5增加11.04%，比肥料3 增加15.475；肥料4的鮮薯產(chǎn)量最高，比肥料5增加6.52%，比肥料1增加6.11%，比肥料2 增產(chǎn)4.93%，比肥料3 增產(chǎn)8.60%。綜合考慮，肥料4適合作為‘普薯32’的基肥。

表6 5種肥料對(duì)甘薯‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.5 ‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性分析

對(duì)5種肥料對(duì)‘普薯32’的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，從表7可看出，莖直徑與單株結(jié)薯數(shù)、商品率呈極顯著正相關(guān)，與單株分枝數(shù)、食味、胡蘿卜素含量呈顯著正相關(guān)；單株分枝數(shù)與食味和產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與干物質(zhì)率呈顯著正相關(guān)；最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)與各性狀呈負(fù)相關(guān)；單株結(jié)薯數(shù)與商品率呈極顯著正相關(guān)，與胡蘿卜素含量呈顯著正相關(guān)；商品率與胡蘿卜素呈極顯著正相關(guān)，與食味呈顯著正相關(guān)；干物質(zhì)率與食味呈極顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；食味與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；產(chǎn)量與食味、單株分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與干物質(zhì)率呈顯著正相關(guān)。

表7 ‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性分析

2.6 ‘普薯32’農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的主成分分析

從‘普薯32’的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析，根據(jù)特征值大于1的原則，提取主成分2個(gè)（表8），說(shuō)明這2個(gè)主成分基本解釋了9個(gè)主要性狀的大部分信息，第1 個(gè)主成分包含原始信息的80.020%，第2個(gè)主成分包含原始信息的12.034%，2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率92.054%。2個(gè)主成分對(duì)肥料的載荷情況中，載荷值越大，說(shuō)明對(duì)肥料的效果影響越大，主成分1中可看到，除了主要蔓長(zhǎng)外，其余性狀均影響較大；主成分2中可看到影響較大的最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)2個(gè)主成分向量分析和各性狀指數(shù)值得標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立線性回歸方程(1)、(2)。將2個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù)建立綜合評(píng)價(jià)模型(3)。根據(jù)主成分綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算出5種肥料各主因子得分和綜合得分，并進(jìn)行排序，從排序結(jié)果可看出（表9），得分越高說(shuō)明該肥料越好，得分最高的肥料4，其次為肥料2。

表8 5種肥料的主要性狀的主成分分析

表9 5種肥料的綜合得分及排名

3 結(jié)論和討論

本研究中‘商薯19’甘薯產(chǎn)量與單株結(jié)薯數(shù)呈正相關(guān)與陸娣等[16]研究的結(jié)果一致；‘商薯19’各性狀的相關(guān)性分析與‘普薯32’各性狀的相關(guān)性分析有一致的地方，也有變化的地方，說(shuō)明淀粉甘薯與鮮食甘薯對(duì)肥料的反應(yīng)不同而出現(xiàn)的結(jié)果，但是2 種甘薯的產(chǎn)量均與單株分枝數(shù)呈極顯著差異性，與干物質(zhì)率呈顯著差異。

本研究通過(guò)5種肥料對(duì)甘薯‘商薯19’和‘普薯32’的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響，表明合適的氮磷鉀配比和結(jié)合生物肥料更有利甘薯的生長(zhǎng)，篩選出N:P:K配比為10:10:23符合甘薯的需肥要求。甘薯為喜鉀作物，適宜的氮磷鉀配比不但促進(jìn)甘薯的地上部分生長(zhǎng)，而且促進(jìn)碳水化合物向塊根運(yùn)輸，從而提高甘薯的產(chǎn)量[1]。郭清霞等[27]研究表明，甘薯在潮褐土中栽培的最佳氮磷鉀配比是1:1:2.5，說(shuō)明平衡施肥對(duì)甘薯生長(zhǎng)有利。5種肥料對(duì)‘商薯19’和‘普薯32’各性狀的指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，‘商薯19’提取1 個(gè)主成分，‘普薯32’提取2個(gè)主成分，通過(guò)綜合得分排序，5種肥料的排序一致，肥料4組合N：P：K比例為10：10：23的硫酸鉀復(fù)合肥600 kg/hm2+生物菌肥750 kg/hm2作為底肥表現(xiàn)最好，說(shuō)明合理的氮磷鉀配比和生物肥料結(jié)合對(duì)甘薯生長(zhǎng)有利。賈崢嶸等[28]研究表明生物菌肥能顯著提高甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)，本研究中氮磷鉀配比與生物菌肥結(jié)合甘薯‘商薯19’和‘普薯32’的產(chǎn)量和品質(zhì)最好，說(shuō)明合適的氮磷鉀配比與生物菌肥結(jié)合更有利于甘薯的生長(zhǎng)。