氮、钾肥不同追施方式对高淀粉型甘薯产量和品质的影响
作者: 郑刚辉 陈碧梅 庞莉婷 吴裕玲
摘 要:在氮、钾肥总施用量相同的情况下,以氮、钾肥一次性施用为对照(CK),在甘薯3个关键生长期分别用5种不同比例的氮、钾肥进行追肥处理(T1~T5),研究其对高淀粉型甘薯品种桂经薯2号农艺性状、产量和品质的影响。结果表明:施用60%氮肥+40%钾肥作基肥,在苗期追施40%氮肥+30%钾肥,并在分枝结薯期再追施30%钾肥(即T2处理),甘薯大薯质量(2.17 kg)、商品薯率(88.3%)、鲜薯产量(34 112.1 kg/hm2)和淀粉含量(22.2%)均最佳,说明T2处理的施肥方式能够显著提高桂经薯2号的产量、商品薯率和品质,其在高淀粉型甘薯品种栽培中具有重要的推广价值。
关键词:高淀粉甘薯;氮肥;钾肥;追施方式;产量
中图分类号:S531 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2023)10-75-3
0 引言
甘薯(Ipomoea batatas Lam.)为旋花科甘薯属多年或者一年生草本植物,是重要的食品、饲料、能源和工业原料。甘薯因适应性强且具有耐贫瘠、耐干旱等特性,目前在全世界100多个国家和地区普遍种植,并曾在解决我国人民温饱问题中做出了重要贡献[1-2]。氮、磷、钾是甘薯生长所必需的大量元素,其对甘薯的形态建成、生长发育、产量和品质等均具有非常重要的作用,其中以氮肥和钾肥的影响最为显著[3]。施用氮、钾等化肥可以有效提高甘薯的产量和品质,但过量施用不仅达不到预期的经济效益,而且会造成养分盈余、土壤板结、环境污染等问题[4-5]。目前,关于不同用量氮、钾肥单独或者配合施用对甘薯生长和产量的影响已有较多的研究[6-7],但不同甘薯品种的耐肥性存在差异,早、晚熟品种,淀粉型、鲜食型品种对氮、钾肥的需求并不相同[4]。目前,不同施肥方式特别是针对高淀粉型甘薯品种施肥方式的研究还少有报道。此次试验旨在研究氮、钾肥不同追施方式对高淀粉型甘薯品种桂经薯2号农艺性状、产量和品质等的影响,探索最佳的氮、钾肥施用方式,为桂经薯2号等高淀粉型甘薯生产中的合理施肥提供科学依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于广西壮族自治区北海市合浦县廉州镇禁山村甘薯种植基地。试验地土壤为砂壤土,pH值为6.77,土壤有机质含量为35.3 g/kg,碱解氮含量为75 mg/kg,速效磷含量为33 mg/kg,速效钾含量为123 mg/kg,全氮含量为0.157%,全磷含量为0.116%,全钾含量为0.547%。
1.2 试验材料
供试肥料有尿素(含氮量为46%)、过磷酸钙(含磷量为12%)、硫酸钾(含钾量为50%)。
试验对象为广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所育成的高淀粉型甘薯品种桂经薯2号。
1.3 试验方法
试验设6个处理,以氮、磷、钾肥一次性底施为对照(CK),T1~T5处理在施用相应基肥的基础上,在定植后第25天施入苗肥,或在定植后第50天结合中耕除草施入分枝结薯肥,或在定植后第75天施入薯块膨大肥(见表1)。各处理氮、磷、钾肥总施用量相同,其中氮肥施用量为225 kg/hm2,磷肥为112.5 kg/hm2,钾肥为375 kg/hm2。采用随机区组设计,小区面积15 m2,3次重复;行距0.9 m,株距0.2 m,栽培密度为55 575株/hm2;生育期125 d。
1.4 取样方法和测定项目
于甘薯茎叶生长高峰期(定植后第110天),调查各小区中间一行连续10株甘薯的叶长、叶宽、叶柄长、茎直径、节间长、最长蔓长、基部分枝数;在收获期(定植后第125天),调查各小区中间一行连续10株甘薯的大薯质量(质量≥0.25 kg的薯块)、中薯质量(质量在0.10~0.25 kg的薯块)和小薯质量(质量[<]0.10 kg的薯块),计算鲜薯产量和商品薯率(商品薯率为薯块质量大于0.10 kg的鲜薯产量占鲜薯总产量的百分比),同时取叶片、叶柄、茎秆和薯块测定干物质含量,并测定薯块的淀粉含量。调查取样方法参照《甘薯种质资源描述规范和数据标准》[8],薯块淀粉含量采用蒽酮比色法测定。
1.5 数据处理
对试验数据利用SPSS软件进行一元方差分析,采用Duncan's新复极差法进行多重比较。所有数据均用平均值±标准差表示。
2 试验结果与分析
2.1 氮、钾肥不同追施方式对甘薯地上部主要农艺性状的影响
由表2可知,T3、T5处理的甘薯叶长(均为11.5 cm)、叶宽(T3、T5处理分别为9.1、9.3 cm)、叶柄长(T3和T5处理分别为19.6、19.7 cm)和节间长(T3、T5处理分别为22.2、22.3 cm)与其他处理相应指标存在显著差异。T2处理甘薯茎直径最大(6.67 cm),基部分枝数也最多(7.6个),与其他处理相应指标有显著差异。此外,不同追施方式对甘薯最长蔓长没有显著影响,长度均为177.3 cm。
2.2 氮、钾肥不同追施方式对甘薯商品薯率的影响
由表3可知,T2处理甘薯大薯质量(2.17 kg)、商品薯率(88.3%)、鲜薯产量(34 112.1 kg/hm2)和甘薯块根淀粉含量(22.2%)最大,并与其他处理相应指标有显著性差异(块根淀粉含量与T5处理无差异)。T1处理甘薯中薯质量最大(3.58 kg),与其他处理差异显著。此外,T5处理甘薯小薯质量最大(0.94 kg),与其他处理差异达到显著水平。
3 讨论与结论
氮元素是蛋白质的主要构成要素,也是植物叶绿素的重要组成成分。已有研究表明,合理施用氮肥对于促进甘薯地上部快速生长、增加光合作用面积和促进光合产物积累、提高甘薯的干物质量和块根产量等均具有重要作用;但不合理施用氮肥会导致甘薯地上部旺长,反而会降低块根产量[9-10]。同时,在甘薯生长的特定时期合理增施钾肥能抑制甘薯地上部茎叶徒长,降低光合产物在地上部的分配比例,促进光合产物向块根运输和分配,从而提高甘薯块根产量和改善块根品质[11-12]。前人研究普遍认为,甘薯获得高产和优质的关键在于促进其茎蔓和块根协调生长,而将氮、钾肥合理配施能够促进甘薯前期生长时光合产物向地上部器官积累,并在薯块膨大期促进光合产物向地下部转移,从而在实现“促流”的同时达到“扩库”的目的[13-14]。此次研究结果表明,在施用40%氮肥作基肥的基础上,分别在甘薯苗期和分枝结薯期追施30%氮肥(T3、T5处理),甘薯地上部生长最为旺盛,其叶长、叶宽、叶柄长和节间长均较大,但甘薯小薯数增多,产量下降,说明这种施肥方式会造成甘薯茎叶徒长;而施用60%氮肥和40%钾肥作基肥后,在甘薯苗期追施40%氮肥+30%钾肥,并在甘薯分枝结薯期再追施30%钾肥后(T2处理),甘薯大薯质量、商品薯率、鲜薯产量和淀粉含量均达到最大,说明T2处理施肥方式既能“促流”,又可以达到“扩库”的目的。
综合来看,T2处理施肥方式不但提高了桂经薯2号的产量和商品薯率,而且提高了其品质,说明该施肥方式在高淀粉甘薯品种栽培中有重要的利用价值,值得推广应用。
参考文献:
[1]张立明,王庆美,王荫樨.甘薯的主要营养成分和保健作用[J].杂粮作物,2003(3):162-166.
[2]马代夫,李强,曹清河,等.中国甘薯产业及产业技术的发展与展望[J].江苏农业学报,2012(5):969-973.
[3]张道微,张超凡,黄艳岚,等.甘薯田间肥料效应试验分析初报[J]. 湖南农业科学,2017(11):21-24.
[4]刘洋洋,宋佳乐,吉志新,等.氮、磷、钾肥施用方式和施用量对甘薯农艺性状和产量的影响[J]. 河南农业科学,2022(11):21-34.
[5]刘中良,高俊杰,谷端银,等.有机肥替代化肥对土壤环境和番茄品质的影响[J].南方农业学报,2020(2):357-363.
[6]杨育峰,张晓申,王慧瑜,等.氮肥施用量对甘薯生长、含氮量及产量的影响[J]. 河南农业科学,2015(3):52-55.
[7]杨国才,滕艳,陈香颖,等.基施氮肥用量对甘薯生长及产量的影响[J]. 西南大学学报(自然科学版),2015(3):1-6.
[8]张允刚,房伯平.甘薯种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006:10-37.
[9]GALLOWAY J N,DENTENER F J,CAPONE D G,et al. Nitrogen cycles:past,present,and future[J]. Biogeochemistry,2004(2):153-226.
[10]ANKUMAH R O,KHAN V,MWAMBA K,et al. The influence of source and timing of nitrogen fertilizers on yield and nitrogen use efficiency of four sweet potato cultivars[J]. Agriculture,Ecosystems and Environment,2003(2/3):201-207.
[11]吕长文,赵勇,唐道彬,等.不同类型甘薯品种氮、钾积累分配及其与产量性状的关系[J]. 植物营养与肥料学报,2012(2):475-482.
[12]孙哲,田昌庚,陈路路,等.氮钾配施对甘薯茎叶生长、产量形成及干物质分配的影响[J]. 中国土壤与肥料,2021(4):186-191.
[13]王萌,房增国,梁斌,等.高肥力土壤氮钾配施对鲜食型甘薯产量及品质的影响[J]. 华北农学报,2016(5):199-204.
[14]柳洪鹃,史春余,张立明,等.钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2012(3):724-732.