土壤調理劑不同用量對木薯產量和土壤理化性狀的影響

韋婉羚　羅興錄　李亮　朱艷梅　樊吳靜

摘要：【目的】研究土壤調理劑不同施用量對連作木薯地土壤理化性質和木薯產量及其性狀的影響，為木薯的高產栽培提供理論依據。【方法】以木薯品種新選048為試驗材料，設置0（CK）、750（A）、1500（B）和2250 kg/ha（C）共4個處理，測定土壤調理劑不同用量處理下的土壤水含率、孔隙度、三相比、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質含量及木薯產量的相關性狀。【結果】施用土壤調理劑處理與CK相比，土壤水含率差異不顯著（P>0.05）。施用土壤調理劑的3個處理均能增加土壤的孔隙度，降低土壤固相比例，增加氣相比例，其中以2250 kg/ha用量的效果最佳。調理劑能增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量，施用量為1500和2250 kg/ha能顯著增加木薯塊根長及單株塊根重，從而提高塊根產量。【結論】土壤調理劑可改善土壤物理性狀，促進土壤養分有效化，促進木薯塊根伸長增粗，增產效果明顯，其中，施用量為1500和2250 kg/ha的處理效果相對較優，在廣西木薯生產上具有一定的推廣價值。

關鍵詞： 木薯；土壤調理劑；土壤理化性狀；產量；產量性狀；有機質

中圖分類號： S533.01 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）04-0623-05

Abstract：【Objective】Effects of soil conditioners with different application rates on physical and chemical properties of continuous cropping soil and the yield of cassava were studied in this experiment， in order to provide theoretical basis for high-yield cultivation of cassava. 【Method】Cassava variety Xinxuan 048 was taken as material. Four treatments， 0（CK）， 750（A）， 1500（B） and 2250 kg/ha（C）， were set. The moisture content， porosity， three phase ratio， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， organic matter and traits related to yield were determined under different app-

lication rates of soil conditioners. 【Result】There was insignificant difference in soil moisture content between soil conditioner treatments and CK（P>0.05）. In three soil conditioner treatments， soil porosity and soil gas phase proportion were increased and soil solid phase proportion was decreased， and 2250 kg/ha treatment had the optimal effects. Contents of alkaline hydrolysis nitrogen， available phosphorus and available potassium and organic matter of soil were also increased by soil conditioners. 1500 and 2250 kg/ha soil conditioners could obviously improve length of root tuber and weight of root tuber per plant， and eventually enhanced cassava yield. 【Conclusion】Soil physical properties and nutrient can be improved by soil conditioners. Cassava root tuber can be enlarged and elongated， thus the yield is improved obviously. Among all the treatments， 1500 and 2250 kg/ha treatments present the optimal effects and can be promoted in cassava planting in Guangxi.

Key words： cassava； soil conditioner； soil physical and chemical property； yield； yield trait； organic matter

0 引言

【研究意義】木薯是熱帶及亞熱帶地區的重要經濟作物之一，多年來木薯高產是眾多研究者追求的目標。木薯產量與土壤營養狀況密切相關，多年連作會嚴重影響土壤的理化性質。伴隨著我國農業結構調整，耕地復種指數提高導致土壤板結、通透性變差、養分失調、肥力下降，再加上投入大量的農藥、化肥及環境污染等因素，主要農作物田地耕作和生態條件逐步惡化，直接影響作物的產量及品質，也降低了農民收入（陳廷欽，2011）。廣西木薯也因耕地連作、土壤肥力低等原因而導致產量降低、品質下降。土壤調理劑具有調節水分供應、改良土壤酸堿度與質地結構、改善養分的供應狀況等作用（魏莎等，2010；陳廷欽，2011；孫薊鋒和王旭，2013），因此，研究不同用量土壤調理劑下木薯的產量和性狀以及土壤的理化性質，對木薯的高產高效栽培具有重要的現實意義。【前人研究進展】目前，國內學者關于土壤調理劑對木薯產量的影響已進行了較多研究。陳建生等（2010）研究發現，以配方肥+調理劑的施肥方式可明顯增加木薯單株的結薯數及塊根產量，其生產效益與常規施肥處理相比，每公頃提高1365～1470元。曾小平和石林（2010）在粵北的木薯種植試驗表明，施用配方肥+脫硫灰硅鈣鉀土壤調理劑可顯著增加單株的結薯數及產量，其經濟效益較不施肥提高79.5～409.3元/ha。劉仁根等（2012）研究表明，施用BGA土壤調理劑可以提高紅壤旱地的木薯產量，其中施用量為2400 kg/ha的效果最佳。林萱等（2013）以木薯南植199為試驗材料，研究不同用量土壤調理劑對木薯生長、產量及品質的影響，結果表明，BGA 1800 kg/ha與復合肥（15-15-15）405 kg/ha混施方式可以明顯提高木薯干物率和淀粉含量。【本研究切入點】前人關于土壤調理劑對木薯影響的研究多集中于產量及其構成因素方面，而有關土壤調理劑對連作木薯產量的影響，并結合土壤理化性狀進行分析的研究報道較少。【擬解決的關鍵問題】以木薯新選048為材料，研究不同施用量的土壤調理劑對連作土壤的理化性質、木薯產量及其相關性狀的影響，以期了解土壤調理劑在木薯連作土壤中使用的效果，為土壤調理劑在廣西木薯產業生產上推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試木薯品種為廣西大學農學院的自育品種新選048。試驗用土壤調理劑為“喚土”品牌，由山東豐邁生物科技有限公司生產，其主要功能為提高植物光合速率、平衡植物營養穩態效應、改良土壤、保水抗旱及提高植物抗病能力。土壤調理劑主要化學成分如表1所示。常規肥料包括普通復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15，芬蘭星王國際化工集團有限公司）、尿素（總氮≥46.0%，河池化肥廠）和氯化鉀（K2O≥60.0%，中化化肥有限公司）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗地概況 試驗于2015年3月～2016年1月在廣西南寧—東盟經濟開發區華僑農場武帽分場試驗地進行。試驗地為沙壤土，土壤肥力中等，土壤有機質含量43.4 g/kg，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為128.8、34.7和28.3 mg/kg。

1. 2. 2 試驗設計 試驗設4個土壤調理劑用量處理，分別為0（CK）、750（A）、1500（B）和2250 kg/ha（C），每處理3次重復，隨機排列，小區面積33 m2。木薯于2015年3月下種。按試驗處理稱取每小區所需的土壤調理劑，將土壤調理劑施在木薯種植穴的土壤中，施后用鋤頭將土壤調理劑與土壤混攪均勻。木薯種后60 d施苗肥，其中，尿素150 kg/ha，15∶15∶15復合肥225 kg/ha，氯化鉀150 kg/ha；種后120 d施薯肥，其中，15∶15∶15復合肥300 kg/ha，氯化鉀225 kg/ha，并結合中耕培土；其他栽培管理與常規栽培管理相同。2016年1月12日測定木薯單株塊根數、單株塊根重、塊根長及塊根粗，收獲測產并取土樣測定土壤的水含率、孔隙度、三相比及土壤速效氮、速效磷、速效鉀和有機質含量。

1. 2. 3 測定項目及方法

1. 2. 3. 1 產量及產量構成因素測定 于收獲期測塊根粗、塊根長及實收小區產量。塊根粗和塊根長：用游標卡尺測量木薯鮮薯塊根的粗度及長度；實收小區產量：每小區考察10株和單株木薯的塊根數和薯鮮重，稱量地上部植株鮮重。

1. 2. 3. 2 土壤物理性狀測定 收獲前采集木薯地耕作層0～20 cm土層的土壤，測定土壤水含率、容重、比重、孔隙度及三相比等。其中，土壤水含量的測定方法為烘干法，土壤容重和孔隙度的測定采用環刀法，土壤三相比則由土壤容重、土壤總孔隙度和土壤水含率計算得出。

土壤水含率（%）=（帶土環刀重-烘干后帶土環刀重）/（烘干后帶土環刀重-環刀重）×100

土壤容重（g/cm3）=（烘干后帶土環刀重-環刀重）/環刀總體積

土壤比重=烘干土重/（烘干土重+盛滿水的比重瓶重-加入干土后比重瓶重）

土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100

土壤三相比=氣相∶液相∶固相=（孔隙度-水含率）∶水含率∶（1-孔隙度）

1. 2. 3. 3 土壤化學性狀測定 收獲前采集木薯地土壤，測定土壤速效氮、速效磷、速效鉀和有機質含量，方法參照《土壤農化分析》（南京農業大學，1988）進行。其中，土壤速效氮含量用擴散法測定，速效磷含量用鉬藍比色法測定，速效鉀含量用醋酸銨—火焰光度法測定，土壤有機質含量用重鉻酸鉀容量法（稀釋熱法）測定。

1. 3 統計分析

采用Excel 2007對試驗數據進行整理，使用SPSS 18.0進行單因素方差分析，采用LSD法和Duncans法對數據進行均值多重比較。

2 結果與分析

2. 1 不同用量土壤調理劑對土壤物理性狀的影響

2. 1. 1 對土壤水含率的影響 由表2可知，處理B和C均降低了土壤水含率，處理A的土壤水含率則有所增加。施用土壤調理劑的3個處理與CK差異均不顯著（P>0.05，下同）。

2. 1. 2 對土壤孔隙度的影響 由表2可知，施用土壤調理劑的3個處理土壤孔隙度均比CK大，其中處理C最大，比CK增加35.56%，比處理A和B分別大3.96%和2.18%，處理A比CK增加30.39%，處理B比CK增加32.67%。施用土壤調理劑的3個處理與CK均呈極顯著差異（P<0.01，下同），而3個處理間差異不顯著。

2. 1. 3 對土壤三相比的影響 由表2可知，施用土壤調理劑的3個處理土壤固相比例均明顯低于CK，其中處理C最小，比CK減少了30.82%，處理A和B分別比CK減少26.34%和28.32%；A、B、C 3個處理的氣相比例明顯大于CK，其中處理C最大，是CK的4.04倍，處理A和B分別是CK的3.27倍和3.85倍。A、B、C 3個處理與CK的固相比例有極顯著差異，但3個處理之間的差異不顯著；4個處理之間的液相比例無顯著差異；處理B和C與CK的氣相比例有顯著差異（P<0.05，下同），而處理A與CK的差異不顯著。

2. 2 不同用量土壤調理劑對土壤化學性狀的影響

2. 2. 1 對土壤堿解氮含量的影響 由表3可知，施用土壤調理劑能增加土壤堿解氮含量，不同施用量處理的土壤堿解氮含量排序為C>A>B，以處理C的土壤堿解氮含量最大，比CK增加16.63%，處理A和B分別比CK增加11.06%和5.35%。但各處理間差異均不顯著。

2. 2. 2 對土壤速效磷含量的影響 由表3可知，施用土壤調理劑能增加土壤速效磷含量，不同施用量處理的土壤速效磷含量排序為B>C>A，以處理B的增加量最大且效果最為明顯，為CK的3.22倍，而處理A和C分別是CK的1.46和1.87倍。處理B與CK的差異達顯著水平，處理A和C與CK差異均不顯著，處理A、B、C之間也無顯著差異。

2. 2. 3 對土壤速效鉀含量的影響 由表3可知，施用土壤調理劑能增加土壤速效鉀含量，不同施用量處理的土壤速效鉀含量排序為A>B>C。處理A與CK差異顯著，而處理B、C與CK均無顯著性差異；處理A與C差異顯著，而與處理B無顯著差異；處理B與C也無顯著差異。處理A、B和C分別比CK增加39.77%、18.74%和1.63%。

2. 2. 4 對土壤有機質含量的影響 由表3可知，施用土壤調理劑能增加土壤有機質含量，不同施用量處理的土壤有機質含量排序為A>B>C，處理A、B和C土壤有機質含量分別比CK增加21.46%、13.82%和12.28%。處理A與CK存在極顯著差異，處理B、C與CK均存在顯著差異，而處理A、B和C之間無顯著差異。

2. 3 不同用量土壤調理劑對木薯產量及性狀的影響

2. 3. 1 對塊根長和塊根粗的影響 由表4可知，施用土壤調理劑處理的塊根長均大于CK，其中，處理B的塊根最長，比CK長8.69 cm，處理C次之，比CK長7.12 cm，處理A比CK長3.46 cm；處理B和C的塊根長與CK間達顯著差異水平，其他各處理間的差異不顯著。施用土壤調理劑處理的塊根粗均大于CK，其中處理B的塊根最粗，比CK略大0.65 mm，但各處理間差異不顯著。

2. 3. 2 對單株塊根數和單株塊根重的影響 由表4可知，施用土壤調理劑處理的單株塊根數均大于CK，其中處理C的單株塊根數最多；處理C與CK差異顯著，處理A、B與CK均無顯著差異，處理A、B和C之間也無顯著差異。施用土壤調理劑處理的單株塊根重均大于CK，其中處理B的單株塊根最重；處理B和C與CK均存在顯著差異，處理A與CK無顯著差異，處理A、B和C之間也無顯著差異。

2. 3. 3 對木薯產量的影響 由表4可知，施用土壤調理劑處理的產量均明顯高于CK。其中處理B的產量（66.48 t/ha）最高，比CK增產18.71%，比處理A、C分別增產5.31%和1.90%；處理A、C分別比CK增產12.73%和16.50%。處理B和C與CK均達顯著差異水平，處理A與CK無顯著差異，處理A、B和C之間也無顯著差異。

3 討論

3. 1 不同用量土壤調理劑對土壤物理性狀的影響

木薯雖然耐旱耐瘠，但要獲取高產優質的效果仍需要較多的水肥供應。良好的土壤物理性狀和土壤通氣性，能為木薯根系的生長發育創造較好的外部條件，從而協調地上部與地下部生長，為促進木薯的生長發育，提高木薯產量打下基礎（羅興錄等，2010；劉紀霜等，2013）。

土壤水分是影響作物生長的一個重要生態因子。土壤干旱缺水或水分過飽和均會嚴重影響木薯的正常生長，從而影響產量，黃潔等（2005）、鄭厚貴等（2011）、王澤平等（2012）的研究已證實這一點。常彥莉（2015）施用BGA土壤調理劑對辣椒及土壤理化性質影響的研究結果表明，施用BGA土壤調理劑具有改善鹽堿土壤物理性質的作用，主要表現在土壤水含量的提高等。但本研究中施用不同量土壤調理劑的3個處理與CK的土壤水含率差異并不顯著，與前人的試驗結果（趙文英等，2011；常彥莉，2015）略有不同，其原因可能與本研究中試驗地前兩年用于噴滴灌水分處理試驗，從而導致土壤中初始水含量不同有關。然而影響土壤水含率的因素很多，導致施用調理劑量為1500和2250 kg/ha的兩個處理土壤水含率下降的具體原因有待進一步探究。

李建平等（2012）研究表明，“免深耕”土壤調理劑對改善煙田土壤物理性狀有較明顯的效果，土壤團粒結構得到改善，透氣性增強。本研究結果也表明，施用土壤調理劑的各處理均能增加土壤的孔隙度，降低土壤固相比例，增加氣相比例，其中以施用土壤調理劑2250 kg/ha的效果最佳，與李建平等（2012）的研究結果一致，說明土壤調理劑對改善木薯連作土壤理化性狀有較明顯的效果，使土壤團粒結構得到改善，使其變得疏松多孔，有效地增加了土壤的透氣度、改善了土壤結構，有利于木薯植株根系的生長。

3. 2 不同用量土壤調理劑對土壤化學性狀的影響

土壤調理劑是用于改善土壤的物理和（或）化學性及（或）其生物活性的物料，很多研究報道施用土壤調理劑有增加土壤堿解氮、有效磷含量的趨勢（魏莎等，2010；陳裕興等，2013）。本研究結果表明，施用土壤調理劑不同用量均能增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量，對比不施用調理劑，土壤各項養分含量均有所上升。說明施用土壤調理劑能提高土壤養分的有效性，與前人在切花菊（魏莎等，2010）和水稻（陳裕興等，2013）上的研究結果相似。其原因可能是施用土壤調理劑后改善了土壤物理性狀，從而改善了土壤生態環境，加速了有機質的分解及養分的釋放（楊振超等，2005）。

3. 3 不同用量土壤調理劑對木薯產量及性狀的影響

產量是木薯栽培的最終目標。構成木薯塊根產量的主要因素是木薯塊根數、塊根重、塊根長和塊根粗。本研究結果顯示，各處理對塊根粗的增加量均不顯著，土壤調理劑的施用量為1500和2250 kg/ha均能顯著增加木薯塊根長及單株塊根重，從而提高塊根產量，而土壤調理劑的施用量為750 kg/ha也能增加木薯單株塊根數、塊根長及單株塊根重，但增加效果不顯著，因此增產效果不明顯。劉仁根等（2012）和林萱等（2013）研究認為，與不施肥處理相比，施用復合肥和土壤調理劑均能在不同程度上增加木薯塊根產量，與本研究結果一致；前人在大棚西葫蘆（楊旭等，2008）、水稻等（陳裕興等，2013）方面的研究也得出相似的增產效果。

4 結論

土壤調理劑可改善土壤物理性狀，促進土壤養分有效化，促進木薯塊根伸長增粗，增產效果明顯。其中，施用量為1500和2250 kg/ha的處理效果相對較優。由此可見，施用土壤調理劑在廣西木薯生產上具有一定的推廣價值。

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（責任編輯 鄧慧靈）