基于“3414”試驗的臨薯2號紫薯施肥效應與最佳施肥量研究

李培習，王 萍，袁 擎，宋麗花，張衛華

（1.臨沭縣農業農村局，山東 臨沭 276700；2.山東華贊農產品有限公司，山東 臨沭 276700）

紫甘薯是一種兼具糧食作物、經濟作物和藥用作物特性于一身的重要作物，當前全國種植面積約為18.5萬hm。山東臨沂市是甘薯的傳統主產區，種植面積穩定在5.33萬hm，占全省種植面積的21.3%。臨薯2號是臨沂市農業科學院以優良品系6-4-51為母本，經授粉雜交，通過多代鑒定試驗選育而成的紫色食用型甘薯新品種。該品種具有產量高、品質好、抗病能力強、適應性廣、增產潛力大等特點。為加快臨薯2號紫薯新品種的種植推廣，促進臨薯2號高產、優質栽培和產業化發展，提高薯農的種植收益，特開展本試驗，擬建臨薯2號紫薯施用氮磷鉀施肥模型，以尋求最佳經濟施肥量，為品種示范推廣中的科學施肥提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在山東省臨沭縣玉山鎮唐嶺村寶洋家庭農場紅薯種植基地，當地屬暖溫帶季風區半濕潤大陸氣候，四季分明，雨熱同期，光照充足，年平均日照2 459 h，年平均氣溫12.7 ℃，無霜期220 d，年降水量861.6 mL。試驗地前茬作物為冬小麥。供試土壤質地為中壤土，地力偏好，基礎理化性質為：pH值6.27，含有機質12.79 g/kg、堿解氮109 mg/kg、速效磷24.3 mg/kg、速效鉀96 mg/kg。

1.2 試驗材料

尿素（含N 46%），安陽中盈化肥有限公司生產；過磷酸鈣（含PO12%），湖北三寧化工股份有限公司生產；硫酸鉀（含KO 50%），中農舜天生態肥業有限公司生產。臨薯2號薯苗由山東華贊農產品有限公司提供。

1.3 試驗設計

采用“3414”完全試驗方案，即設N、P、K 3個因素、4個水平，共14個處理。0水平指不施肥，2水平指當地推薦施肥量，1水平＝2水平×0.5（即不足施肥水平），3水平＝2水平×1.5（即過量施肥水平）。小區面積40 m（10 m×4 m），每個小區栽5行，行距0.8 m，不設重復，各處理小區在田間隨機排列。各處理具體施肥量見表1，處理6（NPK）為《2017年山東省甘薯生產技術指導意見》推薦的施肥量。

1.4 試驗方法

2020年6月25日，整地施肥后插秧，肥料均在整地前一次性施入，機械起壟，壟高25 cm，壟距80 cm，株距25 cm。各小區田間管理措施同常規。收獲期為10月16日，生育期共計110 d。

1.5 測產與統計

對各處理小區全收單獨計產，統計鮮薯產量，并折算成667 m產量。運用農業農村部種植業管理司提供的“測土配方施肥數據管理系統”中的“3414數據分析”系統工具進行數據分析處理，計算相對產量和相對減產量。相對產量＝處理產量/NPK水平產量×100%；相對減產量＝1－相對產量。根據“相對產量低于50%的土壤養分為極低，50%～75%為低，75%～95%為中等，大于95%為豐富”的原則對土壤養分進行缺素產量效果分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對產量的影響

由表1可知，不同氮、磷、鉀肥用量之間產量變化較大，基礎肥力區（NPK）667 m紫薯產量最低，只有984.5 kg，缺氮區、缺磷區、缺鉀區（NPK、NPK、NPK）3個處理的667 m產量分別為1 301.0、1 900.5、1 489.5 kg。說明試驗地所在區域需重視合理施用氮、鉀肥。

隨著氮、磷、鉀肥施用量的提高，產量逐漸增加（表1），富磷區（NPK）667 m產量最高，為2 390.5 kg，而超過一定量時還會出現負效應現象，如富氮區（NPK）產量則不及推薦施肥處理（NPK），為2 141.5 kg。說明合理配施氮、磷、鉀肥對提高產量極其重要。

2.2 缺素相對產量分析

由表1還可以看出，基礎肥力區（NPK）667 m紫薯相對產量為41.2%，說明種植地塊肥力極低。缺氮區、缺磷區、缺鉀區3個處理相對減產率分別為45.50%、20.38%和37.60%，即對產量的影響大小為氮肥＞鉀肥＞磷肥。所以，適當增施氮肥和鉀肥是提高該地塊單位面積產量的重要措施。

2.3 產量回歸分析

利用測土配方施肥數據管理系統軟件中的“3414”試驗數據分析功能，對表1測產結果進行回歸分析，可得出回歸系數（表2），同時得到產量與施肥量的回歸模型，即施肥模型：Y＝b＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bX＋bXX＋bXX＋bXX，其中，Y代表甘薯667 m產量，b～b代表回歸系數，X、X、X為表1中各處理每667 m的N、PO、KO用量。最后得出回歸方程為：Y＝988.135 4＋112.721 5X－5.491 9X＋108.455 2X－14.283 7X＋23.243 8X－1.427 2X－0.966 1XX＋2.116 7XX＋3.317 3 XX。

表1 臨薯2號紫薯“3414”試驗測產結果

表2 回歸系數

回歸統計結果表明：R＝1，說明變量間的線性相關性好，標準差為69.4，說明產量與氮磷鉀施肥量之間具有顯著的回歸關系；R＝0.99，說明模型擬合值較好，所建立的回歸模型能反映實際情況。

2.4 基于施肥模型的最佳施肥量和最大施肥量

按試驗期間肥料成本純氮（N）5.00元/kg、純磷（PO）6.50元/kg、純鉀（KO）8元/kg計，收獲時紫薯收購單價1.9元/kg計，運用測土配方施肥數據管理系統分析得出，每667 m最大施肥量為N 14.82 kg、PO6.38 kg、KO 26.54 kg時，可獲得最高紫薯產量2 477.52 kg。結合施肥成本，由施肥模型可以得到，每667 m最佳經濟施肥量為N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg時，能得到最佳甘薯產量2 470.91 kg（表3）。

表3 667 m2最佳施肥量和最大施肥量分析

3 結論與討論

通過測土配方“3414”試驗，研究臨薯2號紫薯施肥量與產量之間的關系，結果表明，不同用量氮、磷、鉀肥對甘薯的產量影響較大，其中氮、鉀肥影響大，磷肥次之。通過數據分析得到的施肥模型，每667 m最佳施肥配方為N 14.15 kg、PO6.00 kg、KO 24.13 kg時，可得到最佳產量2 470.91 kg。

本研究為山東地區麥茬夏紫薯種植試驗，生長期較短，同時受天氣等因素影響，試驗結果會有偏差，若要徹底摸清臨薯2號紫薯施肥情況，還需考慮如有機質、中微量元素、不同土壤類型等因素。因此，在臨薯2號紫薯實際推廣中，應根據實際情況進行合理施肥，以達到節肥、增產、增收的目的。