復合肥與商品有機肥配施對甘薯產量與品質的影響

丁 健，武小平，郭建芳，賈新宇

（山西省農業大學玉米研究所，山西忻州 034099）

0 引言

甘薯是我國重要的糧食、工業原料作物，許多地區將其列為高效特色的大健康產業和扶貧優勢作物，為旋花科一年生或多年生草本塊根植物。俗稱地瓜、番薯、紅苕等，由塊根、莖葉等部分組成。甘薯起源于美洲，是我國種植的傳統作物，甘薯中含有豐富的維生素、氨基酸、微量元素等，對人體有重要防病保健功能，聯合國糧農組織推薦甘薯是營養全面的食物來源，由于其所含特殊的黏多糖，可提高人體的免疫力，并且其豐富的營養價值及特殊的風味，深受全球消費者的歡迎，在全球范圍內被用于人類食品及動物飼料，同時甘薯還可用于淀粉及衍生物的開發、副食品加工和飼料行業，作為能源以及工業原料作物被廣泛使用，既是重要的糧食作物，又是重要的經濟作物和工業原料作物。

聯合國糧農組織（FAO）統計數據顯示，2018年我國甘薯種植總面積為237.93×104hm2，占世界種植面積的29.0%，是世界上最大的甘薯生產和消費國（FAO，2018）。山西甘薯種植面積約有6.67萬hm2，自明清之際大規模種植以來后逐漸成為重要的補充性糧食，是農民增收的重要作物。

施肥是農業生產里面非常重要的生產資料，化肥不僅保證了糧食的數量，還提高了農產品的品質，全球有一半的糧食來自化肥的使用，中國的糧食增產超過50%是來自化肥使用的結果，從21世紀開始，化肥生產的總量跟使用的總量成了全世界的第一名，是我國糧食安全非常重要的保障，在糧食增產里面做出了突出的貢獻。近年來甘薯市場需求旺盛，鮮食消費增加，加工利用穩定，種植農戶為了提高甘薯產量，盲目施肥和過量施肥現象成了普遍現象，研究表面長期過量施用化肥不僅會浪費肥料，由于化肥品種相對單一、氮肥磷肥不合理使用、中微量元素缺乏的問題尚未解決，導致土壤肥力下降、土壤結構變差、農產品品質低下、病蟲害災害增多等弊端，近年來，隨著倡導生態農業發展，農業農村部實行了化肥農藥減量增效的行動，科學施肥理念不斷強化，我國農田有機肥的施用比例正在逐步上升，歐盟的經驗，農田的養分有一半應該來自有機肥，我們現在只有20%左右來自有機肥，有機肥料所含的養分比較全面，肥效穩定而持久，除了氮磷鉀外，還有大量有機質，如纖維素、半纖維素、脂肪、蛋白質、氨基酸及腐植酸等，還有鈣、鎂、硫及微量元素等各種礦質養分，營養全面，但不溶于水，分解緩慢，屬于緩釋肥。不但含有豐富的有機質和各種大中微量營養元素，而且含有一些能刺激根系生長的物質以及各種有益土壤微生物。

研究指出，有機肥和化肥配施可顯著提高甘薯葉片葉綠素含量和光合速率，但對產量的增產效應因品種和土質等不同而存在差異；桑文等研究表明，有機肥與無機肥相結合不僅能夠促進番茄吸收土壤養分，提高肥料利用率以及增產提質，還能夠營造良好的土壤微環境。近年來，增施有機肥作為政府推廣的一項重要化肥減量增效技術，對甘薯有機肥替代部分化肥的相關研究成了學者們研究的熱點。

本試驗選擇在甘薯種植中施用復合肥的基礎上配施不同有機肥，探究在旱作條件下對當地甘薯生長、產量及品質的影響，為促進甘薯產業提質增效栽培綠色發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年5～9月份在山西省忻州市忻府區旭來街街道前秦村進行。該區屬于溫帶大陸性半干旱季風氣候，四季分明，是中國著名的小雜糧王國，是中國糧食行業協會命名的全國唯一的“中國雜糧之都”。年均降水量在400～500 mm，降水集中于7～9月份，年平均氣溫5～8℃。全年平均日照時間超過2 700 h，無霜期平均167.1天，≥10℃年有效積溫為3 050～3 490℃。試驗地為丘陵地區地勢高爽、土層深厚、土壤疏松、質地輕壤偏砂，土壤類型為栗鈣土，耕層土壤的堿解氮為33.98 mg/kg，有效磷為9.38 mg/kg，速效鉀為112.7 mg/kg，pH值為8.1。

1.2 試驗材料

供試甘薯品種：秦薯5號。供試肥料：紅色勁典復合肥（N-P2O5-K2O：25-10-5）由山西農業大學玉米研究所試驗場統一采購；全營養水溶肥（N+P2O5+K2O≥20%），沃夫特珍菌沃微生物菌劑（有效活菌數≥5.0億/g），復合雞糞均為當地農資公司購買。

1.3 試驗設計

T1（CK）：當地常規施肥（復合肥600 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T2：當地常規施肥（復合肥600 kg/hm2）+施用全營養水溶肥（固體產品450 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T3：當地常規施肥（復合肥600 kg/hm2）+施用沃夫特珍菌沃微生物菌劑（1 200 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

T4：當地常規施肥（復合肥600 kg/hm2）+施用商品雞糞（22 500 kg/hm2），起壟前撒施或壟上開溝撒施（拌土后再移栽）。

試驗于2022年5月19日完成起壟栽插，采用起壟種植方式。壟距1 m，每壟種植1行，人工栽插，株距為33 cm。起壟前灌溉一次底墑水，試驗過程中各處理除施肥不同外，其他任何田間操作管理如整地、栽培、灌溉、病蟲害防治等均按當地習慣進行，收獲時間為2022年9月28日。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 甘薯產量及農藝性狀測定。計算T/R（地上部莖葉鮮質量與地下部塊根質量之比），在移栽后60、80、100天及收獲時（132天）對地上部莖葉和地下部塊根分別稱取鮮重；收獲時每個小區沿壟選取10 m的甘薯將塊根全部挖出，稱取鮮薯重量，并折算成每公頃產量；留取塊根鮮樣測定塊根品質指標。

1.4.2 甘薯品質的測定。甘薯品質測定主要由山西博奧信元生物科技有限公司承擔。

1.5 數據分析

試驗數據采用Excel 2016處理數據、繪制表格，天PS軟件進行統計分析和差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同肥料配合施用對甘薯產量的影響

從圖1可以看出，復合肥配施商品有機肥對鮮薯產量都有增產效果，相對于對照T1單施復合肥增產幅度為14.23%～52.21%，差異達到顯著水平，T3的平均鮮薯產量最高（19 264.875 kg/hm2），說明在施用復合肥的基礎上配施微生物菌劑、復合雞糞、全營養水溶肥均能明顯提高甘薯產量。

圖1 不同肥料配合施用對甘薯生物量的影響（產量kg/hm2）

2.2 不同肥料配合施用不同生育期對甘薯T/R值的影響

T/R值表示甘薯地上部和地下部生物量的累積，是反映甘薯生長過程中源庫關系的重要指標。從圖2可看，各個處理間T/R值變化不一樣，在甘薯生長初期60天，不同肥料配比處理均有利于甘薯地上部的生長，但均隨生育期延長而降低，表面甘薯地上部的光合物質逐步向地下部轉移，提高了產量。其中T2降幅最快，結果表明，在施用復合肥的基礎上配施微生物菌劑、復合雞糞、硫酸鉀、全營養水溶肥有利于甘薯的地上部和地下部薯塊的協同發展，能促進薯塊的物質積累，進而達到增產的目的。

圖2 不同肥料配合施用不同生育期對甘薯T/R值的影響

2.3 不同肥料配合施用對甘薯可溶性糖、蛋白質和淀粉的影響

從表1看出，與對照T1單施復合肥相比微生物菌劑、復合雞糞、全營養水溶肥與復合肥配施均提高了甘薯中可溶性糖、蛋白質、淀粉的含量。綜合比較不同施肥處理，復合肥配施復合雞糞種植的甘薯的可溶性糖和淀粉含量都高于其他3個配施處理，薯塊的食用品質均有所提高。

表1 不同肥料配施甘薯品質檢測

3 結論

有機肥的合理施用將改善土壤質量，培育地力，土壤肥力作為決定甘薯生長的關鍵因素，其對甘薯產量和質量具有重要影響。復合肥可以高效快速供應養分、容易被甘薯吸收，而有機肥的養分是緩慢釋放的，能夠平衡營養，提高成效，減少肥料損失和浪費。在不同量有機肥試驗中發現，有機肥可以促進養分的均衡，增強甘薯的抗性，有助于甘薯產量的形成，顯著地改善甘薯的品質。在施用復合肥的基礎上配施微生物菌劑、復合雞糞、全營養水溶肥等商品有機肥，均能降低甘薯T/R值，促進甘薯薯塊的形成，提高甘薯產量，較當地常規施用復合肥增產14.23%～52.21%。

當前諸多的研究均以可溶性糖和蛋白質含量高低衡量薯塊品質，傳統經驗栽培鮮食甘薯施用有機肥可改善品質。微生物菌劑、復合雞糞、全營養水溶肥等商品有機肥與復合肥配施能協調養分平衡供應，滿足甘薯生長需求，提高塊根淀粉等含量，改善甘薯品質。在甘薯生產中增加有機肥的使用，提高養分的效率是提高甘薯產量和品質的有效措施。該試驗結果可為本地區甘薯旱作生產減肥提質增效栽培提供指導依據。