鄭華 李軍 田益農(nóng) 盤歡 俞奔馳 文峰

摘 要 1989～1996年在廣西典型紅壤上進(jìn)行了肥料定位試驗(yàn)，試驗(yàn)有2個木薯品種（SC201和SC205）、15個施肥處理（包括有機(jī)肥，氮磷鉀化肥）。結(jié)果表明：不同年份和品種的木薯鮮薯產(chǎn)量差異顯著，莖葉重亦如此；SC201施用有機(jī)肥后3/8年有顯著增產(chǎn)，而SC205 有5/8年顯著增產(chǎn)。NPK的施用顯著增加鮮薯產(chǎn)量，SC201的概率6/8，SC205 7/8。且NPK施肥量能與SC201的產(chǎn)量在3/8年顯著擬合，SC205則為6/8年。莖葉重隨NPK的施用量增加呈拋物線上升趨勢，淀粉含量隨著NPK施用量增加而降低。施用氮肥在部分年份（SC201，5/8年；SC205 8/8年）顯著提高產(chǎn)量，且產(chǎn)量與施氮量能在部分年份用拋物線顯著擬合（SC201，5/8年；SC205 3/8年）。莖葉重隨施氮量增加而顯著增加；施用磷肥對SC201在3/8年有增產(chǎn)效果，對SC205在5/8年有顯著增產(chǎn)。鉀肥對2個品種的鮮薯產(chǎn)量僅2/8年有顯著增產(chǎn)；但分別在3/4年顯著提高了莖葉重。說明氮在大部分年份能顯著增加鮮薯產(chǎn)量和莖葉重，氮是典型紅壤木薯產(chǎn)量的第一限制因子；鉀肥能提高莖葉重，施磷比施鉀對SC205在更多年份能顯著增產(chǎn)；SC201莖葉重、鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量比SC205高；SC205比SC201需要更多的肥料，但是獲得更小的產(chǎn)量。因此，木薯施肥應(yīng)考慮品種差異，推薦的施肥量為50%（50∶25∶50 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O）的推薦施肥量+5 t/hm2的有機(jī)肥（豬糞）；純施化肥時，推薦SC201和SC205的施肥量分別為124∶62∶124，161.6∶50∶100 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O。

關(guān)鍵詞 定位試驗(yàn) ；化肥 ；有機(jī)肥 ；木薯品種 ；施肥量

分類號 S141.2，S143，S533 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.02.004

Comprehensive Analysis of a Long-term Fertilizer Trial

from 1989 to 1996 in Typical Red Soil in Guangxi

ZHENG Hua1，2） LI Jun1，2） TIAN Yinong1，2） PAN Huan1，2） YU Benchi1，2） WEN Feng1，2）

（1 Guangxi Institute of Subtropical Crops， Nanning， Guangxi 530001

2 Guangxi Institute of Cassava， Nanning， Guangxi 530001）

Abstract A long-term fertilizer trial on cassava from 1989-1996， including 2 cassava varieties （SC201 and SC205） and 15 fertilization treatments （chemical fertilizers and farmyard manure）， to provide scientific basis for cassava fertilizing. Results showed that cassava yields and weight of shoot were both significantly different among years and cassava cultivars， respectively. The cassava yield of SC201 and SC205 increased significantly in 3/8 and 5/8 years， respectively， with the application of farmyard manure （FYM）. Cassava yields were significantly improved， in most of the observed years （SC201 6/8， SC205 7/8）， after NPK fertilizers were applied with the proportionate quantity according to the "suggested NPK fertilization"， which is 100∶50∶100 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O. The correlation of cassava yields and the NPK fertilizing amount could be fit with parabolic equation in 3/8 years and 6/8 years for SC201 and SC205， respectively. The shoot weight increased following a parabolic curve with the increase of NPK fertilization， while the starch content decreased. N fertilizer increased cassava yields in most of the years （5/8 and 8/8 years for SC201 and SC205， respectively）. And quantity of N fertilizers and cassava yields could be fit with parabolic equation in 5/8 and 3/8 years for SC201 and SC205， respectively. The shoot weight was increased with N fertilizer applied. P fertilizers increased the yield of SC201 and SC205 in 3/8 and 5/8 years， respectively. The K fertilization increased the cassava yield of both varieties in 2/8 years， respectively， but significantly increased shoot weight in 3/4 years for each variety， respectively. Cassava yield and shoot weight was increased by N fertilization， N is the first limiting factor to cassava yield in the typical red soil； K fertilization can also increase shoot weight. Application of P fertilizer could increase the yield of SC205 in more years than K fertilizer. The shoot weight， yield， starch yield of SC201 was higher than those of SC205. Fewer yields were produced by SC205 than SC201， with more fertilization needed. Thus， variety should be considered in cassava fertilization. The optimum fertilization in this long-term trial was 50% （50∶25∶50 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O） of the "suggested NPK fertilization" + 5 t/hm2 of FYM （pig manure）. The NPK application for SC201 and SC205 was 124∶62∶124 and 161.6∶50∶100 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O respectively， if there were only chemical fertilizers to be applied.

Keywords fertilization trial ； chemical fertilizers ； farmyard manure ； cassava variety ； fertilizing amount

木薯是中國南方重要的塊根作物，2013年種植面積達(dá)到285 700 hm2，產(chǎn)量4 599 500 t，（FAOSTAT，http：//faostat3.fao.org/download/Q/QC/E）。中國的木薯種植主要分布在廣西、廣東、海南、福建、云南等熱帶、亞熱帶省區(qū)。其中廣西是中國最大的木薯產(chǎn)區(qū)，約占全國總產(chǎn)的60%～70%。目前種植木薯較少施肥或施肥不當(dāng)，造成了土壤理化性質(zhì)惡化、肥力下降，是造成木薯單產(chǎn)不高的主要原因。因此，合理施肥，保持和提高土壤肥力是提高木薯產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)和途徑。

肥料長期定位試驗(yàn)以其信息量豐富、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，解釋力強(qiáng)等優(yōu)勢，具有不可比擬優(yōu)點(diǎn)[1]，一直受到農(nóng)業(yè)學(xué)家的重視。通過長期定位施肥研究[2]，能克服年份間氣候差異對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響，能明確施肥制度對作物生長的影響，是推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究的重要手段。世界上最早的長期定位試驗(yàn)是1843年的Lawes在英國洛桑開始的，距今已有170多年的歷史。因此，木薯的肥料長期定位試驗(yàn)?zāi)転橹笇?dǎo)木薯合理施肥提供科學(xué)指導(dǎo)。

據(jù)不完全統(tǒng)計，亞洲進(jìn)行了一些木薯肥效的長期定位試驗(yàn)，并得到了一些有意義的結(jié)論。泰國在1975和1996年啟動了3個長期定位試驗(yàn)[3]。越南自1990始開展了2個肥料長期定位試驗(yàn)[4]。印度的中央塊根作物研究所（The Central Tuber Crops Research Institute， CTCRI）從1977年始開展了一個長期定位試驗(yàn)，研究有機(jī)肥和化肥對土壤肥力和木薯產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)分3個階段，1977～1990、1990～2003、2004～2008年[5]。印度尼西亞開展了4個長期定位試驗(yàn)[6]：起止年限分別為1987～1997、1988～1995、1991～1994、1991～2006。

國內(nèi)也開展了一些肥料長期定位研究。1992～1995中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場花崗巖磚紅壤開展了木薯肥料長期定位試驗(yàn)[7-9]。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所（UCRI）也與CIAT合作開展了長期定位試驗(yàn)[10-11]。

1989年，廣西亞熱帶作物研究所與國際熱帶農(nóng)業(yè)中心合作進(jìn)行長期定位施肥研究。部分結(jié)果已有所報道，如Zhang等[12]展示該試驗(yàn)1995年的產(chǎn)量結(jié)果；Howeler[13-14]對該試驗(yàn)作了統(tǒng)計，并展示了部分處理（N0P0K0，N0P2K2，N2P0K2，N2P2K0，N2P2K2）土壤交換性鉀和速效磷與產(chǎn)量的關(guān)系。Tian等[11]初步總結(jié)了該試驗(yàn)1989～1992年的結(jié)果。筆者綜合整理了該試驗(yàn)1989～1996年的結(jié)果，為典型紅壤的長期種植木薯的施肥提供重要依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所基地（N22°54′02.58″，E108°20′05.65″）。試驗(yàn)地土壤為紅壤。試驗(yàn)地土壤粉砂粒（silt）、粘粒（clay）、沙粒（sand）的含量分別為44.9%、28.3%、26.7%，質(zhì)地為粘壤土（clay loam）。最初肥力數(shù)據(jù)遺失，但試驗(yàn)第一年收獲后土壤養(yǎng)分見表 1，另外，N0P0K0處理的土壤Zn、Mn、Cu、Fe、B分別為1.15、5.8、0.69、50.0、0.48 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)?zāi)晗逓?989～1996年。試驗(yàn)因素包括品種和肥料，采用全面試驗(yàn)設(shè)計，共32個處理，其中品種為華南205（SC205）和華南201（SC201），肥料有16個處理，其編號和處理名稱分別為：（1）N0P0K0，（2）N0P2K2，（3）N1P2K2，（4）N2P2K2，（5）N3P2K2，（6）N2P0K2，（7）N2P1K2，（8）N2P3K2，（9）N2P2K0，（10）N2P2K1，（11）N2P2K3，（12）N3P3K3，（13）N1P1K1，（14）N2P2K2，（15）N1P1K1+5 t FYM，（16）N1P1K1+10 t FYM。其中N1=50 kg N/hm2，N2=100 kg N/hm2，N3=200 kg N/hm2，P1=25 kg P2O5/hm2，P2=50 kg P2O5/hm2，P3=100 kg P2O5/hm2，K1=50 kg K2O/hm2，K2=100 kg K2O/hm2，K3=200 kg K2O/hm2，F(xiàn)YM為有機(jī)肥（farm yard manure），5 t FYM為5 t/hm2的有機(jī)肥，10 t FYM為10 t/hm2的有機(jī)肥。肥料處理中（4）和（14）為相同處理N2P2K2，該施肥量為木薯的推薦施肥量（N∶P2O5∶K2O= 100∶50∶100，下文同），在試驗(yàn)中按不同處理對待，但在本文的分析中合并。

試驗(yàn)中氮肥為尿素（含N≥46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5≥15%），鉀肥為氯化鉀（含K2O≥60%），有機(jī)肥為堆肥豬糞。

每個小區(qū)6×6=36株，株行距 90 cm×90 cm。小區(qū)采樣隨機(jī)區(qū)組排列，4個重復(fù)。木薯種植方式：立式種植。田間管理按常規(guī)管理。

1.2.2 分析測定

試驗(yàn)每年1-2月選取中間3×4株測定鮮薯產(chǎn)量（記為前一年生長季的產(chǎn)量），1992～1995年測定莖葉重（即地上部重），1991、1992、1993、1995測定淀粉含量。

淀粉采用雷蒙稱比重計法測定，淀粉產(chǎn)量=鮮薯產(chǎn)量×淀粉含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理用SPSS STATISTICS 19.0分析。整體方差分析采用一般線性模型-多變量進(jìn)行分析，單因素方差分析采用ANOVA法，多重比較采用新復(fù)極差法（SSR），兩兩間比較采用LSD法，若SSR和LSD的檢驗(yàn)結(jié)果沖突，采用LSD法的結(jié)果。

各指標(biāo)與施肥量的曲線擬合采用一元二次方程擬合（即拋物線，y=ax2+bx+c），在曲線開口向下時（a<0），計算得到該曲線的最高點(diǎn)的y和x，分別用于表示最高產(chǎn)量和最高產(chǎn)量的施肥量。

2 結(jié)果與分析

2.1 整體方差分析

多因素方差分析結(jié)果（限于篇幅，圖表略）表明，年份、品種、施肥處理對鮮薯產(chǎn)量、莖葉重、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量均有顯著影響（p<0.05）。年份×品種（即二者的交互作用）對各指標(biāo)達(dá)到了顯著水平。年份施肥處理對莖葉重影響不顯著，而對鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量影響顯著。品種×施肥對鮮薯產(chǎn)量、莖葉重和淀粉產(chǎn)量影響顯著。年份×品種×施肥對鮮薯產(chǎn)量有顯著影響，對其它3個指標(biāo)沒有顯著影響。

將相同施肥處理的多年結(jié)果進(jìn)行方差分析，得到的結(jié)果（表 2，表3有部分結(jié)果，其它略）是：SC201的N2P2K2，N1P1K1+5 t FYM，N2P2K1，N2P1K2，N2P2K3，N1P2K2[產(chǎn)量為（22.35±5.34）t/hm2～（24.14±2.55 ）t/hm2]均顯著高于[N0P0K0（17.11±4.26）t/hm2]和N0P2K2[（15.59±3.34）t/hm2]。SC205的N3P3K3[（21.18±5.53）t/hm2]和N3P2K2[（22.12±6.30）t/hm2]顯著高于N0P0K0[（15.09±5.09）t/hm2]、N0P2K2[（12.13±2.72）t/hm2]，表明缺氮處理產(chǎn)量低。

2.2 年份和品種間的差異

不同年份的相同品種鮮薯產(chǎn)量和莖葉重差異顯著。SC205的鮮薯產(chǎn)量在各年份的平均值為（13.85±3.00）～（25.00±4.75）t/hm2，其大小排序?yàn)?994>1989>1991≈1995>1990≈1993>1996≈1992（“>”表示顯著高于，“≈”表示差異不顯著，下同）。SC201在1989和1994年產(chǎn)量最高，分別為（26.32±4.72）和（25.65±5.05）t/hm2，其次為1995、1991、1993，再次為1996年，最小為1992年的（16.49±3.26）和1990年（16.38±4.09）t/hm2。

莖葉重年份差異顯著。SC205莖葉重1994年最高，為（20.34±7.38）t/hm2（圖 1）， 1995年次之，（17.91±7.12）t/hm2；再次為1992和1993年，分別為（14.71±4.54）和（14.69±5.80）t/hm2。SC201在1994年最高，為（29.21±10.95）t/hm2，其次為1995年和1993年，分別為（23.04±9.35）和（21.00±7.93）t/hm2，1992年最低為（17.36±5.81）t/hm2。

淀粉含量年份差異顯著，1991、1992、1993、1995依次顯著升高，2個品種的平均值在各年份分別為（26.6±1.6）%、（27.3±2.4）%、（29.2±1.2）%、（30.2±2.2）%（圖表略）。且2個品種趨勢一致。

而相同年份2個品種在1989、1992、1993、1995和1996年的鮮薯產(chǎn)量均達(dá)到顯著水平（圖1），其中1989年有4個施肥處理的2個品種達(dá)到了顯著差異，編號為2、4、15、16；1992年5個，編號分別為2、6、7、10、13；1993年為7個，編號為1、4、9、10、11、13、15；1994年只有2個，編號為6、12，該年SC201整體和SC205鮮薯產(chǎn)量無顯著差異；1995年有4個，編號為2、4、7、15；1996年有8個，編號為1、2、4、6、7、9、10、13。且均為SC201產(chǎn)量大于SC205。所觀測的1992～1995年莖葉重均為SC201大于SC205。

另外，1992年SC201淀粉含量[（28.2±1.8）%，圖表略]和淀粉產(chǎn)量[（4 644.1±974.2）kg/hm2]均極顯著（p=0.000）高于SC205[（26.4±2.5）%，（3 651.3±799.5）kg/hm2]，1993年SC201淀粉產(chǎn)量[（6 513.4±1 274.4）kg/hm2]極顯著高于（p=0.000）SC205[（5 130.6±1 303.5）kg/hm2]，1995年SC201淀粉產(chǎn)量[（7 046.2±1 526.8）kg/hm2]也顯著高于（p=0.013）SC205 [（6 315.7±1 653.5）kg/hm2]。

2.3 有機(jī)肥肥效

為了探討有機(jī)肥肥效，分析了5個處理：N0P0K0，N1P1K1， N1P1K1+5t FYM，N1P1K1+10 t FYM，N2P2K2。表2為5個處理在不同年份和不同品種下的部分結(jié)果。整體來看，SC201的有機(jī)肥增產(chǎn)不顯著，但在1990，1991，1995年的有機(jī)肥有顯著的增產(chǎn)作用；而SC205的有機(jī)肥增產(chǎn)顯著：SC205在1990，1992，1993，1994，1995有顯著的增產(chǎn)作用。1989年第一年試驗(yàn)，1989的SC201，N1P1K1+有機(jī)肥與N1P1K1相比沒有顯著增產(chǎn)。

為了考察有機(jī)肥能否替代50%的化肥，有機(jī)肥肥效顯著的年份和品種均表現(xiàn)為施用50%化肥+有機(jī)肥的處理的產(chǎn)量比N2P2K2略高?？梢娫谶@些年份和品種，有機(jī)肥能替代50%的化肥。但2個有機(jī)肥的施用量的肥效差異并不顯著，基于節(jié)約成本的角度考慮，筆者認(rèn)為最佳的有機(jī)肥施肥量為5 t/hm2。

2.4 NPK整體肥效

分析NPK整體（下文簡稱NPK）肥效采用的處理是N0P0K0，N1P1K1，N2P2K2，N3P3K3。各處理的施肥量與推薦施肥量的倍數(shù)分別為0、0.5、1、2，文后以此倍數(shù)代替施肥量。

在試驗(yàn)?zāi)攴荩琋PK對SC201的鮮薯產(chǎn)量的增產(chǎn)效果有6/8年達(dá)到了顯著水平（表3），只有1993年和1994年NPK肥效不顯著；NPK對SC205的鮮薯產(chǎn)量的增產(chǎn)效果有7/8年達(dá)到了顯著水平，僅1989年NPK肥效不顯著。NPK施肥量與鮮薯產(chǎn)量的一元二次方程擬合結(jié)果表明，SC201的鮮薯產(chǎn)量在1990，1994，1995年能顯著擬合（R2>0.95，p<0.05），SC205在1990、1991、1992、1993、1995、1996能顯著擬合（表4）。通過曲線計算得出SC201多年的最高產(chǎn)量范圍為17.29～26.21 t/hm2，平均值為23.23 t/hm2，最高產(chǎn)量的NPK的施肥量范圍為0.99～1.54，平均值為1.24。SC205的最高產(chǎn)量范圍為15.72～25.81 t/hm2，平均值為20.65 t/hm2（剔除1990年x=3.70，y=24.63，施肥量過大，不合邏輯），最高產(chǎn)量的施肥量范圍為1.28～3.70，平均值為1.88； SC205需要更多的肥料，但產(chǎn)量反而更低。經(jīng)t檢驗(yàn)，2個品種的適宜施肥量的差異并不顯著（p>0.05）。實(shí)測的SC201多年平均產(chǎn)量最高的處理為N2P2K2，SC205為N3P3K3（圖表略），與曲線擬合計算得到的結(jié)果接近。

在觀測的4個年份，莖葉重對NPK的響應(yīng)都達(dá)到了顯著水平（圖2）。且基本表現(xiàn)為隨著施肥量增加，莖葉重顯著增加，二者的關(guān)系可以用一元二次方程較好擬合，基本達(dá)到了顯著水平（p<0.05）或者極顯著水平（p<0.01），除了1995年的SC205。說明木薯莖葉重對NPK施肥量的響應(yīng)更有規(guī)律。

所觀測年份，NPK對淀粉含量的影響均達(dá)到了顯著水平（表3），且基本隨著施肥量的增高，淀粉含量降低，且二者的這種關(guān)系基本都能用一元二次方程顯著擬合（1993年SC205除外，表4）。

SC201在1991和1995年的淀粉產(chǎn)量在施用NPK后顯著增加（表3），SC205在1993年和1995年也有顯著增產(chǎn)。淀粉產(chǎn)量與NPK施肥量的一元二次方程擬合結(jié)果表明（表4），SC201在1992，1995年達(dá)到了顯著，SC205在1991，1992，1995達(dá)到了顯著。

2.5 氮肥肥效

考察氮肥肥效采用了4個處理：N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2。表 5看出，所有年份均表現(xiàn)為施氮處理比不施氮處理鮮薯產(chǎn)量高。方差分析結(jié)果表明：SC201鮮薯產(chǎn)量有6/8年有顯著增產(chǎn)，僅1989，1996年不顯著。1989年各處理產(chǎn)量均較高，N0P2K2最低，為（25.83±4.49）t/hm2，與N3P2K2[（26.80±7.15）t/hm2）]相當(dāng)，最高為N1P2K2[（31.17±6.53）t/hm2]，但整體差異不顯著?？赡苁怯捎?989年第一年試驗(yàn)，土壤并不缺氮，導(dǎo)致氮肥肥效不顯著。而1996年N肥對鮮薯產(chǎn)量有一定的效果，N0P2K2最小，為（16.08±4.23）t/hm2，N2P2K2最大，為（20.94±3.91）t/hm2，也有一定的增產(chǎn)，但方差分析結(jié)果表明，整體差異并不顯著。僅有兩年施氮>0的處理間的鮮薯產(chǎn)量差異達(dá)到了顯著：1992年N1P2K2顯著高于N2P2K2和N3P2K2；1993年N3P2K2顯著高于N1P2K2。

SC205在所有試驗(yàn)?zāi)攴莸牡蕦︴r薯產(chǎn)量的肥效均達(dá)到了顯著水平，且均表現(xiàn)為顯著增產(chǎn)。不同的施氮量的產(chǎn)量也有顯著差異，1991年N1P2K2產(chǎn)量顯著高于N3P2K2，1993年N3P2K2顯著高于N1P2K2和N2P2K2，1995年N3P2K2顯著高于N2P2K2和N1P2K2。說明在不同年份考察氮肥肥效，僅靠施肥（N2P2K2）與不施肥（N0P2K2）的比較并不能得出完全正確的結(jié)論，多幾個施氮處理，才能較為全面地反應(yīng)施肥水平與產(chǎn)量的關(guān)系，得到最優(yōu)施氮量。

SC201有5/8年的氮肥施用量與產(chǎn)量的關(guān)系擬合達(dá)到顯著水平，SC205僅3/8年（表4）。SC201的平均最高產(chǎn)量為（22.8±4.3）t/hm2，最高產(chǎn)量對應(yīng)的N施用量平均為（131.1±22.8）kg/hm2；SC205的這2個值分別為（22.5±7.6）t/hm2和（161.6±25.4）kg/hm2。但SC201和SC205的最高產(chǎn)量和最高產(chǎn)量對應(yīng)的N施用量的差異均不顯著（p>0.05）。

氮的施用量對莖葉重的影響顯著。各觀測年份（1992～1995）2個品種的莖葉重均隨施氮量增加顯著增加，而且均能用一元二次方程顯著擬合（圖2）。說明莖葉重對氮肥的響應(yīng)比鮮薯產(chǎn)量更有規(guī)律。

氮肥對淀粉含量的影響在1991年SC201，1991年SC205和1992年SC205達(dá)到了顯著（表5），1991年SC201和SC205基本表現(xiàn)為淀粉含量隨施氮量增加逐漸降低，1992年SC205則表現(xiàn)為先增后降。1991、1993和1995年SC201淀粉含量與氮肥施用量的曲線擬合也顯著，曲線在試驗(yàn)施肥量范圍內(nèi)的走向分別為基本遞減、先升后降、先升后降，說明淀粉含量隨施肥量增加分別表現(xiàn)為逐漸減少、先增后減、先增后減，規(guī)律不一致。

氮肥對SC201淀粉產(chǎn)量的影響在3/4年（1991、1992、1993年，表5）達(dá)到了顯著，而對SC205則4/4年均達(dá)到了顯著。且1991和1993年SC205的淀粉產(chǎn)量能與施氮量進(jìn)行顯著的一元二次方程擬合（表4）。

2.6 磷肥肥效

考察磷肥肥效使用了N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2共4個處理。

僅從平均值上來看，SC201有3/8年表現(xiàn)出施磷肥比不施磷肥增產(chǎn)，SC205有7/8年如此表現(xiàn)。但方差分析結(jié)果表明：SC201的磷肥僅1991、1992年有顯著增產(chǎn)（表6）。且不同磷肥施用量之間也有顯著差異，1992年N2P1K2顯著高于N2P3K2，1995年N2P3K2顯著低于其它2個施磷處理。1995年整體方差分析結(jié)果并不顯著，但LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明，N2P1K2產(chǎn)量顯著高于N2P3K2，可見該年施用磷肥并未顯著增產(chǎn)，反而磷肥施用過多導(dǎo)致減產(chǎn)。

SC205在1992、1994、1996年3年表現(xiàn)為施用磷肥有所增產(chǎn)（表6）。且有2年不同的磷肥施用量間有顯著差異：1992年N2P1K2低于N2P2K2和N2P3K2；1996 N2P1K2低于N2P2K2和N2P3K2。另外，LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明：1993年SC205的N2P3K2產(chǎn)量顯著高于N2P0K2，其它處理兩兩間無顯著差異；SC205 1995年N2P3K2顯著高于N2P1K2，其它處理兩兩間無顯著差異。

磷肥施用量與鮮薯產(chǎn)量的一元二次方程擬合達(dá)到顯著的年份較少，SC201僅1989和1995，而SC205僅1996年（表4）。

磷肥對莖葉重僅SC205在1995年的影響顯著，說明磷肥對莖葉重的影響較?。ū?）。SC205的磷肥施用量與莖葉重的一元二次方程擬合在1992和1994年達(dá)到了顯著水平（表4）。

磷肥對淀粉含量也僅SC205在1993年達(dá)到了顯著（表6）。施磷量的差異導(dǎo)致1991年SC205的淀粉產(chǎn)量達(dá)到了顯著水平。SC201淀粉含量與施磷量在1991和1992能顯著擬合（表4），且隨著施磷量增加，淀粉含量分別逐漸增加、先降后升。SC205淀粉含量1995年能顯著擬合，且隨著施磷量增加，淀粉含量先降后升（最低點(diǎn)施磷量x=45.8 kg/hm2）。

磷肥僅顯著影響1991年SC205的淀粉產(chǎn)量（表 6），以N2P2K2最高。但曲線擬合表明，1993年SC201，1995年SC201，1991年SC205能顯著擬合，R2分別為0.968 5、0.999 5、0.979 4（表4）。曲線趨勢說明：隨著施P量增加，淀粉產(chǎn)量分別遞減、先增后降（最高點(diǎn)x=44.2 kg/hm2）、先增后降（最高點(diǎn)x=74.5 kg/hm2）。說明磷肥對淀粉產(chǎn)量的影響較小，而且淀粉產(chǎn)量隨磷肥增長的趨勢不一致。

2.7 鉀肥肥效

考察鉀肥肥效使用了N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3共4個處理。

僅從各年份和品種的平均值來看，施鉀肥導(dǎo)致鮮薯增產(chǎn)的年份和品種有1994～1996年的SC201和1990～1996年的SC205。但方差分析結(jié)果表明：SC201的鉀肥肥效僅1994、1995年達(dá)到了顯著，且鉀肥施入大于0的處理之間均沒有顯著差異（表7）。LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明：1996年SC201的N2P2K0鮮薯產(chǎn)量[（18.00±1.92）t/hm2]顯著低于N2P2K1[（25.15±1.57）t/hm2]，其它處理與這二者均無顯著差異。SC205在1990年N2P2K1鮮薯產(chǎn)量[（22.28±3.88）t/hm2]顯著高于其它3個處理[（16.63±3.90）t/hm2～（18.36±1.87）t/hm2]，且不施鉀肥產(chǎn)量最低，說明鉀肥有增產(chǎn)效果，且50 kg/hm2還達(dá)到了顯著水平。

鉀肥施用量與鮮薯產(chǎn)量能用一元二次方程曲線顯著擬合的年份和品種較少，僅1995年SC201，1991年SC205，1994年SC205能顯著擬合（表4），曲線均在實(shí)測區(qū)內(nèi)有最高點(diǎn)，最高點(diǎn)鉀肥施用量分別為153.5，110.3和112.3 kg/hm2，對應(yīng)的最高產(chǎn)量分別為27.16、25.44、27.36 t/hm2。

LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明，鉀肥在1992、1994、1995年對SC201的莖葉重有顯著差異（表7）。1992年SC201 N2P2K2>N2P2K1，N2P2K1>N2P2K0，N2P2K2>N2P2K0，這三者分別與N2P2K3均無顯著差異；1994年莖葉重表現(xiàn)為N2P2K2和N2P2K1均顯著大于N2P2K0；1995年N2P2K2和N2P2K3均顯著大于N2P2K0；1995年N2P2K2和N2P2K3均顯著大于N2P2K0。3年均表現(xiàn)出了鉀肥顯著增加莖葉重。SC205也在1992、1993、1995年的莖葉重有顯著增加（表7）：1992年N2P2K1顯著高于N2P2K3和N2P2K0，N2P2K2也顯著高于N2P2K0；1993年N2P2K1顯著高于N2P2K0；1995年N2P2K0最低，顯著低于其它3個處理，也表現(xiàn)出施鉀肥比不施鉀肥高。鉀肥施用量莖葉重曲線在1994年（SC201和SC205）和1995年（SC201）能顯著擬合。

鉀肥對SC201淀粉含量的影響在1991和1993年達(dá)到顯著（表7），2年均表現(xiàn)為N2P2K3最低，即施鉀過多導(dǎo)致淀粉含量下降。而對SC205則僅在1993年達(dá)到顯著水平，LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明N2P2K2分別顯著高于N2P2K1和N2P2K3，表明適當(dāng)施鉀肥能增加淀粉含量。

K對SC201淀粉產(chǎn)量的影響顯著的年份為1991、1992、1995年（表7），其中1991年N2P2K1顯著高于N2P2K3；1993年N2P2K1最高，1995年N2P2K0最低。K對SC205的淀粉產(chǎn)量無顯著影響。但鉀肥施用量與淀粉產(chǎn)量的一元二次方程擬合在SC205上有2年達(dá)到了顯著水平（表4），分別為1991年和1993年。

3 討論與結(jié)論

3.1 長期不施肥對木薯產(chǎn)量的影響

長期不施肥的木薯也能獲得一定的產(chǎn)量。SC201為從10.75～23.94 t/hm2，平均值為（17.11±4.26）t/hm2；SC205為10.59～23.46t/hm2，平均為（15.09±5.09）t/hm2。而Nguyen等[4]報道的Thai Nguyen不施肥鮮薯產(chǎn)量均小于8 t/hm2，最低幾近絕收。Hung Loc長期不施肥的鮮薯產(chǎn)量維持在8～16 t/hm2之間。Huang等[15]報道海南的不施肥處理多年平均值為7.1 t/hm2。房伯平等[10]報道了3年不施肥的木薯產(chǎn)量范圍為7.26～11.01 t/hm2。相比而言，本研究的不施肥的產(chǎn)量較高，不施肥處理中，養(yǎng)分循環(huán)靠作物的凋落物和留茬殘留、根系分泌物、大氣氮沉降等維持平衡。養(yǎng)分含量與土壤初始的肥力水平有關(guān)，但并沒有獲得土壤養(yǎng)分的全部數(shù)據(jù)，需進(jìn)一步研究。也可能與本試驗(yàn)的連作年份還不夠長，并不足以在上述養(yǎng)分平衡中耗盡土壤的肥力。

3.2 缺素（氮、磷、鉀）對木薯鮮薯產(chǎn)量的影響

探討不同養(yǎng)分缺乏限制作物生長的嚴(yán)重程度是指導(dǎo)施肥的重要依據(jù)。探討缺素對作物產(chǎn)量的影響，一般用缺素處理與全部元素都施用的處理的產(chǎn)量比值，表示缺素導(dǎo)致產(chǎn)量降低到正常施肥產(chǎn)量的比例。按照這種算法，一些研究有不同的結(jié)果：泰國的長期定位試驗(yàn)結(jié)果表明[3]：木薯缺鉀導(dǎo)致產(chǎn)量下降，其影響要大于缺氮和缺磷。Nguyen等[4]報道的越南Thai Nguyen的灰化土長期定位試驗(yàn)結(jié)果表明：限制木薯產(chǎn)量的元素順序?yàn)殁?氮>磷，Dong Nai省的磚紅壤順序?yàn)殁洿笥诘土?。張偉特等[7，16]報道了海南磚紅壤缺氮，但施磷鉀肥效果不顯著。高志紅等[17]研究認(rèn)為：在粵北坡崗地木薯生產(chǎn)中，氮素最重要，且磷素比鉀素更重要。何軍月[18]在廣西防城港赤沙土的木薯肥效試驗(yàn)結(jié)果支持氮、鉀、磷分別為第一、第二、第三限制因子，唐拴虎等[19]在廣東韶關(guān)坡崗地的研究結(jié)果也是氮>鉀>磷。章贊德[20]報道的福建大田縣10個試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果也支持氮>磷>鉀。

然而上述算法中N2P2K2為最佳施肥量，但本研究中氮磷鉀除了對照（不施肥）外，均分別有3個施肥水平。且在少數(shù)年份，N2P2K2并不獲得最高產(chǎn)量，如1992年SC201的N1P2K2產(chǎn)量顯著高于N2P2K2，1993和1995年SC205的N3P2K2均顯著高于N2P2K2。因此，本研究采用了以每一年的最高產(chǎn)量為100%來進(jìn)行計算。得到的結(jié)果是缺氮、磷、鉀分別導(dǎo)致SC201產(chǎn)量降低到最高產(chǎn)量的65.9%、91.3%、80.1%；缺氮、磷、鉀分別導(dǎo)致SC205產(chǎn)量降低到最高產(chǎn)量的51.8%、79.6%、81.6%；這說明缺氮導(dǎo)致減產(chǎn)最多，而SC201缺鉀比缺磷減產(chǎn)更多，SC205缺鉀和缺磷減產(chǎn)相當(dāng)。整體上來看，氮是第一限制因子。而且N0P2K2比N0P0K0略低（SC201低8.9%，SC205低19.6%），說明在N缺乏時，補(bǔ)充P和K，反而會加劇N的缺乏，略微降低產(chǎn)量，也側(cè)面說明氮是首要限制因子。

從產(chǎn)量的絕對數(shù)量上來看，磷和鉀對產(chǎn)量的限制差異不大。但從施肥導(dǎo)致顯著增產(chǎn)的年份數(shù)量來看，施用磷鉀的肥效有差異。本研究中施磷對SC201有3/8年增產(chǎn)，對SC205有5/8年增產(chǎn)；施鉀對SC201有3/8年增產(chǎn)，對SC205僅1/8年顯著增產(chǎn)。可見施磷肥在更多年份比施鉀肥對SC205顯著增產(chǎn)，本研究采用這一現(xiàn)象來說明磷比鉀對SC205是更重要的限制因子。

本研究氮磷鉀對木薯的影響的順序與別文不同。除了與木薯品種有關(guān)外，還可能與土壤、氣候等因素相關(guān)。說明針對不同土壤和木薯品種研究土壤的施肥策略的必要性。在長期連作木薯時，氮磷鉀肥均需要施用。

3.3 長期施肥對淀粉含量和產(chǎn)量的影響

本研究中各年份的淀粉含量均隨著NPK施用量增加而降低。NPK還對淀粉產(chǎn)量（鮮薯產(chǎn)量×淀粉含量）有顯著影響。鉀肥對1991和1993年的SC201和1993年的SC205也表現(xiàn)為適量施鉀增加淀粉含量，過多則會降低淀粉含量。盤歡等[21]的研究結(jié)果表明，施用復(fù)合肥后淀粉含量下降，但淀粉產(chǎn)量增加。黃潔等[22]的報道也表明，施肥有利于提高淀粉產(chǎn)量、鮮薯產(chǎn)量等指標(biāo)，但降低鮮薯淀粉含量。黃潔等[9]研究結(jié)果也表明，施肥頭2年和后2年，除鉀肥有利提高淀粉含量外，一般適當(dāng)增施少量氮磷肥也有利于提高淀粉含量，但要注意大量施用氮磷鉀肥可能會產(chǎn)生淀粉含量的負(fù)面影響。可見施肥對淀粉含量有一些影響。而本研究中淀粉含量隨著觀測年份依次顯著升高，說明淀粉含量還與年份或者連作有關(guān)。

3.4 對施肥建議的思考

本研究的結(jié)果表明：長期連作木薯時，有機(jī)肥和化肥配合施用增產(chǎn)效果最好。這與泰國[3]和印度[5]的長期定位試驗(yàn)結(jié)果一致。而且本研究中所有施肥處理多年平均的鮮薯產(chǎn)量中（表略，但與有機(jī)肥有關(guān)的部分結(jié)果在表2中有列出），SC201的N1P1K1+5 t FYM處理的多年平均鮮薯產(chǎn)量（23.97±5.11 t/hm2）是最高的；而SC205的該處理也在較高產(chǎn)量水平[（20.11±5.77）t/hm2]，與最高值N3P2K2[（22.12±6.30）t/hm2]差異并不顯著?？紤]到N1P1K1+5 t FYM可以比推薦施肥量減半施用化肥（N∶P2O5∶K2O =50∶25∶50，kg/hm2），且比N1P1K1+10 t FYM處理節(jié)約一半的有機(jī)肥，但肥效還較好，因此本研究認(rèn)為其是最優(yōu)施肥方案。

在純施化肥時，本研究2個品種對化肥的響應(yīng)有差異，表現(xiàn)為SC201比SC205更適應(yīng)貧瘠土壤，Tian等[11]報道廣州的試驗(yàn)也支持這一觀點(diǎn)。因此施肥應(yīng)考慮品種差異。而根據(jù)產(chǎn)量與施肥量的一元二次方程擬合結(jié)果計算得到的最高產(chǎn)量對應(yīng)的施肥量，SC201的多年平均值為1.24倍（124∶62∶124，kg/hm2）推薦施肥量，其施肥量比較適中，推薦SC201按該施肥量施肥。但SC205按照該算法得到的平均最優(yōu)施肥量為1.88倍推薦施肥量，顯然施肥偏高。而鮮薯產(chǎn)量與氮肥施用量的擬合結(jié)果為SC205的平均最優(yōu)氮肥施用量為（161.6±25.4）kg/hm2。因此，出于節(jié)約資源和肥效綜合考慮，推薦SC205按照氮肥161.6 kg N/hm2，磷和鉀按照推薦施肥量施用。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)：木薯產(chǎn)量和莖葉重年份間差異均顯著，淀粉含量年份差異顯著，且隨著觀測年份依次顯著升高。有機(jī)肥肥效在部分年份顯著，且有機(jī)肥能替代推薦施肥量的50%的化肥。施氮在大部分年份能顯著增加鮮薯產(chǎn)量和莖葉重；鉀肥能提高莖葉重。施磷比施鉀對SC205在更多年份能顯著增產(chǎn)。在長期連作木薯時，氮磷鉀肥均需要施用。SC201莖葉重、鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量比SC205高。SC205需要更多的肥料，但產(chǎn)生更小的產(chǎn)量，但二者差異不顯著。施肥應(yīng)考慮品種差異。本試驗(yàn)的最佳施肥量為5 t/hm2有機(jī)肥（豬糞）+化肥（N∶P2O5∶K2O=50∶25∶50，kg/hm2）；施純化肥時，建議SC201按照推薦施肥量的1.24倍（N∶P2O5∶K2O=124∶62∶124，kg/hm2）施肥，SC205按照氮肥肥效的結(jié)果（N∶P2O5∶K2O=161.6∶50∶100，kg/hm2）施肥。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅高明，李純忠. 土壤肥料的長期定位試驗(yàn)[J]. 世界農(nóng)業(yè)，1989，112：22-25.

[2] 聶勝委，黃紹敏，張水清，等. 長期定位施肥對作物效應(yīng)的研究進(jìn)展[J].土壤通報，2012，43（4）：979-987.

[3] Paisancharoen K， Nakviroj C， Amornpol W. Thirty two years of soil fertility research for cassava in Thailand. In： Howeler， RH （Ed）. A new future for cassava in Asia： its use as food， feed and fuel to benefit the poor[C]. 8th Regional Workshop， held in Vientiane， Lao PDR. Oct 20-24， 2008. Bangkok： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）， 2010： 246-262.

[4] Nguyen H H， Nguyen T D， Tong Q A. Soil fertility maintenance and erosion control research in Vietnam. In： Howeler， RH （Ed）. A new future for cassava in Asia： its use as food， feed and fuel to benefit the poor[C]. 8th Regional Workshop， held in Vientiane， Lao PDR. Oct 20-24， 2008. Bangkok： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）， 2010： 263-274.

[5] Byju G， Nedunchezhiyan M， Ramnandam G. Soil fertility research for cassava in India. In： Howeler， R H （Ed）. A new future for cassava in Asia： its use as food， feed and fuel to benefit the poor[C]. 8th Regional Workshop， held in Vientiane， Lao PDR. Oct 20-24， 2008. Bangkok： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）， 2010： 275-297.

[6] Howeler R. Can chemical fertilizer and manure maintain high yield and long-term productivity of the soil？ In： Howeler R. Sustainable soil and crop management of cassava in Asia[C]. Vietnam： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）， 2014： 57-76.

[7] 張偉特，林 雄，李開綿，等. 木薯長期定位肥料試驗(yàn)總結(jié)（1992～1995年）[J]. 熱帶作物研究，1997（2）：27-32.

[8] 黃 潔，王 萍，葉劍秋，等. 鮮薯和種莖兼用木薯的平衡施肥[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，35（6）：474-476.

[9] 黃 潔，葉劍秋，許瑞麗，等. 長期施肥對木薯農(nóng)藝性狀、鮮薯產(chǎn)量和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報，2004，25（4）：42-49.

[10] 房伯平，寧乃頡，Howeler R H.氮、磷、鉀施用量對木薯產(chǎn)量的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994（1）：28-30.

[11] Tian Yinong， Lee Jun， Zhang Weite， et al. Recent progress in cassava agronomy research in China. In： Howeler R H （Ed.）. Cassava breeding， agronomy research and technology transfer in Asia[C]. Proceedings of the fourth regional workshop held in Trivandrum， Kerala， India， Nov 2-6， 1993. Bangkok： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）， 1995： 195-216

[12] Zhang Weite， Lin Xiong， Li Kaimian， et al. Cassava agronomy research in China. In： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）. 1998[C]. Cassava breeding， agronomy and farmer participatory research in Asia. Proceedings of the fifth Regional Workshop， held in Danzhou， Hainan China， Nov 3-8， 1996： 191-210.

[13] Howeler R H. Cassava agronomy research in Asia-an overview 1993-1996. In： Centro Internacional de Agricultura Tropical（CIAT） 1998[C]. Cassava breeding， agronomy and farmer participatory research in Asia. Proceedings of the fifth Regional Workshop， held in Danzhou， Hainan China， Nov 3-8， 1996：355-357.

[14] Howeler R H. Cassava production practices in Asia-Can they maintain soil productivity？ In： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT）. Howeler RH， Oates CG and O'Brien （Eds） 2000[C]. Cassava， starch and starch derivatives. Proceedings of the international symposium held in Nanning， Guangxi， China. Nov 11-15， 1996： 101-117.

[15] Huang Jie， Li Kaimian， Ye Jianqiu， et al. Cassava agronomy research in China. In： Centro Internacional de Agricultura Tropical （CIAT） 2010[C]. A new future for cassava in Asia： its use as food， feed and fuel to benefit the poor. 8th Regional Workshop， held in Vientiane， Lao PDR. Oct 20-24， 2008： 298-319.

[16] 黃 潔，林 雄，李開綿，等. 木薯施肥效應(yīng)研究[J]. 廣西熱作科技，2000（3）：1-3.

[17] 高志紅，陳曉遠(yuǎn)，林昌華，等. 不同施肥水平對木薯氮磷鉀養(yǎng)分積累、分配及其產(chǎn)量的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（8）：1 637-1 645.

[18] 何軍月. 木薯“3414”肥效試驗(yàn)研究[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，40（12）：1 586-1 589.

[19] 唐拴虎，陳建生，黃巧義，等. 坡崗地木薯氮磷鉀養(yǎng)分用量優(yōu)化研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：13-16.

[20] 章贊德. 木薯的氮磷鉀肥效和適宜用量研究[J]. 福建農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（5）：63-65.

[21] 盤 歡，羅燕春，鄭 華，等. 不同復(fù)混肥對木薯品質(zhì)性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，44（12）：2 023-2 026.

[22] 黃 潔，王 萍，許瑞麗，等. 株行距和施肥量對木薯產(chǎn)量及生長的影響[J].熱帶作物學(xué)報，2009，30（9）：1 271-1 275.