王安， 陳春生， 仲小權(quán)， 袁克祥， 常慶濤， 楊美華， 吳薇*

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇 泰州 225300； 2.興化市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，江蘇 泰州 225700；3.興化市美華蔬菜種植合作社，江蘇 泰州 225700)

芋(ColocasiaesculentaL.Schott)，又稱芋艿、芋頭、毛芋等，屬天南星科芋屬多年生單子葉草本作物，常作一年生栽培，具有重要的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。我國芋栽培歷史悠久，種植范圍分布華南、華中、華東等地區(qū)，其中，以珠江流域最多，長江流域次之[2]。按母芋、子芋發(fā)達(dá)程度可分為多子芋型芋和魁芋型芋[3]。芋是江蘇省沿江地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，常年種植面積在1.33 hm2左右，品種主要以多子芋型居多[4]。興化龍香芋是江蘇省獨(dú)有的魁芋型芋，與靖江香沙芋、泰興香荷芋、姜堰紫荷芋一起被譽(yù)為泰州芋的“四朵金花”[5]，主要種植在垛田地區(qū)，該地區(qū)“垛田傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)”是江蘇省唯一的全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)，歷來以盛產(chǎn)興化龍香芋而聞名[6]。近年來，興化龍香芋生產(chǎn)中普遍存在施肥方式不科學(xué)、肥水管理成本高和種植效益低等問題，成為制約當(dāng)?shù)赜螽a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

興化龍香芋的生育期一般從4月持續(xù)至11月，較長生育期對(duì)肥料的需求也較多。種植過程中一般播前基施1次底肥，以農(nóng)家肥和復(fù)合肥為主，在發(fā)棵期追施復(fù)合肥，以常規(guī)速效肥為主，肥效快，但持續(xù)周期較短[7]。而緩控釋肥一般于作物播前一次性施入土壤中，養(yǎng)分釋放速度較常規(guī)速效、持久，能顯著提高作物肥料利用率，提高作物產(chǎn)量，減少肥料流失對(duì)生態(tài)造成的污染[8]。緩控釋肥在水稻[9]、小麥[10]、玉米[11]等作物上的研究與應(yīng)用較多，但在芋上的研究報(bào)道則較少。另外，提高作物種植密度也是獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施之一[1]。因此，研究興化龍香芋緩控釋肥用量和種植密度，對(duì)提高肥料利用率、興化龍香芋產(chǎn)量有著重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2021年在興化市千垛鎮(zhèn)柴溝村興化龍香芋示范基地(119°45′17″N、32°59′29″E)進(jìn)行，該地處江蘇中部江淮流域垛田地區(qū)，屬北亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū)。平均海拔1.84 m，年均氣溫15.0 ℃，年降水量1 032.3 mm，年雨日109 d。為一年一熟制種植區(qū)，土壤質(zhì)地為黏性，前茬作物為興化香蔥。試驗(yàn)前0～20 cm耕作層有機(jī)質(zhì)16.73 g·kg-1，堿解氮32.48 mg·kg-1，有效磷20.28 mg·kg-1，速效鉀62.41 mg·kg-1。

1.2 處理設(shè)計(jì)

供試品種為興化龍香芋，由興化市美華蔬菜種植合作社提供。播種前對(duì)其大小進(jìn)行篩選，選擇大小一致、無病斑的子芋為種芋。供試肥料為金正大緩控釋肥，含N 20%、P2O510%、K2O 11%。

設(shè)施肥量(F)和種植密度(M)二因素三水平試驗(yàn)，共9個(gè)處理組合。F因素水平：F1，緩控釋肥用量600 kg·hm-2；F2，緩控釋肥用量900 kg·hm-2；F3，緩控釋肥用量1 200 kg·hm-2。M因素水平：M1，種植密度3.3萬株·hm-2；M2，種植密度3.9萬株·hm-2；M3，種植密度4.5萬株·hm-2。小區(qū)面積20 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。播種前(4月12日)一次性施用緩控釋肥。采取等行距單行種植，每小區(qū)種4行，行距均為0.75 m，株距按照種植密度確定，其中，M1株距為40 cm，M2株距為34 cm，M3株距為28 cm。播后噴灑除草劑(金都爾，用量1 500 mL·hm-2)，其他栽培管理措施同當(dāng)?shù)匾话愦筇铩?021年4月14日播種，10月12日收獲。

1.3 調(diào)查與記載

1.3.1 生育期

生育期主要包括播種期、出苗期、發(fā)棵期、收獲期等。以區(qū)域內(nèi)50%植株進(jìn)入該生育期為標(biāo)志。

1.3.2 農(nóng)藝性狀

6月30日隨機(jī)選取各小區(qū)3株長勢(shì)較為均勻的植株，測(cè)量其株高、莖粗、葉鮮重、莖鮮重。

1.3.3 產(chǎn)量

在成熟期將各小區(qū)芋挖出，并剔除芋上的泥土、根系等，晾干后分別測(cè)定母芋和子芋產(chǎn)量，并隨機(jī)選擇10顆母芋，測(cè)量其橫徑和縱徑。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)采用Excel錄入，使用Windows版本的GraphPad Prism(版本8.0.0，GraphPad Software，San Diego，California USA，www.graphpad.com)進(jìn)行單因素方差分析，然后進(jìn)行Dunnett多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育進(jìn)程

田間調(diào)查結(jié)果(表1)表明，各處理組合的播種期均為4月14日，收獲期均為10月12日，整個(gè)生育期共182 d。各處理組合的出苗期較為一致，主要集中于5月12—14日。各處理的發(fā)棵期差異性較大，為7月13—17日。相同種植密度下，發(fā)棵期隨著緩控釋肥用量的增加而提前；相同緩控釋肥用量下，發(fā)棵期與種植密度無明顯的相關(guān)性。

表1 各處理組合主要生育期的比較

2.2 農(nóng)藝性狀

方差分析結(jié)果表明，施肥量、種植密度及其互作對(duì)興化龍香芋主要農(nóng)藝性狀均有極顯著影響(P<0.01)。隨著緩控釋肥施用量的增加，興化龍香芋的株高、莖粗、莖鮮重和葉鮮重均呈顯著增加的趨勢(shì)(P<0.05)。在低肥高密度(M3F1)條件下，株高、莖粗、莖鮮重和葉鮮重均為最低，分別為47.40 cm、4.13 mm、135.48 g·株-1和50.38 g·株-1；而在高肥低密度(M1F3)下，株高、莖粗、莖鮮重和葉鮮重均為最高，分別為60.13 cm、5.27 mm、202.18 g·株-1和96.34 g·株-1(表2)。

表2 各處理組合主要農(nóng)藝性狀的差異性

2.3 產(chǎn)量

圖1結(jié)果表明，施肥量、種植密度對(duì)興化龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量均有顯著的影響。處理組合的母芋、子芋產(chǎn)量分別為19 921.8(M1F1)～26 485.5 kg·hm-2(M2F3)和6 543.6(M1F1)～8 737.35 kg·hm-2(M2F3)。在相同的緩控釋肥施用量下，M2、M3的母芋產(chǎn)量分別為24 138.9和24 531.1 kg·hm-2，子芋產(chǎn)量分別為7 961.2和8 095 kg·hm-2，較M1分別提高8.1%、9.8%和8.1%、10.0%，均達(dá)顯著差異，但M2和M3間差異均不顯著，表明較高的種植密度有利于興化龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量的增加，而過高的種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響不顯著；在相同的種植密度下，興化龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量與施肥量呈正比關(guān)系。另外，方差分析結(jié)果表明，施肥量、種植密度互作對(duì)興化龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量均有顯著影響。

同一施肥量比較，柱上無相同小寫字母表示種植密度水平間差異顯著(P<0.05)。圖2同。

2.4 母芋形態(tài)特征

對(duì)各處理組合興化龍香芋母芋的形態(tài)特征進(jìn)行分析，結(jié)果(圖2)表明，施肥量、種植密度對(duì)興化龍香芋母芋的橫徑和縱徑均有顯著影響。各處理組合興化龍香芋的橫徑、縱徑分別為9.82(M3F1)～13.18 cm(M1F3)和6.87(M3F1)～9.12 cm(M1F3)，興化龍香芋的橫徑和縱徑均隨著種植密度的增加而顯著下降。在種植密度為4.5萬株·hm-2時(shí)，其橫徑和縱徑達(dá)到最低，分別為10.36和7.26 cm。與M3相比，低中(M1、M2)種植密度條件下，興化龍香芋的橫徑和縱徑均隨緩控釋肥用量的增加表現(xiàn)出顯著增加的趨勢(shì)。M1和M2在中高(F2、F3)施肥量下均無顯著差異。

圖2 不同種植密度條件下施肥量對(duì)興化龍香芋母芋橫徑、縱徑的影響

3 小結(jié)與討論

肥料種類與用量是影響興化龍香芋生長發(fā)育的重要栽培措施之一，生產(chǎn)上肥料種類和用量的確定，主要依賴于當(dāng)?shù)胤柿蟽r(jià)格的高低，因常規(guī)復(fù)合肥的價(jià)格成本較低，因此，緩控釋肥在當(dāng)?shù)佚埾阌蠓N植中的應(yīng)用還較少。興化龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量表現(xiàn)不僅與植株養(yǎng)分吸收能力有關(guān)，而且還隨土壤肥力不同而有所差異[12]。緩控釋肥具有釋放養(yǎng)分慢、養(yǎng)分利用率高等優(yōu)勢(shì)，在提倡肥料減量施用的大背景下，將來有逐漸取代速效肥的趨勢(shì)[10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，緩控釋肥用量對(duì)興化龍香芋的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成均有顯著影響。在一定的土壤養(yǎng)分條件下，較高的緩控釋肥用量能滿足興化龍香芋整個(gè)生育期的生長需求，但肥料過量施用并不能顯著增加龍香芋母芋和子芋產(chǎn)量，這一結(jié)果與靖江香沙芋試驗(yàn)結(jié)果一致[13]。隨著當(dāng)?shù)剞r(nóng)村勞動(dòng)力的減少，降低興化龍香芋的施肥次數(shù)成為興化龍香芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要栽培措施。因此，選擇適宜用量的緩控釋肥是實(shí)現(xiàn)興化龍香芋生產(chǎn)輕簡化、增加經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。由于興化龍香芋主要種植在垛田地區(qū)，該地區(qū)地勢(shì)較低，加之龍香芋生育期澆水次數(shù)較多，可能會(huì)影響植株對(duì)緩控釋肥的高效吸收，對(duì)增產(chǎn)效果會(huì)產(chǎn)生不利影響。

合理的種植密度也是興化龍香芋高產(chǎn)高效生產(chǎn)的重要措施之一，調(diào)控群體結(jié)構(gòu)、提高群體質(zhì)量一直以來都是作物高產(chǎn)栽培研究的重要目標(biāo)[14]。株高、莖粗、莖葉鮮重作為反映興化龍香芋生長發(fā)育的重要農(nóng)藝指標(biāo)，本研究結(jié)果表明，與M3相比，M1、M2種植密度能顯著提高興化龍香芋的株高、莖粗、莖葉鮮重，表明興化龍香芋密植條件下會(huì)加劇個(gè)體間對(duì)空間、土壤養(yǎng)分的競爭，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分消耗增多，影響整個(gè)生長群體的發(fā)育壯大，這與在玉米[15]、蕎麥[16]、高粱[17]等作物上的研究結(jié)果較為相似。從產(chǎn)量結(jié)果來看，在同一緩控釋肥用量水平下，各種植密度水平中以M1水平的母芋和子芋產(chǎn)量最低，也再次證明了一定的群體數(shù)量是興化龍香芋獲得較高產(chǎn)量的前提條件。M2種植密度水平下的母芋、子芋產(chǎn)量與M3均無顯著差異，表明合適的種植密度能夠?yàn)榕d化龍香芋提供適宜的群體生物量，促進(jìn)群體和個(gè)體協(xié)調(diào)競爭，從而實(shí)現(xiàn)芋高產(chǎn)，而過高的密度對(duì)增產(chǎn)不利，這與王天文等[18]在馬鈴薯作物上研究的高密度(18萬株·hm-2)條件下植株的生長勢(shì)弱于中等密度(12萬株·hm-2)的結(jié)果較為一致。與M3相比，M2種植水平下的母芋橫徑和縱徑還有不同程度的增加趨勢(shì)。

綜上所述，建議當(dāng)?shù)嘏d化龍香芋生產(chǎn)緩控釋肥的施肥量為1 200 kg·hm-2，種植密度為3.9萬株·hm-2，在該條件下有利于促進(jìn)興化龍香芋獲得高產(chǎn)。