陸崇敬,侯素瓊,唐 華,王威遠(yuǎn),全建軍
(1.靈川縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,廣西靈川 541299;2.靈川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,廣西靈川 541299;3.靈川縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,廣西靈川 541299;4.靈川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,廣西靈川 541299;5.靈川縣實(shí)干創(chuàng)新家庭農(nóng)場,廣西靈川 541202)
紅薯又稱甘薯、番薯,味道香甜鮮美,能生吃,也能蒸煮,食用方式多種多樣,頗受人們喜愛[1]。隨著加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,紅薯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值愈發(fā)矚目,許多地方把紅薯種植作為助力實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興,促進(jìn)生產(chǎn)效益增加的首選。近年來,氣候變化對生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生了重大影響,并嚴(yán)重威脅到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與糧食安全,紅薯是重要的淀粉、乙醇、飼料和保健食品的原料作物,紅薯的種植顯得尤為重要[2]。紅薯屬塊根性植物,喜磷鉀肥,不喜氮素過大,增施鉀肥不僅有利于生長發(fā)育,促進(jìn)壯莖健葉,提高葉片的光合效能,增強(qiáng)光合作用及淀粉酶的活性,加速光合產(chǎn)物淀粉的合成和運(yùn)轉(zhuǎn),而且有利于提高根系活力,加強(qiáng)根部形成層的活動,促進(jìn)地下部分生長,增加干物質(zhì)生產(chǎn)量,提高塊根產(chǎn)量,因此,在紅薯生產(chǎn)中應(yīng)重視施用鉀肥[3]。但在實(shí)際生產(chǎn)中鉀肥利用率偏低,不但造成資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失,而且不能充分發(fā)揮鉀肥對作物的增產(chǎn)作用。
廣西靈川縣地處低緯度地區(qū),屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,終年受太陽強(qiáng)熱輻射和季風(fēng)環(huán)流影響,氣候溫和,雨量充沛,光照充足、熱量豐富,四季分明、無霜期短。靈川縣歷來有種植紅薯的傳統(tǒng)習(xí)慣,年種植紅薯面積約1 200 hm2,其中有30%在三街鎮(zhèn)龍坪村一帶,主要用于制作紅薯干,目前已形成了紅薯生產(chǎn)、加工與產(chǎn)品銷售比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本試驗(yàn)對比各鉀肥水平條件下秋紅薯的產(chǎn)量差異,以期能找到秋紅薯種植最佳施肥量,為靈川縣秋紅薯高產(chǎn)種植提供科學(xué)的指導(dǎo),促進(jìn)紅薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
本試驗(yàn)于2022 年7—11 月在靈川縣三街鎮(zhèn)龍坪村委倒風(fēng)潭進(jìn)行,供試田塊面積0.09 hm2,周邊農(nóng)田均種植紅薯,土壤類型為潴育潮沙泥田,水利設(shè)施完善,土壤疏松。試驗(yàn)前取樣化驗(yàn),耕作層pH 值5.86,有機(jī)質(zhì)25.6 g·kg-1,全氮1.21 g·kg-1,有效磷64.2 g·kg-1,速效鉀76.9 g·kg-1,肥力中等。
三街鎮(zhèn)龍坪村秋紅薯種植區(qū)的主導(dǎo)品種為煙薯25號,是煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院通過雜交技術(shù)選育而成,該品種2020 年從外地引入,2022 年已經(jīng)取代本地紅薯品種進(jìn)行全面推廣種植。煙薯25 號是具有根須發(fā)達(dá)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、耐旱、耐肥水、適應(yīng)性廣及抗病性強(qiáng)等特點(diǎn)的食用型新品種[4]。其糖度高、蛋白質(zhì)含量適宜、淀粉含量中等的特點(diǎn),非常適合加工為紅薯干。莖蔓中等粗,葉片淺裂,頂葉紫色,成年葉、葉脈和莖蔓均為綠色;薯形紡錘形,淡紅皮橘黃肉或者紅色肉,結(jié)薯集中,薯塊較整齊,單株結(jié)薯約5 個(gè),大中薯率較高,耐貯。
供試紅薯品種為煙薯25 號,肥料選用單質(zhì)化肥。46%尿素,由湖北三寧化工股份有限公司生產(chǎn);12%鈣鎂磷肥,由福泉市福達(dá)磷化工有限責(zé)任公司生產(chǎn);52%硫酸鉀,由俄羅斯阿欽斯克有限責(zé)任公司生產(chǎn)。
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)4 個(gè)處理,N 和P 為當(dāng)?shù)厍锛t薯配方施肥推薦量,處理1(CK)不施用鉀肥,處理2~處理4 的鉀肥用量分別為配方施肥推薦量的50%、1 倍和1.5 倍。設(shè)3 個(gè)重復(fù),采用隨機(jī)排列,共12 個(gè)小區(qū),小區(qū)面積32 m2,具體設(shè)計(jì)方案見表1。
表1 秋紅薯鉀肥不同用量試驗(yàn)設(shè)計(jì) 單位:kg·hm-2
按試驗(yàn)要求進(jìn)行田間小區(qū)劃分,小區(qū)長8 m,寬4 m,四周設(shè)保護(hù)行,每小區(qū)5 壟,4 月9 日選擇土質(zhì)疏松肥沃、排水良好的菜地和無病蟲害、結(jié)薯集中、大小均勻、無雜單株的薯種開始育苗,出苗后剪苗到苗圃進(jìn)行擴(kuò)苗培育,6 月3 日再次剪苗到大田擴(kuò)苗種植培育。7 月26 日在收割完早稻后旋耕整地起壟開始種植,壟寬0.5 m,壟高0.2 m,溝寬0.3 m,每壟單行種植,種苗每株留4 個(gè)節(jié),埋土2 節(jié)地上2 節(jié),株距0.3 m,行距0.8 m,共種植39 000 株·hm-2。種植宜在16:00 后進(jìn)行,完成后淋足定根水,種植后5 d 左右對試驗(yàn)大田紅薯苗進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。
試驗(yàn)施肥分3 次進(jìn)行,基肥:70%的尿素、全部磷肥、40%的硫酸鉀肥在整壟起畦時(shí)條型深施;壯蔓肥:30%的尿素、35%的硫酸鉀在種植后15 d 左右結(jié)合中耕除草開溝進(jìn)行條施,同時(shí)對紅薯苗進(jìn)行培土;催薯肥:在種植后70 d 左右開始結(jié)薯時(shí)用剩余25%的硫酸鉀進(jìn)行淋施,對處理1(CK)淋等量清水。
秋紅薯試驗(yàn)開展時(shí)間為2022 年7—11 月,從表2中可以看出7 月下旬至8 月高溫天氣出現(xiàn)較多,其中35 ℃以上氣溫共出現(xiàn)15 d,9 月后氣溫呈逐步下降趨勢,除10 月出現(xiàn)3 d 高溫外氣溫正?;芈?;雨日共出現(xiàn)16 d,沒有大雨天氣。與正常年份相比7 月下旬至8 月氣溫偏高,整個(gè)生育期降雨量偏少。
表2 2022 年7—11 月氣候變化統(tǒng)計(jì)表
田間管理遵循“最適”和“一致”的原則,除鉀肥施肥水平存在不同外,其他各項(xiàng)管理措施均保持一致[5]。
試驗(yàn)記錄表明(見表3),除處理3植株生長正常外,其他處理的葉片形狀、葉色、葉脈均不同程度地出現(xiàn)不正常現(xiàn)象;側(cè)蔓數(shù)、平均單株薯塊重、平均單薯重從大到小依次均為處理3 >處理4 >處理2 >處理1;處理3 的平均單株結(jié)薯數(shù)最大,其次為處理4 和處理2,處理1 最小。不同鉀肥用量對紅薯生物學(xué)性狀的不良影響程度依次為處理1 >處理2 >處理4 >處理3。
表3 秋紅薯鉀肥不同用量生物學(xué)性狀記錄統(tǒng)計(jì)表
從表4 中可以看出,鉀肥不同的施用水平對秋紅薯產(chǎn)量影響明顯,處理1(CK)由于不施鉀肥,秋紅薯前期苗蔓生長緩慢,后期缺鉀引起葉片葉脈早衰,缺鉀同時(shí)影響到植株對其他養(yǎng)分的吸收,產(chǎn)量明顯低于其他處理;處理2 鉀肥生長后期供應(yīng)不足影響到紅薯塊根膨大,產(chǎn)量低于處理3 和處理4;處理3 紅薯各時(shí)期生長旺盛,特別是生長后期沒有出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象,產(chǎn)量表現(xiàn)最好;處理4 鉀肥用量過多,中后期影響植株對土壤中鎂元素的吸收,葉片呈現(xiàn)深綠色、柔軟,產(chǎn)量表現(xiàn)較好??傮w而言,處理3 產(chǎn)量最高,平均667 m2產(chǎn)量為1 805.6 kg,比處理1 增產(chǎn)381.2 kg,比處理2 增產(chǎn)200.0 kg,比處理4 增產(chǎn)45.1 kg。
表4 秋紅薯鉀肥不同用量小區(qū)試驗(yàn)測產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表 單位:kg
經(jīng)方差分析(見表5),F(xiàn)值為68.2,大于F0.01(7.59),處理間差異達(dá)到極顯著水平。
表5 方差分析表
由顯著性檢驗(yàn)結(jié)果(見表6)可知,在667 m2產(chǎn)量方面,處理1和處理2由于不施鉀肥或鉀肥用量減少,與處理3 的產(chǎn)量相比,差異均達(dá)到極顯著水平,主要原因是鉀肥不能滿足紅薯正常生長的需要;處理4 過量施用鉀肥,與處理3 產(chǎn)量相比,差異不顯著,表明在生產(chǎn)成本增加的同時(shí),產(chǎn)量效益并沒有得到相應(yīng)提升。
表6 顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表
由表7 可知,處理1(CK)、處理2、處理3、處理4 的產(chǎn)出/投入呈遞減趨勢;處理3 利潤最高,處理4 次之,處理1 最少。
表7 秋紅薯鉀肥不同用量每hm2 經(jīng)濟(jì)效益分析
表5、表6、表7 表明,處理3 相對于處理1(CK)、處理2,產(chǎn)量差異都達(dá)到了極顯著水平,經(jīng)濟(jì)效益最好,由此可得出秋紅薯N、P、K 推薦施肥量為150 kg·hm-2、180 kg·hm-2、240 kg·hm-2。
在N、P 肥正常施用,其他田間管理(如氣候條件、病蟲害防治、水分管理)一致的條件下,硫酸鉀不同施用量對秋紅薯產(chǎn)量形成的影響顯著,不用、少用和超量施用硫酸鉀都會對秋紅薯產(chǎn)量形成造成負(fù)面影響。
表7 表明,處理3 比處理4 增收2 265 元·hm-2,增幅4.73%;比處理2 增收5 088 元·hm-2,增幅11.31%;比處理1 增收9 612 元·hm-2,增幅23.74%。說明處理3 增收效果最好。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在秋紅薯試驗(yàn)前期氣溫偏高,其他田間管理如病蟲害防治、科學(xué)管水一致的條件下,秋紅薯高產(chǎn)種植N、P、K 的推薦施肥量為150 kg·hm2、180 kg·hm-2、240 kg·hm-2,產(chǎn)量可達(dá)27 084.0 kg·hm-2。
本試驗(yàn)結(jié)果只針對靈川縣三街鎮(zhèn)龍坪村秋紅薯種植區(qū),其他地區(qū)秋紅薯的種植因氣候、土質(zhì)養(yǎng)分含量、紅薯品種、田間管理技術(shù)等條件差異,最佳施肥量可能有所不同。