广西红壤木薯肥料多年定位试验（1989～1996）综合分析

郑华 李军 田益农 盘欢 俞奔驰 文峰

摘 要 1989～1996年在广西典型红壤上进行了肥料定位试验，试验有2个木薯品种（SC201和SC205）、15个施肥处理（包括有机肥，氮磷钾化肥）。结果表明：不同年份和品种的木薯鲜薯产量差异显著，茎叶重亦如此；SC201施用有机肥后3/8年有显著增产，而SC205 有5/8年显著增产。NPK的施用显著增加鲜薯产量，SC201的概率6/8，SC205 7/8。且NPK施肥量能与SC201的产量在3/8年显著拟合，SC205则为6/8年。茎叶重随NPK的施用量增加呈抛物线上升趋势，淀粉含量随着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）显著提高产量，且产量与施氮量能在部分年份用抛物线显著拟合（SC201，5/8年；SC205 3/8年）。茎叶重随施氮量增加而显著增加；施用磷肥对SC201在3/8年有增产效果，对SC205在5/8年有显著增产。钾肥对2个品种的鲜薯产量仅2/8年有显著增产；但分别在3/4年显著提高了茎叶重。说明氮在大部分年份能显著增加鲜薯产量和茎叶重，氮是典型红壤木薯产量的第一限制因子；钾肥能提高茎叶重，施磷比施钾对SC205在更多年份能显著增产；SC201茎叶重、鲜薯产量、淀粉产量比SC205高；SC205比SC201需要更多的肥料，但是获得更小的产量。因此，木薯施肥应考虑品种差异，推荐的施肥量为50%（50∶25∶50 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O）的推荐施肥量+5 t/hm2的有机肥（猪粪）；纯施化肥时，推荐SC201和SC205的施肥量分别为124∶62∶124，161.6∶50∶100 kg/hm2 N∶P2O5∶K2O。

关键词 定位试验 ；化肥 ；有机肥 ；木薯品种 ；施肥量

分类号 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

木薯是中国南方重要的块根作物，2013年种植面积达到285 700 hm2，产量4 599 500 t，（FAOSTAT，http：//faostat3.fao.org/download/Q/QC/E）。中国的木薯种植主要分布在广西、广东、海南、福建、云南等热带、亚热带省区。其中广西是中国最大的木薯产区，约占全国总产的60%～70%。目前种植木薯较少施肥或施肥不当，造成了土壤理化性质恶化、肥力下降，是造成木薯单产不高的主要原因。因此，合理施肥，保持和提高土壤肥力是提高木薯产量的重要基础和途径。

肥料长期定位试验以其信息量丰富、数据准确可靠，解释力强等优势，具有不可比拟优点[1]，一直受到农业学家的重视。通过长期定位施肥研究[2]，能克服年份间气候差异对农作物生长发育的影响，能明确施肥制度对作物生长的影响，是推动农业可持续发展研究的重要手段。世界上最早的长期定位试验是1843年的Lawes在英国洛桑开始的，距今已有170多年的历史。因此，木薯的肥料长期定位试验能为指导木薯合理施肥提供科学指导。

据不完全统计，亚洲进行了一些木薯肥效的长期定位试验，并得到了一些有意义的结论。泰国在1975和1996年启动了3个长期定位试验[3]。越南自1990始开展了2个肥料长期定位试验[4]。印度的中央块根作物研究所（The Central Tuber Crops Research Institute， CTCRI）从1977年始开展了一个长期定位试验，研究有机肥和化肥对土壤肥力和木薯产量的影响。试验分3个阶段，1977～1990、1990～2003、2004～2008年[5]。印度尼西亚开展了4个长期定位试验[6]：起止年限分别为1987～1997、1988～1995、1991～1994、1991～2006。

国内也开展了一些肥料长期定位研究。1992～1995中国热带农业科学院试验农场花岗岩砖红壤开展了木薯肥料长期定位试验[7-9]。广东省农业科学院作物研究所（UCRI）也与CIAT合作开展了长期定位试验[10-11]。

1989年，广西亚热带作物研究所与国际热带农业中心合作进行长期定位施肥研究。部分结果已有所报道，如Zhang等[12]展示该试验1995年的产量结果；Howeler[13-14]对该试验作了统计，并展示了部分处理（N0P0K0，N0P2K2，N2P0K2，N2P2K0，N2P2K2）土壤交换性钾和速效磷与产量的关系。Tian等[11]初步总结了该试验1989～1992年的结果。笔者综合整理了该试验1989～1996年的结果，为典型红壤的长期种植木薯的施肥提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地位于广西壮族自治区亚热带作物研究所基地（N22°54′02.58″，E108°20′05.65″）。试验地土壤为红壤。试验地土壤粉砂粒（silt）、粘粒（clay）、沙粒（sand）的含量分别为44.9%、28.3%、26.7%，质地为粘壤土（clay loam）。最初肥力数据遗失，但试验第一年收获后土壤养分见表 1，另外，N0P0K0处理的土壤Zn、Mn、Cu、Fe、B分别为1.15、5.8、0.69、50.0、0.48 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验年限为1989～1996年。试验因素包括品种和肥料，采用全面试验设计，共32个处理，其中品种为华南205（SC205）和华南201（SC201），肥料有16个处理，其编号和处理名称分别为：（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，FYM为有机肥（farm yard manure），5 t FYM为5 t/hm2的有机肥，10 t FYM为10 t/hm2的有机肥。肥料处理中（4）和（14）为相同处理N2P2K2，该施肥量为木薯的推荐施肥量（N∶P2O5∶K2O= 100∶50∶100，下文同），在试验中按不同处理对待，但在本文的分析中合并。

试验中氮肥为尿素（含N≥46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5≥15%），钾肥为氯化钾（含K2O≥60%），有机肥为堆肥猪粪。

每个小区6×6=36株，株行距 90 cm×90 cm。小区采样随机区组排列，4个重复。木薯种植方式：立式种植。田间管理按常规管理。

1.2.2 分析测定

试验每年1-2月选取中间3×4株测定鲜薯产量（记为前一年生长季的产量），1992～1995年测定茎叶重（即地上部重），1991、1992、1993、1995测定淀粉含量。

淀粉采用雷蒙称比重计法测定，淀粉产量=鲜薯产量×淀粉含量。

1.3 数据分析

数据处理用SPSS STATISTICS 19.0分析。整体方差分析采用一般线性模型-多变量进行分析，单因素方差分析采用ANOVA法，多重比较采用新复极差法（SSR），两两间比较采用LSD法，若SSR和LSD的检验结果冲突，采用LSD法的结果。

各指标与施肥量的曲线拟合采用一元二次方程拟合（即抛物线，y=ax2+bx+c），在曲线开口向下时（a<0），计算得到该曲线的最高点的y和x，分别用于表示最高产量和最高产量的施肥量。

2 结果与分析

2.1 整体方差分析

多因素方差分析结果（限于篇幅，图表略）表明，年份、品种、施肥处理对鲜薯产量、茎叶重、淀粉含量和淀粉产量均有显著影响（p<0.05）。年份×品种（即二者的交互作用）对各指标达到了显著水平。年份施肥处理对茎叶重影响不显著，而对鲜薯产量、淀粉含量、淀粉产量影响显著。品种×施肥对鲜薯产量、茎叶重和淀粉产量影响显著。年份×品种×施肥对鲜薯产量有显著影响，对其它3个指标没有显著影响。

将相同施肥处理的多年结果进行方差分析，得到的结果（表 2，表3有部分结果，其它略）是：SC201的N2P2K2，N1P1K1+5 t FYM，N2P2K1，N2P1K2，N2P2K3，N1P2K2[产量为（22.35±5.34）t/hm2～（24.14±2.55 ）t/hm2]均显著高于[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]显著高于N0P0K0[（15.09±5.09）t/hm2]、N0P2K2[（12.13±2.72）t/hm2]，表明缺氮处理产量低。

2.2 年份和品种间的差异

不同年份的相同品种鲜薯产量和茎叶重差异显著。SC205的鲜薯产量在各年份的平均值为（13.85±3.00）～（25.00±4.75）t/hm2，其大小排序为1994>1989>1991≈1995>1990≈1993>1996≈1992（“>”表示显著高于，“≈”表示差异不显著，下同）。SC201在1989和1994年产量最高，分别为（26.32±4.72）和（25.65±5.05）t/hm2，其次为1995、1991、1993，再次为1996年，最小为1992年的（16.49±3.26）和1990年（16.38±4.09）t/hm2。

茎叶重年份差异显著。SC205茎叶重1994年最高，为（20.34±7.38）t/hm2（图 1）， 1995年次之，（17.91±7.12）t/hm2；再次为1992和1993年，分别为（14.71±4.54）和（14.69±5.80）t/hm2。SC201在1994年最高，为（29.21±10.95）t/hm2，其次为1995年和1993年，分别为（23.04±9.35）和（21.00±7.93）t/hm2，1992年最低为（17.36±5.81）t/hm2。

淀粉含量年份差异显著，1991、1992、1993、1995依次显著升高，2个品种的平均值在各年份分别为（26.6±1.6）%、（27.3±2.4）%、（29.2±1.2）%、（30.2±2.2）%（图表略）。且2个品种趋势一致。

而相同年份2个品种在1989、1992、1993、1995和1996年的鲜薯产量均达到显著水平（图1），其中1989年有4个施肥处理的2个品种达到了显著差异，编号为2、4、15、16；1992年5个，编号分别为2、6、7、10、13；1993年为7个，编号为1、4、9、10、11、13、15；1994年只有2个，编号为6、12，该年SC201整体和SC205鲜薯产量无显著差异；1995年有4个，编号为2、4、7、15；1996年有8个，编号为1、2、4、6、7、9、10、13。且均为SC201产量大于SC205。所观测的1992～1995年茎叶重均为SC201大于SC205。

另外，1992年SC201淀粉含量[（28.2±1.8）%，图表略]和淀粉产量[（4 644.1±974.2）kg/hm2]均极显著（p=0.000）高于SC205[（26.4±2.5）%，（3 651.3±799.5）kg/hm2]，1993年SC201淀粉产量[（6 513.4±1 274.4）kg/hm2]极显著高于（p=0.000）SC205[（5 130.6±1 303.5）kg/hm2]，1995年SC201淀粉产量[（7 046.2±1 526.8）kg/hm2]也显著高于（p=0.013）SC205 [（6 315.7±1 653.5）kg/hm2]。

2.3 有机肥肥效

为了探讨有机肥肥效，分析了5个处理：N0P0K0，N1P1K1， N1P1K1+5t FYM，N1P1K1+10 t FYM，N2P2K2。表2为5个处理在不同年份和不同品种下的部分结果。整体来看，SC201的有机肥增产不显著，但在1990，1991，1995年的有机肥有显著的增产作用；而SC205的有机肥增产显著：SC205在1990，1992，1993，1994，1995有显著的增产作用。1989年第一年试验，1989的SC201，N1P1K1+有机肥与N1P1K1相比没有显著增产。

为了考察有机肥能否替代50%的化肥，有机肥肥效显著的年份和品种均表现为施用50%化肥+有机肥的处理的产量比N2P2K2略高。可见在这些年份和品种，有机肥能替代50%的化肥。但2个有机肥的施用量的肥效差异并不显著，基于节约成本的角度考虑，笔者认为最佳的有机肥施肥量为5 t/hm2。

2.4 NPK整体肥效

分析NPK整体（下文简称NPK）肥效采用的处理是N0P0K0，N1P1K1，N2P2K2，N3P3K3。各处理的施肥量与推荐施肥量的倍数分别为0、0.5、1、2，文后以此倍数代替施肥量。

在试验年份，NPK对SC201的鲜薯产量的增产效果有6/8年达到了显著水平（表3），只有1993年和1994年NPK肥效不显著；NPK对SC205的鲜薯产量的增产效果有7/8年达到了显著水平，仅1989年NPK肥效不显著。NPK施肥量与鲜薯产量的一元二次方程拟合结果表明，SC201的鲜薯产量在1990，1994，1995年能显著拟合（R2>0.95，p<0.05），SC205在1990、1991、1992、1993、1995、1996能显著拟合（表4）。通过曲线计算得出SC201多年的最高产量范围为17.29～26.21 t/hm2，平均值为23.23 t/hm2，最高产量的NPK的施肥量范围为0.99～1.54，平均值为1.24。SC205的最高产量范围为15.72～25.81 t/hm2，平均值为20.65 t/hm2（剔除1990年x=3.70，y=24.63，施肥量过大，不合逻辑），最高产量的施肥量范围为1.28～3.70，平均值为1.88； SC205需要更多的肥料，但产量反而更低。经t检验，2个品种的适宜施肥量的差异并不显著（p>0.05）。实测的SC201多年平均产量最高的处理为N2P2K2，SC205为N3P3K3（图表略），与曲线拟合计算得到的结果接近。

在观测的4个年份，茎叶重对NPK的响应都达到了显著水平（图2）。且基本表现为随着施肥量增加，茎叶重显著增加，二者的关系可以用一元二次方程较好拟合，基本达到了显著水平（p<0.05）或者极显著水平（p<0.01），除了1995年的SC205。说明木薯茎叶重对NPK施肥量的响应更有规律。

所观测年份，NPK对淀粉含量的影响均达到了显著水平（表3），且基本随着施肥量的增高，淀粉含量降低，且二者的这种关系基本都能用一元二次方程显著拟合（1993年SC205除外，表4）。

SC201在1991和1995年的淀粉产量在施用NPK后显著增加（表3），SC205在1993年和1995年也有显著增产。淀粉产量与NPK施肥量的一元二次方程拟合结果表明（表4），SC201在1992，1995年达到了显著，SC205在1991，1992，1995达到了显著。

2.5 氮肥肥效

考察氮肥肥效采用了4个处理：N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2。表 5看出，所有年份均表现为施氮处理比不施氮处理鲜薯产量高。方差分析结果表明：SC201鲜薯产量有6/8年有显著增产，仅1989，1996年不显著。1989年各处理产量均较高，N0P2K2最低，为（25.83±4.49）t/hm2，与N3P2K2[（26.80±7.15）t/hm2）]相当，最高为N1P2K2[（31.17±6.53）t/hm2]，但整体差异不显著。可能是由于1989年第一年试验，土壤并不缺氮，导致氮肥肥效不显著。而1996年N肥对鲜薯产量有一定的效果，N0P2K2最小，为（16.08±4.23）t/hm2，N2P2K2最大，为（20.94±3.91）t/hm2，也有一定的增产，但方差分析结果表明，整体差异并不显著。仅有两年施氮>0的处理间的鲜薯产量差异达到了显著：1992年N1P2K2显著高于N2P2K2和N3P2K2；1993年N3P2K2显著高于N1P2K2。

SC205在所有试验年份的氮肥对鲜薯产量的肥效均达到了显著水平，且均表现为显著增产。不同的施氮量的产量也有显著差异，1991年N1P2K2产量显著高于N3P2K2，1993年N3P2K2显著高于N1P2K2和N2P2K2，1995年N3P2K2显著高于N2P2K2和N1P2K2。说明在不同年份考察氮肥肥效，仅靠施肥（N2P2K2）与不施肥（N0P2K2）的比较并不能得出完全正确的结论，多几个施氮处理，才能较为全面地反应施肥水平与产量的关系，得到最优施氮量。

SC201有5/8年的氮肥施用量与产量的关系拟合达到显著水平，SC205仅3/8年（表4）。SC201的平均最高产量为（22.8±4.3）t/hm2，最高产量对应的N施用量平均为（131.1±22.8）kg/hm2；SC205的这2个值分别为（22.5±7.6）t/hm2和（161.6±25.4）kg/hm2。但SC201和SC205的最高产量和最高产量对应的N施用量的差异均不显著（p>0.05）。

氮的施用量对茎叶重的影响显著。各观测年份（1992～1995）2个品种的茎叶重均随施氮量增加显著增加，而且均能用一元二次方程显著拟合（图2）。说明茎叶重对氮肥的响应比鲜薯产量更有规律。

氮肥对淀粉含量的影响在1991年SC201，1991年SC205和1992年SC205达到了显著（表5），1991年SC201和SC205基本表现为淀粉含量随施氮量增加逐渐降低，1992年SC205则表现为先增后降。1991、1993和1995年SC201淀粉含量与氮肥施用量的曲线拟合也显著，曲线在试验施肥量范围内的走向分别为基本递减、先升后降、先升后降，说明淀粉含量随施肥量增加分别表现为逐渐减少、先增后减、先增后减，规律不一致。

氮肥对SC201淀粉产量的影响在3/4年（1991、1992、1993年，表5）达到了显著，而对SC205则4/4年均达到了显著。且1991和1993年SC205的淀粉产量能与施氮量进行显著的一元二次方程拟合（表4）。

2.6 磷肥肥效

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

仅从平均值上来看，SC201有3/8年表现出施磷肥比不施磷肥增产，SC205有7/8年如此表现。但方差分析结果表明：SC201的磷肥仅1991、1992年有显著增产（表6）。且不同磷肥施用量之间也有显著差异，1992年N2P1K2显著高于N2P3K2，1995年N2P3K2显著低于其它2个施磷处理。1995年整体方差分析结果并不显著，但LSD检验结果表明，N2P1K2产量显著高于N2P3K2，可见该年施用磷肥并未显著增产，反而磷肥施用过多导致减产。

SC205在1992、1994、1996年3年表现为施用磷肥有所增产（表6）。且有2年不同的磷肥施用量间有显著差异：1992年N2P1K2低于N2P2K2和N2P3K2；1996 N2P1K2低于N2P2K2和N2P3K2。另外，LSD检验结果表明：1993年SC205的N2P3K2产量显著高于N2P0K2，其它处理两两间无显著差异；SC205 1995年N2P3K2显著高于N2P1K2，其它处理两两间无显著差异。

磷肥施用量与鲜薯产量的一元二次方程拟合达到显著的年份较少，SC201仅1989和1995，而SC205仅1996年（表4）。

磷肥对茎叶重仅SC205在1995年的影响显著，说明磷肥对茎叶重的影响较小（表6）。SC205的磷肥施用量与茎叶重的一元二次方程拟合在1992和1994年达到了显著水平（表4）。

磷肥对淀粉含量也仅SC205在1993年达到了显著（表6）。施磷量的差异导致1991年SC205的淀粉产量达到了显著水平。SC201淀粉含量与施磷量在1991和1992能显著拟合（表4），且随着施磷量增加，淀粉含量分别逐渐增加、先降后升。SC205淀粉含量1995年能显著拟合，且随着施磷量增加，淀粉含量先降后升（最低点施磷量x=45.8 kg/hm2）。

磷肥仅显著影响1991年SC205的淀粉产量（表 6），以N2P2K2最高。但曲线拟合表明，1993年SC201，1995年SC201，1991年SC205能显著拟合，R2分别为0.968 5、0.999 5、0.979 4（表4）。曲线趋势说明：随着施P量增加，淀粉产量分别递减、先增后降（最高点x=44.2 kg/hm2）、先增后降（最高点x=74.5 kg/hm2）。说明磷肥对淀粉产量的影响较小，而且淀粉产量随磷肥增长的趋势不一致。

2.7 钾肥肥效

考察钾肥肥效使用了N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3共4个处理。

仅从各年份和品种的平均值来看，施钾肥导致鲜薯增产的年份和品种有1994～1996年的SC201和1990～1996年的SC205。但方差分析结果表明：SC201的钾肥肥效仅1994、1995年达到了显著，且钾肥施入大于0的处理之间均没有显著差异（表7）。LSD检验结果表明：1996年SC201的N2P2K0鲜薯产量[（18.00±1.92）t/hm2]显著低于N2P2K1[（25.15±1.57）t/hm2]，其它处理与这二者均无显著差异。SC205在1990年N2P2K1鲜薯产量[（22.28±3.88）t/hm2]显著高于其它3个处理[（16.63±3.90）t/hm2～（18.36±1.87）t/hm2]，且不施钾肥产量最低，说明钾肥有增产效果，且50 kg/hm2还达到了显著水平。

钾肥施用量与鲜薯产量能用一元二次方程曲线显著拟合的年份和品种较少，仅1995年SC201，1991年SC205，1994年SC205能显著拟合（表4），曲线均在实测区内有最高点，最高点钾肥施用量分别为153.5，110.3和112.3 kg/hm2，对应的最高产量分别为27.16、25.44、27.36 t/hm2。

LSD检验结果表明，钾肥在1992、1994、1995年对SC201的茎叶重有显著差异（表7）。1992年SC201 N2P2K2>N2P2K1，N2P2K1>N2P2K0，N2P2K2>N2P2K0，这三者分别与N2P2K3均无显著差异；1994年茎叶重表现为N2P2K2和N2P2K1均显著大于N2P2K0；1995年N2P2K2和N2P2K3均显著大于N2P2K0；1995年N2P2K2和N2P2K3均显著大于N2P2K0。3年均表现出了钾肥显著增加茎叶重。SC205也在1992、1993、1995年的茎叶重有显著增加（表7）：1992年N2P2K1显著高于N2P2K3和N2P2K0，N2P2K2也显著高于N2P2K0；1993年N2P2K1显著高于N2P2K0；1995年N2P2K0最低，显著低于其它3个处理，也表现出施钾肥比不施钾肥高。钾肥施用量茎叶重曲线在1994年（SC201和SC205）和1995年（SC201）能显著拟合。

钾肥对SC201淀粉含量的影响在1991和1993年达到显著（表7），2年均表现为N2P2K3最低，即施钾过多导致淀粉含量下降。而对SC205则仅在1993年达到显著水平，LSD检验结果表明N2P2K2分别显著高于N2P2K1和N2P2K3，表明适当施钾肥能增加淀粉含量。

K对SC201淀粉产量的影响显著的年份为1991、1992、1995年（表7），其中1991年N2P2K1显著高于N2P2K3；1993年N2P2K1最高，1995年N2P2K0最低。K对SC205的淀粉产量无显著影响。但钾肥施用量与淀粉产量的一元二次方程拟合在SC205上有2年达到了显著水平（表4），分别为1991年和1993年。

3 讨论与结论

3.1 长期不施肥对木薯产量的影响

长期不施肥的木薯也能获得一定的产量。SC201为从10.75～23.94 t/hm2，平均值为（17.11±4.26）t/hm2；SC205为10.59～23.46t/hm2，平均为（15.09±5.09）t/hm2。而Nguyen等[4]报道的Thai Nguyen不施肥鲜薯产量均小于8 t/hm2，最低几近绝收。Hung Loc长期不施肥的鲜薯产量维持在8～16 t/hm2之间。Huang等[15]报道海南的不施肥处理多年平均值为7.1 t/hm2。房伯平等[10]报道了3年不施肥的木薯产量范围为7.26～11.01 t/hm2。相比而言，本研究的不施肥的产量较高，不施肥处理中，养分循环靠作物的凋落物和留茬残留、根系分泌物、大气氮沉降等维持平衡。养分含量与土壤初始的肥力水平有关，但并没有获得土壤养分的全部数据，需进一步研究。也可能与本试验的连作年份还不够长，并不足以在上述养分平衡中耗尽土壤的肥力。

3.2 缺素（氮、磷、钾）对木薯鲜薯产量的影响

探讨不同养分缺乏限制作物生长的严重程度是指导施肥的重要依据。探讨缺素对作物产量的影响，一般用缺素处理与全部元素都施用的处理的产量比值，表示缺素导致产量降低到正常施肥产量的比例。按照这种算法，一些研究有不同的结果：泰国的长期定位试验结果表明[3]：木薯缺钾导致产量下降，其影响要大于缺氮和缺磷。Nguyen等[4]报道的越南Thai Nguyen的灰化土长期定位试验结果表明：限制木薯产量的元素顺序为钾>氮>磷，Dong Nai省的砖红壤顺序为钾大于氮和磷。张伟特等[7，16]报道了海南砖红壤缺氮，但施磷钾肥效果不显著。高志红等[17]研究认为：在粤北坡岗地木薯生产中，氮素最重要，且磷素比钾素更重要。何军月[18]在广西防城港赤沙土的木薯肥效试验结果支持氮、钾、磷分别为第一、第二、第三限制因子，唐拴虎等[19]在广东韶关坡岗地的研究结果也是氮>钾>磷。章赞德[20]报道的福建大田县10个试验点的结果也支持氮>磷>钾。

然而上述算法中N2P2K2为最佳施肥量，但本研究中氮磷钾除了对照（不施肥）外，均分别有3个施肥水平。且在少数年份，N2P2K2并不获得最高产量，如1992年SC201的N1P2K2产量显著高于N2P2K2，1993和1995年SC205的N3P2K2均显著高于N2P2K2。因此，本研究采用了以每一年的最高产量为100%来进行计算。得到的结果是缺氮、磷、钾分别导致SC201产量降低到最高产量的65.9%、91.3%、80.1%；缺氮、磷、钾分别导致SC205产量降低到最高产量的51.8%、79.6%、81.6%；这说明缺氮导致减产最多，而SC201缺钾比缺磷减产更多，SC205缺钾和缺磷减产相当。整体上来看，氮是第一限制因子。而且N0P2K2比N0P0K0略低（SC201低8.9%，SC205低19.6%），说明在N缺乏时，补充P和K，反而会加剧N的缺乏，略微降低产量，也侧面说明氮是首要限制因子。

从产量的绝对数量上来看，磷和钾对产量的限制差异不大。但从施肥导致显著增产的年份数量来看，施用磷钾的肥效有差异。本研究中施磷对SC201有3/8年增产，对SC205有5/8年增产；施钾对SC201有3/8年增产，对SC205仅1/8年显著增产。可见施磷肥在更多年份比施钾肥对SC205显著增产，本研究采用这一现象来说明磷比钾对SC205是更重要的限制因子。

本研究氮磷钾对木薯的影响的顺序与别文不同。除了与木薯品种有关外，还可能与土壤、气候等因素相关。说明针对不同土壤和木薯品种研究土壤的施肥策略的必要性。在长期连作木薯时，氮磷钾肥均需要施用。

3.3 长期施肥对淀粉含量和产量的影响

本研究中各年份的淀粉含量均随着NPK施用量增加而降低。NPK还对淀粉产量（鲜薯产量×淀粉含量）有显著影响。钾肥对1991和1993年的SC201和1993年的SC205也表现为适量施钾增加淀粉含量，过多则会降低淀粉含量。盘欢等[21]的研究结果表明，施用复合肥后淀粉含量下降，但淀粉产量增加。黄洁等[22]的报道也表明，施肥有利于提高淀粉产量、鲜薯产量等指标，但降低鲜薯淀粉含量。黄洁等[9]研究结果也表明，施肥头2年和后2年，除钾肥有利提高淀粉含量外，一般适当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钾肥可能会产生淀粉含量的负面影响。可见施肥对淀粉含量有一些影响。而本研究中淀粉含量随着观测年份依次显著升高，说明淀粉含量还与年份或者连作有关。

3.4 对施肥建议的思考

本研究的结果表明：长期连作木薯时，有机肥和化肥配合施用增产效果最好。这与泰国[3]和印度[5]的长期定位试验结果一致。而且本研究中所有施肥处理多年平均的鲜薯产量中（表略，但与有机肥有关的部分结果在表2中有列出），SC201的N1P1K1+5 t FYM处理的多年平均鲜薯产量（23.97±5.11 t/hm2）是最高的；而SC205的该处理也在较高产量水平[（20.11±5.77）t/hm2]，与最高值N3P2K2[（22.12±6.30）t/hm2]差异并不显著。考虑到N1P1K1+5 t FYM可以比推荐施肥量减半施用化肥（N∶P2O5∶K2O =50∶25∶50，kg/hm2），且比N1P1K1+10 t FYM处理节约一半的有机肥，但肥效还较好，因此本研究认为其是最优施肥方案。

在纯施化肥时，本研究2个品种对化肥的响应有差异，表现为SC201比SC205更适应贫瘠土壤，Tian等[11]报道广州的试验也支持这一观点。因此施肥应考虑品种差异。而根据产量与施肥量的一元二次方程拟合结果计算得到的最高产量对应的施肥量，SC201的多年平均值为1.24倍（124∶62∶124，kg/hm2）推荐施肥量，其施肥量比较适中，推荐SC201按该施肥量施肥。但SC205按照该算法得到的平均最优施肥量为1.88倍推荐施肥量，显然施肥偏高。而鲜薯产量与氮肥施用量的拟合结果为SC205的平均最优氮肥施用量为（161.6±25.4）kg/hm2。因此，出于节约资源和肥效综合考虑，推荐SC205按照氮肥161.6 kg N/hm2，磷和钾按照推荐施肥量施用。

综上所述，本研究发现：木薯产量和茎叶重年份间差异均显著，淀粉含量年份差异显著，且随着观测年份依次显著升高。有机肥肥效在部分年份显著，且有机肥能替代推荐施肥量的50%的化肥。施氮在大部分年份能显著增加鲜薯产量和茎叶重；钾肥能提高茎叶重。施磷比施钾对SC205在更多年份能显著增产。在长期连作木薯时，氮磷钾肥均需要施用。SC201茎叶重、鲜薯产量、淀粉产量比SC205高。SC205需要更多的肥料，但产生更小的产量，但二者差异不显著。施肥应考虑品种差异。本试验的最佳施肥量为5 t/hm2有机肥（猪粪）+化肥（N∶P2O5∶K2O=50∶25∶50，kg/hm2）；施纯化肥时，建议SC201按照推荐施肥量的1.24倍（N∶P2O5∶K2O=124∶62∶124，kg/hm2）施肥，SC205按照氮肥肥效的结果（N∶P2O5∶K2O=161.6∶50∶100，kg/hm2）施肥。

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