药肥施用量对土壤养分和木薯产量的影响

罗兴录，周贵靖，朱艳梅，覃友源

（1.广西大学农学院，广西 南宁 530005；2.亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，广西 南宁 530004）

药肥施用量对土壤养分和木薯产量的影响

罗兴录1，2，周贵靖1，朱艳梅1，覃友源1

（1.广西大学农学院，广西 南宁 530005；2.亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，广西 南宁 530004）

以木薯品种新选048为材料，设药肥300、600、900 kg/hm2和空白对照4个处理，通过测定土壤碱解氮、速效钾、速效磷含量，木薯株高、茎粗、叶片及块根可溶性糖含量等生理指标，并测定木薯主要经济性状及产量，探讨药肥对木薯产量及其相关性状的影响。结果表明，施用药肥能明显改善土壤养分状况，提高碱解氮、速效钾及速效磷含量，促进木薯生长和对养分的吸收，改善块根性状，提高块根可溶性糖含量。与对照相比，300、600、900 kg/hm2药肥处理的块根产量分别提高21.20%、23.91%和14.31%，表明适量的药肥利于木薯增产，药肥用量过多反而使产量下降，综合成本、块根性状及产量等因素，300 kg/hm2药肥处理的效果最好。

木薯；药肥；土壤有效养分；经济性状；产量

木薯（Manihot esculenta crantz）别名树薯，为大戟科（Euphorbiaceae）木薯属物种，其根块淀粉含量高，有“淀粉之王”、“地下粮仓”之称［1-2］。近年来随着农药和肥料的价格逐渐增长，农民种植木薯的最适药肥使用量就成为了关键。另外，由于我国耕地面积有限，木薯种植与粮、蔗争地的矛盾日益突出，木薯原料远远不能满足加工需求。随着酒精工业与燃料乙醇的快速发展，每年需从东盟（特别是泰国、越南）进口大量的木薯干片和木薯淀粉［3］。因此，如何提高木薯产量是缓解我国木薯产量需求矛盾的根本途径。

药肥是将农药和肥料按一定的比例配方相混，并通过一定的工艺而生产的农药与肥料的复合剂［4］。肥料、农药、土壤与作物之间都存在直接或间接的影响，研究它们之间的关系，在农业生产中进行农药、肥料混用或结合使用，不仅使田间两个操作步骤合二为一，节省了劳力、时间、能源，降低了生产成本，而且还可以避免农药、肥料间的拮抗作用及其对作物的不良影响，增加它们之间的协同作用，减少农药与肥料的使用量，获得最佳的应用效果，从而保护环境、提高作物产量［5］。药肥若在最佳施用期使用，能提高肥效和药效。药肥的研究在我国起步较晚，国外也未见系统报道其多种功效与机理，因此药肥的研究有待大力发展［5-6］。为此，本试验通过测定不同药肥浓度下土壤碱解氮、速效钾、速效磷含量，木薯株高、茎粗、叶片及块根可溶性糖含量等生理指标，并测定木薯的主要经济性状及产量，研究不同药肥施用量对木薯生长发育及产量相关性状的影响，为木薯的高产高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试木薯品种为广西大学农学院选育的新选048，供试药肥为广西田园生化股份有限公司生产的药肥，其主要成分为虫药及30%氮磷钾。

1.2 试验设计

试验于2015年在广西崇左市农业科学研究所木薯种植基地进行。试验地土壤肥力中等，土壤碱解氮17.38 mg/kg，速效钾8.90 mg/kg，速效磷65.42 mg/kg，有机质含量 3.21 g/kg，土壤pH 6.3。试验设药肥300、600、900 kg/hm2和空白对照4个处理（分别用A、B、C、CK表示），3次重复，随机区组排列，小区面积50 m2，种植规格为90 cm×100 cm。木薯于2015年4月4日种植，药肥在种植时作基肥施用，其他田间栽培管理措施与常规相同。2015年12月23日收获。

1.3 测定项目及方法

生长发育期间对各处理区的株高和茎粗进行田间观测记录，每个小区选取具有代表性的5株进行株高、茎粗的测定，以及根块含水量、淀粉含量及叶片、块根可溶性糖含量等生理指标，并测定土壤碱解氮、速效钾、速效磷含量，工艺成熟期测定块根数、块根直径、块根长及各小区产量。其中，株高为地面到茎杆顶端生长点的高度，茎粗为距离地面50cm处的茎秆直径，含水量采用烘干法测定，淀粉及可溶性糖含量的测定参照蒽酮比色法［7］，土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量的测定参照南京农业大学主编的《土壤农化分析》［8］，其中采用扩散法测定土壤碱解氮含量，采用钼蓝比色法测定速效磷含量，采用醋酸铵-火焰光度法测定速效钾含量。

试验数据采用 Microsoft Excel及spss18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同药肥施用量对土壤养分的影响

2.1.1 对土壤碱解氮的影响 氮素是植物生产中的主要限制因子，植物体内的氮素水平直接或间接影响植物的生理生化过程及生长发育，如提高木薯碳氮代谢酶活性，可促进木薯碳水化合物和蛋白质的积累与运转［9］。由表1可知，从苗期到工艺成熟期，随着土壤养分被木薯吸收利用，每个处理的土壤碱解氮含量变化基本都是呈递减的趋势，处理B、C从块根膨大期到工艺成熟期土壤碱解氮含量略呈上升趋势。在木薯苗期，不同处理之间土壤碱解氮含量相差很大，药肥施用量越多的小区土壤碱解氮含量就越高，药肥处理在前面3个时期土壤碱解氮含量均高于CK，而在工艺成熟期，处理A土壤碱解氮含量与CK差别不大。可见，施用药肥可以明显提高土壤碱解氮含量。

2.1.2 对土壤速效磷的影响 磷元素能促进早期根系的形成和生长，提高木薯适应外界环境的能力，有助于增强其对严寒的抵抗力［10］。由表2可知，在整个生长期，CK土壤速效磷含量变化波动较小，苗期各处理土壤速效磷含量差别不大，差异不显著；在块根形成期，各药肥处理土壤速效磷含量均高于CK，且差异达极显著，从块根形成期到块根膨大期，土壤速效磷含量呈下降趋势，其中处理A、B下降幅度相对较大，说明此阶段处理A、B木薯吸收的磷元素相对其他处理更多。可见，施用适宜的药肥有利于促进木薯对磷元素的吸收。

表1 不同药肥处理土壤碱解氮含量 （mg/kg）

表2 不同药肥处理土壤速效磷含量 （mg/kg）

表3 不同药肥处理土壤速效钾含量 （mg/kg）

2.1.3 对土壤速效钾的影响 钾元素与木薯植株生长紧密相连，木薯叶面积指数与钾肥施入量呈比例性增加，植株的高度、粗度及功能性叶片个数与植株中钾元素的营养水平呈现正相关［11］。由表3可知，各处理的土壤速效钾含量均呈先下降后上升的变化趋势，从苗期到块根形成期，3个药肥处理土壤速效钾含量均比CK高，药肥施用量越多的小区土壤速效钾含量就越高；从块根形成期到块根膨大期，各药肥处理土壤速效钾含量急剧下降，说明此阶段木薯块根迅速吸收钾素以完成生命活动。从块根膨大期到工艺成熟期，各处理土壤速效钾含量逐渐上升。可见，施用药肥有利于提高土壤速效钾含量以满足木薯正常的生长发育对钾素的需求量。

2.2 不同药肥施用量对木薯各生育期生长状况的影响

2.2.1 对木薯各生育期植株状况的影响 植物的茎秆作为整体的支撑部分，高度的大小在一定程度上反映植物生长发育的基本情况。从表4可以看出，从苗期到块根膨大期，木薯迅速长高，随着生育期的延后，木薯株高的增长幅度不大，在木薯的整个生育期，处理A木薯株高最高，其次为处理B、CK，处理C木薯株高相对较小。在成熟期，处理A、B木薯高度分别达410.2、391.5 cm，与对照相比，差异达显著、极显著，处理C木薯株高低于CK，但两者的差异不显著。由此可见，适量的药肥有利于木薯正常生长，药肥过量会抑制其长高。

2.2.2 对木薯各生育期茎粗的影响 茎粗也是反映木薯生长状况的一个重要指标。由表5可知，苗期处理A木薯茎粗最粗，与其他处理均达极显著，其次为处理B、C，两者与CK差异极显著。在块根膨大期，处理A、C木薯茎粗相对较粗，其次为处理B。在块根形成期与工艺成熟期，处理A、B、C木薯茎粗差异不大，三者之间的差异不显著，与CK差异均达极显著。说明施用药肥可以促进木薯增粗，增粗效果明显优于CK，但不同用量药肥处理之间木薯茎粗差异不大。

表4 不同药肥处理木薯各生育期植株高度 （cm）

表5 不同药肥处理木薯各生育期茎粗（mm）

表6 不同药肥处理木薯叶片各生育期可溶性糖含量 （%）

2.3 不同药肥施用量对木薯各生育期可溶性糖含量的影响

2.3.1 对木薯叶片各生育期可溶性糖含量的影响 可溶性糖在植物的生命周期中具有重要的作用，它不仅为植物的生长发育提供能量和代谢中间产物，而且具有信号功能［12］。由表6可知，木薯叶片可溶性糖含量呈上升—下降—上升的变化趋势。从苗期到块根形成期，3个药肥处理木薯叶片可溶性糖含量均低于CK；从块根形成期到块根膨大期，处理B叶片可溶性糖含量下降幅度最大，这可能是处理B木薯叶片转运更多的可溶性糖到其他部位参与生命活动，说明适量的药肥有利于木薯叶片可溶性糖的转运与利用。工艺成熟期CK、处理A木薯叶片可溶性糖含量相对较高。由此可见，不同用量的药肥处理在不同的生育期对木薯叶片可溶性糖含量的影响不同，其中处理B的效果相对较优。

2.3.2 对木薯块根各生育期可溶性糖含量的影响 可溶性糖含量是衡量块根品质优劣的重要指标。从表7可以看出，块根可溶性糖含量在整个生育期的变化幅度较小，3个药肥处理木薯块根可溶性糖含量均高于CK。在块根形成期，各处理之间的木薯块根可溶性糖含量差别不大，差异不显著；在块根膨大期，处理B木薯块根可溶性糖含量最高，与CK差异极显著，与处理A、C差异不显著；工艺成熟期，处理A、B块根可溶性糖含量相对较高，3个药肥处理木薯块根可溶性糖含量与CK差异均达极显著，说明施用药肥有利于促进块根可溶性糖的积累。

2.4 不同药肥施用量对木薯主要经济性状的影响

木薯收获的产品是块根，块根的品质直接影响木薯的经济价值。由表8可知，处理A、C单株块根数均多于CK，与CK差异极显著，处理B块根数比CK少，差异显著；处理A、B块根较长、较粗，处理C块根相对较短，CK块根相对较细，各处理块根含水量相差不大，差异不显著，处理B块根淀粉含量相对较高，与其他处理的差异显著。由此可见，施用适量的药肥有利于木薯块根伸长、增粗，增加淀粉的积累，但对块根含水量的影响不大。

表7 不同药肥处理木薯块根各生育期可溶性糖含量 （%）

表8 不同药肥处理木薯主要经济性状

2.5 不同药肥施用量对木薯产量的影响

块根产量是木薯栽培的最终目标。从表9可以看出，处理B、A木薯块根产量相对较高，分别达75 999、74 332 kg/hm2，比CK分别增产23.91%和21.20%，处理C木薯块根产量为70111 kg/hm2，比CK增产14.31%，处理A、B产量差异相差不大，两者与其他处理的产量差异极显著，处理C与CK之间产量差异也达极显著，说明施用药肥可以显著增加木薯块根产量，但药肥施用过量不但不能继续增加产量，反而使产量下降。

表9 不同药肥处理木薯产量（kg/hm2）

3 结论与讨论

3.1 木薯施用药肥可提高土壤有效养分

木薯的生长、产量形成与养分吸收、利用密切相关，高产优质的栽培离不开氮磷钾的施用［13］，传统施肥方法把氮磷钾肥料施在土壤中，往往有部分肥料由于土壤固定、淋溶等原因不能有效利用，这不仅造成肥料浪费，而且还会污染环境。因此，如何增强木薯对养分的有效利用能力，提高肥料利用率，是木薯高产、高效、节本栽培需要研究解决的一个重要问题［14-15］。本试验结果表明，施用药肥能明显改善土壤养分状况，提高碱解氮、速效钾及速效磷含量。木薯施用药肥在一定程度上改变了木薯对养分吸收利用的特性，由于药肥是在木薯中之前作基肥施用，因此苗期时各处理的碱解氮、速效钾含量差异很大。从苗期到工艺成熟期，随着土壤养分被木薯吸收利用，每个处理的土壤碱解氮含量变化基本都是呈递减的趋势，在块根膨大期以前，土壤碱解氮含量的下降幅度较大，主要是因为生育前期木薯对氮素吸收量较大，这与张耀华等［16］的研究结果相一致。从块根形成期到块根膨大期，各施用药肥处理的土壤速效钾含量急剧下降，这可能是由于在块根膨大的过程中，需要吸收更多的钾素来参与生命活动过程。木薯块根收获时带走磷元素的量相对较少［17］，而且木薯的根系吸磷能力强，具有耐低磷特点［18］，因此磷肥效应较小［19-20］。在此试验中，土壤速效磷含量在木薯整个生育期的变化波动比较小，表明此试验中木薯对磷素的需求量较少。从块根形成期到块根膨大期，土壤速效磷含量呈下降趋势，其中药肥300、600 kg/hm2处理下降幅度相对较大，说明此阶段药肥300、600 kg/hm2处理木薯吸收的磷元素相对其他处理更多，表明施用适量的药肥有利于促进木薯对磷元素的吸收。

3.2 木薯施用药肥促进植株生长

株高、茎粗是衡量木薯生长量的主要指标，它们与块根发育、产量形成有密切关系［21］。本研究结果表明，木薯适量施用药肥能有效促进植株健壮生长，提高株高茎粗，对培育壮秆大株有明显的作用。本研究中药肥300 kg/hm2处理的木薯株高最高，明显高于对照，但药肥900 kg/hm2处理的木薯株高反而比对照小，表明适量的药肥有利于木薯健壮生长，药肥过量会抑制植株生长。施用药肥可以促进木薯增粗，增粗效果明显优于对照，但不同用量的药肥处理之间的木薯茎粗差异不大。

3.3 木薯施用药肥有利于植株可溶性糖的积累

糖类化合物是衡量植物体内可利用物质和能量供应基础的重要指标［22］。可溶性糖指的是溶液中全部水溶性碳水化合物的总量，主要以果糖、葡萄糖和蔗糖为主，常常用来评估植物体内碳素营养状况以及农产品的品质性状［23-24］。木薯叶片可溶性糖含量呈先上升后下降又上升的变化趋势。从块根形成期到块根膨大期，药肥600 kg/hm2处理的叶片可溶性糖含量下降幅度最大，这可能是该处理的木薯叶片转运更多的可溶性糖到其他部位参与生命活动，说明适量的药肥有利于木薯叶片可溶性糖的转运与利用。块根可溶性糖含量在整个生育期的变化幅度较小，药肥300、600 kg/hm2处理的块根可溶性糖含量相对较高，3个药肥处理的木薯块根可溶性糖含量与对照的差异均达极显著，表明施用药肥有利于促进块根可溶性糖的积累。

3.4 木薯施用药肥改善主要经济性状，提高产量

木薯是块根作物，因此木薯在经济效益取决于块根性状。本试验结果表明，施用适量的药肥有利于木薯块根伸长、增粗，增加淀粉的积累，其中药肥300 kg/hm2处理的木薯单株块根数较多，块根较长、较粗，药肥600 kg/hm2处理的块根也较长、较粗，但单株块根数较少，药肥900 kg/hm2处理的单株块根数也较多，但块根较短，因此药肥300 kg/hm2处理块根性状相对较优。药肥300、600 kg/hm2处理的木薯块根产量相对较高，分别达74332、75999 kg/hm2，比对照分别增产21.20%和23.91%，药肥900 kg/hm2处理的木薯块根产量为70111 kg/hm2，比对照增产14.31%，表明施用药肥可以显著增加木薯块根产量，但药肥施用过量不但不能继续增加产量，反而使产量下降。由于药肥300、600 kg/hm2处理的木薯产量相差不大，而药肥300 kg/hm2处理比600 kg/hm2处理更节省药肥，降低成本，所以药肥300 kg/hm2处理的效果相对较优。

在本研究条件下，综合成本，块根性状及产量等因素，施用300 kg/hm2药肥有利于提高土壤养分含量，改善土壤的营养状况，促进木薯对养分吸收，利于木薯的正常生长发育，提高块根可溶性糖，改善块根性状，从而获得高产。

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（责任编辑 杨贤智）

Effects of different application amounts of drug fertilizer on soil nutrient and yield of cassava

LUO Xing-lu1，2，ZHUO Qui-jing1，ZHU Yan-mei1，QIN You-yuan1
（1. Agricultural College，Guangxi University，Nanning 530005，China； 2. State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources，Nanning 530004，China）

The effects of drug fertiliter on yield and related traits of cassava were studied by detection the contents of soil alkali hydrolyzable nitrogen，available potassium and available phosphorus，plant height，stem diameter，content of soluble sugar in leaf and root，main economic characters and yield of cassava. Four treatments were set with XinXuan048 as material，respectively CK（0 kg/hm2），300 kg/hm2，600 kg/hm2and 900 kg/hm2. The results showed that the nutrient status of soil and contents of soil alkali hydrolyzable nitrogen，available potassium and available phosphorus were improved by using drug fertilizer，thus good for the growth of cassava and the improvement of root traits，and could increase the content of soluble sugar of root.Compared with control，the yeild of 300 kg/hm2，600 kg/hm2and 900 kg/hm2treatments increased by 21.20%，23.91% and 14.31%，which showed that suitable drug fertilizer was condutive to the yield of cassava，but the yield decreased by too much drug fertilizer. In consideration of cost，root traits and yield，the effect of 300 kg/hm2treatment was the best others.

cassava；drug fertilizer；soil available nutrient；economic characters；yield

S533.062

A

1004-874X（2017）03-0087-07

2016-12-05

广西科学研究与技术开发计划项目（桂科重14121005-2-1）；南宁市科学研究与开发计划项目（201109044B，20132307）; 国家现代农业产业体系广西薯类产业创新团队薯类产业功能专家项目（nycytxgxcxtd-03-11-2）

罗兴录（1957-），男，博士，教授，E-mail：luoxinglu@sina.com

罗兴录，周贵靖，朱艳梅，等. 药肥施用量对土壤养分和木薯产量的影响［J］.广东农业科学，2017，44（3）：87-93.