复合肥与商品有机肥配施对甘薯产量与品质的影响

丁 健，武小平，郭建芳，贾新宇

（山西省农业大学玉米研究所，山西忻州 034099）

0 引言

甘薯是我国重要的粮食、工业原料作物，许多地区将其列为高效特色的大健康产业和扶贫优势作物，为旋花科一年生或多年生草本块根植物。俗称地瓜、番薯、红苕等，由块根、茎叶等部分组成。甘薯起源于美洲，是我国种植的传统作物，甘薯中含有丰富的维生素、氨基酸、微量元素等，对人体有重要防病保健功能，联合国粮农组织推荐甘薯是营养全面的食物来源，由于其所含特殊的黏多糖，可提高人体的免疫力，并且其丰富的营养价值及特殊的风味，深受全球消费者的欢迎，在全球范围内被用于人类食品及动物饲料，同时甘薯还可用于淀粉及衍生物的开发、副食品加工和饲料行业，作为能源以及工业原料作物被广泛使用，既是重要的粮食作物，又是重要的经济作物和工业原料作物。

联合国粮农组织（FAO）统计数据显示，2018年我国甘薯种植总面积为237.93×104hm2，占世界种植面积的29.0%，是世界上最大的甘薯生产和消费国（FAO，2018）。山西甘薯种植面积约有6.67万hm2，自明清之际大规模种植以来后逐渐成为重要的补充性粮食，是农民增收的重要作物。

施肥是农业生产里面非常重要的生产资料，化肥不仅保证了粮食的数量，还提高了农产品的品质，全球有一半的粮食来自化肥的使用，中国的粮食增产超过50%是来自化肥使用的结果，从21世纪开始，化肥生产的总量跟使用的总量成了全世界的第一名，是我国粮食安全非常重要的保障，在粮食增产里面做出了突出的贡献。近年来甘薯市场需求旺盛，鲜食消费增加，加工利用稳定，种植农户为了提高甘薯产量，盲目施肥和过量施肥现象成了普遍现象，研究表面长期过量施用化肥不仅会浪费肥料，由于化肥品种相对单一、氮肥磷肥不合理使用、中微量元素缺乏的问题尚未解决，导致土壤肥力下降、土壤结构变差、农产品品质低下、病虫害灾害增多等弊端，近年来，随着倡导生态农业发展，农业农村部实行了化肥农药减量增效的行动，科学施肥理念不断强化，我国农田有机肥的施用比例正在逐步上升，欧盟的经验，农田的养分有一半应该来自有机肥，我们现在只有20%左右来自有机肥，有机肥料所含的养分比较全面，肥效稳定而持久，除了氮磷钾外，还有大量有机质，如纤维素、半纤维素、脂肪、蛋白质、氨基酸及腐植酸等，还有钙、镁、硫及微量元素等各种矿质养分，营养全面，但不溶于水，分解缓慢，属于缓释肥。不但含有丰富的有机质和各种大中微量营养元素，而且含有一些能刺激根系生长的物质以及各种有益土壤微生物。

研究指出，有机肥和化肥配施可显著提高甘薯叶片叶绿素含量和光合速率，但对产量的增产效应因品种和土质等不同而存在差异；桑文等研究表明，有机肥与无机肥相结合不仅能够促进番茄吸收土壤养分，提高肥料利用率以及增产提质，还能够营造良好的土壤微环境。近年来，增施有机肥作为政府推广的一项重要化肥减量增效技术，对甘薯有机肥替代部分化肥的相关研究成了学者们研究的热点。

本试验选择在甘薯种植中施用复合肥的基础上配施不同有机肥，探究在旱作条件下对当地甘薯生长、产量及品质的影响，为促进甘薯产业提质增效栽培绿色发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年5～9月份在山西省忻州市忻府区旭来街街道前秦村进行。该区属于温带大陆性半干旱季风气候，四季分明，是中国著名的小杂粮王国，是中国粮食行业协会命名的全国唯一的“中国杂粮之都”。年均降水量在400～500 mm，降水集中于7～9月份，年平均气温5～8℃。全年平均日照时间超过2 700 h，无霜期平均167.1天，≥10℃年有效积温为3 050～3 490℃。试验地为丘陵地区地势高爽、土层深厚、土壤疏松、质地轻壤偏砂，土壤类型为栗钙土，耕层土壤的碱解氮为33.98 mg/kg，有效磷为9.38 mg/kg，速效钾为112.7 mg/kg，pH值为8.1。

1.2 试验材料

供试甘薯品种：秦薯5号。供试肥料：红色劲典复合肥（N-P2O5-K2O：25-10-5）由山西农业大学玉米研究所试验场统一采购；全营养水溶肥（N+P2O5+K2O≥20%），沃夫特珍菌沃微生物菌剂（有效活菌数≥5.0亿/g），复合鸡粪均为当地农资公司购买。

1.3 试验设计

T1（CK）：当地常规施肥（复合肥600 kg/hm2），起垄前撒施或垄上开沟撒施（拌土后再移栽）。

T2：当地常规施肥（复合肥600 kg/hm2）+施用全营养水溶肥（固体产品450 kg/hm2），起垄前撒施或垄上开沟撒施（拌土后再移栽）。

T3：当地常规施肥（复合肥600 kg/hm2）+施用沃夫特珍菌沃微生物菌剂（1 200 kg/hm2），起垄前撒施或垄上开沟撒施（拌土后再移栽）。

T4：当地常规施肥（复合肥600 kg/hm2）+施用商品鸡粪（22 500 kg/hm2），起垄前撒施或垄上开沟撒施（拌土后再移栽）。

试验于2022年5月19日完成起垄栽插，采用起垄种植方式。垄距1 m，每垄种植1行，人工栽插，株距为33 cm。起垄前灌溉一次底墒水，试验过程中各处理除施肥不同外，其他任何田间操作管理如整地、栽培、灌溉、病虫害防治等均按当地习惯进行，收获时间为2022年9月28日。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 甘薯产量及农艺性状测定。计算T/R（地上部茎叶鲜质量与地下部块根质量之比），在移栽后60、80、100天及收获时（132天）对地上部茎叶和地下部块根分别称取鲜重；收获时每个小区沿垄选取10 m的甘薯将块根全部挖出，称取鲜薯重量，并折算成每公顷产量；留取块根鲜样测定块根品质指标。

1.4.2 甘薯品质的测定。甘薯品质测定主要由山西博奥信元生物科技有限公司承担。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 2016处理数据、绘制表格，天PS软件进行统计分析和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同肥料配合施用对甘薯产量的影响

从图1可以看出，复合肥配施商品有机肥对鲜薯产量都有增产效果，相对于对照T1单施复合肥增产幅度为14.23%～52.21%，差异达到显著水平，T3的平均鲜薯产量最高（19 264.875 kg/hm2），说明在施用复合肥的基础上配施微生物菌剂、复合鸡粪、全营养水溶肥均能明显提高甘薯产量。

图1 不同肥料配合施用对甘薯生物量的影响（产量kg/hm2）

2.2 不同肥料配合施用不同生育期对甘薯T/R值的影响

T/R值表示甘薯地上部和地下部生物量的累积，是反映甘薯生长过程中源库关系的重要指标。从图2可看，各个处理间T/R值变化不一样，在甘薯生长初期60天，不同肥料配比处理均有利于甘薯地上部的生长，但均随生育期延长而降低，表面甘薯地上部的光合物质逐步向地下部转移，提高了产量。其中T2降幅最快，结果表明，在施用复合肥的基础上配施微生物菌剂、复合鸡粪、硫酸钾、全营养水溶肥有利于甘薯的地上部和地下部薯块的协同发展，能促进薯块的物质积累，进而达到增产的目的。

图2 不同肥料配合施用不同生育期对甘薯T/R值的影响

2.3 不同肥料配合施用对甘薯可溶性糖、蛋白质和淀粉的影响

从表1看出，与对照T1单施复合肥相比微生物菌剂、复合鸡粪、全营养水溶肥与复合肥配施均提高了甘薯中可溶性糖、蛋白质、淀粉的含量。综合比较不同施肥处理，复合肥配施复合鸡粪种植的甘薯的可溶性糖和淀粉含量都高于其他3个配施处理，薯块的食用品质均有所提高。

表1 不同肥料配施甘薯品质检测

3 结论

有机肥的合理施用将改善土壤质量，培育地力，土壤肥力作为决定甘薯生长的关键因素，其对甘薯产量和质量具有重要影响。复合肥可以高效快速供应养分、容易被甘薯吸收，而有机肥的养分是缓慢释放的，能够平衡营养，提高成效，减少肥料损失和浪费。在不同量有机肥试验中发现，有机肥可以促进养分的均衡，增强甘薯的抗性，有助于甘薯产量的形成，显著地改善甘薯的品质。在施用复合肥的基础上配施微生物菌剂、复合鸡粪、全营养水溶肥等商品有机肥，均能降低甘薯T/R值，促进甘薯薯块的形成，提高甘薯产量，较当地常规施用复合肥增产14.23%～52.21%。

当前诸多的研究均以可溶性糖和蛋白质含量高低衡量薯块品质，传统经验栽培鲜食甘薯施用有机肥可改善品质。微生物菌剂、复合鸡粪、全营养水溶肥等商品有机肥与复合肥配施能协调养分平衡供应，满足甘薯生长需求，提高块根淀粉等含量，改善甘薯品质。在甘薯生产中增加有机肥的使用，提高养分的效率是提高甘薯产量和品质的有效措施。该试验结果可为本地区甘薯旱作生产减肥提质增效栽培提供指导依据。