1、57土 壤 肥 料中国农业文摘农业工程 2023年第5期1前言甘薯(Ipomoea batatas)是重要的饲料、粮食、新型能源原料及工业原料,其为旋花科甘薯属,也被称为甜薯、红薯、番薯、山芋、红芋、地瓜等1。甘薯在广东省的种植面积为37.6万hm2,是广东省重要的旱粮作物2;湛江市是广东甘薯的主产区,甘薯年种植面积稳定在6.4万hm2左右3。甘薯具有对逆境的适应性强、从移栽到产量形成需要的时间短等特点4;甘薯作为一年生喜光的短日照作物,具有性喜温,不耐寒,较耐旱,适应性广、用途广泛等特点5。甘薯作为保健食品,呈生理碱性,热量低,营养丰富,国内外研究早已证实甘薯具有降低胆固醇、血脂,预防肿瘤,
2、预防心脑血管疾病,延缓衰老等保健作用。随着我国人民生活水平的提高和经济的发展,在人们心里,甘薯已逐渐从传统印象中的糊口粮、粗粮、抗灾救荒粮,转变成了极具保健功能的绿色蔬菜6-7。近年来,甘薯渐渐被人们视为营养均衡全面的保健食品,尤其是欧美、日本等一些发达国家已掀起一股“食用甘薯热”;随着我国经济水平的提高、农产业结构的调整和人民生活水平的提高,甘薯已经不被当作粗粮看待了,它在人民的膳食结构中发挥着重要的作用8。甘薯的生产中不重视施肥,且甘薯也经常被种植在存在障碍的土壤上或作物难以适应的边远地带9-11,不仅导致土壤肥力下降、土壤养分平衡失调以及甘薯品质退化,也影响了甘薯的生产水平。生产实践表明
3、,甘薯产量不高的重要原因是施肥比例不合理和施肥不足等。甘薯施肥运筹不合理主要表现在氮肥施用不足或过多,钾肥施用不足,磷肥施用过量。甘薯重要的营养元素之一是氮素,在一定范围内,我们可通过增施氮肥的措施来提高甘薯的块根产量和使其干物质生产能力有所提高,但施氮量过高却会使结薯时间延长,从而导致甘薯地上部分旺盛生长,使块根产量降低12-13。有研究表明,在一定范围内增施氮肥可提高甘薯干物质生产能力,而施氮过高会减少光合产物向地下部块根输送,从而导致地上部旺长,使干物质收获指数降低14。甘薯对环境的适应性较强,对钾素的需求量较大,都有嗜钾的特性;且钾肥能促使其养分转移到块茎中积累,并促使植株生长健壮,从
4、而改善品质、提高产量15。近年来甘薯生产中十分重视钾肥施用,因为钾素有维持甘薯细胞渗透压,促进植株内糖分运输的作用,增施钾肥可以降低干物质在甘薯地上部的分配率,使干物质向块根中的分配比例增加,基金项目:国家甘薯产业技术体系专项基金项目(CARS-10-C18)。作者简介:陈胜勇,研究生学历,高级农艺师,主要从事甘薯栽培与育种工作。Email:不同施肥处理对甘薯产量的影响陈胜勇1,陈宇辉1,陈少菜1,何霭如1,余小丽1,陈海敏2,刘锴栋2,蒋 边2(1.湛江市农业科学研究院,广东湛江 524094;2.岭南师范学院生命科学与技术学院,广东湛江 524048)摘要:【目的】研究腐殖酸活性肥和尿素+
5、复合肥对甘薯产量的影响,为在甘薯的生产过程中提高肥料的利用率和甘薯的产量提供科学的理论依据。【方法】本试验选取广薯87号为供试品种,采用大田试验随机区组设计,设4个处理,三次重复,在收获期进行小区产量测定,取代表性植株15株,室内调查茎叶鲜重、分枝数、蔓长,按根、叶、茎、柄四部分将植株分样,对四部分分别称重、装袋、烘干后计算块根烘干率。【结果】与对照组相比,施用58%腐殖酸活性肥、45%腐殖酸活性肥和当地惯用复合肥料+48%尿素处理的甘薯鲜薯增产率分别为66.87%,67.09%和51.86%;干薯增产率分别为83.53%,90.35%和61.44%;薯干率分别为29.73%,30.80%和2
6、8.57%;商品率分别增加了25.27%,25.73%和21.17%。【结论】施加腐殖酸活性肥和尿素+复合肥均能明显提高甘薯的产量、薯干率和商品率,还能改善甘薯的其他性状;施用45%腐殖酸活性肥的甘薯鲜薯产量、薯干率和商品率效果最好,施用58%腐殖酸活性肥的处理效果次之,当地惯用复合肥料+48%尿素的处理效果最差。关键词:广薯87号;腐殖酸活性肥;产量;商品率58 土 壤 肥 料中国农业文摘农业工程 2023年第5期从而增加块根产量,抑制地上部茎叶徒长16。相对于氮和钾而言,甘薯对磷的需要量较少,但磷的供给状况也会影响甘薯的品质特点和正常生长,适量磷肥有利于提高甘薯产量17。因此,想要提高甘薯
7、产量和改善品质,就需要结合土壤肥力情况将氮磷钾配合施用。腐殖酸活性肥是一种添加适量铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素或氮、磷、钾大量元素并以适合植物生长所需比例的矿物源腐殖酸制成的肥料,大多是微量元素、大量元素与以腐殖酸或腐殖酸钾等腐殖酸盐为原料混配而成的生产成品肥料。含腐殖酸的肥料在农业上获得越来越广泛的应用。因为腐殖酸有吸附功能,可通过减少氮的流失和固定钾、磷来提高肥效,在现代农业生产中腐殖酸起着重要的作用。前人关于复合肥对甘薯产量和品质影响的研究多集中于北方地区,在南方地区较少,尤其是湛江地区。我们通过调查研究分析当地销售肥料的功效和种类,根据甘薯所需的营养成分特点,最终决定选择腐殖酸活性复
8、合肥和当地惯用复合肥进行肥效试验,以广薯87号为试验材料,研究不同复合肥处理对广薯87号产量的影响。通过比较,以期了解腐殖酸活性复合肥对甘薯生长发育的影响效果,为腐殖酸活性复合肥在湛江甘薯产业的生产、推广应用提供理论依据。2材料与方法2.1试验材料供试品种:广薯87号。供试肥料:58%腐殖酸活性肥含N16%、P 8%、K24%;45%腐殖酸活性肥(16-8-24);当地习惯施肥复合肥含N15%、P15%、K15%;48%尿素含N46%。2.2试验设计湛江市农业科学研究院试验基地于2021年8月26日进行试验,前茬作物为水稻,土壤肥力中等,对土壤进行翻耕、晒白、旋耕后进行整地,设4个处理。尿素+
9、氮磷钾复合肥料和腐殖酸活性肥全部基施,试验选择空白处理为对照,设置如表1的试验处理。2.3试验过程2021年8月26日栽插,不追肥。2021年12月22日收获,生长期120d。收获时测产中间3行。2.4取样与测定项目和方法植株取样方法:8月26号栽秧,第一次取样时间为栽秧后30天(9月26日)开始,之后每隔30 d取一次样,直至收获。收获期取代表性植株15株(第一、二、三次均取15株),室内调查茎叶鲜重、分枝数、记录蔓长。按根、叶、茎、柄四部分将植株分样,对四部分分别称重、装袋、烘干后计算块根出干率。甘薯薯干率的测定方法:取全部薯块,切成丝,在烘箱中烘至恒重,重复3次,求平均值。商品率(%):
10、商品薯块重量占总薯块重量的百分比(100g为商品薯)。商品薯是外形和品质特性好的大中薯。植株性状观测与记录:蔓长(cm):茎蔓基部到茎端部的长度。收获前用直尺测量。每个重复调查5株18-19。2.5数据分析方法田间试验数据均取平均值。数据处理采用Microsoft Excel 2010和SPSS 7.0软件进行,数据计算标准差采用新复极差法(SSR检验法),柱形图分析法对结果进行分析。3结果与分析3.1不同施肥处理对广薯87产量和品质的影响3.1.1不同施肥处理对广薯87产量的影响由表2可以看出,与CK处理相比,不同施肥处理均可增加甘薯的鲜、干薯产量,且各处理间差异明显。但是A处理和B处理效果
11、的差异不明显,且B处理的效果比A处理得好,且A、B都比C处理的效果要好。与CK对比,不同施肥处理下的鲜薯和干薯增产率均增加,只是鲜薯增产率的增加幅度稍小,最大值为66.87%,最小值为51.86%,各处理之间无显著差表1 试验处理内容及处理代号处理试验处理内容基本成分(%)NPKCK空白000A58%腐殖酸活性肥16824B45%腐殖酸活性肥16824C当地习惯施肥复合肥+48%尿素15+461515注:3次重复试验,区组随机排列,5行每小区,垄长4.5m,垄宽1m,株距0.3m,密度4万株/hm2。59土 壤 肥 料中国农业文摘农业工程 2023年第5期异;与鲜薯的增产率相比,干薯增产率的增
12、加幅度较大,增产率在61.44%-90.35%。由此可推测腐殖酸活性肥和施加尿素复合肥料处理都有利于提高甘薯产量,在提高甘薯鲜、干薯产量方面均起促进作用;且45%腐殖酸活性肥更有利于提高甘薯产量。3.1.2不同施肥处理对广薯87的薯干率的影响从图1可以看出,不同施肥处理条件下均可提高薯干率,只是增加幅度不大,作用的效果不明显,薯干率在27.1%-30.8%之间;相对而言,45%腐殖酸活性肥处理后所得的薯干率最高。而添加了尿素的复合肥料处理下的薯干率略低。可见,相对而言,腐殖酸活性肥更有利于提高甘薯的薯干率。图1 不同施肥处理对薯干率的影响3.1.3不同施肥处理对广薯87生长动态的影响田间检测表
13、明(见表3),总体来说,与CK相比,施肥处理后甘薯的生长过程中茎叶鲜重和薯鲜重都明显增加。在甘薯生长前期,C处理的甘薯地上茎叶鲜重值最大,但从甘薯生长后期取样测量的结果可以知道甘薯地上茎叶有所下降。在甘薯生长前期,A、B处理的甘薯地上茎叶鲜重都增加,但是不及C处理的高,不过在甘薯生长中期内,其茎叶鲜重继续增加,生长后期的结果表明其茎叶鲜重也有所下降。由此可得,在甘薯生长前期,尿素在增加甘薯茎叶鲜重的速度上是有一定优势的,只是持续时间较短;而腐殖酸活性肥的作用则恰好相反,腐殖酸活性肥处理的甘薯茎叶鲜重持续增加的时间较长,但增长速度一般;在甘薯生长后期,腐殖酸活性肥与尿素加复合肥料处理对甘薯茎叶增
14、长都不起促进作用。在整个生育期,甘薯的鲜薯重均随着生育时间的增加而增加,只是与CK相比,有肥料处理的鲜薯重增加的幅度要大。在生长前期,A、B处理的鲜薯重的增产幅度都比C处理大,但在生长后期,C处理对鲜薯重的增产幅度要比A、B处理的略好。由此可知肥料处理对甘薯的鲜薯重的增产有促进作用,不同肥料的处理效果有差异。3.1.4不同施肥处理对广薯87商品率的影响表2 不同施肥处理对广薯87产量的影响处理鲜薯干薯鲜薯产量(kg/hm2)比对照增产(/%)干薯产量(kg/hm2)比对照增产(/%)CK4527.00761.25b1225.50194.33bA7527.961115.22a66.878.64a
15、2241.39368.08a83.5317.71aB7579.431519.08a67.0913.58a2332.68458.63a90.3512.17aC6851.401014.95a51.868.25a1957.04389.73a61.4431.62a注:数值后不同小写字母表示处理间差异显著(P0.05),以下同。5且各处理间差异明显。但是 A 处理和 B 处理效果的差异不明显,且 B 处理的效果比A 处理的好,且都比 C 处理的效果要好。与 CK 对比,不同施肥处理下的鲜薯和干薯增产率均增加,只是鲜薯增产率的增加幅度稍小,最大值为 66.87%,最小值为 51.86%,各处理之间无显著差
16、异;与鲜薯的增产率相比,干薯增产率的增加幅度较大,增产率在 61.44%-90.35%。由此可推测腐殖酸活性肥和施加尿素复合肥料处理都有利于提高甘薯产量,在提高甘薯鲜、干薯产量方面均起促进作用;且 45%腐殖酸活性肥更有利于提高甘薯产量。3.1.2 不同施肥处理对广薯 87 的薯干率的影响从图 1 可以看出,不同施肥处理条件下均可提高薯干率,只是增加幅度不大,作用的效果不明显,薯干率在 27.1%-30.8%之间;相对而言,45%腐殖酸活性肥处理后所得的薯干率最高。而添加了尿素的复合肥料处理下的薯干率略低。可见,相对而言,腐殖酸活性肥更有利于提高甘薯的薯干率。表3 不同施肥处理对广薯87地上部
17、与地下部的影响处理单株茎叶鲜重(kg)单株鲜薯重(kg)60 d90 d120 d60 d90 d120 dCK0.130.03a0.140.04b0.140.08b0.090.04b0.290.02a0.350.09bA0.390.27a0.420.17ab0.240.08a0.180.08ab0.520.16a0.580.09aB0.570.31a0.620.21a0.280.09a0.210.01a0.520.23a0.610.05aC0.740.19a0.560.07a0.400.09a0.210.003a0.380.09a0.550.07a60 土 壤 肥 料中国农业文摘农业工程 2
18、023年第5期由表4可知,与CK相比,施加腐殖酸活性肥的A、B组商品率的增加值较大,但两者无明显差异,分别为25.27%和25.73%;施加尿素和当地惯用复合肥的C组商品率的增加值为21.17%,比A、B处理低4%左右。施加肥料处理后的甘薯商品率与CK处理的甘薯商品率差异显著,但不同肥料处理之间的差异不显著。3.1.5不同施肥处理对广薯87其他主要性状的影响表4 不同施肥处理对广薯87的商品率(%)的影响处理重复1重复2重复3平均值增加值CK58.450.55b59.903.97b45.281.72b54.548.05bA81.623.35a77.902.20a79.933.43a79.821
19、.86a25.278.52aB84.710.10a81.233.93a74.862.82a80.275.00a25.734.15aC72.962.20a82.180.28a72.006.65a75.715.62a21.176.18a表5 不同施肥处理对广薯87其他主要性状的影响处理单株薯个数薯块数量比例(%)鲜薯重量比例(%)茎蔓性状大中薯大中薯蔓长(cm)分枝数(个)CK5.060.49a29.214.86b54.327.85b56.410.43b6.472.21bA5.230.75a49.553.76a79.811.86a89.5322.35a9.51.42abB4.980.57a50.7
20、96.70a80.265.00a89.5314.78a10.31.90aC5.180.65a47.116.84a76.215.31a114.0714.46a10.31.70a由表5可以看出,在薯块数量比例和鲜薯重量比例中,不同施肥处理后大中薯的数量比例和重量比例均明显增加,只是各处理之间差异不明显,数量比例的最大值为52.73%,重量比例的最大值高达80.26%;小薯的数量比例和重量比例均降低,数量比例最小值为47.27%,重量比例最小值低至19.74%。C处理对大中薯的增产效果较A、B处理的差。与CK相比,茎蔓性状中的茎蔓经复合肥料处理后显著增长,其中A、B处理后对蔓长的增长效果是一样的,都
21、低于C处理。施加尿素对甘薯蔓的增长有更好的促进作用;氮磷钾复合肥还有利于促进甘薯的分枝,只是不同浓度处理效果差异不显著。C处理的高氮环境促进了甘薯地上部分茎蔓的生长,不利于块根养分的积累,从而导致甘薯大中薯增产率不明显。4结论本次试验结果表明,与不施肥相比,在施加肥料的条件下,甘薯的产量、增产率、干率、商品率等方面均有提高。但是腐殖酸活性肥对甘薯的产量和品质方面的促进效果要优于用尿素和当地惯用复合肥料处理的效果;且45%腐殖酸活性肥的处理效果要略好于58%腐殖酸活性肥的处理效果;45%腐殖酸活性肥处理的商品率也最高,58%腐殖酸活性肥处理的商品率次之,施用腐殖酸活性复合肥的商品率均高于习惯施肥
22、处理。在该研究条件下,甘薯生产中最高产和最佳效益施肥均为45%腐殖酸活性肥处理。腐殖酸活性肥这种新型肥料可以作为甘薯专用肥。由此可见,施用腐殖酸活性复合肥在湛江甘薯的生产上具有一定的推广价值,经济效益较好。参考文献1 杜方岭,王文亮,王守经.甘薯的营养价值及其开发利用研究J.中国食物与营养,2008,21(9):27-28.2 柯清标,张禄祥,万忠,等.2008年度广东省甘薯产业发展现状分析J.广东农业科学,2009,44(3):180-183.3 何霭如,汪云,陈胜勇,等.9份甘薯种质在湛江的筛选试验初报J.安徽农学通报(上半月刊),2010,16(15):75-76+79.4 刘庆昌.甘薯
23、在我国粮食和能源安全中的重要作用61土 壤 肥 料中国农业文摘农业工程 2023年第5期J.科技导报,2004,22(9):21-22.5 衣申艳,陆国权.不同培养条件对甘薯芽菜生长和营养品质的影响J.浙江农业学报,2011,23(2):209-214.6 马代夫,刘庆昌.中国甘薯育种与六业化M.北京:中国农业大学出版社,2005:11-16.7 张真,徐进,张光进,等.施氮量对迷你型甘薯产量及商品率的影响J.浙江农业科学,2007,1(3):306-308.8 张立明,王庆美,王荫墀.甘薯的主要营养成分和保健作用J.杂粮作物,2003,23(3):162-166.9 宁运旺,曹炳阁,马洪波,
24、等.氮肥用量对滨海滩涂区甘薯干物质积累、氮素效率和钾钠吸收的影响J.中国生态农业学报,2012,20(8):982-987.10 唐忠厚,李洪民,张爱君,等.长期定位施肥对甘薯块根产量及其主要品质的影响J.浙江农业学报,2010,11(1):57-61.11 林洪鑫,袁展汽,刘仁根,等.不同氮磷钾处理对木薯产量、养分积累、利用及经济效益的影响J.植物营养与肥料学报,2012,18(6):1457-1465.12 柳洪鹃,张立明,史春余,等.甘薯矿质元素吸收与分配特性研究J.中国土壤与肥料,2011,17(2):71-75.13 张海燕,董顺旭,董晓霞,等.氮磷钾不同配比对甘薯产量和品质的影响J
25、.山东农业科学,2013,45(3):76-79.14 孙美迪,段文学,张海燕,等.施氮对不同耐氮性甘薯品种干物质积累与分配及产量的影响J.山东农业科学,2017,49(3):78-82+88.15 曹涤环.地下结实作物应重视施用钾肥J.科学种养,2012,15(2):62-63.16 史春余,王振林,赵秉强,等.钾营养对甘薯某些生理特性和产量形成的影响J.植物营养与肥料学报,2002,8(1):81-85.17 唐忠厚,李洪民,张爱君,等.长期施用磷肥对甘薯主要品质性状与淀粉RVA特性的影响J.植物营养与肥料学报,2011,17(2):391-396.18 王振振,张超,史春余,等.腐植酸缓
26、释钾肥对土壤钾素含量和甘薯吸收利用的影响J.植物营养与肥料学报,2012,18(1):249-255.19 徐娟,黄洁,许瑞丽,等.28份甘薯种质的产量和营养及食味评价J.湖南农业大学学报(自然科学版),2012,38(1):8-15.20230503农林植物表型检测机器人研究进展/DOI:10.25165/j.ijabe.20231601.7945机器人技术的不断发展使表型检测机器人成为农林表型数据提取和分析的关键。该文讨论了表型检测机器人区别于农业机器人的结构和功能特点,从农业和林业的角度总结了当前表型检测机器人的结构特征和信息交互模式。采用聚类分布相关方法对热点发文方向的关键词进行了分析,并对目前可用的表型检测机器人进行了分类讨论。此外,还对植物表型检测机器人的设计标准和评价体系进行了总结,提出了这一方向在未来所面临的挑战和发展方向,可为农林表型检测机器人的设计和应用提供参考。编译自:Wang Y Q,Fan J C,Yu S,Cai S Z,Guo X Y,Zhao C J.Research advance in phenotype detection robots for agriculture and forestry.Int J Agric&Biol Eng,2023;16(1):14-25.