有机肥替代部分化肥对甘薯产量及土壤养分含量的影响

叶媛蓓

摘 要：为探索甘薯生产中施用有机肥替代部分化肥的应用效果，在甘薯上进行施用有机肥替代部分化肥田间试验，分析有机肥替代部分化肥对甘薯产量和土壤养分的影响。结果表明：有机肥替代部分化肥处理与单施化肥处理相比，甘薯产量均显著增加，增幅5.61%～9.76%;有机肥替代10%化肥和有机肥替代20%化肥处理甘薯经济效益相当，与单施化肥处理相比，效益分别提高了2.64%、2.70%;有机肥替代部分化肥处理的甘薯田土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量及pH值比单施化肥处理均有所提高，且土壤有机质含量随着有机肥施用量的增加而增加。因此，适当施用有机肥替代部分化肥能提高甘薯产量及经济效益，也能在一定程度上提高土壤养分含量。

关键词：甘薯;有机肥;化肥;产量;土壤养分

中图分类号：S531 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2019）09-015

Abstract： In order to explore the application effect of partial replacement of organic fertilizer in sweet potato production， field experiment was conducted to analyze the effect of partial replacement of organic fertilizer on yield and soil nutrient of sweet potato. The results showed that the yield of sweet potato was significantly increased by 5.61%-9.76% when the organic fertilizer was substituted for some chemical fertilizer compared with the single application of chemical fertilizer. The economic benefits of replacing 10% and 20% chemical fertilizer with organic fertilizer were equivalent， and the benefits were respectively improved by 2.64% and 2.70% compared with the single application of fertilizer treatment. The contents and pH values of soil organic matter， alkali-hydrolyzed nitrogen， available phosphorus and available potassium treated with organic fertilizer instead of some chemical fertilizers were all higher than that treated with single application of chemical fertilizer， and the content of soil organic matter increased with the increase of the application amount of organic fertilizer. Therefore， proper replacement of some chemical fertilizers with organic fertilizers could improve the yield and economic benefits of sweet potato， and could also improve the content of soil nutrient to a certain extent.

Key words： Sweet potato; Organic fertilizer; Chemical fertilizer; Yield; Soil nutrient

化肥作為粮食的“粮食”，在保障粮食安全方面发挥了重要的作用。但化肥不合理施用，有机肥投入量的减少，导致土壤理化性状恶化，给土壤和农业生产带来了诸多不利影响。改进施肥方式，减量施用化肥，保护农业生态环境刻不容缓。近年来，有机肥替代部分化肥作为农业部门推广的一项重要化肥减量增效技术，其相关研究成为了学者们研究的热点。祝英等[1]研究表明有机肥部分替代化肥可改善土壤微生物类群数量，能提高土壤养分和玉米产量。邢鹏飞等[2]研究认为有机肥替代部分无机肥可明显提高小麦产量，并在一定程度上提高土壤肥力。吕凤莲等[3]研究表明小麦-夏玉米轮作体系有机肥替代部分化肥能促进作物生长、提高作物产量、增加经济效益。温延臣等[4]研究认为有机肥部分替代化肥能协调有机与无机养分平衡供应，满足作物生长需求，保持作物稳产及高产，同时可以减少化肥用量。目前，在甘薯上施用有机肥研究较多，研究指出，有机无机肥配施有利于改善甘薯的产量构成因素[5]，提高甘薯产量及经济收益[5-7]，提高土壤有机质含量[8]，而对甘薯有机肥替代部分化肥研究相对较少

[9]。为此，本研究通过对甘薯进行有机肥替代部分化肥田间试验，分析有机肥替代部分化肥对甘薯产量和土壤养分的影响，以期为甘薯生产中有机肥替代部分化肥的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在涵江区新县镇张洋村，试验地地势平坦，地块位于东经119°2′22.56″、北纬25°40′1.09″，海拔161 m。肥力均匀，排灌方便，供试土壤为灰黄泥田，前作是中稻。供试土壤理化性状为pH值5.9，有机质28.8 g·kg-1，碱解氮141 mg·kg-1、有效磷18.3 mg·kg-1、速效钾47 mg·kg-1。

1.2 供试材料

供试作物为甘薯，品种为龙薯1号。供试有机肥选用福州尊龙生物养殖技术有限公司出品的有机肥料（有机质≥35%，氮磷钾≥5%）;氮肥选用三明化工有限责任公司出品的尿素（N 46%）;磷肥选用厦门化肥厂出品的过磷酸钙（P2O5 12%）;钾肥选用中化化肥有限公司出品的氯化钾（K2O 60%）。

1.3 试验设计

试验设5个处理，处理1（CK）：无施肥;处理2：100%化肥，每667 m2施化肥折 N 11.04 kg、P2O5 3 kg、K2O 12 kg;处理3：每667 m2施有机肥100 kg+化肥减量10%;处理4：每667m2施有机肥200 kg+化肥减量20%;处理5：每667 m2施有机肥300 kg+化肥减量30%。各处理具体施肥量详见表1。

各处理设3次重复，共15个小区，小区面积20.4 m2（2.4 m×8.5 m），畦高 35～40 cm，四周设保护行，随机区组排列。2018年8月12日施用基肥栽插，8月28日施苗期追肥，9月20日施夹边肥。有机肥、磷肥全部作基肥;氮肥40%作基肥，25%作苗期追肥，35%作夹边肥;钾肥50%作基肥，50%作夹边肥。12月25日各小区同时收获，小区单收测产。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。

1.4 测定方法

甘薯收获后，按照规范要求采集每个处理土样，进行土壤理化性质测定[10]：采用电位法测定pH值;重铬酸钾法-外加热法测定有机质;碱解法测定碱解氮;碳酸氢钠溶液浸提-钼锑抗比色法测定有效磷;乙酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾。

1.5 数据处理

试验数据采用DPS软件进行统计分析，采用最小显著极差法（LSD）进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 有机肥替代部分化肥对甘薯产量的影响

从表2可以看出，施肥处理甘薯产量均显著高于无施肥处理（CK），较无施肥处理（CK）产量增幅77.43%～94.75%。有机肥替代化肥处理甘薯产量均显著高于单施化肥处理，较单施化肥处理产量增幅5.61%～9.76%，其中以处理4有机肥替代20%化肥的增产幅度最大;处理3有机肥替代10%化肥与处理5有机肥替代30%化肥的产量相近，差异不显著。说明有机肥替代部分化肥能提高甘薯产量。

2.2 有机肥替代部分化肥对甘薯经济效益的影响

由表3可以看出，施肥处理与无施肥处理（CK）相比，扣除肥料成本后甘薯经济效益均有增加，增幅61.15%～74.88%。有机肥替代化肥处理与单施化肥处理相比，处理3有机肥替代10%化肥与处理4有机肥替代20%化肥的甘薯经济效益相当，较单施化肥处理经济效益分别提高了2.64%、2.70%;而处理5有机肥替代30%化肥与处理3有机肥替代10%化肥的产值相近，但由于肥料成本随着有机肥施用量的增加而增加，导致处理5有机肥替代30%化肥比单施化肥处理效益降低了5.36%。可见，有机肥替代10%、20%化肥可以保证甘薯增产增效。

2.3 有机肥替代部分化肥對土壤养分含量和pH值的影响

从表4可以看出，有机肥替代部分化肥各处理土壤有机质含量表现为处理5>处理4>处理3>处理2>处理1（CK），其中有机肥替代化肥（处理3、处理4、处理5）比单施化肥（处理2）分别提高了6.95%、11.92%、14.90%，表明土壤有机质含量随有机肥替代化肥处理中有机肥施用量的增加而增加。土壤碱解氮含量表现为处理3>处理5>处理4>处理2>处理1（CK），其中有机肥替代化肥（处理3、处理4、处理5）比单施化肥（处理2）分别提高了3.40%、1.36%、2.04%。土壤有效磷含量表现为处理4>处理5>处理3>处理2>处理1（CK），其中有机肥替代化肥（处理3、处理4、处理5）比单施化肥（处理2）分别提高了2.91%、9.22%、5.34%。土壤速效钾含量表现为处理4>处理5>处理3>处理2>处理1（CK），其中有机肥替代化肥（处理3、处理4、处理5）比单施化肥（处理2）分别提高了4.08%、10.20%、8.16%。各处理土壤pH值5.5～5.8，其中施肥处理土壤pH值比无施肥处理（CK）有所降低，而有机肥替代化肥处理pH值比单施化肥处理略高。试验结果表明，有机肥替代部分化肥能提高土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，减弱土壤酸化。

3 小结与讨论

本试验结果表明，有机肥替代部分化肥处理中的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量比单施化肥处理均有所提高，且土壤有机质含量随着有机肥施用量的增加而增加;施肥处理中的土壤pH值比无施肥处理有所降低，但有机肥替代化肥处理pH值比单施化肥处理略高。邢鹏飞等[2]研究表明，土壤有机质含量随着有机肥施用量的增加而相对增加;施用无机肥使土壤pH值降低，但配施有机肥能够减弱土壤的酸化，这与本试验结果相一致。聂佳如[11]研究结果也表明，有机肥与化肥配施能够提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量。马宁宁等[12]、张白鸽等[13]研究结果也证实，有机肥施用可以保持土壤pH稳定，减缓土壤的酸化进程。因此，有机肥替代化肥可以增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，减缓土壤的酸化。

化肥肥效快、易被作物吸收，而有机肥肥效缓慢，单独施用不能及时满足作物关键生育时期对养分的需求[14]，而有机肥部分替代化肥能协调养分平衡供应，满足作物生长需求，保持作物稳产及高产，同时可以减少化肥用量[4]。方渝[9]研究结果也表明，商品有机肥替代部分化肥不仅能提高甘薯产量，经济效益显著，而且减少了化肥的投入。本试验结果表明，在产量方面，有机肥替代10%、20%、30%化肥甘薯产量均比单施化肥处理显著增加，其中有机肥替代20%化肥增产效果最好;在经济效益上，有机肥替代10%、20%化肥甘薯经济效益相当，分别比单施化肥处理提高了2.64%、2.70%，而有机肥替代30%化肥比单施化肥处理效益降低了5.36%。可见，本试验条件下，有机肥替代10%、20%化肥能促进甘薯增产增收。

综上所述，适当有机肥替代部分化肥既能提高土壤肥力，减缓土壤的酸化，又能提高甘薯产量及经济效益，在本试验条件下，有机肥替代10%、20%化肥能保证甘薯增产增效，也能在一定程度上提高土壤肥力。因此，在甘薯生产上可以推广有机肥替代部分化肥，但田间试验受外界环境条件的影响较大，有机肥替代化肥比例则需进一步试验验证。

参考文献：

[1]祝英，王治业，彭轶楠，等.有机肥替代部分化肥对土壤肥力和微生物特征的影响[J].土壤通报，2015，46（5）：1161-1167.

[2]邢鹏飞，高圣超，马鸣超，等.有机肥替代部分无机肥对华北农田土壤理化特性、酶活性及作物产量的影响[J].中国土壤与肥料，2016（3）：98-104.

[3]吕凤莲，侯苗苗，张弘弢，等.土娄土冬小麦-夏玉米轮作体系有机肥替代化肥比例研究[J].植物营养与肥料学报，2018，24（1）： 22-32.

[4]温延臣，张曰东，袁亮，等.商品有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响[J].中国农业科学，2018，51（11）：2136-2142.

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[10]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000：146-196.

[11]聂佳如.有机肥与化肥配施对土壤养分的影响研究[J].环境科学与管理，2016，41（9）：52-55.

[12]马宁宁，李天来，武春成，等.长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响[J].应用生态学报，2011，21 （7） ：1766-1771.

[13]张白鸽，高惠楠，陈琼贤，等.不同肥料對矮脚奶白菜产量及养分吸收效果的影响[J].广东农业科学，2011 （14） ：69-71.

[14]奚振邦，王寓群，杨佩珍.中国现代农业发展的有机肥问题[J].中国农业科学，2004，37（12）：1874-1878.

（责任编辑：柯文辉）