高效生物有机肥施用量对甘薯产量和品质的影响

第1章引言1.1研究背景与意义甘薯是薯蓣科薯蓣属植物，常被称为山芋、红薯、白薯、地瓜、番薯等。甘薯作为全球第四大粮食作物，不仅是世界上重要的粮食、饲料、工业原料和生物能源作用作物REF_Ref27082\r\h[1],还因为其产量高和抗逆性强的特点，成为我国的丘陵山地地区的重要经济作物，并且在世界百余个国家中均有种植。甘薯作为重要的粮食作物的补充，在保障粮食安全、促进农民增收和改善居民膳食结构方面都大有可为。REF_Ref27124\r\h[2]然而，农民长期过度依赖于化学肥料，导致土壤酸化、板结等问题突出，不仅增加了成本，还对环境造成了一定污染REF_Ref27160\r\h[3]，严重制约着甘薯产业的绿色可持续发展。因此改进施肥方式、减肥增效成为当前研究的迫切需要。在此背景下，生物有机肥凭借着其可以改良土壤结构、提高养分利用率等的优势，成为保护生态环境，实现甘薯产业绿色转型发展的必然趋势REF_Ref8044\r\h[4]。生物有机肥是种特殊有机肥品种，其包含某种或某些特定功能微生物菌种，不仅菌种的含量高，而且是为外源功能微生物定殖和繁衍提供能源物质的有机载体REF_Ref8119\r\h[5]。其不仅具有普通肥料提高产量的作用，还具有有机肥保持肥效的作用，并且还具有微生物肥料长效供应的优点REF_Ref8159\r\h[6]，从生产实践上来看，高效生物有机肥的施用可以使甘薯增产10%-15%REF_Ref8191\r\h[7]，并且还能有效的缓解连作障碍问题，生物有机肥代替化肥，既能够增加产量，又能减少成本，符合目前化肥减量增效的农业政策目标，同时在环境效应方面，其可以减少约30%的化肥用量REF_Ref8221\r\h[8]，降低农业面源污染的风险。高效生物有机肥的准确施用对提高养分的吸收，为甘薯的优质高产提供了新途径，同时也符合农业可持续发展的战略目标，我国《到2025年化肥减量化行动方案》明确提出“有机肥替代化肥比例达20%”的目标，本研究旨在使甘薯增产增效的同时，也践行绿色栽培的实践方向。1.2国内外研究现状1.2.1生物有机肥对甘薯产量的影响近年来，生物有机肥在甘薯生产中越来越受到关注，合理施用有机肥可以培肥土壤和提高产量，对于甘薯的影响深远。实验证明，施用生物有机肥可以改善土壤养分存在状态，提高土壤酶活性和有机质含量，进而提高鲜薯产量REF_Ref8266\r\h[9]，同时吴振新等也通过田间试验发现施用生物有机肥可以有效协调好甘薯地上部分和地下部分的生长，促进结薯REF_Ref8315\r\h[10],NRahmawati等也存在相似观点，其发现以害虫为基础的生物有机肥可以显著提高甘薯地上部鲜重，提高产量REF_Ref8472\r\h[11]，刘亚军等也通过做不同施肥配比试验发现生物有机肥可以通过改善土壤团聚体的含量增加鲜薯产量，同时进一步发现化肥和有机肥配合使用的效果更加显著REF_Ref8498\r\h[12]，用有机肥部分代替化肥也可以促进甘薯的生长与产量，段文学等通过设置不同对照，有机肥部分代替化肥可以更加有效提高土壤有机质和速效养分含量，使得块根更好生长，并且块根是甘薯生长关键时期，直接影响其产量的形成REF_Ref8433\r\h[13]，这些研究都证明了生物有机肥对甘薯的积极影响，但是目前的研究存在一些局限性，关于生物有机肥的最佳施用量的研究相对比较缺乏，本实验在生物有机肥对甘薯产量产生积极影响的基础上，进一步探究其最佳的用量，为甘薯增产提供新途径。1.2.2生物有机肥对甘薯品质的影响生物有机肥对甘薯品质的影响主要体现在改善其可溶性糖、淀粉和蛋白质含量等等方面，进而影响其营养成分、口感风味和商品价值等。实验研究表明，合理施用生物有机肥能提高甘薯块根的可溶性糖、淀粉含量，同时也改善其食用品质，施用有机肥的甘薯质地也会更细腻，甜度更高，市场接受度更好REF_Ref8642\r\h[14]，GeorgeFAntonious也发现与单施化肥相比，有机肥的施用使甘薯的β-胡萝卜素含量提高60%左右，维生素C含量增加20%以上，提升了甘薯的营养价值REF_Ref8674\r\h[15]，生物有机肥也可以显著增加食用木薯块根生长期与膨大期的叶片光合速率，提高其SPAD值，提高薯类作物的品质REF_Ref8701\r\h[16]，陈会鲜等用不同生物有机肥做对照研究，得出有机肥可以有效提高块根质量与品质，促进生长REF_Ref8723\r\h[17]，而且根据郜茹茹的研究发现，生物有机肥还可以通过改善土壤微生物活性、土壤酶活性等土壤理化性状改善块根生长初期的环境REF_Ref8750\r\h[18]，综合来看，生物有机肥通过改善土壤环境和养分的供应，从多方面提升了甘薯的品质特性，但是值得注意的是，过量施用有机肥可能导致甘薯淀粉含量的下降，因此需要科学控制施用量REF_Ref8792\r\h[19]，因此为本研究提供了重要的切入点和理论基础。1.2.3生物有机肥和化肥配施的协同效应生物有机肥料与化肥配合施用提供了一种施肥新模式，不仅可以发挥有机肥的改土提质效应，还能充分发挥化学肥料的增产效果，对于作物增产提供新思路。李敏等通过设置不同的肥料配比发现化肥和生物有机肥配合施用可以明显改善其叶片生长，对于甘薯品质和产量的影响最为显著REF_Ref8903\r\h[20]，与此同时，杨毅REF_Ref8929\r\h[21]用椰糠与化肥配施，发现其可以很大程度促进块根的纵向生长，提高甘薯产量，AlbertNyarko等在田间研究了有机、无机以及两者配合的效果，记录其干物质含量，建议生物有机肥和无机肥配合施用以更好得促进甘薯增产REF_Ref8962\r\h[22]，也有研究证明有机无机配合使用，可以提高土壤微生物含量和均匀程度而提高其甘薯产量REF_Ref8985\r\h[23]，KareemI等通过测定甘薯块茎粗纤维和维生素A含量等也证实了生物有机肥和化肥配合使用可以有效提高甘薯品质REF_Ref9001\r\h[24]，这些研究在都进一步证实了生物有机肥的积极作用，为本实验提高了理论支持。1.3研究目标与内容本研究旨在通过田间定位试验，系统分析不同施肥水平下甘薯的农艺性状、块根产量及品质指标变化规律，通过系统研究，期望得到最佳的施用方案，为甘薯提高增产高效的施肥新策略。具体研究目标包括：比较在不同生物有机肥施用量下对甘薯产量的影响；比较不同生物有机肥施用量与甘薯块根产量、可溶性糖、淀粉等品质指标的影响；通过比较得出基于产量与环境的最佳施用量标准第2章试验设计2.1试验地点与材料试验地位于山东省平度市大泽山镇（东经119°92'，北纬36°98'）进行，选择山岭薄地棕壤地块，前茬作物收获后，土壤经深耕晾垡，土壤基本理化性质为pH值6.18、有机质含量7.91g/kg、全氮含量0.483g/kg、有效磷含量15.23mg/kg、速效钾含量67.8mg/kg。供试甘薯品种为普薯32，俗称“西瓜红”，脱毒种薯育苗，具有抗病、高产等特性。试验所用有机肥由陕西浩丽绒山羊科技发展有限公司生产，高效肥成分为绒山羊的羊粪充分发酵后的堆肥腐熟物和有机肥料增效剂的混合物，增效剂的主要是小分子有机碳结合下的多种形态养分，含有多种官能团，同时添加了枯草芽孢杆菌、胶东芽孢杆菌和解淀粉菌等有益菌。其高效有机肥含有机质≥54.8%，有益菌活菌数≥0.2亿/克，氮磷钾等养分含量分别为2.47%、1.37%、2.53%。具体含量见下REF_Ref1171\h表2.1高效生物有机肥的养分含量。表2.SEQ表2.\*ARABIC1高效生物有机肥的养分含量项目总量高效活性态占全量（%）其他形态占全量（%）全氮（N，%)2.4743.356.7全磷（P2O5，%）1.3723.876.2全钾（K2O，%）2.5350.449.6全有机碳（C，%）31.8595中量元素（CaO，MgO，SiO2，%）1.0961.838.2微量元素及有益元素等0.15试验设计试验采取大田实验，采用随机区组设计，试验样品为高产、抗逆性强的甘薯品种，设置对照组，如REF_Ref9077\h表2.2试验设置所示。T0（CK）：不施肥，T0：高效生物有机肥0kg/亩；T1：高效生物有机肥300kg/亩；T2：高效生物有机肥600kg/亩；T3：高效生物有机肥900kg/亩；T4：高效生物有机肥1200kg/亩；T5：高效生物有机肥1500kg/亩；T6：高效生物有机肥2000kg/亩共6个处理水平，每个处理3次重复，共设置21个小区，每小区种植5垄甘薯，垄宽为0.70m，共计3.5m宽，长度为9.5m长，合计每个小区面积为9.5*3.5=33.25m2，采用随机区组排列。在插栽前，每个小区按照施肥用量均匀撒施，施肥方式为基肥一次性施入，然后旋耕混匀后起垄栽培，种植密度为3300株/亩。整个生育期不再追施肥料。其他管理措施按照常规管理，保持均匀灌溉，其他田间管理措施保持一致，包括其除草、病虫害防治等措施，保持其试验的唯一变量。表2.SEQ表2.\*ARABIC2试验设置试验设置及编号高效肥施用量（kg/667m2）T0（CK）不施肥0T1高效肥300T2高效肥600T3高效肥900T4高效肥1200T5高效肥1500T6高效肥20002.3采样与测量2.3.1产量测定在甘薯成熟后，按小区分别收获，称重计算小区产量，并折算为亩产量。同时，统计单株结薯数、单薯重等产量构成因素。2.3.2品质测定淀粉含量：运用蒽酮比色法REF_Ref11197\r\h[25]，将甘薯样品粉碎，用乙醚脱脂以去除脂肪干扰。用80%乙醇洗涤去除可溶性糖，再用热水提取淀粉，离心后取上清液。取淀粉提取液，加入浓盐酸或高氯酸，在沸水浴中水解15-30分钟，将淀粉完全转化为葡萄糖。标准曲线配制不同浓度的葡萄糖标准溶液（如0、20、40、60、80、100μg/mL）。各取1mL标准液，加入5mL蒽酮试剂，迅速冷却后沸水浴加热10分钟，冷却至室温，于620nm处测定吸光度。以葡萄糖浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。取水解后的样品液1mL，按标准曲线制备步骤操作，测定吸光度。根据标准曲线计算样品中葡萄糖含量，再换算为淀粉含量（淀粉分子量约为葡萄糖的162/180倍）。维生素C含量：运用2,6-二氯酚靛酚滴定法，将甘薯洗净、去皮，切成小块，用研钵研碎，加入适量2%草酸溶液，转移至容量瓶中定容，离心取上清液备用。吸取一定体积的样品液于锥形瓶中，用0.1%2,6-二氯酚靛酚溶液滴定至溶液呈微红色，且15秒内不褪色，记录消耗的体积。同时进行空白滴定，以2%草酸溶液代替样品液。根据消耗的2,6-二氯酚靛酚溶液体积，结合标准溶液滴定数据，计算出甘薯样品中维生素C的含量。还原糖含量:运用斐林试剂法，吸取斐林试剂甲、乙液各5mL，置于锥形瓶中，加入一定量的水，用葡萄糖标准溶液滴定至终点，记录消耗的体积，计算斐林试剂的浓度。吸取样品溶液和斐林试剂甲、乙液，按照标定的条件进行滴定，记录消耗的样品溶液体积，根据标定结果计算样品中还原糖的含量。蛋白质含量:运用考马斯亮蓝法，准确称取1.00g置于研钵中，加入5mL蒸馏水，研磨成匀浆。将匀浆转移至离心管中，在4℃、10000r/min条件下离心20min，取上清液作为样品提取液。取6支洁净的试管，编号后分别加入0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8mL的0.1mg/mL牛血清白蛋白标准使用液，再依次加入蒸馏水至1mL，然后各加入5mL考马斯亮蓝G-250溶液，充分混匀，室温放置2min后，在595nm波长下测定吸光度。以蛋白质含量（μg）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。吸取样品提取液1mL，加入5mL考马斯亮蓝G-250溶液，混匀后室温放置2min，在595nm波长下测定吸光度。根据标准曲线计算样品中蛋白质的含量。胡萝卜素含量:将切好的甘薯样品放入烘箱中，于一定温度下烘干至恒重，以去除水分对提取效果的影响。将烘干后的甘薯样品研磨成粉末，过筛，准确称取一定量的甘薯粉末，置于具塞锥形瓶中。加入适量的丙酮作为提取溶剂，确保甘薯粉末完全浸没在丙酮中。将锥形瓶密封，置于振荡器上振荡提取一定时间，提取结束后，将提取液过滤，收集滤液。取一定量的提取液，用丙酮稀释至一定浓度。使用分光光度计，在胡萝卜素的最大吸收波长（如450nm）下测定提取液的吸光度。根据标准曲线或已知浓度的胡萝卜素溶液的吸光度值，计算出提取液中胡萝卜素的浓度。2.4数据分析使用MicrosoftExcel2019和IBMSPSSStatistics27进行数据统计分析。使用Origin2024来作图分析，保持数据的准确科学性。

第3章结果与分析3.1高效生物有机肥施用量对甘薯产量的影响3.1.1产量变化趋势高效生物有机肥对于甘薯亩产量的影响如REF_Ref16155\h图3.1所示。总体而言，与不施肥的对照（CK）相比，各施肥处理（T1-T5）均展现出显著的增产效果。随着施肥量的变化，产量呈现出先上升后下降的态势。其中，T3处理组表现最为突出，产量达到2458kg，较CK增产高达86.5%。这一结果表明，适量的生物有机肥能够为普薯32的生长提供全面且充足的养分，满足其在不同生长阶段对营养元素的需求，从而有力地促进植株的生长发育，显著提高产量。在较低施肥量阶段，如T1和T2处理，产量随着施肥量的增加呈显著上升趋势，较CK增产约31.18%和77.08%。这进一步说明在土壤养分相对不足的情况下，适量增施生物有机肥能够有效改善土壤肥力状况，为普薯32的生长创造良好的条件。然而，当施肥量继续增加至T4、T5和T6处理时，产量出现了一定程度的下降，但仍高于CK，较CK分别增加81.86%、72.38%和53.03%。这可能是由于过量的肥料导致土壤中养分失衡，或者对土壤的理化性质产生了不利影响，进而影响了普薯32的生长和产量形成。综上所述，生物有机肥的施肥量对甘薯产量具有显著影响，适量施肥能够有效提高甘薯产量，而过量施肥则可能导致产量稍微下降。图3.SEQ图3.\*ARABIC1高效生物有机肥对甘薯亩产量的影响3.1.2产量构成因素分析在本研究中，普薯32的产量通过单株结薯数、平均单薯重、茎蔓鲜重等指标间接体现，如REF_Ref17170\h图3.2、REF_Ref30861\hREF_Ref17187\h图3.3、REF_Ref17206\h图3.4所示。从显著性分析结果来看，各施肥处理在单株结薯数、单薯重和茎蔓鲜重方面均显著优于不施肥的对照（CK），这充分彰显了高效生物有机肥对普薯32生长的积极促进作用。其中，T3处理表现尤为突出，其单株结薯数和平均单薯重分别达到3.42个和218g，显著高于其他处理。其中最值得注意的是平均单薯重的增长最快，较CK增长约46.3%，这一显著增幅表明T3处理下普薯32的养分积累更为充分，块茎发育更为良好。在茎蔓鲜重方面，随着施肥量的增加呈现出逐渐增加的趋势。最高茎蔓鲜重较CK增加了94.7%，这意味着适当增加施肥量能够有效促进甘薯植株的茎蔓生长，增强植株的光合作用和物质生产能力。茎蔓作为甘薯植株进行光合作用和养分运输的重要器官，其鲜重的增加有助于为块茎的生长提供更多的光合产物和养分支持REF_Ref11282\r\h[26]。综合各项指标来看，适当的施肥量能够全方位地促进甘薯植株的生长发育，不仅增加结薯数量，还能显著提高单个块茎的重量和茎蔓鲜重，进而提高甘薯的产量。图3.SEQ图3.\*ARABIC2高效生物有机肥对甘薯单株结薯数的影响图3.SEQ图3.\*ARABIC3高效生物有机肥对甘薯平均单薯重的影响图3.SEQ图3.\*ARABIC4高效生物有机肥对茎蔓鲜重的影响3.2高效生物有机肥施用量对甘薯品质的影响3.2.1淀粉含量随着施肥量的变化，甘薯薯块淀粉含量呈现出一定的波动趋势，如REF_Ref31181\hREF_Ref17484\h图3.5所示。施肥处理后的甘薯淀粉含量总体高于CK，这表明适量的高效生物有机肥能够为甘薯生长提供必要的养分，促进淀粉的合成与积累。在T3和T4处理的薯块淀粉含量达到较高水平，较CK处理增加了5.99%和6.95%，并且二者之间差异并不显著，但是显著高于其他处理，然而，当施肥量进一步增加到T5和T6处理组时，薯块淀粉含量出现了一定程度的下降，较最佳施肥量下降了2.22%和4.82%，但是仍高于不施肥的处理，随着施肥量增加，淀粉含量先升后降，与产量变化的总体趋势相似。这可能是由于适量的高效生物有机肥促进了甘薯光合作用产物向淀粉的转化，而过量施肥可能影响了淀粉合成相关酶的活性或者产生胁迫作用，从而抑制了淀粉的合成与积累。综上，高效生物有机肥的施肥量对甘薯淀粉含量的增加具有促进作用，但是要保持最佳水平还要做好适量的进行施肥，控制好施肥的用量。图3.SEQ图3.\*ARABIC5高效生物有机肥对薯块淀粉含量的影响3.2.2维生素C含量实验结果表明，各施肥处理的甘薯薯块维生素C含量相较于CK均有所提高，如REF_Ref17683\h图3.6所示。在施肥初期，随着高效生物有机肥施肥量的逐步增加，维生素C含量呈现出逐渐上升的趋势。其中，T3处理最高，其维生素C含量达到了最高值，为19.89mg/100g，相较于不施肥处理，增加了约9.29%。这一现象表明，在中等施肥水平下，高效生物有机肥为甘薯的生长提供了适宜的养分环境。在这种环境下各项生理代谢活动旺盛，促进了维生素C的大量合成与积累。然而，当施肥量继续增加时，维生素C含量却出现了略有下降的情况，T5和T6下降了3.71%和6.68%，但是并不很明显。这可能是因为过高的施肥量打破了植株体内的生理平衡。同时，过量的养分也可能干扰了植株体内的激素平衡和酶活性，进而影响了维生素C的合成与积累过程。这说明高效生物有机肥对提高甘薯薯块维生素C含量具有积极作用，但在施肥时需注意适量原则。综上所述，高效生物有机肥的施肥量对甘薯薯块VC含量具有显著影响，适量施肥能够有效提高VC含量，而过量施肥则可能导致VC含量下降，但是仍高于不施肥水平。图3.SEQ图3.\*ARABIC6高效生物有机肥对薯块vc含量的影响3.2.3还原糖含量实验结果表明，高效生物有机肥施肥量对甘薯薯块还原糖含量具有显著影响，如REF_Ref17886\h图3.7所示。当在T1处理组时，与CK处理还原糖含量无显著差异，提升了1.65%。随着施肥量增加，T2处理组还原糖含量提升至2.5467，与T0、T1组相比，还原糖含量显著提高5.23%，提升了。这初步显示出施用高效生物有机肥对还原糖含量提升的积极作用。T3处理组还原糖含量达到最高，为2.6533，提高了31%。T4处理与T3差异不显著，但显著高于其他处理组，这更加表明适量的高效生物有机肥能够促进甘薯还原糖的合成与积累，可能是由于肥料为甘薯生长提供了充足的养分，促进了相关代谢途径的进行。然而，当施肥量增加到T5和T6时还原糖含量有所轻微下降，分别较中等施肥水平下降了3.76%和6.78%。这可能是由于过量施肥导致土壤养分失衡或对植株产生胁迫作用，影响了还原糖的合成代谢。综上所述，生物有机肥施肥量对甘薯薯块还原糖含量具有显著且复杂的影响，适量施肥是提高还原糖含量的关键，而过量施肥则可能适得其反，导致还原糖含量下降。图3.SEQ图3.\*ARABIC7高效生物有机肥对薯块还原糖含量的影响3.2.4蛋白质含量高效生物有机肥对于薯块蛋白质含量的影响如REF_Ref31759\hREF_Ref18006\h图3.8所示。实验结果显示，生物有机肥施肥量对甘薯薯块蛋白质含量具有显著影响。与CK相比，施肥处理的蛋白质含量有所增加。各个处理组分别增加了7.48%、25.09%、44.93%、29.75%、11.73%和5.05%，随着施肥量的增加，T1处理组蛋白质含量提升至1.77，较于T0组有明显提高。其中T3处理组蛋白质含量达到最高，为2.3867，显著高于其他处理组，这表明适量的生物有机肥能够为甘薯生长提供充足的氮源等养分，促进蛋白质的合成与积累。T4处理组蛋白质含量平均值为2.1367，虽略低于T3组，但仍处于较高水平。然而，当施肥量增加到T5处理组时，蛋白质含量降至1.84，T6处理组为1.73都较最佳施肥量时蛋白质含量下降了22.90%和27.51%。这可能是由于过量施肥导致但过量施肥可能导致土壤环境恶化，影响根系对养分的吸收和蛋白质的合成。综上所述，生物有机肥施肥量对甘薯薯块蛋白质含量影响显著，最佳施肥量处于T3处理，适量施肥可有效提高蛋白质含量，过量施肥则可能导致其下降。图3.SEQ图3.\*ARABIC8高效生物有机肥对薯块蛋白质含量的影响3.2.5胡萝卜素含量高效生物有机肥对于薯块胡萝卜素含量的影响如REF_Ref18147\h图3.9所示各施肥处理的甘薯胡萝卜素含量均高于处理，分别增加了2.31%、5.78%、14.77%、11.91%、8.03%和4.47%，其中T3处理的胡萝卜素含量最高，为18.04mg/100g，并且显著高于其他处理组，这表明适量的高效生物有机肥有效促进了胡萝卜素的合成与积累。随着施肥量的增加，胡萝卜素含量呈现出先增加后下降的趋势，在施肥量处于T3中等水平，得到胡萝卜含量最高后，随施肥量增加，T4、T5、T6开始出现胡萝卜素含量下降的现象，但是仍然高于CK处理，这可能是由于施肥量过多时，土壤养分失衡或对植株产生胁迫作用，影响了胡萝卜素的合成代谢。综上，高效生物有机肥可以有效增加甘薯胡萝卜素含量的增加，最佳施肥量大约处于中等施肥水平。图3.SEQ图3.\*ARABIC9高效生物有机肥对薯块胡萝卜素含量的影响3.3高效生物有机肥推荐施用量的分析3.3.1产量最大施肥量以高效生物有机肥施用量为横坐标，以甘薯薯块亩产量为纵坐标作图分析肥料施用量与产量间的关系，结果表明，二者符合抛物线方程模型，随着施肥量的增加，产量先增加后下降，其解析式如REF_Ref3630\h图3.10所示。根据拟合方程的参数可知，高效生物有机肥料的最大产量施肥量为：1181kg/667m2。在此施肥量下，作物能够达到最高的亩产量。然而，高产量并不一定意味着高效益，因为随着施肥量的增加，施肥成本也会相应上升。想要得出最合适的施肥量，还要考虑到施肥成本和效益。图3.SEQ图3.\*ARABIC10高效生物有机肥施用量与产量的关系3.3.2效益最大施肥量以高效生物有机肥施用量为横坐标，以甘薯薯块亩净收益为纵坐标作图分析肥料施用量与效益的关系。结果表明，二者符合抛物线方程模型，其解析式如REF_Ref4156\h图3.11所示。根据拟合方程的参数可知，高效生物有机肥料的最大效益施肥量为：712.4kg/667m2。在此施肥量下，作物产量与施肥成本之间达到了一个最佳点，使得单位面积上的净利润达到最大。综上所述，对于农民来说，不仅要追求高产量高品质，还要相应考虑到最佳的经济效益，因此，依据产量最大施肥量和效益最大施肥量的数据，并结合施肥对产量和品质的影响确定高效生物有机肥料的推荐施肥量为700~1100kg/667m2。图3.SEQ图3.\*ARABIC11高效生物有机肥施用量与亩净收益的关系

第4章讨论4.1施肥量与产量的关系本研究结果显示，随着高效生物有机肥施肥量的增加，甘薯产量呈现出先上升后下降的趋势，在T3处理组（900kg/亩）达到最高产量，较未施肥的对照组（CK）增产86.5%。这一趋势与多项先前研究相似，均表明适量施肥对作物产量有显著提升作用，而过量施肥则可能导致产量下降。这可能是由于过量施肥导致土壤盐分浓度过高、养分失衡、微生物群落结构改变等问题，影响了甘薯对养分的吸收和利用，进而影响了生长及其产量。曹亚丽等在苜蓿上的研究表明，中等施肥水平下苜蓿年干草产量最高，过量施肥则导致减产REF_Ref11363\r\h[27]，李帅等关于甜瓜的研究，发现生物有机肥可以促进土壤有机质和速效养分含量，适量可以促进，过多施肥量则会使其含量有所下降，从而减少产量水平的提高REF_Ref11494\r\h[28]，李娟等研究羊粪有机肥对甘蓝的影响，发现当施用量为12t/hm2时，产量提高最高REF_Ref11513\r\h[29]，然而本研究进一步验证了这一规律在甘薯栽培中的适用性，并明确了高效生物有机肥在甘薯上的最佳施用量。分析产量构成因素发现，T3处理组在单株结薯数和平均单薯重方面均表现优异，这表明适量施肥不仅增加了甘薯的结薯数量，还显著提高了单个块茎的重量。这一结果与司海丽等在玉米上的研究相呼应，他们发现合理施肥能够改善玉米的穗长、穗粗、行粒数及穗重，从而提高产量REF_Ref11543\r\h[30]，韩正砥等在水稻上研究也有相似发现，水稻的有效穗数、结实率、千粒重随增施有机肥增加而增加REF_Ref11569\r\h[31]。4.2施肥量与品质的关系在一定范围内，随着高效生物有机肥施肥量增加，品质指标逐渐改善，这是因为肥料提供了甘薯生长所需的养分，促进了植株的生长发育和物质积累。然而，超过最佳施肥量后，部分品质指标会有所下降。本研究中，甘薯薯块淀粉含量随施肥量的增加先升后降，T3处理组时达到较高水平。这一结果与黄炳旭在杏上的研究相似，他发现适量施用有机肥能够促进淀粉和可溶性糖的合成与积累，而过量施肥则可能抑制这一过程REF_Ref11605\r\h[32]，何进勤等关于马铃薯的试验也发现了这一现象，其有机肥配施量达到最佳水平才能最好促进作物的淀粉等品质指标的含量REF_Ref11634\r\h[33]，本研究进一步证实了高效生物有机肥在促进甘薯淀粉合成方面的积极作用。维生素C和还原糖含量是衡量甘薯品质的重要指标，实验结果显示，T3处理组甘薯薯块的维生素C和还原糖含量均达到最高值，表明适量生物有机肥施肥促进了这两种成分的合成与积累。这一发现与王光梅等在番茄上的研究相一致，他们发现在中等肥力水平时的番茄品质最好，能有效提高作物的营养品质REF_Ref11654\r\h[34]。左达等关于酿酒葡萄的研究也证实了这个观点，其发现随施肥水平增加，葡萄的还原糖等体现品质的指标呈现出先增加后下降的现象REF_Ref11677\r\h[35]，邹亚丽等在樱桃上的实验发现了维生素C含量随生物有机肥施肥量的变化也符合此变化REF_Ref11696\r\h[36]，然而本研究强调了高效生物有机肥在提升甘薯营养价值方面的潜力。高效生物有机肥的施用也显著提高了甘薯薯块的蛋白质和胡萝卜素含量，T3处理组时达到最高值。这一结果与以往在多种作物上的研究相吻合，均表明适量施肥有助于提升作物的蛋白质和胡萝卜素含量。张恩天关于紫花苜蓿的研究证实了适量有机肥可以提高作物的蛋白质含量，从而提升品质REF_Ref11722\r\h[37]。4.3高效生物有机肥施用量的优化本研究认为在本试验条件下，当高效生物有机肥的施用量处于700~1100kg/667m2时，此时甘薯产量和经济效益最佳，而且淀粉、维生素C、还原糖、蛋白质和胡萝卜素等品质指标也达到最佳水平。以往的研究往往只指出适量施肥的重要性，但缺乏具体的施肥量建议。本研究通过大田实验和详细的数据分析，明确了高效生物有机肥在甘薯上的最佳施用量，为农民在实际生产中提供了更为实用的指导。同时，本研究结果也与其他作物上施肥量优化的研究相一致，如黄炳旭在木瓜上的研究就确定了最佳施肥量，为生物有机肥的施用量为2kg/株时，最能显著提高了木瓜的产量和品质REF_Ref11768\r\h[38]。这些研究共同表明，通过科学施肥可以实现作物产量和品质的协调统一。

第5章结论本研究通过田间定位实验，系统分析了不同高效生物有机肥水平下甘薯的产量及其品质的变化，明确了高效生物有机肥在甘薯栽培中的最佳施用量。研究结果表明，高效生物有机肥显著提高了甘薯的产量和品质，随着施肥量的增加，甘薯产量呈现出先上升后下降的趋势，T3处理组产量最高，同时淀粉、维生素C、还原糖、蛋白质和胡萝卜素含量也均在T3处理组达到最佳水平。进一步分析得出，高效生物有机肥料的最大产量施肥量为1181kg/667m²，而最大效益施肥量为712.4kg/667m²。综合考虑产量与经济效益，本研究推荐高效生物有机肥的最佳施用量为700~1100kg/667m²。此施肥量范围不仅能有效提高甘薯的产量，还能显著改善其品质，实现产量与品质的协调统一。本研究结果为农民在实际生产中提供了科学施肥的依据，有助于推动甘薯产业的绿色可持续发展，符合我国化肥减量增效的农业政策目标。参考文献张丽娟,李红兵,孙振玫,等.过表达IbOr基因甘薯增强抗盐性的生理机制[J].应用与环境生物学报,2017,23(01):54-59.原欣语,赵霞.中国甘薯生产布局变迁及其影响因素研究[J/OL].中国农业资源与区划,1-13[2025-03-18]./kcms/detail/11.3513.S.20250313.1424.010.html.柳泽昊.包头市蔬菜种植户新型肥料使用行为影响因素研究[D].内蒙古农业大学,2022.DOI:10.27229/ki.gnmnu.2022.000691.周亮,谭石勇,杨丽丽,等.生物有机肥研究综述[J].农技服务,2015,32(12):125-126.沈其荣．中国有机（类）肥料［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２０２１．殷克东,王海青,黄鑫.生物有机肥研究综述[J].信阳农业高等专科学校学报,2010,20(02):116-119.DOI:10.16593/ki.41-1433/s.2010.02.005.Li,Xuqing,etal.Effectsofdifferentorganicfertilizersonsweetpotatogrowthandrhizospheresoilpropertiesinnewlyreclaimedland.Agronomy12.7(2022):1649.LIU,Yajun,etal.Effectsofcombinedapplicationofinorganicfertilizerandorganicfertilizeronsoilnutrientchangesandmicrobialcarbonsourcemetabolisminsweetpotatofield.JournalofHenanAgriculturalSciences51.7(2022):75.顾嘉赟.两种生物有机肥对鲜食型甘薯主要农艺性状和品质的影响[D].重庆三峡学院,2023.DOI:10.27883/ki.gcqsx.2023.000455.吴振新,徐福乐,施能浦,等.甘薯施用生物有机肥及专用肥效应研究[J].耕作与栽培,2004,(05):29-30.RahmawatiN,WirayudhaF.Optimizationofgoldensnaileggliquidorganicfertilizerinsweetpotatocultivation:towardssustainableagricultureandincreasedproduction[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience,2024,1413(1):012034-012034.刘亚军,胡启国,王文静,等.生物有机肥以及钙镁硅型土壤调理剂对甘薯连作田土壤团聚体稳定性及有机碳含量的影响[J].江苏农业学报,2025,41(01):51-60.段文学,张海燕,解备涛,等.化肥和生物有机肥配施对鲜食型甘薯块根产量、品质及土壤肥力的影响[J].植物营养与肥料学报,2021,27(11):1971-1980.黄艳霞,陈根辉,林建富,等.烟地套种甘薯龙紫9号的高效栽培技术研究[J].作物杂志,40(5):228-234.AntoniousFG.Impactofbiocharandorganicfertilizersonsweetpotatoyield,quality,ascorbicacid,β-carotene,sugars,andphenolscontents.[J].Internationaljournalofenvironmentalhealthresearch,2024,11-12.卢赛清,宋恩亮,雷开文,等.生物有机肥对食用木薯品质与产量的影响[J].南方农机,2023,54(04):5-8.陈会鲜,曹升,严华兵,等.增施生物有机肥对食用木薯产量及品质的影响[J].热带作物学报,2019,40(03):417-424.郜茹茹.花生壳及其生物质炭施用对旱地红壤肥力及红薯产量的影响[D].南昌工程学院,2020.DOI:10.27839/ki.gncgc.2020.000004.许国春,罗文彬,李华伟,等.缓释肥配施生物有机肥对稻茬马铃薯产量品质及土壤肥力的影响[J].马铃薯产业与种业创新(2022),2022.李敏,刘亚军,王文静,等.无机肥与有机肥配施对甘薯生理特性及产量构成因素的影响[J].江苏农业科学,2023,51(16):91-98.DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.16.013.杨毅.椰糠和化肥施用量对土壤理化性状和甘薯产量的影响[D].西南大学,2022.DOI:10.27684/ki.gxndx.2022.004752.NyarkoA,AddoSJ,AdofoK,etal.GrowthandYieldCharacteristicsofTwoSweetPotato(IpomoeabatatasL.)VarietiesasInfluencedbyOrganicandInorganicFertilizerApplication[J].InternationalJournalofPlant&SoilScience,2022,98-104.李敏,刘亚军,王文静,等.不同施肥模式对小麦—甘薯轮作田土壤性质及甘薯生长发育的影响[J].江苏农业科学,2022,50(1