全 文 ：收稿日期：!""#$"%$"& 接受日期：!""#$"’$("
基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（"()*+%,）资助。
作者简介：王汝娟（+&-+—），女，山东龙口人，硕士，主要从事作物产量品质生理与新型肥料研究。./0123：456178!"",9+’(: ;<0
!通讯作者 =>3：",(-$-!%!,(-，./0123：?;@A9 ?B1AC >BAC ;7
腐植酸钾对食用甘薯品种钾吸收、利用
和块根产量的影响
王汝娟，王振林，梁太波，张晓冬，刘兰兰，史春余!
（山东农业大学农学院 D作物生物学国家重点实验室，山东泰安 !#+"+-）
摘要：甘薯属于喜钾作物，增施钾肥是提高甘薯块根产量的重要措施之一；而腐植酸具有促进作物生长、提高肥料
利用率等作用。为探讨腐植酸与钾肥配合施用对食用甘薯钾吸收利用以及块根产量的影响，本研究利用自行制备
的两种腐植酸钾肥料，选用食用甘薯品种“北京 ,,(”于 !"",年在山东农业大学农学试验站进行了研究。试验采用
块根膨大过程定期取样和收获期测产相结合的方法，观察了块根膨大过程中植株地上部鲜重 D块根鲜重（= D E）比
值、叶片和块根含氮量 D含钾量（FD G）比值以及块根膨大速率的变化及其与块根产量的关系，同时分析了钾素生产
效率和钾肥利用率在处理之间的差异。结果表明，施用适量钾肥可以降低植株 = D E比值以及叶片和块根的 FD G比
值，提高块根膨大速率，提高收获期生物产量及其干物质在块根中的分配率，增产 !%:+-H。但是，施用钾肥降低了
钾素生产干物质和块根的效率。施用适量腐植酸可以降低块根 FD G比值，提高叶片 FD G比值，提高块根膨大速率
以及收获期的生物产量，增产 ,:#"H。同时，施用腐植酸提高了钾素产干物质和块根的效率。与等量氧化钾对照
比较，在块根膨大前、中期，施用腐植酸钾可以降低植株 = D E比值以及叶片和块根的 FD G比值，提高块根膨大速率；
块根产量提高 -:++H!&:,"H。同时，腐植酸钾肥料的钾素吸收利用率和农学利用率都显著提高。
关键词：食用甘薯品种；腐植酸钾；块根产量；肥料利用率；干物质分配
中图分类号：*,(+:"+；*+%(:&! 文献标识码：I 文章编号：+""-$,",J（!""-）"($",!"$"#
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植物营养与肥料学报 !""-，+%（(）：,!" $ ,!’
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随着人们生活水平的提高和营养保健意识的增
强，近年消费者对食用甘薯及其制品的需求增加，食
用甘薯生产得以迅速发展，食用甘薯产量和品质受
到关注［FHJ］。甘薯是典型的喜钾作物，增施钾肥可
以增加干物质生产量，提高干物质在块根中的分配
率，提高块根产量。因此，在甘薯生产中十分重视施
用钾肥［MHFK］。然而，农业生产中钾肥利用率偏低，不
但造成资源浪费和经济损失，而且不能充分发挥钾
肥对作物的增产作用［FF］。
腐植酸广泛存在于泥炭、褐煤和风化煤中，它是
一类有良好生物活性的有机高分子物质，在促进作
物生长、提高肥料利用率等方面有显著效果［F:HFM］。
但是，关于腐植酸和钾肥配合施用的研究尚少，关于
腐植酸钾对甘薯生物学效应的研究鲜见报道。因
此，本研究利用富含腐植酸的风化煤自行制备了两
种腐植酸钾肥料，并通过田间试验研究了其对食用
甘薯钾吸收、利用以及块根产量形成的影响，为腐植
酸钾肥料的研制及其在食用型甘薯生产中的应用提
供理论依据。
) 材料与方法
)*) 供试材料
试验于 :KKJ年 J月!FK月在山东农业大学农
学实验站进行。供试土壤质地为砂壤土，有机质含
量为 FFE: ’ ? C’、速效氮 NOEJO 2’ ? C’、速效磷 :DEIM
2’ ? C’、速效钾 DJE:N 2’ ? C’，供试食用型甘薯品种为
“北京 JJO”。供试肥料有尿素（含 A PMG），过磷酸
钙（含 Q:;J F:G），硫酸钾（含 9:; JKG），风化煤（山
西霍州产，游离腐植酸含量 ODG）。腐植酸钾 )（风
化煤和硫酸钾直接混合、圆盘造粒，9:;含量 FDG、
游离腐植酸含量 :FEODG）；腐植酸钾 R（先用氢氧
化钾溶液活化风化煤中的腐植酸、然后将活化后的
风化煤和硫酸钾混合、圆盘造粒，9:;含量 FDG、游
离腐植酸含量 :FEODG）。
)*+ 试验设计
在施用等量氮肥（F: ’ ? 2:）作为基肥的基础上，
设 J个试验处理：>F 空白对照；>:等量腐植酸对照
（施用与 >P、>J 等量腐植酸的风化煤，JME:M ’ ? 2:）；
>O等量氧化钾对照（施用与 >P、>J 等量氧化钾的硫
酸钾，OM ’ ? 2:）；>P腐植酸钾 )（FKK ’ ? 2:）；>J腐植酸
钾 R（FKK ’ ? 2:）。供试肥料 JKG作为基肥，JKG于栽
秧后 PK . 施用。小区面积 FM 2:，每个处理重复 P
次，随机排列。M 月 F: 日栽秧，行距 DK *2，株距 :J
*2。灌溉、除草等其他管理措施同一般大田。
)*, 取样方法和测定项目
甘薯块根开始膨大后（栽秧后 PJ .），每隔 :K .
取样 F次，直到收获。具体方法：在每个处理的取
样区内随机选择取样点，重复 O次，第 F次取样每个
点选取生长正常一致的 J株，第 :!J次取样每个点
选取生长正常一致的 O株，挖出块根、洗净、称块根
鲜重；块根切片，地上部分为叶片、叶柄和茎蔓，在
MKS下烘干、称重。干样粉碎后用于分析全钾和全
氮含量。收获期将测产区内的块根全部挖出，计小
区块根数，然后以小区为单位称块根重量，计算平均
单株结薯数和块根重。
采用 TR:IKJHD:型半微量凯氏定氮仪测全氮，
UQMPK型火焰光度计测全钾。
以上述调查和测定为基础计算块根膨大速率、
> ? @、A ? 9比值、钾素生产效率和钾肥利用率［FNHFD］，
计算公式如下：
块根膨大速率［’ ?（"#!&0·.）］V（下一次取样时
平均单株块根鲜重 H上一次取样时平均单株块根鲜
重）?上下两次取样所间隔的天数；
> ? @ V 某一时期地上部鲜重 ?对应的块根鲜重；
A ?9 V 某一时期某器官的含氮量（G）?某一时
期某器官的含钾量（G）；
钾素产干物质效率（’ ? ’，9）V收获期甘薯生物
产量（干重）?总吸钾量；
钾素产块根效率（’ ? ’，9）V 甘薯块根产量（干
重）?总吸钾量；
钾肥吸收利用率（G）V（施钾区甘薯吸钾量 H
钾空白区甘薯吸钾量）W FKK ?施钾量；
钾肥农学利用率（C’ ? C’，9）V（施钾区甘薯块根
产量 H钾空白区甘薯块根产量）?施钾量。
F:JO期 王汝娟，等：腐植酸钾对食用甘薯品种钾吸收、利用和块根产量的影响
! 结果与分析
!"# 块根产量
从表 !可以看出，与空白对照（"!）相比，等量腐
植酸对照（"#）组每株所结薯块数相似，平均薯块重显
著增加，块根产量显著提高，增产 $%&’(。等量氧化
钾对照（")）组每株所结薯块数显著增加，平均薯块重
显著增加，块根产量显著提高，增产 #*%!+(。
与等量氧化钾对照（")）相比，施用腐植酸钾 ,
（"*）每株所结薯块数相似，平均薯块重显著增加，块
根产量显著提高，增产 +%!!(。施用腐植酸钾 -
（"$）每株所结薯块数显著增加，平均薯块重相似，块
根产量显著提高，增产 .%$’(。# 种腐植酸钾肥料
之间比较，"*的薯块较重，而 "$的薯块数较多，块根
产量差异不显著。说明腐植酸钾 -对甘薯生长发
挥促进作用的时间早于腐植酸钾 ,，这可能与腐植
酸钾 -的部分腐植酸被活化有关。
表 # 块根产量及其构成因素
$%&’( # $)( *+,-%.( -,,+ /0(’1 %21 0+* 3,45,2(2+*
处理
"/01230425
种植密度 67829:1294; <04592=
（>81425 ? @3#）
单株薯块数 A2B/1;0 /BB25
（873>5 ? >8142）
单块薯重 C/05@ D09;@2
（; ? 873>）
产量 E908<
（F; ? @3#）
"! $’ ’’’ #%’*! G ’%’** < #+#%’) G &%H. < #+&)H%!$ G !&!%.!<
"# $’ ’’’ #%’$$ G ’%!$) I< #.H%$. G $%+* I )’)HH%#& G ..*%#) I
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注（KB20）：同一列数据后不同字母表示差异达 $(显著水平，下同。L18705 94 01I@ IB8734 MB88BD0< J= <9MM0/042 80220/5 1/0 59;49M9I1428= <9MM0/042 12
$( 80:08，14< 2@0 5130 5=3JB8 95 750< MB/ B2@0/ 21J805N
!"! 干物质积累和分配
#%#%! 块根膨大速率和 " ? O比值 甘薯块根膨大
速率与其产量形成有密切关系。本试验条件下，块
根膨大速率的变化动态呈一单峰曲线（图 !）。甘薯
块根形成以后，块根膨大速率不断加快，栽秧后 +$
!!’$ <膨大速率最高；之后，膨大速率缓慢下降，直
到收获。
等量腐植酸对照（"#）的块根膨大速率明显高于
空白对照（"!）；而等量氧化钾对照（")）的块根膨大
速率不但显著高于空白对照，而且显著高于等量腐
植酸对照。
图 # 块根膨大速率
60.7# 8+,-%.( -,,+ +)039(202. -%+(
)个钾肥处理之间比较，块根膨大高峰期到来
之前，块根的膨大速率表现为："$ P "* P ")。块根膨
大高峰期，"*和 "$ 的膨大速率相似，而且显著高于
等量氧化钾对照（")）。块根膨大高峰期之后，"$ 的
块根膨大速率明显低于 ")，"*的块根膨大速率与 ")
相似。初步分析认为，# 个腐植酸钾处理明显提高
了块根膨大前、中期的膨大速率，是其块根产量显著
高于等量氧化钾对照的重要原因；而块根膨大前期
"$的膨大速率较高，块根膨大后期 "*的膨大速率较
高，所以二者的块根产量差异不显著。
" ? O比值可以反映地上部茎叶生长与块根膨大
之间的关系。从表 #可以看出，随着甘薯的生长，" ?
O比值逐渐变小。在各个生长时期，等量腐植酸对
照（"#）的 " ? O比值都与空白对照（"!）相似，而等量
氧化钾对照（")）的 " ? O比值都明显低于空白对照。
说明施用钾肥有利于光合产物向块根运输，提高光
合产物在块根中的分配率，而腐植酸没有这种作用。
与等量氧化钾对照（")）相比，栽秧后 *$!!’$
<，施用腐植酸钾 ,（"*）和腐植酸钾 -（"$）都显著降
低了甘薯的 " ? O比值；但是收获期它们的 " ? O 比
值差异不明显。# 种腐植酸钾肥料之间比较，栽秧
后 *$!+$ <，腐植酸钾 -的 " ? O比值较低；之后，
#个处理的 " ? O比值差异不明显。说明施用腐植酸
##$ 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !*卷
表 ! 甘薯 "# $比值
"%&’( ! ")( " # $ *%+,- -. /0((+ 1-+%+-
处理 栽秧后天数 !"#$ "%&’( )*"+&,+-（.）
/(’"&0’+&$ 12 32 42 562 572
/5 52819 : 6843 55849 : 6857 9872 : 6863 7859 : 6862 5823 : 6869
/7 52821 : 681; 5589< : 6871 9813 : 6859 7851 : 6863 5822 : 6861
/9 51851 : 6899 56863 : 6879 985< : 686; 5841 : 6862 5873 : 6861
/1 57844 : 6892 4872 : 6872 78<1 : 686< 5824 : 6862 5877 : 6869
/2 57813 : 685; <824 : 687< 7825 : 6864 582< : 6862 5875 : 6869
钾肥料有利于甘薯块根膨大前、中期光合产物向块
根运输，促进块根膨大，其中腐植酸钾 =在前期的
效应更好一些，这种效应可能是通过促进甘薯对钾
素的吸收实现的。
78787 收获期干物质分配 由表 9可知，与空白对
照（/5）相比，等量腐植酸对照（/7）收获期干物质在
茎蔓中的分配率显著下降，而在叶片和叶柄中的分
配率显著提高，在块根中的分配率相似；等量氧化
钾对照（/9）收获期干物质在茎蔓、叶片和叶柄中的
分配率显著下降，在块根中的分配率显著提高。说
明腐植酸能够促进叶片生长、防止叶片衰老，因而影
响收获期干物质在地上部各个器官中的分配。
与等量氧化钾对照（/9）相比，施用腐植酸钾 >
（/1）和腐植酸钾 =（/2），收获期干物质在茎蔓中的
分配率有下降趋势，在叶片中的分配率有上升趋势；
但是方差分析表明，9 个钾肥处理之间干物质分配
率的差异均不显著。
比较表 7和表 9，还可以看出，不同处理收获期
干物质在块根中分配率的变化趋势与收获期 / ? @
比值的变化趋势相吻合。
表 2 收获期干物质在各器官的分配率（3）
"%&’( 2 ")( 4,/+*,&5+,-6 -. 4*7 8%++(* ,6 4,..(*(6+ -*9%6/ %+ )%*:(/+
处理
/(’"&0’+&$
块根
A&B("-’ (BB&$
茎蔓
A&’0$
叶柄
C’&,B*’$
叶片
D’"%
/5 27899 : 5876 E 73849 : 682; " 3819 : 6853 E 51815 : 6826 E
/7 27896 : 587< E 79872 : 6825 E <892 : 6871 " 5<856 : 682< "
/9 2;835 : 6835 " 7787; : 68<9 EF 2872 : 6864 F 57842 : 6875 F
/1 2;83; : 5863 " 75816 : 681< F 2816 : 686; F 59825 : 6835 F
/2 2;8<1 : 68;3 " 75895 : 6829 F 287< : 6871 F 5983< : 6876 EF
!;2 叶片和块根 < #=比值
甘薯植株体内的 G ? H比值与其生长发育和光
合产物分配有关，适当降低 G ? H比值有利于光合产
物向块根转移［5<］。甘薯不同生长期叶片的 G ? H比
值（图 7）显示，与空白对照（/5）相比，等量腐植酸对
照（/7）的G ? H比值显著提高，这可能是腐植酸促进
叶片生长、防止叶片衰老的重要原因；但是，等量氧
化钾对照（/9）的 G ? H比值显著降低，这与植株大量
吸收钾素有关。与等量氧化钾对照（/9）相比，在甘
薯块根膨大前、中期，7个腐植酸钾处理的叶片 G ? H
比值都降低，且腐植酸钾 =降低幅度较大；在甘薯
块根膨大后期，7个腐植酸钾处理的 G ? H比值有提
高趋势，且二者相似。
由甘薯不同生长期块根的 G ? H比值（图 9）可以
看出，与空白对照（/5）相比，等量腐植酸对照（/7）的
G ? H比值较低，等量氧化钾对照（/9）的 G ? H比值更
低。与等量氧化钾对照（/9）相比，在甘薯块根膨大
前、中期，7个腐植酸钾处理的块根 G ? H比值都比较
低；在甘薯块根膨大后期，7个腐植酸钾处理的 G ? H
比值有提高趋势。
初步分析认为，与 /9 比较，在块根膨大前、中
期，叶片和块根的 G ? H比值下降是 7个腐植酸钾处
理 / ? @比值降低的主要原因。
!;> 钾素生产效率
表 1显示，与空白对照（/5）相比，施用适量腐植
酸（/7）既提高了生物产量，又提高了块根干物质量，
但总吸钾量相似，所以钾素产干物质效率和产块根
效率显著提高。而施用适量钾素化肥（/9）虽然明显
提高了生物产量和块根干物质量，但同时也大幅度
9729期 王汝娟，等：腐植酸钾对食用甘薯品种钾吸收、利用和块根产量的影响
图 ! 叶片 "# $比值
%&’(! )*+ " # $ ,-.&/ &0 1+-2+3
图 4 块根 "# $比值
%&’(4 )*+ " # $ ,-.&/ &0 3./,-’+ ,//.3
表 5 钾素干物质和块根生产效率
)-61+ 5 )*+ 7/.-33&89 +::&;&+0;< :/, .*+ 7,/=8;.&/0 /: 6&/9-33 -0= 3./,-’+ ,//.3
处理
!"#$%&#’%(
生物产量
)*+&$((
（, - ./$’%）
块根干重
0%+"$,# "++%
（, - ./$’%）
总吸钾量
!+%$/ 1 2.%$3#
（&, - ./$’%）
钾素干物质效率
4+%$((*2& #55*6*#’67 5+"
8*+&$(( ."+926%*+’
（, - ,，1）
钾素块根效率
4+%$((*2& #55*6*#’67 5+"
(%+"$,# "++% ."+926%*+’
（, - ,，1）
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!D ;>:=>< ? B==;; ? B=@E ;>@E=DA ? CB=BB AA=DC ? E=DD 6 !< ;>>=>C ? A=C< :AA=:E ? B;=DC AC=BA ? :=EB 6 提高了总吸钾量，因此钾素产干物质效率和产块根
效率显著降低。
与等量氧化钾对照（!@）相比，施用腐植酸钾肥
料以后，生物产量、块根干物质量和总吸钾量都得到
了不同程度的提高，而钾素产干物质效率和产块根
效率却有下降趋势，但是差异不显著。两种腐植酸
钾肥料之间的钾素产干物质效率和产块根效率也没
有明显差异。
!>? 钾肥利用率
从图 D可以看出，甘薯对钾肥的吸收利用率，腐
植酸钾 )（!<）最高，其次是腐植酸钾 F（!D），等量氧
化钾对照（!@）最低。新复极差检验表明（G H
A=CD!），腐植酸钾 F和腐植酸钾 )的利用率显著高
于等量氧化钾对照，而腐植酸钾 F和腐植酸钾 )之
间的差异不显著。
图 <表明，腐植酸钾 )（!<）的农学利用率最高，
其次是腐植酸钾 F（!D），等量氧化钾对照（!@）最低。
新复极差检验表明（! H ;A=;@!!），甘薯对腐植酸钾
图 5 钾肥吸收利用率
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图 ? 钾肥农学利用率
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D;< 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 :D卷
!和腐植酸钾 "的利用率极显著高于等量氧化钾对
照，而腐植酸钾 !和腐植酸钾 "之间的差异未达到
显著水平。
! 讨论
!"# 钾肥和腐植酸对食用甘薯钾吸收利用及块根
产量的形成的影响
施用适量钾肥，甘薯叶片和块根的 # $ %比值降
低，& $ ’比值下降，块根膨大速率提高，收获期的生
物产量以及干物质在块根中的分配率均提高，块根
产量显著提高；但是，施用钾肥后，钾素产干物质效
率和产块根效率都显著降低。施用钾肥既提高生物
产量又提高干物质在块根中的分配率，这与前人在
淀粉型甘薯上的研究结果一致［()］，在食用型甘薯生
产中也应予以重视。施用适量腐植酸，甘薯叶片 # $
%比值上升、块根 # $ % 比值下降，& $ ’ 比值与空白
对照相似，块根膨大速率提高，收获期的生物产量提
高，而干物质在块根中的分配率与空白对照相似，块
根产量显著提高，同时，钾素产干物质效率和产块根
效率显著提高。腐植酸主要提高生物产量，而不能
提高干物质在块根中的分配率，这与钾肥对产量形
成的作用不同。但是，腐植酸具有提高收获期干物
质在叶片中分配率的作用，这有利于防止叶片早衰，
延长功能期，值得我们注意。
!"$ 腐植酸钾对食用甘薯钾吸收利用及块根产量
形成的影响
一般认为，腐植酸与氮肥或磷肥配合施用对作
物吸收氮、磷有利，可以提高氮肥或磷肥的利用
率［(*+(,］。本研究表明，腐植酸与钾肥配合施用能够
提高钾肥的利用率（图 -、图 ,），而对钾素产干物质
效率和钾素产块根效率影响不大（表 -）。
本试验条件下，施用腐植酸钾显著提高块根产
量的主要原因是，在块根膨大前、中期，植株吸钾能
力增强，叶片和块根 # $ %比值下降，& $ ’比值下降，
块根膨大速率提高。但是，在块根膨大后期，腐植酸
钾处理的叶片和块根 # $ %比值有增加趋势，& $ ’比
值以及收获期干物质在块根中的分配率均相似，块
根膨大速率相似或降低。这种效应很可能是由于块
根膨大后期可供吸收的钾素不足或者腐植酸的防叶
片早衰作用所致。因此，有必要对腐植酸钾的施用
技术（如施用量、施用时期等）进行研究。
!"! 活化腐植酸及其腐植酸钾对食用甘薯钾吸收
利用和块根产量的影响
风化煤腐植酸的主要成分是胡敏酸，它不溶解
于水，利用氨化或者与碱溶液反应等活化措施，可以
生成水溶性腐植酸盐，从而把腐植酸解放出来。施
入土壤后，不仅有利于作物直接吸收利用腐植酸，而
且也有利于腐植酸与氮、磷结合，提高氮肥和磷肥的
利用率［./］。本研究结果显示，利用活化腐植酸制备
的腐植酸钾 " 与利用未活化腐植酸制备的腐植酸
钾 !之间存在一定差异：施腐植酸钾 "以后，块根
膨大前期的叶片和块根 # $ %比值较低、植株 & $ ’比
值也较低，块根膨大速率较高，单株结薯块数较多，
薯块重较轻。但是，两个处理之间的块根产量差异
不显著。由此认为，未活化腐植酸施入土壤后，虽然
肥效较迟，但由于土壤微生物等的作用，仍然可以在
作物生长当季发挥良好作用。在本试验条件下，腐
植酸活化与否意义不大。
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