馬鈴薯品種大西洋高產栽培技術研究

張榮華，徐 寧，張洪亮，許慶芬*，劉衛國

(1.黑龍江省農墾科學院經濟作物研究所，黑龍江哈爾濱 150038；2.黑龍江省二龍山農場，黑龍江五大連池 1644131)

?

馬鈴薯品種大西洋高產栽培技術研究

張榮華1，徐 寧1，張洪亮1，許慶芬1*，劉衛國2

(1.黑龍江省農墾科學院經濟作物研究所，黑龍江哈爾濱 150038；2.黑龍江省二龍山農場，黑龍江五大連池 1644131)

[目的] 探討密度和氮磷鉀肥料不同配比對馬鈴薯品種大西洋產量的影響。[方法]采用4因素5水平二次回歸旋轉組合設計，在哈爾濱地區的土壤條件下，通過田間試驗，以密度(X1)、尿素(X2)、二銨(X3)、硫酸鉀(X4)4項農藝措施為決策變量，以公頃產量為目標函數，建立產量數學模型。[結果]試驗表明，影響鮮薯產量的順序是氮肥>鉀肥> 磷肥> 密度；經計算機模擬尋優，鮮薯產量大于28.72 t/hm2的優化組合為密度64 482～70 518穴/hm2、尿素 267.23～292.21 kg/hm2、二銨 232.94～277.06 kg/hm2、硫酸鉀418.20～462.75 kg/hm2。[結論]研究可為黑龍江地區提高加工專用馬鈴薯品種大西洋的產量、改善土壤狀況、防止過量施肥照成環境污染提供參考依據。

馬鈴薯品種大西洋；密度；氮、磷、鉀肥；二次回歸旋轉組合；產量

馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)是重要的糧、菜兼用作物和工業原料作物[1]。種植密度、肥料種類及用量等栽培措施對馬鈴薯產量影響較大，良種良法配套是作物獲得高產的關鍵。國內外很多專家對這方面的研究均有報道，在馬鈴薯整個生育進程中對馬鈴薯產量影響差異較大，張永成等[2]、田豐等[3]、抗艷紅等[4]、羅維祿[5]等專家的研究結果都不盡相同，原因可能是不同品種、南北方土壤環境及氣候影響造成。筆者根據加工企業要求，對馬鈴薯品種大西洋的密度和施肥技術進行深入研究，探討密度和氮磷鉀肥料不同配比對馬鈴薯品種大西洋產量的影響，尋求在黑龍江省生態條件下，加工專用品種大西洋的密度、氮磷鉀配比方案，不僅是提高產量，也是改善土壤狀況，防止過量施肥造成浪費，污染環境。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗安排在農墾科學院試驗區(哈爾濱近郊)，土壤基礎條件：土壤類型為壤土，前茬大豆。速效氮154.0 mg/kg，速效磷21.7 mg/kg，速效鉀177.0 mg/kg，pH 6.4。

1.2 試驗材料馬鈴薯品種大西洋由北大荒薯業提供；施用的肥料為大慶產尿素(N≥46%)、湖北產磷酸二銨(P2O5≥46%)、新疆產硫酸鉀(K2O≥50%)。

1.3 試驗方法按照“最佳模擬配合法”的要求對馬鈴薯不同密度以及N、P、K不同施肥量進行4因素5水平二次回歸旋轉組合設計。試驗共設36個小區，5 m行長，5行區，行距0.67 m，小區面積16.75 m2，小區對應編碼值如表1，小區順序排列，各小區肥料全部作為基肥施入，人工點播，4月28日播種，5月27日出苗，6月10日現蕾，9月1日收獲。田間栽培管理按照大田常規方法。

表1 變量設計及線性編碼

2 結果與分析

2.1 建立模型按照表1中設計的編碼值對應列出具體處理組合方案，并將實施的田間試驗產量結果列于表2。對田間試驗產量結果(表2)運用DPS程序進行統計分析，以密度(X1)、尿素(X2)、二銨(X3)、硫酸鉀(X4)4項農藝措施為決策變量，以公頃產量為目標函數，建立產量數學模型如下：

(1)

再對其進行線性回歸分析，回歸模型本身已經過無量綱性編碼代換，其偏回歸系數已標準化，故可直接從其絕對值的大小來判斷各因子對目標函數的相對重要性。因此，4個因素對產量的影響大小程度，線性項是：X2>X4>X3>X1，表明在凈作條件下氮肥是影響馬鈴薯產量的有效因素，其次是鉀肥、磷肥，最后是密度。對于三大肥料來說，影響產量的順序是氮>鉀>磷；二次項系數都是負值，說明不同施肥、密度都有最佳值，施肥過量或不足、密度過大或過小都會影響馬鈴薯產量。

表2 試驗方案及結果 t/hm2

2.3 各因子與馬鈴薯產量的關系為了進一步了解各單因素對產量的影響程度，可將其在不同水平條件下對產量的具體影響進行分析，即對模型(1)用“降維法”將其中3個變量固定在0水平上，可得到第4個變量的產量回歸子模型：

根據以上的效應方程可以做出4個因素各水平與馬鈴薯產量的關系(圖1)。由圖1 可知，密度(X1)對產量影響比較平穩；而氮肥(X2)、磷肥(X3)都是開始隨著取值的增加，產量相應增加，但增加到一定程度，則表現下降趨勢；鉀肥(X4)隨著取值的增加，產量相應增加。

2.3.1氮肥對產量的影響。氮肥對馬鈴薯的生長發育起著相當重要的作用，在該試驗中，當其他因素固定在0水平時，產量隨著施尿素量的增加而增加，當增加到1水平時，產量隨施尿素量的增加而下降。

2.3.2磷肥對產量的影響。磷肥對產量的作用也較大，在該試驗中，當其他因素固定在0水平時，產量隨著施二銨量的增加而增加，當增加到0水平時，產量隨施二銨量的增加而下降。

2.3.3鉀肥對產量的影響。馬鈴薯屬于喜鉀作物，對鉀肥需求量很大，在該試驗中，產量隨著施硫酸鉀量的增加而增加。

2.4 雙因素產量互作效應分析由回歸模型方差分析可知，密度與磷肥(X1X3)的互作效應達到顯著水平，F=4.909達到0.037 89的顯著水平；氮肥與鉀肥(X2X4)的互作效應達到極顯著水平，F=9.680 96達到0.005 28的極顯著水平；其余的互作效應未達到顯著水平。因此，對馬鈴薯產量影響較大的氮肥和鉀肥的相互作用、密度與磷肥的相互作用進行分析。

由解析子模型Y1，3和表3可知，密度低時，產量隨磷肥的增加而降低，當密度增加到一定程度時，產量隨磷肥增加而提高，密度是0水平時是分界點(即密度在67 500穴/hm2)。當密度低于0水平時，增施磷肥明顯限制產量提高；當密度高于0水平時，產量隨磷肥的增加而提高；但密度超過1水平時(即密度超過82 500穴/hm2)，產量則開始下降。所以，密度太大，不論增施多少磷肥都會造成減產。

表3 密度與施磷量對馬鈴薯產量交互效應 t/hm2

由解析子模型Y2，4作出圖2，由圖2可知，高氮和高鉀是獲得馬鈴薯高產的必要條件，二者配合施用高產區均在0水平以上。也就是說，尿素用量超過195kg/hm2、硫酸鉀用量超過300kg/hm2時，均可獲得高產，當尿素、硫酸鉀施到2水平時其產量最高，增產幅度較大。因此說，在馬鈴薯施肥上，應特別注意氮肥和鉀肥的配合施用，因為氮肥可增加單株營養面積，提高葉綠素含量，促進光合作用，鉀肥可起到促進物資轉化、積累的作用，二者有機配合，方可獲得高產。

2.5 模型的優化為了尋求現實和可行的優化農藝措施，進行產量決策頻數分析，在95%置信區域內獲得單產高于28.72 t/hm2的優良組合方案，其分布頻率見表4，其最優組合方案為密度64 482～70 518穴/hm2、尿素 267.23～292.21 kg/hm2、二銨 232.94～277.06 kg/hm2、硫酸鉀418.20～462.75 kg/hm2。

表4 產量大于28.72 t/hm2的組合頻率分布

3 結論

在哈爾濱地區的自然和土壤條件下，通過田間試驗，建立了馬鈴薯品種大西洋的產量與密度及氮磷鉀施肥量的4因子5水平二次正交旋轉組合效應數學模型。結果表明，由一次項系數大小可得，對產量的作用大小依次為氮肥>鉀肥> 磷肥 >密度；二次項系數都是負值，說明不同施肥、密度都有最佳值，施肥過量或不足、密度過大或過小都會影響馬鈴薯產量。各因素間對產量影響皆存在一定的交互作用，在該試驗中對產量影響最大的交互項是施氮肥量和施鉀肥量的交互作用，高氮、高鉀是馬鈴薯獲得高產的必要條件，其次是密度和施磷肥量的交互作用，當密度低于0水平時，增施磷肥明顯限制產量提高，當密度高于0水平時，產量隨磷肥的增加而提高。經計算機模擬尋優，鮮薯產量大于28.72 t/hm2的優化組合為密度64 482～70 518穴/hm2、尿素 267.23～292.21 kg/hm2、二銨 232.94～277.06 kg/hm2、硫酸鉀418.20～462.75 kg/hm2。

[1] 丁玉川，焦曉燕，聶督，等.不同氮源與鎂配施對馬鈴薯產量品質及養分吸收的影響[J].農學學報，2012，2(6)：49-53.

[2] 張永成，謝連美，劉滿倉，等.馬鈴薯豐產栽培綜合農藝措施數學模型的研究 [J].馬鈴薯雜志，1989(2)：79-86.

[3] 田豐，張永成，張鳳軍，等.不同肥料和密度對馬鈴薯光合特性和產量的影響 [J].西北農業學報，2010，19(6)：95-98.

[4] 抗艷紅，龔學臣，趙海超，等.影響馬鈴薯產量的肥料效應分析 [J].湖北農業科學，2011，50(11)：2194-2197.

[5] 羅維祿.菜用馬鈴薯新品種中薯3號高產栽培主要農藝措施研究 [J].福建農業學報，2011，26(1)：50-54.

Research on High-yield Cultivation Technology about Potato Variety Atlantic

ZHANG Rong-hua, XU Ning, ZHANG Hong-liang, XU Qing-fen*et al

(Institute of Economic Crop, Heilongjiang Academy of Land Reclamation Sciences, Harbin, Heilongjiang 150038)

[Objective] To discuss effects of density and different proportion of nitrogen, phosphorus, potash on yield of potato variety Atlantic. [Method] Under the soil condition of Harbin region, adopting four factors, five levels of quadratic regression rotation combination design, considering four agronomic measures of density (X1), urea (X2), diammonium (X3), potassium sulphate (X4) as decision-making variables, through field experiment, the mathematical model of prwoduction was established with hectare as objective function. [Result] The result shows that the sequence of influencing the production of fresh potato is nitrogen> potash > phosphorus > density; optimum combination of fresh potato yields more than 28.72 t/hm2is density 64 482-70 518 holes/hm2, urea 267.23-292.21 kg/hm2, diammonium 232.94-277.06 kg/hm2, potassium sulfate 418.20-462.75 kg/hm2using the computer simulation optimization. [Conclusion] The study can provide reference basis for improving yield of potato variety Atlantic, perfecting soil condition, preventing environmental pollution caused by excessive fertilization.

Potato variety Atlantic; Density; Nitrogen, phosphorus, potash; Quadratic regression rotation combination; Yield

黑龍江省農墾總局重大攻關項目(HNK125B-07-11)。

張榮華(1965- )，女，云南宣威人，高級農藝師，從事馬鈴薯栽培與育種研究。*通訊作者，副研究員，博士，從事馬鈴薯育種與栽培研究。

2015-02-12

S 532

A

0517-6611(2015)09-039-04