岳 超,王懷義,滕 松,婁 平,羅 萍,白建明
(1.云南省個舊市農業技術推廣中心,云南 個舊 661000;2.云南省農業科學院經濟作物研究所,云南 昆明 650200;3.農業部云貴高原馬鈴薯與油菜科學觀測實驗站,云南 昆明 650200)
馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機肥肥效試驗
岳 超1,王懷義1,滕 松1,婁 平1,羅 萍1,白建明2,3*
(1.云南省個舊市農業技術推廣中心,云南 個舊 661000;2.云南省農業科學院經濟作物研究所,云南 昆明 650200;3.農業部云貴高原馬鈴薯與油菜科學觀測實驗站,云南 昆明 650200)
為研究緩控釋肥、生物有機肥對馬鈴薯的增產增收效果,以當地主推品種‘合作88’為試驗材料,以當地農民習慣施肥為對照,研究了施用推薦施肥、緩控釋肥和生物有機肥對馬鈴薯產量、產量構成因素和經濟效益的影響。結果表明,馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機肥對改善馬鈴薯產量構成因素不明顯,但是可以明顯提高產量和經濟效益。產量增幅在7.88%~14.92%,其中處理4(施用推薦施肥減20%+生物有機肥80 kg/667m2)的產量最高,較處理1(習慣施肥)增產428 kg/667m2,達到3 297 kg/667m2,增產14.92%;馬鈴薯經濟效益增加幅度在1.73%~13.81%,其中處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)較處理1(習慣施肥)增加收益605元/667m2;使用生物有機肥的經濟效益要高于使用緩控釋肥和常規肥料;建議在種植馬鈴薯時,可以適當減少化肥的使用量,增加生物有機肥的使用量,起到減肥增收的作用。
馬鈴薯;緩控釋肥;生物有機肥;肥效
當前中國糧食增產主要是建立在農業資源高投入、高消耗的基礎上[1],近年來為追求高產而盲目超量施用化肥,致使土壤養分失衡,肥料利用率逐年降低[2,3]。農業部在全國范圍內啟動實施化肥使用量零增長行動以來,減少化肥用量、遏制耕地質量下降逐漸成為社會普遍共識,行動方案設計的技術路徑是推進精準施肥,調整化肥使用結構,改進施肥方式,有機肥替代化肥。
為了探索緩控釋肥、生物有機肥在馬鈴薯上的增產增收效果,促進高效新型肥料在配方施肥技術中的應用,2016年在個舊市進行馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機肥肥效試驗,研究在使用不同肥料的情況下,分別減少10%和20%氮、磷、鉀施用量后的肥效。
試驗地設在個舊市賈沙鄉圍墻村委會石洞壩村小組,屬亞熱帶山地季風型氣候,海拔2 207m,年平均溫度12.7℃,年均≥10℃積溫3 398.1℃,初霜日平均出現在11月15日,終霜日2月10日,有霜日數平均17 d。年均日照1 722 h,年降水量1 400mm,集中在5~10月,1~7月的降水量為857mm。試驗地為黃棕壤灰泡土,肥力較好,土壤pH 5.52;有機質67.02 g/kg,有效氮313.88 mg/kg,有效磷45.9mg/kg,速效鉀139.32mg/kg,試驗地地勢平坦,排灌方便,前茬作物為玉米。
參試的馬鈴薯品種為當地主栽品種‘合作88’,種薯為1級種。
試驗所用緩控釋肥(有效養分含量:N 13%,P2O510%,K2O 20%)由云南威鑫農業科技股份有限公司生產;生物有機肥(總養分≥5%,有機質≥45%,有效活菌數≥0.5億/g)由云南金星化工有限公司生產;尿素(N 46%),普鈣(P2O516%),硫酸鉀(K2O 50%)。
試驗設7個處理:(1)習慣施肥(純N 11 kg/667m2, P2O519 kg/667m2, K2O 10 kg/667m2)為CK;(2)推薦施肥(純N 13 kg/667m2,P2O510 kg/667m2,K2O 20 kg/667m2);(3)推薦施肥減10%+生物有機肥80 kg/667m2;(4)推薦施肥減20%+生物有機肥 80 kg/667m2;(5)施緩控釋肥(100 kg/667m2);(6)施緩控釋肥減10%;(7)施緩控釋肥減20%。
試驗采用隨機區組設計,3次重復,共21個小區,小區面積20m2(長×寬=3.5m×5.7m);試驗采用單壟單行種植,每小區5行,播種115株,行距×株距為70 cm×25 cm,種植密度3 833株/667m2。試驗地四周設保護行。
試驗于2016年1月21日播種,肥料在播種時一次性施入,不追肥;3月14日出苗,4月12日現蕾,5月5日為盛花期,6月26日成熟,7月4日收獲。其中5月4日、5月16日噴施了2次銀法利+安泰生防治馬鈴薯晚疫病。
馬鈴薯生長期間觀察記載物候期、晚疫病抗性和病毒病情況;收獲時每個處理先抽取20株考種,進行產量結構分析;然后再按小區單收計產。用Microsoft Excel2003和DPS 7.05軟件進行統計數據處理、分析和差異顯著性檢驗(LSD法)。
從表1結果來看,20株考種產量最高的是處理5,單株結薯數(7.8個)和單株薯重(0.915 kg)也最高,但由于結薯數多導致商品薯率較低;處理2~7的20株考種產量以及大薯產量均高于處理1(CK);在單株結薯數方面,有4個處理高于處理1(CK),分別是處理3(推薦施肥減10%+生物有機肥)、處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)、處理5(緩控釋肥)和處理6(緩控釋肥減10%)。但從商品薯率上來看,除處理4的商品薯率低于80%外,其他幾個處理的商品薯率在84.34%~88.13%,并無太大的差異。

表1 不同處理產量構成因素Table 1 Yield components of different treatments
表2的結果表明,減施化肥增施生物有機肥和使用緩控釋肥均對馬鈴薯有增產的作用。有4個處理的產量均超過處理1(CK),其中處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)產量居第1位,折合產量3 297 kg/667m2,較處理1(CK)(折合產量2 869 kg/667m2)增產14.92%;處理3(推薦施肥減10%+生物有機肥)折合產量3 251 kg/667m2,較處理1(CK)增產13.31%;處理5(緩控釋肥)折合產量3 231 kg/667m2,較處理1(CK)增產12.61%;處理6(緩控釋肥減10%)折合產量3 095 kg/667m2,較處理1(CK)增產7.88%;其他2個處理均較處理1(CK)減產。其中,處理5與處理2的有效養分含量相同,但處理5(緩控釋肥)產量要高于處理2(推薦施肥),說明緩控釋肥的肥料利用率高。

表2 不同處理產量表現Table 2 Yield of different treatments

表3 不同處理經濟效益分析Table 3 Economic benefits of different treatments
對試驗取得的產量結果進行方差分析,結果顯示不同處理間的產量存在著明顯差異。但減施化肥增施生物有機肥(處理3、處理4)和使用緩控釋肥處理5的產量與處理1(CK)均沒有達到顯著性差異。
從表3結果來看,減施化肥增施生物有機肥和使用緩控釋肥使肥料投入成本增加,但其對產量、產值和效益均顯著增加。其中處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)較處理1(習慣施肥)增產428 kg/667m2,增產14.92%,產值增加684.80元/667m2,增加收益605.00元/667m2。除處理7效益低于處理1(CK)外,使用生物有機肥和緩控釋肥處理的效益均高于處理1。
處理2(推薦施肥)肥料投入要高于處理1(習慣施肥),但其產量、產值和純收入都要略少于處理1(習慣施肥),這可能是因為處理2施肥過多,對馬鈴薯產生了肥害;從肥料投入來看,處理3(推薦施肥減10%+生物有機肥)、處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)、處理5(緩控釋肥)和處理6(緩控釋肥減10%)4個處理肥料投入都高于推薦施肥和習慣施肥,但產值和純收入增加,說明生物有機肥和緩控釋肥施肥成本雖然增加,但有助于產值和純收入的提高。
緩控釋肥是采取某種調控機制技術延緩或控制肥料養分在土壤中的釋放期與釋放量[4]。緩控釋肥料較常規肥料具有肥效長、肥料利用率高的特點,養分釋放速率與作物的需肥規律基本一致[5]。施用緩控釋肥是改善土壤養分、提高肥料利用率的有效途徑之一[6]。與常規肥料相比,緩控釋肥可提高養分利用率10%~30%,氮肥利用率可達50%~70%。在達到相同或相近作物產量水平情況下,用肥量可減少10%~40%[4]。
生物有機肥是一種含有大量活微生物的肥料,該肥料施入土壤后可使作物根系周圍的微生物大量繁殖,發揮自生固氮或聯合固氮作用,可以溶解土壤中難溶化合物供給作物吸收或分泌生長激素,增加土壤向作物提供營養的能力,促進作物生長[7,8]。近年來的研究表明,生物有機肥能夠調節土壤中微生物區系組成,增強土壤酶的活性,使土壤向著健康方向發展[9,10]。
從試驗的結果來看,在減施化肥增施有機肥和使用緩控釋肥的條件下,馬鈴薯的產量、產值和經濟效益均明顯增加。處理5(緩控釋肥)和處理6(緩控釋肥減10%)的產量均高于處理1(習慣施肥)與處理2(推薦施肥),說明緩控釋肥對馬鈴薯增產增收的效果比較明顯。而使用生物有機肥的處理4(推薦施肥減20%+生物有機肥)和處理3(推薦施肥減10%+生物有機肥)的產量均高于使用緩控釋肥的處理,說明在生物有機肥中有益微生物的作用下,肥料中的養分能夠有效地提供給作物生長,發揮速效和長效兼有的作用。
從肥料投入的成本來看,使用生物有機肥的成本要遠遠低于使用緩控釋肥,再加上產量也較高,所以使用生物有機肥的經濟效益要高于使用緩控釋肥。同時,有機肥實際也是一種緩釋肥料,除了提供氮磷鉀以外,還可以提供微量元素,改良土壤結構,其優點是化學肥料無法做到的。因此在使用生物有機肥的時候,可以適當減少化肥的使用量,起到減肥增收的作用。
[1] 王興仁,張福鎖,張衛峰.我國糧食安全形式和肥料效應的時空轉變-初論化肥對糧食安全的保障作用[J].磷肥與復肥,2010,25(4):1-4.
[2] 鄒長明,孫善軍,王艷,等.新型肥料對夏玉米生長與產量的影響[J].安徽農學通報,2008,14(15):125,133.
[3] 李敏,葉舒婭,劉楓,等.施用緩釋氮肥對夏玉米產量和氮肥利用率的影響[J].安徽農業科學,2012,40(16):8895-8896,8936.
[4] 張運紅,孫克剛,和愛玲,等.緩控釋肥增產機制及其施用技術研究進展[J].磷肥與復肥,2015,30(4):47-50.
[5] 樊小林,劉芳,廖照源,等.我國控釋肥料研究的現狀和展望[J].植物營養與肥料學報,2009,15(2):463-473.
[6] 許海濤,王成業,劉峰,等.緩控釋肥對夏玉米創玉198主要生產性狀及耕層土壤性狀的影響[J].河北農業科學,2012,16(10):66-70.
[7] 沈德龍,曹鳳明,李力.我國生物有機肥的發展現狀及展望[J].中國土壤與肥料,2007(6):1-5.
[8] 張連忠,路克國,王宏偉,等.重金屬和生物有機肥對蘋果根區土壤微生物的影響[J].水土保持學報,2005,19(2):92-95.
[9] 蔡燕飛,廖宗文,章家恩,等.生態有機肥對番茄青枯病及土壤微生物多樣性的影響[J].應用生態學報,2003,14(3):349-353.
[10] 李紅麗,李清飛,郭夏麗,等.調節土壤微生態防治煙草青枯病[J].河南農業科學,2006(2):57-60.
Fertilizer Efficiency for Potato Using Slow-release Fertilizer and Bio-organic Fertilizer
YUE Chao1,WANG Huaiyi1,TENG Song1,LOU Ping1,LUO Ping1,BAIJianming2,3*
(1.Gejiu Agricu lturalTechnology Extension Center,Gejiu,Yunnan 661000,China;2.Economic Crop Research Institute,Yunnan Academy ofAgriculturalSciences,Kunming,Yunnan 650200,China;3.Scientific Observing and ExperimentalStation of Potato and Rapeseed in Yunnan-Guizhou Plateau,ministry ofAgricu lture,Kunming,Yunnan 650200,China)
ract:A local potato variety'Hezuo 88'was used to study the influence of slow-release fertilizer and bio-organic fertilizer on tuber yield,yield components and economic benefits in order to understand their effects in potato production.There was no significant difference on the yield components among slow-release fertilizer,bio-organic fertilizer and the traditional fertilizer used by local farmers(CK),but the tuber yield and economic benefits were significantly improved by using slow-release fertilizer and/or bio-organic fertilizer.The yield was increased in a range of7.88%to 14.92%,while the economic benefit in a range of 1.73%-13.81%.The Treatment 4(20%decrease in recommended fertilization application combined with 80 kg/667m2bio-organic fertilizer)produced the highest yield of 3 297 kg/667m2,which was 428 kg/667m2(14.92%)higher than that of the control,and the economic benefit of Treatment 4 was 605 Yuan/667m2higher than the control.The economic benefit of bio-organic fertilizer was higher than that of slow-release and traditional fertilizers.It is suggested that the amount of chemical fertilizer could be reduced appropriately,and the bio-organic fertilizer should be increased,which would play a role in reducing fertilizerand increasing income.
ords:potato;slow-release fertilizer;bio-organic fertilizer;fertilizer efficiency
S532
B
1672-3635(2017)06-0341-05
2016-10-26
云南省技術創新人才培養對象(2015HB002);國家馬鈴薯產業技術體系崗位科學家(CARS-10-P07);云南省現代農業馬鈴薯產業技術體系建設(2017KJTX003)。
岳超(1978-),男,農藝師,主要從事農業技術推廣與土壤肥料研究。
白建明,博士,研究員,從事馬鈴薯育種和種質資源研究工作,E-mail:baijianming1973@sina.com。