不同施鉀量和施鋅量對旱作馬鈴薯產(chǎn)量的影響

趙永萍，潘麗娟

(定西市安定區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，甘肅定西 743000)

馬鈴薯是重要的宜糧、宜菜、宜飼的糧食作物，在當今人類食物中占有重要地位。它是一種高產(chǎn)喜肥作物，對肥料反應非常敏感，產(chǎn)量形成與土壤營養(yǎng)條件關系密切，對肥料三要素的需要以鉀最多，氮次之，磷最少[1]，然而隴中半干旱區(qū)農(nóng)民施肥習慣于重氮輕磷缺鉀[2-5]。多年來，當?shù)剞r(nóng)民為獲得高產(chǎn)，盲目施肥和過量施用化肥現(xiàn)象嚴重，不僅增加了生產(chǎn)成本、降低了肥料利用率，而且造成環(huán)境污染和資源浪費。如定西市安定區(qū)土壤基礎肥力貢獻率為48.3%～74.8%，平均為60.0%[6]。根據(jù)馬鈴薯需肥特點，化肥使用需氮、磷、鉀配合，前期追肥一般不宜單追尿素，特別是結薯之后不應盲目追氮，易造成浪費和相反效果，增施磷肥促早熟高產(chǎn)，缺鉀地區(qū)施鉀肥增產(chǎn)相當明顯[7-8]。同時，有研究證明，中微量元素雖然需要量較少，但其在提高作物的產(chǎn)量和品質方面能起到重要作用[9]，馬鈴薯對鋅的缺乏比較敏感[10]。鋅作為其中一種微量元素，對旱作馬鈴薯產(chǎn)量有一定的影響，不同鋅肥不同施用量增產(chǎn)增收效果也有差別[11-12]。為進一步探索馬鈴薯需肥規(guī)律，提高馬鈴薯產(chǎn)量和肥料利用率，通過田間試驗，研究鉀肥和鋅肥用量及其鉀鋅配合施用對旱作馬鈴薯產(chǎn)量的影響，為馬鈴薯的合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗設在定西市安定區(qū)香泉鎮(zhèn)香泉村。試驗地海拔2 050 m，年平均降雨量450 mm，年均積溫2 200 ℃，年均氣溫6.0 ℃，土壤為黑壚土。試驗地前茬為玉米。前茬作物收獲后及時旋耕滅茬，冬前耙耱保墑，播前旋耕整地，起壟覆膜并在膜下鋪設滴灌帶，結合整地施優(yōu)質有機肥(有機 質≥45%，總養(yǎng)分≥5%)6 000 kg/hm2，尿素 (N≥46.4%)300 kg/hm2，過磷酸鈣(P2O5≥ 12.0%) 1 500 kg/hm2，鈣鎂肥(N13%，Ca15%，Mg 6%) 1 500 kg/hm2。所施肥料的養(yǎng)分均以質量分數(shù) 表示。

1.2 供試品種

供試馬鈴薯品種為‘新大坪’，由甘肅凱凱農(nóng)業(yè)科技發(fā)展股份有限公司提供。

1.3 試驗方法

采用裂區(qū)試驗設計，以施鉀量為主處理，設 3個鉀肥水平，分別為0、90 kg/hm2、180 kg/hm2，鉀肥用50%硫酸鉀；以施鋅量為副處理，設4個鋅肥水平，分別為0、4.5 kg/hm2、9.0 kg/hm2、13.5 kg/hm2，鋅肥用EDTA-Zn，EDTA-Zn含鋅質量分數(shù)為15%。鉀肥在馬鈴薯播種后，發(fā)芽前按小區(qū)穴施；鋅肥在馬鈴薯現(xiàn)蕾后開始噴施，每隔7 d噴1次，共噴3次，每次用水 1 200 L/hm2。小區(qū)面積20 m2(5 m × 4 m)，3次重復。各處理采用黑色地膜單壟雙行壟側栽培模式。選用寬120 cm、厚0.012 mm的黑色地膜，壟寬75 cm、高15 cm，壟溝寬45 cm，馬鈴薯種植于壟側，播種密度52 500株/hm2。試驗于2017年4月26日播種，10月8日收獲。其他田間管理措施同大田。

1.4 調查內容

1.4.1 物候期 觀察并記載不同處理出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期及各生育期農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。

1.4.2 產(chǎn)量及構成因素 收獲時分小區(qū)實收稱量，折合成每公頃產(chǎn)量。并按大小分級，50 g以下為中小薯，50 g以上為大薯，大薯所占的質量百分比為大薯率[13]。各處理值為3次重復的平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2010進行處理，用DPS v6.55進行方差分析和多重比較，用OriginPro 8.5繪制圖形。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯物候期的影響

從表1可以看出，不同處理生育期和生育時期略有差別。處理1～5不施鉀肥的出苗期為同一天(5月28日)，其余處理為5月26日或5月27日，較處理1～5早出苗1～2 d；不同處理的現(xiàn)蕾期和開花期都相同；不同處理的成熟期也有差別，處理1～4不施鉀肥條件下成熟較早，為9月25日，其他處理為9月27日以后，較不施鉀肥相對晚2～5 d。各處理生育期以處理8和處理11最長，為128 d；其次是處理10，為127 d；第三是處理6、處理7和處理9，為125 d。

表1 不同處理馬鈴薯物候期Table 1 Potato phenological phase of different treatments

2.2 不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響

2.2.1 馬鈴薯單株粒數(shù) 由圖1可知，不同處理的小薯粒數(shù)和總粒數(shù)的變化趨勢比較相似，處理3、4、8和處理12的值較大，即隨施鋅量的增加，總粒數(shù)增加；不同處理的大薯粒數(shù)在處理7和處理10、11的值較大，明顯高于其他處理(圖1-A)，處理7和處理11的總粒數(shù)值也較大(圖1-C)。由表2可知，各處理大薯粒數(shù)以處理7、10、11的值最大，為每株2.0粒。各處理總粒數(shù)以處理3的值最大，為每株5.3粒；其次是處理4、8，為每株5.2粒；處理7、11、12的值也較大，均為每株5.1粒。但處理3、4、8、12的小薯粒數(shù)值也比較大，分別為每株3.7、3.6、3.4、3.0粒。

2.2.2 馬鈴薯單株薯塊質量 由圖2可知，不同處理薯塊質量的變化趨勢比較相似，呈波浪狀。大薯薯塊質量以處理7和處理11的值比較大(圖2-A)，小薯薯塊質量以處理4、8、11的值比較大(圖2-B)，單株薯塊質量以處理11的值最大，其次為處理8和10(圖2-C)。由表2可知，處理7和處理11大薯單株薯塊質量均為0.43 kg；其次是處理8，為0.42 kg；第三是處理10，為0.41 kg。各處理單株總的薯塊質量以處理11的值最大，為0.74 kg；其次是處理8和處理10，都為0.68 kg；第三是處理7，為0.67 kg。各處理小薯單株薯塊質量以處理11的值最大，為0.31 kg；其次是處理4，為0.29 kg；第三是處理3和處理10，都為 0.27 kg。

圖1 不同處理馬鈴薯單株粒數(shù)Fig.1 Tuber number per plant of different treatments

圖2 不同處理馬鈴薯單株薯塊質量Fig.2 Tuber mass per plant of different treatments

2.2.3 馬鈴薯單株大薯率 由圖3可知，各處理大薯率呈波浪型曲線，出現(xiàn)3次峰值，為處理2、處理7和處理12，且以處理12的值最大。由表2可知，不施鉀肥條件下，各處理大薯率值以處理2的值較大，為58.1%，其他幾個處理大薯率值較?。皇┾浟?0 kg/hm2條件下，各處理大薯率值以處理7的值較大，為65.0%，其次是處理6，為64.8%，其他兩處理大薯率值較??；施鉀量180 kg/hm2條件下，各處理大薯率值以處理12較大，為72.0%，其他幾個處理大薯率值較小。

表2 不同處理馬鈴薯經(jīng)濟性狀Table 2 Potato economic characters of different treatments

圖3 不同處理馬鈴薯單株大薯率Fig.3 Large sized tuber rate per plant of different treatments

2.3 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖4可知，施鉀肥和鋅肥對馬鈴薯產(chǎn)量均有一定的增產(chǎn)作用，與處理1(不施鉀肥和鋅肥)相比，增產(chǎn)350～7717 kg/hm2，增產(chǎn)率為2%～43.8%。各處理馬鈴薯產(chǎn)量以處理11的值最大，為25 350 kg/hm2；其次是處理7，為25 000 kg/hm2；第三是處理10，為24 400 kg/hm2。經(jīng)裂區(qū)試驗方差分析(表3)，區(qū)組(重復)間差異不顯著(P=0.443>0.01)，不同鉀肥處理(因素A)間的差異達到極顯著水平(P=0.008<0.01)，不同鋅肥處理(因素B)間的差異達到極顯著水平(P=0.005<0.01),施鉀肥和鋅肥的互作(A×B)間差異不顯著(P=0.782>0.05)。進一步進行Duncan多重比較(表4)，不施鉀肥條件下，處理1～處理4之間差異不顯著。說明不施鉀肥時，不同施鋅量對馬鈴薯的產(chǎn)量影響不大。施鉀量90 kg/hm2條件下，處理5～處理8之間的差異顯著性表現(xiàn)為，處理6、處理7和處理8之間差異不顯著，但與處理5差異顯著；施鉀量180 kg/hm2條件下，處理9～處理12之間的差異顯著性表現(xiàn)為，處理10、處理11和處理12之間差異不顯著，但與處理9差異顯著。說明在施鋅量為0 kg/hm2的條件下，馬鈴薯產(chǎn)量受到一定的影響，但在施鋅量為4.5、9.0和13.5 kg/hm2條件下，對馬鈴薯產(chǎn)量的影響不大。綜合比較，以處理11，即施鉀量180 kg/hm2、施鋅量9.0 kg/hm2條件下馬鈴薯產(chǎn)量的值最大；其次是處理7，即施鉀量90 kg/hm2、施鋅量9.0 kg/hm2條件下馬鈴薯產(chǎn)量的值排第二。兩者均在施鋅量為9.0 kg/hm2的處理條件下。說明在此試驗區(qū)馬鈴薯的最佳施鉀量為180 kg/hm2、施鋅量為 9.0 kg/hm2。

圖4 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量Fig.4 Potato yield of different treatments

表3 馬鈴薯產(chǎn)量方差分析Table 3 Variance analysisof potatot yield

表4 不同處理下馬鈴薯的產(chǎn)量Table 4 Potato yield of different treatments

3 結論與討論

馬鈴薯作為重要的糧食作物之一，已有很多研究應用，尤其如何優(yōu)化養(yǎng)分管理是馬鈴薯生產(chǎn)長期以來急需突破的瓶頸，養(yǎng)分的合理配比直接關系著馬鈴薯產(chǎn)量和品質的提高。馬鈴薯的生長不僅需要氮、磷、鉀肥，而且鋅肥對馬鈴薯的生長也至關重要。高炳德等[14]研究表明，每生產(chǎn) 1 000 kg塊莖需吸收鋅5.3～12.9 g。郝智勇[15]研究表明，全株鋅出苗后50 d吸收鋅速率最快，出苗后70 d(塊莖增長期)塊莖吸收鋅速率最快，施用鋅肥的關鍵時期是在出苗后50 d左右。本試驗針對當?shù)赝寥鲤B(yǎng)分情況、馬鈴薯需肥特性和當?shù)厥┓什缓侠淼?，以不同施鉀量和施鋅量為處理水平，采用裂區(qū)試驗設計，研究對比不同施鉀量和施鋅量條件下馬鈴薯的性狀和產(chǎn)量。得出適量的增施鉀肥和鋅肥，可改善其結薯量、薯塊質量、大薯率等性狀，大幅度提高馬鈴薯的產(chǎn)量，提高其商品價值。且在此試驗區(qū)馬鈴薯的最佳施鉀量為180 kg/hm2、施鋅量為 9.0 kg/hm2。這一試驗結論，在隴中旱作區(qū)與試驗地力相近條件下，對馬鈴薯種植尤其‘新大坪’種植有參考價值，對今后同類型地區(qū)馬鈴薯種植中鉀肥和鋅肥的施用有一定的指導意義。但本研究中僅設了3個鉀肥用量水平和4個鋅肥用量水平，且鋅肥的施用時間為馬鈴薯現(xiàn)蕾后，今后還需進一步探討在其他施用時期，不同施肥水平對馬鈴薯產(chǎn)量的影響。