菜籽餅肥與化肥配施對馬鈴薯生長及產量的影響

劉宏英，張 紅，李建仁，馬玉勇，劉思思

(衡陽市農業科學院，湖南衡陽 421101)

湖南省溫光資源豐富，是產糧大省，常年一季稻種植面積約100萬公頃。一季稻收獲后，稻田冬閑時間長，除部分種植冬油菜外，還有很大面積的稻田閑置。根據湖南地區氣候狀況以及冬歇期時間，馬鈴薯—中稻(一季晚稻)是一種理想的水旱輪作模式。2015年國家發布馬鈴薯主糧化戰略，以應對未來可能出現的糧食危機[1]。利用廣袤的水稻冬閑田種植馬鈴薯，可以大幅度增加馬鈴薯栽培面積，提高馬鈴薯產量，減少土地資源浪費，減少病蟲草害，并實現相對北方地區的錯時上市，獲得較好的經濟效益[2]。馬鈴薯是需肥量大的作物，為追求產量，生產上存在過量施用化學肥料的現象，肥料利用率低，生產成本增加，同時也造成土壤、水體等農業面源的污染。近年來，國家提出減少化學肥料和農藥的施用，而要實現化肥減量但不減產的目標，需要加強新型肥料或化肥替代品的研發[3，4]。湖南年種植油菜面積130余萬公頃，是我國油菜生產面積最大的省份，菜籽餅肥較多，而菜籽餅中含磷、鉀元素較多，常用于蔬菜的種植，以提高蔬菜的產量和品質，同時起到改良土壤的目的，但是在馬鈴薯上應用的研究較少。因此，筆者以當地主栽馬鈴薯品種興佳2號為材料，開展菜籽餅肥和復合肥配施、部分替代復合肥的研究，以確定菜籽餅肥和復合肥的施用量，為南方冬作馬鈴薯的施肥提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為黑龍江省大興安嶺地區農業林業科學研究院選育的新品種興佳2號。種薯由國家馬鈴薯產業技術體系常德綜合試驗站提供。

供試肥料：菜籽餅肥(本地壓榨小作坊提供)、鈣鎂磷肥(貴州省新華磷肥廠生產，P2O5≥12%)、硫酸鉀復合肥(安徽省司爾特肥業股份有限公司生產，N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)。

1.2 試驗地肥力水平

試驗在湖南省衡陽市農業科學院試驗基地進行，土壤類型為第四紀紅壤，前茬作物為水稻。試驗田土壤5點取樣經中國農科院紅壤試驗站測定，pH 6.84，含堿解氮67 mg/kg、速效鉀84 mg/kg、有效磷51 mg/kg，肥力水平中等。

1.3 試驗設計

本試驗設10個處理(表1)，每處理3次重復，隨機區組排列，共30個小區。每小區1.6 m×6 m，種植20行，每行4株。試驗對照僅施用化肥，為湖南地區實際生產中常用施肥量，即磷酸鉀復合肥

1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2。處理T1～T3、T4～T6、T7～T9的有機肥施用量分別為菜籽餅肥3750、2250、750 kg/hm2；在菜籽餅肥施用量一定的前提下，磷酸鉀復合肥的施用量呈梯度增加，T1～T3的施用量分別為450、750、1050 kg/hm2，T4～T6和T7～T9之間也設置同樣的梯度處理；各處理中的鈣鎂磷肥當季利用效率低，在保證其需肥量的情況下不做梯度處理，均設置為750 kg/hm2。

1.4 農藝性狀測定

在盛花期，每小區隨機測定20株馬鈴薯株高、莖粗及主莖數。收獲期測定產量性狀。馬鈴薯按單個塊莖重量分級統計商品薯率：200 g以上為1級商品薯，100～200 g為2級商品薯，50～100 g為3級商品薯，50 g以下為4級非商品薯。

1.5 淀粉含量測定

在收獲期間對每個處理隨機選取大、中、小薯型完好的馬鈴薯5 kg，用于淀粉含量測定[5]。

淀粉含量采用比重測定法：收獲后一周將待測定的塊莖清洗并曬干，先在空氣中稱取塊莖質量(A)，然后在水中稱量(B)，根據下列公式求得比重，根據比重查MEPKEP干物質含量表，得出淀粉含量。

塊莖比重=塊莖在空氣中質量(A)/[塊莖在空氣中質量(A)-塊莖在水中質量(B)]

1.6 數據分析

試驗數據采用SPSS 22.0和Excel 2010軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 施肥對馬鈴薯地上部分營養器官性狀的影響

由表2可知，在菜籽餅肥施用量一定的情況下，隨著硫酸鉀復合肥施用量的增加，馬鈴薯莖粗、株高、主莖數均顯著增加，硫酸鉀復合肥施用量為1050 kg/hm2時出現最大值。在硫酸鉀復合肥施用量一定的情況下，隨著菜籽餅肥施用量的增加，莖粗、株高均呈現先增加后減少的趨勢，在菜籽餅肥施用量為中間值2250 kg/hm2時，莖粗、株高獲得最大值；而主莖數隨著菜籽餅肥施用量的增加而逐漸增加，菜籽餅肥施用量為3750 kg/hm2時表現最大值。

綜上，興佳2號在菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2的施肥條件下，能獲得最大的莖粗和株高，且顯著高于對照；在菜籽餅肥3750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2的施肥條件下，能獲得最大的主莖數，但其與對照無顯著差異；在菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥450 kg/hm2的施肥條件下，莖粗、株高和主莖數均最低，與對照無顯著差異。

表2 興佳2號在不同施肥處理下的營養器官性狀表現

2.2 施肥對馬鈴薯產量及產量性狀的影響

2.2.1 馬鈴薯商品薯率

由表3可知，各處理與對照相比商品薯率差異均不顯著。在各處理中，施肥量最低的T7(菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥450 kg/hm2)商品薯率最高，達到98.61%，顯著高于T3(菜籽餅肥3750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2)，但與其他施肥處理間差異不顯著。而T3在各處理中的施肥量最高，但商品薯率最低(90.84%)，說明施肥量過高，反而導致了小薯數量增加。綜合表2中營養器官性狀表現結果，T7的主莖數最低，為2.8個，而T3的主莖數最高，為4.4個。有報道認為，隨著主莖數的增加，馬鈴薯的平均單薯重會隨之降低[6]。

表3 興佳2號在不同施肥處理下的商品薯分級

2.2.2 馬鈴薯產量

由表4可知，在菜籽餅肥施用量一定的條件下，隨著硫酸鉀復合肥施用量的增加，產量明顯增加。硫酸鉀復合肥施用量為1050 kg/hm2時，興佳2號的產量最高。在硫酸鉀復合肥施肥量一定的條件下，隨著菜籽餅肥施用量的增加，產量呈現先增加后降低的趨勢，菜籽餅肥施用量為2250 kg/hm2時，產量最高。由表4的各數據可得，興佳2號在處理T6的條件下，即施用菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2，能獲得最高產量，在處理T7的條件下，即施用菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥450 kg/hm2，產量最低。

由表4可知，T6處理產量顯著高于對照，較對照增產18.79%，T7處理產量顯著低于對照，其余各處理的產量與對照無顯著差異。

表4 興佳2號在不同施肥處理下的產量

2.3 施肥對馬鈴薯淀粉含量的影響

比重法是檢測馬鈴薯淀粉含量的主要方法[5]。對各處理的塊莖比重進行測定，各處理對應的淀粉含量為8.29%～12.42%，其中施肥量為菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2的T9處理淀粉含量最高，但各處理塊莖的淀粉含量與對照差異均不顯著(表5)。

表5 興佳2號在不同施肥處理下的比重及對應淀粉含量

3 討論

興佳2號由黑龍江省大興安嶺地區農業林業科學研究院通過有性雜交的方法選育而成[7]，因其產量高且較抗晚疫病，目前南方各地都進行引種及推廣。柳煥新等[8]在浙江省蘭溪市進行興佳2號的推廣種植，并總結了該品種的高產高效栽培技術，推薦施豬糞肥22 500～30 000 kg/hm2、高濃度三元復合肥750～1125 kg/hm2。李樹舉等[9]在湖南省常德市進行興佳2號引種及推廣，認為基肥施用硫酸鉀復合肥1500 kg/hm2為宜。本試驗在湖南衡陽地區進行興佳2號施肥水平研究，通過比較菜籽餅肥及硫酸鉀復合肥不同施肥水平對馬鈴薯營養器官性狀、產量及淀粉含量的影響，發現當施肥水平為菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2時，馬鈴薯株高、莖粗表現最佳，同時在該處理條件下馬鈴薯產量也能達到最大值42 047.70 kg/hm2，顯著高于對照處理；施用菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥450 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2處理的產量最低，但與對照無顯著差異，且其商品薯率在所有處理中最高，為98.61%。各處理中淀粉含量最高的施肥水平是菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2，說明淀粉含量并不隨著產量的增加而增加。目前也有研究表明，隨著馬鈴薯產量的提高，塊莖內淀粉含量呈下降趨勢[10，11]。

本試驗在湖南地區因地制宜采用菜籽餅肥與復合肥配合施用，菜籽餅肥不僅可以改善單施化肥造成的肥料利用率低、土壤結構和土壤微生物破壞等負面效應，而且能在不增加化肥使用量的前提下顯著提高馬鈴薯產量。根據各處理的表現，施用菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2，馬鈴薯產量及營養器官性狀表現最佳。