馬鈴薯高效專用水溶肥肥效試驗初報

崔云玲 張立勤 姜銀春 車宗賢 趙欣楠 崔增團 萬倫

摘要：以加工型馬鈴薯品種大西洋為指示品種，在景泰揚黃灌區(qū)對3個型號的馬鈴薯高效專用水溶肥進行了肥效試驗。結果表明，施用馬鈴薯高效專用水溶肥對馬鈴薯的產(chǎn)量性狀有較好的促進作用，有利于增加單穴結薯數(shù)和單穴薯重，提高大中薯率和商品薯率，減少爛薯，從而提高產(chǎn)量和增加純收益及產(chǎn)投比。綜合分析認為，在馬鈴薯生產(chǎn)中可進行大面積推廣應用，建議景泰揚黃灌區(qū)及類似地區(qū)馬鈴薯高效專用水溶肥的施用方案為馬鈴薯生長前期（出苗期至現(xiàn)蕾期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型180～225 kg/hm2，中期（初花期至終花期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型360～450 kg/hm2，后期（終花期至成熟期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型240～300 kg/hm2。

關鍵詞：馬鈴薯高效專用水溶肥;馬鈴薯;肥效試驗;揚黃灌區(qū)

中圖分類號：S147.2;? S532? ?文獻標志碼：A? ? 文章編號：1001-1463（2021）12-0048-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.12.011

Yield and Water Utilization Effects of Corn Cultivated by Raised Bed Plastic Film Mulching and Furrow Irrigation under Different

Water and Nitrogen Conditions

ZHANG Liqin， YANG Sicun， CUI Yunling， WANG Chengbao

（Institute of Soil， Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to determine the effects of irrigation and nitrogen application on the yield of corn under ridge film furrow irrigation in Hexi Corridor of Gansu Province， the yield and water use effect of corn under ridge film furrow irrigation under different nitrogen application rate and irrigation quota were studied by split plot test. The results showed that nitrogen application， irrigation and the interaction between water and nitrogen had important effects on corn yield. When the irrigation quota increased from 3 600 m3/hm2 to 4 500 m3/hm2 and the application of nitrogen fertilizer increased in the range of 0～300 kg/hm2， the number of grains per ears of corn and 1000-grain weight also increased， and yield increased significantly. Increasing irrigation quota and reducing nitrogen application，water use efficiency of corn decreased. The yield and water use efficiency of corn treated with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 4 500 m3/hm2 were relatively higher， and the yield reduction was only 0.17% compared with that of the highest yield treated with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 5 400 m3/hm2， with no significant difference in yield reduction. Compared with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 5 400 m3/hm2， WUE increased by 11.45%， water saving 900 m3/hm2. Under the conditions of cultivation of raised bed covered with plastic film and furrow irrigation in the Hexi Corridor， 300 kg/hm2 and 4 500 m3/hm2 can be selected as the suitable nitrogen application rate and irrigation quota for corn. To obtain yield above? ? ? 15 000 kg/hm2 for corn， the suitable nitrogen application and irrigation quota ranges are 180～390 kg/hm2 and? ? 3 720～5 100 m3/hm2 respectively.

Key words：Corn;Raised bed covered with plastic film and furrow irrigation;Amount of nitrogen applied;Irrigation norm;Water coupling with nitrogen;Water use efficiency

景泰縣地處甘肅中部的揚黃灌區(qū)，屬溫帶大陸性干旱型氣候，光熱土地資源豐富，晝夜溫差大，灌溉條件便利[1 - 2 ]。馬鈴薯是甘肅省六大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一[3 ]，在景泰揚黃灌區(qū)種植的馬鈴薯產(chǎn)量高、品質好、經(jīng)濟效益好，是當?shù)剞r(nóng)民增產(chǎn)增收的主要途徑之一。自國家提出馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略后[4 ]，景泰縣搶抓機遇，在當?shù)卮罅Ψ龀竹R鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，受水肥一體化技術大力普及的影響，我國水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[5 ]。水溶肥是指能夠完全溶解于水的多元素復合型、速效性肥料，具有養(yǎng)分含量高、易溶解、肥效快、增產(chǎn)作用明顯等特點[6 - 8 ]。水溶肥料聚磷酸銨（APP）是一種含氮、磷養(yǎng)分的聚磷酸鹽類新型肥料[9 - 11 ]，施入土壤后逐步水解為正磷酸鹽后可被作物吸收利用，且APP具有較強的螯合能力，可減少土壤對磷的吸附固定，同時對于鈣、鎂等中量元素也能避免形成沉淀，在農(nóng)作物上使用不僅安全、水溶性好，且增產(chǎn)效果顯著[12 - 16 ]。甘肅省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所以四川大學化工學院研制的原位聚磷酸銨（YAPP，湖北嘉施利肥業(yè)有限公司生產(chǎn)）為主要原料，根據(jù)甘肅馬鈴薯產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況和加工型馬鈴薯的需肥規(guī)律研制開發(fā)出了具有養(yǎng)分成分齊全、肥效持久的馬鈴薯高效專用水溶肥。為進一步驗證馬鈴薯高效專用水溶肥在馬鈴薯大田生產(chǎn)上的施用效果，我們于2019年以馬鈴薯品種大西洋為指示品種進行了馬鈴薯高效專用水溶肥肥效試驗，旨在為馬鈴薯高效專用水溶肥的應用提供技術支撐。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗地概況

試驗設在甘肅省景泰縣條山農(nóng)場，海拔1 682 m，屬典型的溫帶干旱型大陸性氣候，年均氣溫8.2 ℃，≥0 ℃活動積溫3 595 ℃，≥10 ℃有效積溫2 866 ℃，無霜期141 d。年均降水量183 mm，多集中在7 — 9月份。境內地下水資源貧乏，且水質較差，灌溉用水主要來源于黃河高揚程電力提灌。試驗區(qū)0.2萬hm2土地均配有滴灌系統(tǒng)，農(nóng)田和果園都在滴灌覆蓋范圍內，土地利用管理水平較高。試驗地地勢平坦，土壤類型為灌淤土，質地沙壤，土壤肥力水平低下，保水保肥能力差。耕層土壤含有機質10.08 g/kg、全鹽1.97 g/kg、堿解氮73.2 mg/kg、有效磷7.2 mg/kg、速效鉀138.0 mg/kg，pH 8.18。

1.2? ?供試材料

供試馬鈴薯高效專用水溶肥是由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所以原位聚磷酸銨（YAPP）為主要原料，根據(jù)供試土壤養(yǎng)分狀況和加工型馬鈴薯的需肥規(guī)律研制成的新型肥料，并按馬鈴薯生長的前期（出苗期至現(xiàn)蕾期）、中期（初花期至終花期）、后期（終花期至成熟期）階段研制生產(chǎn)出不同配方的馬鈴薯高效專用水溶肥，即馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型（N、P2O5、K2O質量比為25∶24∶4）、馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型（N、P2O5、K2O質量比為20∶12∶22）、馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型（N、P2O5、K2O質量比為11∶4∶39）。撒可富復合肥（N、P2O5、K2O質量比為10∶17∶23）由中國—阿拉伯化肥有限公司生產(chǎn)并提供，尿素（含N 46%）由甘肅劉家峽化工集團有限責任公司生產(chǎn)并提供，硝酸鉀（N、K2O質量比為12∶44）由青海鹽湖鉀肥股份有限公司生產(chǎn)并提供，硝酸鈣鎂（N、CaO、MgO質量比為13∶16∶5）由濟南晟越化工有限公司生產(chǎn)并提供。母液菌肥為黃腐酸復合硅鈣菌劑（活菌數(shù)≥5億/g、N+P2O5+K2O≥6%，黃腐酸≥10%，Ca≥5%），由山東啟力農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)并提供。指示馬鈴薯品種為加工型馬鈴薯大西洋，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所提供。

1.3? ?試驗方法

試驗共設4個處理：處理 A，當?shù)爻Ｒ?guī)施肥（CK），底施撒可富復合肥1 050 kg/hm2，結合滴灌追施尿素150 kg/hm2、硝酸鉀150 kg/hm2、硝酸鈣鎂75 kg/hm2、母液菌肥60 kg/hm2;處理B，施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型225 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型450 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型300 kg/hm2（與處理A純養(yǎng)分總量等同）;處理C，施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型180 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型360 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型240 kg/hm2（比處理1減少20%的純養(yǎng)分總量）;處理D，施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2（比處理1增加20%的純養(yǎng)分總量）。試驗隨機區(qū)組設計，3 次重復，小區(qū)面積24 m2（6 m×4 m），小區(qū)四周設保護行，小區(qū)與保護行間走道寬50 cm。采用起壟覆膜穴播種植，于4月28日播種，密度為75 000穴/ hm2。常規(guī)施肥處理采用施肥播種機一次性完成施肥播種作業(yè)，各高效水溶肥處理均不施底肥直接進行機械播種。全生育期灌水定額 3 450 m3/hm2。結合滴灌進行滴肥作業(yè)，馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型、馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型、馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型分別在馬鈴薯生長前期（出苗期至現(xiàn)蕾期）滴施2次，中期（初花期至終花期）滴施5次，后期（終花期至成熟期）滴施2次，共滴施9次。馬鈴薯生長期中耕培土2次，分別在6月1日、6月20日、7月10日葉面噴藥防治馬鈴薯黑痣病、早疫病和晚疫病。馬鈴薯收獲期為9月23日。其他田間管理措施與當?shù)卮筇锵嗤Ｊ斋@前每小區(qū)隨機選取10 株觀測馬鈴薯產(chǎn)量性狀，指標主要為單株結薯數(shù)、單株薯重、大中薯率（薯塊重量≥150 g為大中薯）、商品薯率（薯塊重量≥50 g為商品薯）和殘次薯率等。按小區(qū)單收計產(chǎn)。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?產(chǎn)量性狀

從表1可以看出，各馬鈴薯高效專用水溶肥處理的馬鈴薯產(chǎn)量性狀均優(yōu)于對照。以處理D的馬鈴薯產(chǎn)量性狀表現(xiàn)最優(yōu)，單穴結薯數(shù)比對照多1.3個，單穴薯重較對照增加116.3 g，大中薯率較對照提高2.1百分點，商品薯率較對照提高0.9百分點，殘次薯率較對照降低0.4百分點。處理B次之，單穴結薯數(shù)比對照多1.2個，單穴薯重較對照增加112.8 g，大中薯率較對照提高1.7百分點，商品薯率較對照提高0.4百分點，殘次薯率較對照降低0.4百分點。處理C居第3位，單穴結薯數(shù)比對照多1.1個，單穴薯重較對照增加105.5 g，大中薯率較對照提高1.5百分點，商品薯率較對照提高0.2百分點，殘次薯率較對照降低0.4百分點。對產(chǎn)量性狀進行方差分析的結果顯示，與對照相比，各馬鈴薯高效專用水溶肥處理的馬鈴薯單穴結薯數(shù)、單穴薯重、殘次薯率差異均達顯著水平，但各馬鈴薯高效專用水溶肥處理間差異不顯著;大中薯率、商品薯率各處理間均差異不顯著。說明施用馬鈴薯高效專用水溶肥有利于馬鈴薯產(chǎn)量性狀的改善提高。

2.2? ?產(chǎn)量

由表2可以看出，各馬鈴薯高效專用水溶肥處理的馬鈴薯鮮薯折合產(chǎn)量均較對照提高，其中以處理D鮮薯折合產(chǎn)量最高，為60 584.5 kg/hm2，較對照增產(chǎn)6.3%;處理B次之，鮮薯折合產(chǎn)量為60 523.5 kg/hm2，較對照增產(chǎn)6.2%;處理C居第3位，鮮薯折合產(chǎn)量為60 020.5 kg/hm2，較對照增產(chǎn)5.3%。對鮮薯折合產(chǎn)量進行方差分析，處理B、處理C、處理D間差異均不顯著，但均與對照差異顯著（P > 0.05）。

2.3? ?經(jīng)濟效益

從表2可以看出，各馬鈴薯高效專用水溶肥處理較對照的產(chǎn)值、純收益均有不同程度增加，產(chǎn)投比也均有所提高。其中以處理D產(chǎn)值最高，為115 110.55元/hm2，較對照增加6 830.50元/hm2;處理B次之，產(chǎn)值為114 994.65元/hm2，較對照增加6 714.60元/ hm2;處理C居第3位，產(chǎn)值為114 038.95元/hm2，較對照增加5 758.90元/hm2。以處理C純收益最高，為75 368.95元/hm2，較對照增加8 938.90元/hm2;處理B次之，純收益為75 244.65元/hm2，較對照增加? ? 8 814.60元/hm2;處理D居第3位，純收益為74 280.55元/hm2，較對照增加7 850.50元/hm2。產(chǎn)投比以處理C最高，為2.95;處理B次之，為2.89;處理D居第3位，為2.82。可見與對照常規(guī)施肥處理相比，施用馬鈴薯高效專用水溶肥具有較高的經(jīng)濟效益。

3? ?結論

以加工型馬鈴薯品種大西洋為指示品種，在景泰揚黃灌區(qū)進行了馬鈴薯高效專用水溶肥肥效試驗，結果表明，施用馬鈴薯高效專用水溶肥對馬鈴薯的產(chǎn)量性狀有較好的影響，施用后單穴結薯數(shù)、單穴薯重較對照常規(guī)施肥（底施撒可富復合肥1 050 kg/hm2，結合滴灌追施尿素150 kg/hm2、硝酸鉀150 kg/hm2、硝酸鈣鎂75 kg/hm2、母液菌肥60kg/hm2）均顯著增加，殘次薯率較對照常規(guī)施肥顯著降低，大中薯率和商品薯率也有所增加，但增加不顯著。說明以原位聚磷酸銨為主要原料的馬鈴薯高效專用水溶肥利于增加單穴結薯數(shù)和單穴薯重，提高大中薯率和商品薯率，減少爛薯，從而提高產(chǎn)量和增加純收益及產(chǎn)投比，是一種節(jié)本增效的優(yōu)化施肥模式。施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2處理鮮薯折合產(chǎn)量最高，為60 584.5 kg/hm2，較當?shù)爻Ｒ?guī)施肥增產(chǎn)6.3%;施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2處理產(chǎn)值最高，為115 110.55元/hm2，較當?shù)爻Ｒ?guī)施肥增加6 830.50元/hm2;施用馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型180 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型360 kg/hm2+馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型240 kg/hm2處理純收益最高，為75 368.95元/hm2，較當?shù)爻Ｒ?guī)施肥增加8 938.90元/hm2。綜合分析試驗結果，馬鈴薯高效專用水溶肥在景泰揚黃灌區(qū)及類似地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)中可大面積應用，建議施用方案為馬鈴薯生長前期（出苗期至現(xiàn)蕾期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅰ型180～225 kg/hm2+中期（初花期至終花期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅱ型360～450 kg/hm2，后期（終花期至成熟期）施馬鈴薯高效專用水溶肥Ⅲ型240～300 kg/hm2。

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（本文責編：鄭立龍）