“秸稈堆肥還田+ 生物有機肥料+ 土壤調理劑”模式對馬鈴薯產量及耕地質量的影響試驗研究

謝福平，毛 濤，趙 蕊，李文偉

（甘肅省張掖市耕地質量建設管理站，甘肅張掖734000）

張掖市地處河西走廊中段，屬溫帶干旱型氣候，市內光熱充足、水土潔凈，晝夜溫差大、灌溉條件便利，為馬鈴薯生產創造了良好的生態條件，是優質馬鈴薯的理想產地。近幾年，隨著馬鈴薯產業的持續健康發展和栽培技術水平的不斷提升，經濟效益日益凸顯，現已成為沿山冷涼灌區農業增效、農民增收的支柱產業。2019 年，張掖市馬鈴薯播種面積達2.47 萬hm2。由于農民過度依賴化肥、輕施有機肥，重用輕養、掠奪經營，直接影響了耕地質量，致使土壤板結、肥力下降，制約了作物對養分的吸收和產量的提高[1]。為培肥土壤，生產高產優質、商品性佳的馬鈴薯，張掖市耕地質量建設管理站開展了“秸稈堆肥還田+ 生物有機肥料+ 土壤調理劑”模式對馬鈴薯產量及耕地質量的影響試驗研究，旨在為馬鈴薯實現高效優質化生產提供科學依據和指導。

1 試驗地概況

試驗地位于張掖市肅南縣明花鄉雙海子村白峰農機服務農民專業合作社流轉田，海拔1 410m，東經99°23′46″、北緯39°22′24″。前茬作物為小麥，供試土壤為灰棕漠土，試驗地平坦，排灌便利。土壤養分含量分析化驗狀況（小麥成熟收獲后，采集0～20 cm 耕層土壤測定土壤理化性質）：pH8.8、有機質6.69 g/kg、全氮0.39 g/kg、堿解氮87.5 mg/kg、有效磷6.73 mg/kg、速效鉀65.1 mg/kg。

2 材料與方法

2.1 材料

試驗作物為馬鈴薯，品種大西洋。試驗材料為磷酸二氫銨（P2O542%，N15%）、尿素（N≥46.0%）、硫酸鉀（K2O≥40%），小麥秸稈，生物有機肥（有效活菌數≥0.2 億/g，有機質≥40%，pH 值5.5～8.5，水分≤30%），土壤調理劑（有機質≥200 g/L，氨基酸≥110 g/L，pH2.5～4.5，水不溶物≤10 g/L）。

2.2 方法

2.2.1 試驗設計 本試驗為對比試驗，設2 個處理，不設重復，試驗面積1 334 m2。

處理1：常規施肥（CK，13.7-11.5-8）。覆膜前，基施尿素150 kg/hm2、磷酸二氫銨375 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2，于馬鈴薯盛花期和塊莖膨大期分別追施尿素、硫酸鉀各75 kg/hm2。試驗面積667 m2。

處理2：“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調理劑”模式。小麥成熟收獲后，清除有病蟲害的秸稈和田間雜草，用百菌清500 倍液混加辛硫磷1 000倍藥劑將秸稈進行消毒處理，再將小麥秸稈粉碎（3～5 cm）后分層疊堆，使用秸稈腐熟劑（2kg/1000kg）集中堆漚發酵，待完全腐熟后作底肥施用，還田量5 250 kg/hm2；翌年，結合春深耕，基施生物有機肥750 kg/hm2；試驗前在土壤表層均勻撒施土壤調理劑45 kg/hm2，翻入土壤耕層待播種。試驗面積667 m2。

2.2.2 田間管理 試驗前，于2019 年3 月26 日機械深翻，平整土地。3 月29 日機械深施生物有機肥，撒施土壤調理劑。4 月10 日機械起壟、鋪滴灌帶、覆膜、播種。壟距120 cm、壟寬70 cm、壟高30 cm，溝寬50 cm，兩行穴眼呈三角形，保苗數約73 500 株/hm2。全生育期滴水8 次，中耕除草2 次，防病蟲害2 次。9 月24 日開始馬鈴薯考種，9 月28 日收獲，單收計產。

2.2.3 項目測定及方法

2.2.3.1 生育期階段調查。根據馬鈴薯各生育期階段的特征，通過連續觀察植株生長狀況，記錄馬鈴薯苗期、塊莖形成期、塊莖增長期和淀粉積累期的開始時間和結束時間，并在特征生育期記錄馬鈴薯長勢以及田間病蟲害發生情況[2]。

2.2.3.2 生長指標測定。從馬鈴薯開花期開始，在田間隨機選擇10 株馬鈴薯進行標記，在收獲時對其株高、莖粗、單株莖塊數、單株莖塊重量進行測定。從地面至生長點的株高采用精度為0.1 cm 鋼卷尺測定，莖粗利用精度為0.01 mm 的游標卡尺量取第3莖節處[2]。

2.2.3.3 產量測算。考種時，在不同處理區“S”形取10個1.44 m2（1.2 m×1.2 m）的點，以壟為主區域，10個點為1 組，取3 組，測產面積14.4 m2。分別記錄單薯重量（大薯＞150 g、中薯75～150 g、小薯＜75 g）、商品薯率[2]。

2.2.3.4 土壤理化性質。收獲后，采用“S”形法分別采集處理1 和處理2 耕層（0～20 cm）土樣4 kg，用四分法帶回1 kg 混合土樣，室內風干化驗分析。土壤pH 測定用電位計法（水土比2.5∶1）；土壤有機質測定用重鉻酸鉀外加熱法；土壤全氮測定采用凱氏定氮法；土壤堿解氮測定采用堿解擴散法；土壤有效磷測定采用鉬銻抗比色法；土壤速效鉀測定用火焰光度法；土壤水溶性鹽的測定采用二氧化碳浸提法。

2.2.4 數據處理 采用Excel 軟件進行試驗數據的整理和分析，數據分析方法采用T 檢驗。

3 結果與分析

3.1 不同處理對馬鈴薯生育期的影響

從表1 可以看出，馬鈴薯生育期各階段一致，生育期均為124 d。

表1 馬鈴薯生育期記載

3.2 不同處理對馬鈴薯主要經濟性狀指標的影響

從表2 可以看出，處理2 對馬鈴薯經濟性狀影響較大。處理2 較處理1 株高增長4.6 cm，莖粗增長0.11 cm，單株莖塊數增加1.2 個，單株莖塊重增加0.06 kg，大薯率增加6.8%，中薯率降低3.6%，小薯率降低3.2%。結果表明：處理2 對馬鈴薯的各項經濟性狀表現較好。

表2 馬鈴薯主要經濟性狀統計

3.3 不同處理對土壤養分的影響

從表3 可以看出，處理2 較試驗前相比，pH 下降0.3，降幅3.41%；有機質增加0.47 g/kg，增幅7.03%；全氮增加0.04 g/kg，增幅10.26%；堿解氮增加3.2 mg/kg，增幅3.66%；有效磷增加0.88 mg/kg，增幅13.08%；速效鉀增加2.3 mg/kg，增幅3.53%。處理2 與處理1 相比，pH 下降0.2，降幅2.30%；有機質增加0.64 g/kg，增幅9.82%；全氮增加0.02 g/kg，增幅4.88%；堿解氮增加1.8 mg/kg，增幅2.02%；有效磷增加0.45 mg/kg，增幅6.28%；速效鉀增加2.1 mg/kg，增幅3.22%。結果表明：處理2 較處理1 可明顯提高土壤養分，培肥地力。

表3 馬鈴薯土壤養分變化

3.4 不同處理對馬鈴薯產量的影響

從表4 可以看出，處理1 平均產量27150 kg/hm2，處理2 平均產量29 025 kg/hm2，處理2 較處理1 增產1 875 kg/hm2，增產率6.91%。實測t 值為4.4＞t4（0.025）=3.495，增產效果明顯。結果表明：處理2 與處理1 對馬鈴薯產量都有影響，處理2 產量高于處理1。

表4 不同處理馬鈴薯產量結果及T 分析

3.5 經濟效益分析

從表5 可以看出，處理2 較處理1 增產值為3 000 元/hm2，經濟效益增加1 630 元/hm2。結果表明：處理2 經濟效益較為明顯。雖然處理2 產投比有所下降，但仍取得了顯著的經濟效益，達到了減肥增效的目的。

4 結論

在馬鈴薯種植中，采用“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調理劑”施肥模式，較農民常規施肥可增產1 875 kg/hm2，增產率6.91%，增加效益1 630 元/hm2。同時，可使土壤pH 下降0.3，降幅3.41%；有機質增加0.47 g/kg，增幅7.03%；全氮增加0.04 g/kg，增幅10.26%；堿解氮增加3.2 mg/kg，增幅3.66%；有效磷增加0.88 mg/kg，增幅13.08%；速效鉀增加2.3 mg/kg，增幅3.53%。因此，采用馬鈴薯“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調理劑”施肥模式可減少化肥用量，降低土壤pH 值，提升土壤養分含量，改善土壤耕作性能，提高馬鈴薯產量，增加農民收入，建議該模式大面積推廣應用。

表5 馬鈴薯經濟效益分析