不同有機肥和化肥施用配比對馬鈴薯干物質生產及產量的影響

陳昱利 王東峰 楊 平 畢海濱 鞏法江 高明慧

（淄博市農業科學研究院 山東淄博255033）

馬鈴薯是重要的糧食和經濟作物，對于保障中國糧食安全和推動農業種植結構調整具有重要意義。2018年，世界馬鈴薯種植面積和總產量分別為1 800萬hm2和3.7億t，我國馬鈴薯種植面積和總產分別約占世界總量的27%和24%，且近些年仍有逐漸增加的趨勢[1]。本研究系統分析了不同有機肥和化肥施用配比處理間馬鈴薯干物質積累、塊莖膨大及產量形成之間的差異，明確了不同有機肥和化肥施用配比對馬鈴薯干物質生產及產量形成的影響，以期為馬鈴薯高效栽培和肥料精準管理提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究選取在山東省內推廣面積較大、適應性較強的馬鈴薯品種‘費烏瑞它（Favorita）’作為試驗材料，馬鈴薯種薯購自內蒙古自治區種薯繁育基地，該品種為偏早熟品種，全生育期90～100 d。本研究中，有機肥選用煙臺龍燈肥料有限公司生產的龍燈活地龍生物有機肥 （有效活菌數≥0.20億/g，有機質含量≥40.0%），復合肥選用史丹利化肥股份有限公司生產的純硫基復合肥料（N、P2O5、K2O比例為17∶17∶17）。

1.2 試驗設計

試驗于2020年早春馬鈴薯生長季在淄博市臨淄區鳳凰鎮東申村進行，土壤為砂姜黑土，0～30 cm耕層土壤含有機碳34.09 g/kg、全氮1.62 g/kg、速效磷12.7 mg/kg、速效鉀119.52 mg/kg、pH 8.12。每小區種植5壟，壟長12 m，壟底寬1.2 m，一壟雙行，行距0.4 m，種植密度6.45萬株/hm2，小區面積72 m2（5×12 m×1.2 m）。 采用隨機區組設計，設T1（有機肥1 500 kg/hm2+復合肥1 500 kg/hm2）、T2（有機肥1 875 kg/hm2+復合肥1 350 kg/hm2）、T3（有機肥2 250 kg/hm2+復合肥1 200 kg/hm2）、T4（有機肥2 625 kg/hm2+復合肥1 050 kg/hm2）、T5（有機肥3 000 kg/hm2+復合肥900 kg/hm2）和T6（有機肥3 375 kg/hm2+復合肥750 kg/hm2）6個處理，每個處理3次重復，所有處理肥料在播種時作基肥施入，另外在馬鈴薯發棵期追施尿素 （含N量為46%）262.5 kg/hm2，在結薯初期追施高鉀水溶肥（N、P2O5、K2O比例為18∶5∶27）150 kg/hm2。 播種期為2020年3月12日，收獲期為2020年7月8日。其他管理同當地馬鈴薯大田高產栽培管理。

1.3 數據獲取與分析

在馬鈴薯各主要生育期（團棵期、發棵期、結薯初期、結薯盛期和成熟期），各小區選取代表性植株3株，進行破壞性取樣。先將植株用清水沖凈，濾紙吸干后，將根、莖、葉和塊莖進行分裝，于烘箱內105℃殺青30 min，再于80℃烘干至恒重取出，稱量各器官干重。用電子天平稱取各處理塊莖鮮重，然后每個處理選取5個代表性塊莖，分別稱取塊莖鮮重，并用游標卡尺測定每個塊莖的塊莖長、塊莖寬和塊莖厚，3次測量取平均值。在馬鈴薯成熟期，每小區收獲6 m2進行測產，記錄塊莖產量（鮮重）；并測定各小區單株結薯數和單薯重等產量構成因素指標。薯形指數是反映馬鈴薯商品性的一個重要指標，對于馬鈴薯高標準生產具有重要意義，本研究中，馬鈴薯塊莖薯形指數的計算方法：薯形指數（cm/cm2）=塊莖長/（塊莖寬×塊莖厚）。

采用Microsoft Excel 2007統計分析軟件處理試驗數據。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯干物質積累的影響

由附圖可知，隨著生育進程的進行，各處理馬鈴薯植株干物質積累量逐漸增大，然后慢慢趨于穩定，在成熟期達到最大值，呈“S”型曲線的變化規律。自出苗期至發棵期，各處理間干物質積累量差異不大，未達到顯著差異水平；在發棵期至結薯初期，各處理間馬鈴薯植株干物質積累量的差距逐漸增大，且T3處理要高于其他處理，但處理間未達到顯著差異水平；在結薯初期至成熟期，T3處理馬鈴薯植株干物質積累量要顯著高于其他處理，而T1處理的干物質積累量最低。說明有機肥和化肥合理配比混合使用，能夠顯著提高馬鈴薯植株干物質積累量，特別是結薯期后的干物質積累量，為馬鈴薯塊莖產量形成提供物質基礎。

附圖 不同處理馬鈴薯植株干物質積累量的變化規律

2.2 不同處理對馬鈴薯塊莖膨大的影響

由表1可知，隨著生育進程的進行，各處理馬鈴薯塊莖單薯重逐漸增大，然后慢慢趨于穩定，在成熟期達到最大值。在發棵期，各處理馬鈴薯塊莖單薯重以T1和T2處理最高，但處理間差異不顯著；在結薯初期，T4處理塊莖單薯重最高，T2處理次之，T1處理的單薯重最低，且與T4處理之間達到了顯著差異水平；在結薯盛期，T4處理的馬鈴薯塊莖單薯重要高于其他處理，T1和T6處理的馬鈴薯塊莖單薯重顯著低于其他處理；在成熟期T4處理的馬鈴薯塊莖單薯重最高，且顯著高于其他處理，而T1和T6處理的塊莖單薯重顯著低于其他處理。說明適當提高有機肥的施用比例，可以有效提高馬鈴薯塊莖單薯重，過高或過低的有機肥施用比例均會造成馬鈴薯塊莖單薯重的降低，在本研究中，T4處理單薯重最高，且顯著高于其他處理。

表1 不同處理各生育期單薯重的變化（單位：g）

由表2可知，隨著生育進程的進行，各處理馬鈴薯塊莖薯形指數逐漸減小，然后慢慢趨于穩定，在成熟期達到最小值。說明馬鈴薯塊莖形狀逐漸由橢圓形向圓形轉變。在發棵期，T4、T5和T6處理的薯形指數顯著高于其他3個處理，說明在馬鈴薯塊莖形成初期，提高有機肥施用比例可以提高馬鈴薯塊莖薯形指數；在結薯初期，各處理間馬鈴薯塊莖薯形指數差異不顯著；在結薯盛期，以T6處理的薯形指數最高，且顯著高于T1處理；在成熟期，T3處理馬鈴薯塊莖薯形指數最高，但處理間差異不顯著。

2.3 不同處理對馬鈴薯產量及產量構成的影響

由表3可知，在馬鈴薯成熟期，T3處理的單株結薯數最多，而T4處理的單株結薯數最少，且顯著低于其他處理；T4處理的單薯重最高，顯著高于其他處理，而T3處理的塊莖單薯重也較高，僅次于T4和T5處理；T3處理的產量最高，且顯著高于其他處理，T4處理的產量次之，T1和T6處理的塊莖產量較低，且顯著低于其他處理。說明合理的有機肥和化肥施用配比，可以有效提高馬鈴薯塊莖結薯數、單薯重和產量。

表2 不同處理各生育期薯形指數的變化（單位：cm/cm2）

表3 不同處理馬鈴薯單株結薯數、單薯重和產量的變化

3 小結

肥料是糧食生產的物質基礎，肥料的合理使用既能滿足作物需求，又能保證環境可持續發展[2]，但過量使用化肥會造成作物減產、資源浪費和環境污染，因此合理的有機肥和化肥配比施用，有助于提高作物產量和品質，改善生態環境。本研究表明，T3處理馬鈴薯植株干物質積累量顯著高于其他處理，而T1處理的干物質積累量最低，說明有機肥和化肥合理配比混合使用，可以顯著提高馬鈴薯植株干物質積累量，特別是結薯期以后的干物質積累量，為馬鈴薯塊莖產量的形成提供了物質基礎。在成熟期T4處理的馬鈴薯塊莖單薯重最高，且顯著高于其他處理，而T1和T6處理的塊莖單薯重顯著低于其他處理，說明適當提高有機肥的施用比例，可以有效提高馬鈴薯塊莖單薯重，過高或過低的有機肥施用比例均會造成馬鈴薯塊莖單薯重的降低。T3處理的產量最高，且顯著高于其他處理，說明合理的有機肥和化肥施用配比，可以有效提高馬鈴薯塊莖產量。