干旱山區馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗

王愛民

摘 要：針對天祝干旱山區馬鈴薯生產中施肥過量和氮磷鉀施肥不科學不合理，導致肥料利用率較低、產量不高不穩的問題，進行了馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗，以確定最佳氮肥使用量，進一步修正和完善優化施肥技術，最終形成新的測土施肥技術，為指導馬鈴薯生產提供科學依據。結果表明，優化施肥技術處理的（N 150 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2）馬鈴薯主要農藝性狀及產量均明顯優于常規施肥技術。在試驗研究范圍內，施氮處理馬鈴薯成熟期推遲1～2 d、生育期延長1～3 d;施氮對馬鈴薯株高、單株塊莖數、單株結薯質量等主要農藝性狀和產量具有顯著影響，均呈先升后降的趨勢，過多的施氮量對馬鈴薯主要農藝性狀和產量呈負效應。綜上所述，馬鈴薯施氮效果以優化施氮量即每hm2施N 124.2 kg、P2O5 149.9 kg、K2O 74.8 kg為佳，施氮量不足或過多，都會對馬鈴薯植株生長和產量產生負效應。

關鍵詞：馬鈴薯;干旱山區;氮肥;總量控制;肥效

中圖分類號：S532 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）05-068-04

Study on the total amount control of “2+X” nitrogen fertilizer for potato in arid mountainous areas

WANG Aimin

（Tianzhu Agricultural Technology Extension Center， Tianzhu 733200， Gansu， China）

Abstract： Aiming at the problem of excessive fertilization and unscientific and unreasonable N， P， K fertilization in potato production in Tianzhu arid mountain area， which resulted in low fertilizer utilization rate and low yield and instability， the “2 + X” total nitrogen control experimental study was carried out in 2018， the optimum nitrogen fertilizer amount was determined， the fertilization technology was further revised and improved， finally a new soil testing fertilization technology was formed， which provided the scientific basis for guiding the potato production. The results showed that the main agronomic characters and yield of potato were better than those of conventional fertilization. Nitrogen treatment potato maturity was delayed 1-2 days， the growth period was extended 1-3 days. The plant height， tuber number per plant， tuber quality per plant and yield of potato were significantly affected by nitrogen application， and the change law showed a tendency of rising first and then falling， indicating that excessive nitrogen application had a negative effect on the main agronomic traits and yield. The optimum nitrogen fertilizer amount is N 124.2 kg， P2O5 149.9 kg and K2O 74.8 kg per ha， insufficient or excessive nitrogen application will have negative effect on potato plant growth and yield increase.

Key words： Potato; Arid mountainous area; Nitrogen fertilizer; Total control; Fertilizer efficiency

天祝藏族自治縣位于甘肅中部，祁連山東端，是新中國成立后建立的第一個少數民族自治縣。全縣耕地面積5.59萬hm2，其中水澆地0.55萬hm2，占耕地面積的9.84%，旱地面積5.04萬hm2，占耕地面積的90.16%，屬于典型的旱作農業縣。天祝縣主要種植的作物有小麥、油菜、青稞、馬鈴薯、豌豆、蔬菜和牧草等，其中馬鈴薯還是甘肅省馬鈴薯脫毒種薯、良種擴繁和優質鮮食薯生產的最佳區域之一，具有較大的規模比較優勢、效率比較優勢和綜合比較優勢[1-2]。近幾年年播種面積和年產量均穩定在0.67萬hm2和35.0萬t左右，約占糧食作物播種面積和年產量的72.7%和61.5%左右。近年來，隨著馬鈴薯產業的不斷發展，種植戶對馬鈴薯施肥過量和不平衡的現象比較普遍，導致肥料利用率較低。針對天祝干旱山區馬鈴薯生產中氮磷鉀施肥不科學不合理的問題，筆者于2018年進行了馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗，以便通過該試驗確定干旱山區馬鈴薯科學施肥方法及數量，進一步集成優化馬鈴薯優化施肥技術，為指導馬鈴薯生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在華藏寺鎮岔口驛村進行，前茬作物為油菜。該村位于東經103°04′13.08″，北緯37°01′54.48″，海拔高度2 509.1 m，年均氣溫1.7 ℃，無霜期140 d，年日照時數2500～2700 h，年降雨量260 mm，60%～0%降雨集中在7—9月。供試土壤類型為栗鈣土，土壤有機質（w，后同）52.6 g·kg-1，全氮2.35 g·kg-1，堿解氮165 mg·kg-1，速效磷89.2 mg·kg-1，速效鉀454 mg·kg-1，pH值7.82。

1.2 材料

供試馬鈴薯品種為隴薯6號。供試氮肥為劉化（集團）有限責任公司生產的含氮量為46.4%的尿素，磷肥為云南金星化工有限公司生產的含磷量為16%的粒狀過磷酸鈣，鉀肥為比利時泰桑德化工有限公司生產的含氧化鉀51%的三得樂硫酸鉀。

1.3 試驗設計

試驗采用“2+X”氮肥總量控制試驗設計。“2”是常規施肥和優化施肥2個處理為基礎的對比施肥試驗，其中常規施肥為農戶在蔬菜生產中習慣采用的施肥技術，優化施肥則為天祝縣農業技術推廣中心近年來獲得的馬鈴薯優質高產施肥技術，常規施肥和優化施肥2個處理，施肥水平見表1。“X”是氮肥總量控制試驗，試驗設4個處理，每個處理各設3次重復，隨機排列，見表2。其中優化施氮量根據馬鈴薯目標產量、養分吸收特點和土壤養分狀況確定，磷鉀肥施用以及其他管理措施一致。

1.4 方法

常規施肥和優化施肥2個處理小區面積均為90 m2（15 m × 6 m）。常規施肥處理小區施入尿素3.49 kg、過磷酸鈣8.44 kg;優化施肥處理小區施入尿素2.9 kg、過磷酸鈣8.44 kg、硫酸鉀1.32 kg。氮肥總量控制試驗（X）小區面積30 m2（10 m×3 m），隨機區組排列，重復3次。每小區在施入過磷酸鈣2.81 kg、硫酸鉀0.44 kg的基礎上，N1P2K2處理施入尿素0.81 kg，N2P2K2處理施入尿素1.16 kg，N3P2K2處理施入尿素1.51 kg。播種前稱量化肥，播種時全部基施開溝條施。試驗于2018年5月2日，采用機械起壟覆膜種植，壟寬60 cm、壟溝寬40 cm、壟高20 cm，一壟種2行，株距30 cm，用種量為2625 kg·hm-2。5月29日陸續出苗。6月10日、7月1日進行中耕除草2次，6月20日澆頭水，7月13澆水，7月15日用甲霜靈錳鋅防治馬鈴薯晚疫病。

1.5 數據分析

生育期間記載物候期，收獲時每小區抽取10株樣進行考種，產量以小區為單位進行統計。氮肥總量控制試驗產量差異顯著性測驗采用DPS 7.05版軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯生育期的影響

由表3可以看出，馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗中，優化施肥處理馬鈴薯出苗最早，常規施肥、無氮區、70%的優化氮區處理馬鈴薯出苗最遲;70%的優化氮區處理馬鈴薯結薯時間最早，優化施肥處理馬鈴薯結薯期最晚;無氮區處理馬鈴薯成熟最早，常規施肥、優化施肥處理馬鈴薯成熟最晚;不同施肥處理之間成熟期相差1～2 d，生育期相差1～3 d。

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯農藝性狀的影響

從表4可以看出，馬鈴薯株高、單株塊莖數、單株薯質量等主要農藝性狀均表現為優化施肥>常規施肥;氮肥控制試驗中馬鈴薯株高隨氮肥量增加而增加，馬鈴薯單株塊莖數、單株薯質量等主要農藝性狀隨氮肥量增加呈先增加后下降趨勢。從株高來看，130%優化氮區處理株高最高，為82.1 cm;無氮區處理最低，為53.7 cm。從單株塊莖數來看，優化施肥處理最多，為4.8個，優化氮區處理次之，常規施肥最少。從單株薯質量來看，優化氮區處理最高，為683.4 g，優化施肥、70%的優化氮區處理次之，無氮區處理最低。從平均薯質量來看，70%的優化氮區處理最高，為149.6 g，優化施肥、130%的優化氮區和常規施肥處理次之，無氮區處理最低。從商品薯率來看，優化氮區處理最高，為87.7%，優化施肥次之，無氮區處理最低。從各個方面因素綜合分析的結果可以看出，基礎施肥試驗中優化施肥處理主要農藝性狀均優于常規施肥處理;在氮肥總量控制試驗中，優化氮區處理單株塊莖數、單株薯質量、商品薯率等主要農藝性狀均優于其他處理。

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯產量的影響

從表5可以看出，不同試驗處理馬鈴薯每hm2產量從大到小排列順序為：優化氮區>優化施肥>常規施肥>70%優化氮區>130%優化氮區>無氮區，與無氮區相比，優化氮區、優化施肥、常規施肥、70%優化氮區、130%優化氮區增產率分別為92.5%、85.0%、72.9%、60.0%和32.5%。從基礎施肥試驗結果來看，優化施肥產量高于常規施肥處理。從氮肥總量控制試驗結果來看，70%優化氮區、優化氮區和130%優化氮區處理產量均高于無氮區處理，其中以優化氮區為最高，70%優化氮區次之，再次為130%優化氮區，表明在本試驗條件下，隨著施氮量的增加，馬鈴薯產量呈逐漸上升趨勢，但當施氮量超過優化施氮量后，馬鈴薯產量不升反降。對馬鈴薯不同施氮量產量方差分析的結果表明，各施氮處理和不施氮處理相比產量差異均達極顯著水平，表明在本試驗條件下施氮對馬鈴薯均有顯著增產作用，其中以優化氮區處理增產幅度最高，70%的優化氮區次之，130%的優化氮區最低。

3 討論與結論

馬鈴薯是天祝縣重要的糧、菜兼用作物，也是天祝縣干旱山區主栽作物之一，在糧食作物生產中占有較大的比重。干旱山區降水雖少，但其時空分布與馬鈴薯生長發育對水分要求相吻合，是馬鈴薯脫毒種薯、良種擴繁和優質鮮食薯生產的最佳區域之一，具有較大的規模比較優勢、效率比較優勢和綜合比較優勢。

基礎肥力試驗結果表明，優化施肥馬鈴薯主要農藝性狀及產量均優于常規施肥。氮肥總量控制試驗結果表明，施氮處理馬鈴薯成熟期推遲1～2 d、生育期延長1～3 d;馬鈴薯株高隨施氮量增加而升高，單株塊莖數、單株結薯質量均隨施氮量增加呈先升后降趨勢，表明過多的施氮量對馬鈴薯主要農藝性狀和產量有負效應[3-10];從產量結果來看，70%優化氮區、優化氮區和130%優化氮區3個處理產量均高于無氮區處理，其中以優化氮區>70%優化氮區>130%優化氮區，說明施氮對馬鈴薯產量有明顯的影響[11-14]，同時也表明在本試驗條件下，馬鈴薯產量隨著施氮量的增加呈逐漸上升趨勢，但當施氮量超過優化施氮量后，馬鈴薯產量不升反降，這與李敏等[15]的研究結果一致。

綜上所述，馬鈴薯施氮效果以優化施氮量為佳，即N 124.2 kg·hm-2、P2O5 149.9 kg·hm-2、K2O 74.8 kg·hm-2，施氮量不足或過多，都會對馬鈴薯產量產生負效應。因而，在天祝縣干旱山區馬鈴薯生產實踐中，不應該一味追求施肥數量，而是應該合理施肥，最終達到節本增效的目的。

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