馬振新
淺談定西市馬鈴薯平衡施肥技術
馬振新
(定西市科學技術局甘肅定西743000)
為了提高馬鈴薯種植的產量與質量,文章通過分析馬鈴薯在不同時期的需肥規律以及施肥基本原則等,提出了馬鈴薯平衡施肥技術。通過對比分析測土配方平衡施肥、增施有機肥與生物菌肥以及平衡施用無機肥的方法,探討了平衡施肥技術在馬鈴薯種植中所能發揮的優勢,提出了應加強對平衡施肥技術的應用,增加測土配方以及其他科學施肥方法的試驗,用適當的方式引導種植戶合理使用肥料,以促進定西市馬鈴薯產業的高質量發展。
定西市;馬鈴薯;平衡施肥技術
定西市位于甘肅省中部,地處黃土高原、青藏高原和西秦嶺交匯地帶,大致分為黃土丘陵溝壑區和高寒陰濕區兩個自然類型區,海拔1 420 m~3 941 m,年降水量350 mm~600 mm,年平均氣溫7 ℃。定西市有“中國薯都”之稱,馬鈴薯種植面積居全國地級市第二,種薯生產能力占全國的三分之一,“定西馬鈴薯”榮獲中國馳名商標,成為“甘味”省域知名農產品品牌體系的金字招牌之一。近年來,隨著馬鈴薯產業的不斷轉型升級,馬鈴薯的種植面積也在不斷擴大。定西馬鈴薯以青薯9號、冀張薯8號、冀張薯14號、新大坪、隴薯系列、定薯系列等品種為主。定西市境內的土壤類型以黑壚土、黃綿土為主,耕層深厚,有機質含量大于或等于0.8%,土壤pH值為5.5~7.8,含有豐富的養分,為馬鈴薯創造了適宜的生長條件。為了促進馬鈴薯的生長,提高馬鈴薯的產量與品質,施肥技術也備受人們關注。肥料是農業生產中重要的生產資料,不僅能夠供給作物生長發育所需養分,改善土壤性狀,還可以提高作物產量和品質??茖W的施肥方式要做到配比合理,若肥料過少,則達不到增產效果;若肥料過多,則會造成浪費,污染土壤環境。平衡施肥技術是通過測定土壤養分含量,依照作物所需營養科學施肥的一種技術。本文主要介紹了馬鈴薯的需肥規律、施肥基本原則以及馬鈴薯的平衡施肥技術,旨在提高馬鈴薯的種植效益。
馬鈴薯屬于喜肥作物,對肥料的反應極為敏感。在馬鈴薯整個生長周期鉀肥需求量最大,氮肥次之,對磷肥的需求量較少。研究發現,每生產1 000 kg的莖塊所需的鉀、氮、磷肥分別為10.5 kg、5.5 kg、2.2 kg,其比例約為9∶5∶2[1]。
鉀肥中的鉀元素可以調節馬鈴薯植株的生理功能,增強植株光合作用的強度,促進植株體內蛋白質、淀粉、纖維素以及糖類物質的合成,促進馬鈴薯莖塊形成并膨大,促進根系發育。鉀肥的施加還可以使馬鈴薯的莖稈粗壯,不易倒伏,并且增強植株的抗旱、抗寒能力。若馬鈴薯植株缺乏鉀元素則易導致植株生長緩慢,葉片小并且葉片尖端萎縮,葉片向下卷曲,顏色發黃,還易使根系發育不良,莖塊變小,降低馬鈴薯淀粉含量。
氮肥中的氮元素可以促進馬鈴薯植株莖的伸長,還可以增大葉片面積。氮肥能夠提高葉片中葉綠素含量,使馬鈴薯葉片呈濃綠色,增強植株光合作用能力及養分的積累,對提高塊莖產量和蛋白質含量有很大作用。若氮肥施加過少,則會導致馬鈴薯植株生長不良,葉片顏色暗淡,不利于植株光合作用,產量降低;若氮肥施加過多,則會引起馬鈴薯植株瘋長,導致結薯延遲,降低產量,有時生長過于旺盛則會引起病蟲害,進而造成嚴重的損失。
磷肥中的磷元素可以提高莖塊中干物質與淀粉的積累,提高莖塊淀粉含量與耐貯藏性。磷肥的施加可以提高氮元素的增產效應,促進植株根系生長,進一步提高植株的抗旱、抗寒能力。若植株缺乏磷元素則會降低光合作用效率,導致植株矮小,淀粉含量減少。
其他微量元素如鎂、錳、硼、鋅等也是植株生長必需的元素,它們不僅參與植株主要的生理生化反應,還可以加快馬鈴薯植株的發育速度,預防病蟲害,可以提高馬鈴薯的品質與耐貯藏性[2]。
馬鈴薯在不同生長期,對養分種類與數量的需求也有所不同。幼苗期,由于莖塊所含營養物質豐富,此階段所需的養分較少,約占馬鈴薯整個生長期的1/4;塊莖形成期至增長期,由于地上部莖葉的生長與塊莖膨大同時進行,需要大量的養分,約占馬鈴薯整個生長期的1/2;淀粉累計期所需的養分約占馬鈴薯整個生長期的1/4,所需養分較少[3]。
馬鈴薯屬于塊莖作物,種植土壤以疏松沙質土壤為佳。施肥通常以基肥為主,占總用肥量的60%~70%,在馬鈴薯種植前期要結合深耕整地施足底肥。底肥以充分腐熟的農家肥為主,合理施加農家肥可以有效地增加土壤通透性,使馬鈴薯薯塊表皮光滑,更加有光澤。施肥時還要添加適當的化肥,以含磷元素較高的化肥作為基肥,可以有效地改善馬鈴薯種植土壤的物理結構,促進馬鈴薯生長發育??梢栽诜N植前將氮肥肥料施加在種植溝中,需要挖深度約為15 cm的土坑。通常有機肥的施加量為2 500 kg/畝~3 000 kg/畝[4]。研究發現,氮、磷、鉀肥作為基肥時,施加量對馬鈴薯生長期的形狀影響較大。氮肥施加量增大時,馬鈴薯的生長期會延長,植株株高增加,莖粗則會有所下降;而鉀肥施加量增大時,馬鈴薯的生長期會變短,主莖粗會呈現微長趨勢;磷肥的施加量對馬鈴薯的影響則不太明顯。性狀方面,在低氮情況下,馬鈴薯結薯個數最多,單株質量較輕;隨著氮肥的不斷施加,結薯數量有所減少,單株的質量開始遞增;而隨著鉀肥施加量的增大,結薯數、單株質量均呈上升趨勢。
馬鈴薯的整個生長期對肥料的需求非常大,因此要及時追肥,保證馬鈴薯能夠充分吸收養分。進行追肥作業時以氮肥為主,可以施加速效氮肥,以15 kg/畝~20 kg/畝為宜,肥料可以直接施加在植地行間配合適量澆水工作,促進土壤對肥料的快速吸收。馬鈴薯生長的中后期以施加以鉀肥為主,以20 kg/畝左右為宜。在馬鈴薯的整個生長期,第一次追肥通常在幼苗長齊之后,追肥可以促進幼苗生長,提高植株光合作用能力;第二次追肥在現蕾期,此時由于馬鈴薯處于生長旺盛期,所需肥量變大,及時追肥可以有效促進莖葉的生長,促進光合作用,增加有機質的積累,對莖塊膨大具有促進作用[5-6]。
在種植馬鈴薯時采用測土配方技術,主要目的是增加肥料的利用率,以及提高馬鈴薯的產量。通常情況下,馬鈴薯產量的確定與施肥量有著密切的關系,在設計馬鈴薯的肥量施加量時,需要先確定土壤本身的養分供肥能力,可以在馬鈴薯種植區域內選擇土壤采集單元,大小應為6.67 m2~33.33 m2。取土時,要確保每次等量取土,所取點要有一定的隨機性。利用取土器采集深度約為20 cm的土壤,完成樣本采集之后將土壤樣本混合,即可對土壤中的有機物質以及所含的元素等進行測定。土壤測定的主要內容有有機物質、速效氮、速效磷、速效鉀、微量元素以及土壤的pH值等。其中,速效氮可以利用開氏法進行測定,速效磷可以通過陽離子的水解以及陰離子的絡合或沉淀作用進行測定,速效鉀則可以利用硝酸鈉溶液提取四苯硼鈉比濁法進行測定;在此之后,再通過測定土壤養分的供給能力結果確定馬鈴薯種植時所需肥料量以及施肥量的比例。施肥量計算的基本原理是,根據作物的目標產量所需肥料量與土壤供肥量之間的差值來估算出施肥量,計算公式:

式(1)中,土壤養分供應量的計算公式:




實驗結果顯示,每生產1 000 kg的塊莖,所需要吸收的氮元素為5 kg、磷元素為2 kg、鉀元素為11 kg,若目標產量為2 000 kg,則需要氮元素10 kg、磷元素4 kg、鉀元素22 kg。
完成施肥總量計算之后,通過分析馬鈴薯在不同生長階段所需肥料特性對其進行科學施肥,以確保馬鈴薯實現平衡施肥,使肥料利用率達到最大化[7-8]。
3.2.1 有機肥
有機肥作為一種純天然的生態肥料,含有豐富的有機物質以及植物所需的各種營養元素。有機肥中的氨基酸、核酸以及酰胺等有機物可以直接被植物吸收,糖類與脂肪等則是土壤中微生物進行生命活動的主要能源來源,并且有機物質在礦化的過程中可以生成有機酸,將土壤中的無效養分轉化為有效養分,使土壤肥力增強[9]。有機肥還可以降低土壤中重金屬活性,改善土壤環境,提高農作物的產量與品質。因此,種植馬鈴薯時施加適量的有機肥,對馬鈴薯的生長具有重要意義。黃美華等(2021)通過對比有機肥與常規施肥處理的土壤種植馬鈴薯后發現,施加有機肥可以提高塊莖的產量以及干物質、淀粉、粗蛋白、維生素C含量,但隨著有機肥施加量的提升,塊莖的產量、干物質含量與淀粉含量呈現先增后降的趨勢,粗蛋白與維生素C含量則隨著有機肥施加量的提升而增加[10]。王新愛(2021)通過利用有機肥代替部分化肥進行肥效實驗發現,以6.67 m2為單位記錄相關結果并進行相應的畝產計算,通過實驗發現當減少10%總施肥量并添加適量有機肥,可以有效提高馬鈴薯產量,較常規畝產量增產271 kg,增產率為8.09%;但是減少15%總施肥量并添加適量有機肥時,雖然有一定的增產效果,但效果不甚明顯[11]。李積升(2022)將不同有機肥進行梯度試驗發現,當每畝地施加商品有機肥500 kg時,馬鈴薯每畝的產量最高為2 309 kg,較常規施肥增幅4.76%,而每畝地施加商品有機肥300 kg時,馬鈴薯每畝的產量較常規施肥減產34 kg[12]。因此,應根據不同的土壤條件和氣候條件,選擇合適的有機肥及其施加量。
3.2.2 生物菌肥
生物菌肥是一種菌類產品,含有大量的微生物,可以產生對馬鈴薯有益的生物菌群。種植馬鈴薯的過程中,可以使用生物菌肥對其進行拌種,或利用生物菌肥作為基肥或追肥。適量地添加生物菌肥,可以促進馬鈴薯的細胞分裂素生長,提高作物中活性物質的產生,生物菌肥的有效菌還可以分泌酵素,促進并調節馬鈴薯的生長發育,以達到增產的目的。除此之外,生物菌肥還可以提高馬鈴薯的品質,因為馬鈴薯中蛋白質、糖類物質以及氨基酸等含量較高,生物菌肥可以有效提高這些有機物質的含量,使馬鈴薯有更好的品質,提高其經濟價值。有機物質的增加還可以促進土壤中的氮物質形成腐殖酸,給土壤起到固氮的作用,減少氮肥的流失,而且還能夠有效地將土壤中鉀元素轉化為有機質速效鉀肥,提高肥料的利用率。生物菌肥除了對馬鈴薯生長有益之外,其肥料中大量的有益菌還可以改善土壤中的菌群結構,提高馬鈴薯的耐受力,增加活性酶成分抑制病菌,降低馬鈴薯被病菌侵染的概率,還可以增強馬鈴薯的抗逆性。崔長珍、王鵬(2021)通過對比不同濃度下微生物菌肥營養液浸種后對馬鈴薯生長發育及產量的影響發現,微生物菌肥浸種可以明顯提高馬鈴薯的產量,并改善其品質,浸種后的馬鈴薯發芽率高、芽苗健壯、發芽整齊并且莖壯葉綠。用6%微生物菌肥營養液處理的馬鈴薯種子產量比用4%、2%、1%的微生物菌肥營養液處理的產量分別高出4.1%、6.2%、12.3%,說明生物菌肥能夠提高馬鈴薯的產量[13]。趙遠征等(2021)通過對比不同濃度生物菌肥對馬鈴薯4種土傳病害病原菌(加利利鏈霉菌、大麗輪枝菌、尖孢鐮刀菌以及立枯絲核菌)的室內抑制效果發現,生物菌肥對同種病原菌的抑制效率會隨著濃度的增加而增加,但同一種生物菌肥對4種病原菌的抑制效果存在差異,作者所用生物菌肥當濃度為1 000 mg·L-1時對4種病原菌的抑制效果最好,其對加利利鏈霉菌、大麗輪枝菌、尖孢鐮刀菌以及立枯絲核菌的抑制效果分別為97.44%、85.01%、76.62%以及32.07%[14]。由于不同生物菌肥防治的病害不同,故要在此基礎上再繼續進行針對性的試驗,篩選出適合的生物菌肥投入使用。
無機肥是利用化學手段合成的一種肥料,其包括氮、磷、鉀肥以及一些復合肥。無機肥的養分濃度較高、肥效快,在施用時通常需要經過稀釋,或與有機肥混合施加。但是無機肥使用之后雖然會很快被作物吸收,可施肥力不持久,并且過多使用無機肥會使土壤板結,極易造成水土流失。因此,合理平衡施用無機肥不僅可以及時給作物提供養分,還可以減少環境污染,降低成本。張亮等(2020)通過對比單施有機肥或無機肥,以及有機肥與無基肥混合施加對馬鈴薯的生長發育以及莖塊產量的影響發現,試驗中兩個品種在單獨施加有機肥后,其株高、莖粗以及葉面積指數均有所提升;單獨施加無機肥可以促進兩個品種地上莖葉以及根系的生長,可以提高單株的結薯數與塊莖干物質積累量;有機肥與無機肥混合施加時產量表現為中等水平[15]。劉文賢等(2005)對比有機肥與無機肥補充鉀肥對馬鈴薯產量的影響試驗發現,在滿足氮、磷營養元素需求的前提下,脫毒馬鈴薯的產量在施加含有鉀元素的有機肥與無機肥后,隨施加量的升高產量逐漸降低,但是種植成本卻在提高,因此作者通過對比發現,在高海拔地區凈作模式下,經濟效益最好的施肥方法是有機肥與無機肥的比例為1∶3[16]。周元成等(2008)通過考察SV有機無機復肥(含氮元素10%、含磷元素4%、含鉀元素6%、含有機肥25%)對馬鈴薯產量及品質的影響發現,SV有機無機復肥(含氮元素10%、含磷元素4%、含鉀元素6%、含有機肥25%)在肥料配比與肥效釋放率上均優于傳統肥料,不僅提高了馬鈴薯的產量與品質,還在一定程度上降低了種植成本[17]。
肥料的合理使用不僅可以提高馬鈴薯的產量與品質,還可以在一定程度上降低種植成本,提高馬鈴薯的種植效益。馬鈴薯種植業是定西市的重要產業之一,有關部門要不斷探索并推進馬鈴薯的高產種植模式,在做好前期品種選擇、栽培方法與管理模式的同時,應加強對平衡施肥方法的應用,增加測土配方以及其他科學施肥方法的試驗,用適當的方式引導種植戶合理使用肥料,以促進定西市馬鈴薯產業的高質量發展。
[1]周波.淺議馬鈴薯的需肥規律及存在的問題[J].農民致富之友,2015(2):79.
[2]閆林萍.議馬鈴薯需肥特性及其測土配方施肥技術[J].西部大開發(中旬刊),2013(2):69-70.
[3]張春青.論馬鈴薯需肥特性及其測土配方施肥技術[J].卷宗,2014,4(5):273-274.
[4]高穎.馬鈴薯的需肥特點及施肥技術[J].現代畜牧科技,2017(6):55.
[5]張鍇.菜用馬鈴薯施肥技術[J].農民致富之友,2012(11):25.
[6]趙章著.淺析馬鈴薯施肥技術[J].農家科技(下旬刊),2018(10):73.
[7]楊芳.探析馬鈴薯測土配方施肥技術[J].農家科技(上旬刊),2019(10):64.
[8]姚先榮.會東縣馬鈴薯測土配方施肥技術[J].現代農業科技,2010(1):148-149.
[9]劉秀梅,羅奇祥,馮兆濱,等.我國商品有機肥的現狀與發展趨勢調研報告[J].江西農業學報,2007,19(4):49-52.
[10]黃美華,鐘春燕,孟醒,等.廣東冬作馬鈴薯有機肥施用技術研究[J].安徽農業科學,2021,49(9):159-161,165.
[11]王新愛.馬鈴薯有機肥代替部分化肥試驗結果分析[J].現代農業,2021(1):56-57.
[12]李積升.馬鈴薯不同有機肥梯度試驗效果探究[J].青海農技推廣,2022(1):67-69.
[13]崔長珍,王鵬.微生物菌肥對馬鈴薯生長發育和產量的影響[J].農技服務,2021,38(6):21-22.
[14]趙遠征,王東,張翔宇,等.生物菌肥對馬鈴薯4種土傳病害病原菌的室內抑制效果[J].北方農業學報,2021,49(2):78-83.
[15]張亮,孫磊,蘇航,等.有機肥和無機肥對馬鈴薯生長發育及塊莖產量的影響[J].土壤,2020,52(4):862-866.
[16]劉文賢,鄭元紅,胡輝,等.有機肥與無機肥對脫毒馬鈴薯補鉀效果及施用比例試驗[J].貴州農業科學,2005,33(5):45-48.
[17]周元成,仇泰嶺,姚滿生.SV有機無機復肥對馬鈴薯產量和品質的影響[J].山西農業大學學報(自然科學版),2008,28(1):11-13,44.
10.3969/j.issn.2095-1205.2022.09.13
S532.062
A
2095-1205(2022)09-43-03
馬振新(1985- ),男,漢族,甘肅靖遠人,本科,工程師,研究方向為農業科技推廣與應用。