磷肥用量對馬鈴薯農藝性狀、產量和品質的影響

蘇木德

摘 要：為了明確安溪縣春種馬鈴薯的適宜磷肥用量，以馬鈴薯泉云3號為試驗材料，設置5個磷肥（P2O5）用量水平：0（CK）、30（B1）、60（B2）、90（B3）和120 kg·hm-3（B4），采用田間試驗方法，在安溪縣感德鎮進行了磷肥不同用量對馬鈴薯產量、經濟效益和品質的影響研究。結果表明：施磷處理對泉云3號馬鈴薯的農藝性狀、產量和品質具有顯著性影響（P<0.05），產量可增產3.29%～12.48%；其中處理B3（90.0 kg·hm-3 P2O5）馬鈴薯的株高、莖粗、產量、大中薯率、淀粉產量、還原糖含量、粗蛋白含量和維生素C含量等各指標均顯著高于對照處理（P<0.05），分別達到38.00 cm、14.40 mm、35371.33 kg·hm-2、80.58%、11.70%、0.78%，2.26%和234.47 mg·hg-1，產量、粗蛋白、還原糖、淀粉、維生素C含量較對照處理分別提升了12.48%、29.14%、45.33%、18.18%、12.63%。綜上，泉云3號馬鈴薯的最適磷肥施用量為90.0 kg·hm-3，該研究結果對安溪縣馬鈴薯的生產和合理施肥具有指導意義。

關鍵詞：馬鈴薯；磷肥；產量；品質

中圖分類號：S 532? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：0253-2301（2023）02-0073-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.02.012

Abstract： In order to determine the appropriate amount of phosphorus fertilizer for spring planting potatoes in Anxi County， Potato Quanyun N0.3 was used as the experimental material. Five levels of phosphorus fertilizer （P2O5） were set up：0（CK）， 30（B1）， 60（B2）， 90（B3）， and 120 kg·hm-3 （B4）. Field experiments were conducted to investigate the effects of different phosphorus fertilizer amounts on potato yield， economic benefits， and quality in Gande Town， Anxi County.The results showed that phosphorus application had a significant impact on the agronomic traits，yield and quality of Quanyun N0.3 （P<0.05）， with a total yield increase of 3.29% to 12.48%. Among them， the B3 treatment （90.0 kg·hm-3 P2O5） had significantly higher plant height，stem diameter，total yield，large and mediumsized tuber rat，starch yield，reducing sugar content，crude protein content， and vitamin C content than control? treatment （P<0.05）， reaching 38.00 cm，14.40 mm，35371.33 kg·hm-2，80.58%，11.70%，0.78%，2.26% and 234.47 mg·hg-1， respectively， compared to the control in terms of yield，crude protein，reducing sugar，starch，the vitamin C content increased by 12.48%， 29.14%，45.33%，18.18% and 12.63%， respectively.In summary， the optimal amount of phosphorus fertilizer application for Quanyun N0.3 potato is 90.0 kg·hm-3， which has guiding significance for the production and rational fertilization of potatoes in Anxi County.

Key words： Potato； Phosphate fertilizer； Yield； Quality

馬鈴薯Solanum tuberosum L.俗稱土豆、地蛋、洋芋等，具有抗逆性強、高產穩產、經濟效益高等特點，原產南美洲秘魯和玻利維亞的安第斯山區。福建種植馬鈴薯逾300年，2017年馬鈴薯種植面積4.56萬hm2，冬春種植面積占90%[1-2]。安溪縣位于福建省東南沿海，晉江西溪西南部，是泉州市最大的縣，馬鈴薯常年種植面積約0.31萬hm2。該縣地處亞熱帶地區，氣候溫和，雨量充沛，年平均氣溫18～21℃，無霜期達310 d以上，年平均日照達1850～2050 h，降雨量1500～2000 mm。全縣地勢自西北向東南傾斜，外安溪以低山為主，內安溪以中山為主。安溪縣土壤多為磚紅壤性紅壤等，母巖屬火山巖系，以花崗巖為主，土層深厚，具有發展馬鈴薯種植得天獨厚的自然環境。磷是作物生長發育過程中最為重要的大量元素之一，它不僅是作物體內許多成分的組成元素，還是能量儲備的重要形式，通過參與作物體內碳水化合物代謝、脂肪代謝、氮代謝等，對光合作用和碳水化合物的合成、運輸、氮的代謝起著重要的作用[3]。在作物生長發育初期若供磷量不充足，將會抑制作物產量。土壤中有效磷含量并不是越高越好，若含磷量過高，不但不會提高作物的產量和品質，還有可能會起到相反作用，降低作物的產量和品質[4-7]。

磷元素能夠極大地促進馬鈴薯塊莖的形成和成熟以及淀粉積累，有效緩解因氮肥施用量過多造成的塊莖晚熟，從而提高塊莖產量。如果磷肥施用量不合理，將會影響微量元素如鋅元素等的吸收，由此影響到馬鈴薯的產量與品質[8-9]。氮磷鉀配施可顯著提高馬鈴薯產量，但施肥過量將造成減產；氮磷配施鉀肥能明顯提高馬鈴薯粗蛋白、淀粉和還原糖含量以及干物質含量，但高氮磷配施條件下各營養指標的含量反而降低[10-14]。福建省開展了主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究，以生物相對指標校驗土壤有效養分肥力指標，確定相應的分級范圍值，用以指導土壤肥力評價和肥料田間試驗，提出了土壤速效氮磷鉀豐缺指標[16-19]。福建省內主要針對冬季馬鈴薯氮磷鉀肥料效應開展研究，而不同農業生產區域由于土壤肥力水平、水文和氣候等條件存在較大差異，即使同一種作物在相同測定方法下，不同區域確定的豐缺指標也存在很大差異。

選擇合適的磷肥供應量是提高馬鈴薯產量和品質的關鍵因素之一。長期以來，馬鈴薯的施肥技術在泉州地區尚未引起廣大農民的重視，導致單產徘徊不前，如不注意磷肥施用不僅造成浪費，且作物未能吸收的磷肥隨雨水流到湖泊，造成水體富營養化，污染環境。南方有關磷肥施用情況對春種馬鈴薯產量和品質的影響報道較少。

本研究針對泉州地區存在肥料過量使用的情況，以馬鈴薯品種泉云3號（閩審薯2010007，國家登記編號：GPD馬鈴薯〔2018〕350126）為試驗材料，探索該品種在泉州地區適宜磷肥用量，以期規范磷肥用量，從而為春作馬鈴薯磷肥施用技術提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種：泉云3號（泉州市農業科學研究所提供的合格一級脫毒種薯），采用5.0 mg·kg-1赤霉素溶液噴灑種薯，當種薯芽長至0.5～1.0 cm時，將種薯置于走廊等有散射光的地方進行壯芽。整薯播種有利于減少土傳病害的發生，較大的種薯可于播前1周左右切塊，每塊重30～50 g，帶1～2個芽眼，切到病、爛薯時，用75%的酒精溶液對切刀和切板進行消毒；切種后用草木灰拌種，薄攤晾曬，促使傷口愈合。

供試肥料：過磷酸鈣（P2O5，12%，湖北豐樂生態肥業有限公司）、尿素（N，46%，福建三鋼集團三明化工有限責任公司）、硫酸鉀（K2O，50%，產地：俄羅斯）、有機肥（腐熟雞糞）。

1.2 試驗地概況

于2021年2月至6月在安溪縣感德鎮（北緯25°18′、東經117°51′）進行試驗。供試田塊土壤為水稻土，磚紅壤，土質疏松、深厚，通氣性好，不積水，有機質含量為21.2 g·kg-1、堿解氮為101.7 mg·kg-1、有效磷為22.5 mg·kg-1、速效鉀為112.8 mg·kg-1、pH 4.2。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，設置3個區組即3個重復，每個區組設置4個施磷量（P2O）處理：30（B1）、60（B2）、90（B3）和120 kg·hm-2（B4），以不施磷為對照（CK）。每個小區面積13.34 m2，雙行畦植，株行距30 cm×50 cm，畦寬（含溝）1.2 m。各處理氮、鉀和有機肥用量保持一致，分別為300、350、15000 kg·hm-2。播種時施入基肥和全部有機肥和磷肥；氮鉀基肥比例（占總肥料百分比）均為70%，氮鉀追肥比例（占總肥料百分比）均為30%，于播后50 d一次性追施。田管措施一致。

1.4 項目測定方法

1.4.1 物候期記載標準 出苗、現蕾、開花均以植株的50%為標準；90%莖葉枯黃即為成熟期。

1.4.2 樣品采集與檢測分析 土壤理化性質采用常規方法進行測定。具體分析方法參照《土壤農化分析》[20]，測定有機質、速效N、速效P、速效K含量和土壤pH值。

1.4.3 指標測定 播種后80 d，各處理隨機采集10株測定植株株高和莖粗。成熟后于2021年6月8日搶晴實收測產，分別對各處理小區進行抽樣10株考種，對塊莖進行分級，測定大中薯率；收獲時采集有代表性的塊莖作為樣品，測定塊莖的粗蛋白、還原糖含量、淀粉與維生素C[21]。

1.5 數據處理

采用DPS數據處理系統軟件進行統計分析[22]和Excel 2007軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 磷肥用量對泉云3號生育期的影響

由表1可知，泉云3號不施磷處理（CK）和低施磷處理B1的出苗至封行天數隨著施磷（P2O5）量增加而縮短，中高施磷處理B2、B3和B4的出苗至封行天數均為31 d；封行至成熟天數和出苗至成熟天數隨著施磷（P2O5）量增加呈先增多后縮短的趨勢。出苗至成熟天數以中高施磷處理B2、B3的88 d為最多，比不施磷處理CK提早6 d，比低施磷處理B2提早4 d，比高施磷處理B4的提早2 d，說明適宜的施磷量有利于馬鈴薯植株正常生長，以中高施磷處理B2、B3、B4的較好。

2.2 磷肥用量對泉云3號生長指標的影響

由表2可知，株高隨著施磷（P2O5）量增加呈現出增高后減少的趨勢，中高施磷處理B2、B3和B4的株高極顯著高于低施磷處理B1和不施磷處理CK（P<0.05）。逐步增加施磷（P2O5）量，莖粗先增粗后變細，高施磷處理B2和B3的莖粗顯著大于其他處理（P<0.05），分別為13.84 mm和14.40 mm。持續增施磷肥用量，則莖粗變細，高施磷處理B4莖粗顯著小于處理B3（P<0.05）。說明馬鈴薯生長發育初期若供磷量不充足，或含磷量過高，均會抑制植株生長。

2.3 磷肥用量對泉云3號產量及其構成的影響

由表2可知，泉云3號施磷處理比不施磷處理CK增產幅度為3.29%～12.48%，其中中高施磷處理B3的產量最高（35371.33 kg·hm-2），其次為處理B2（33554.33 kg·hm-2）和處理B4（32795.67 kg·hm-2），以上3個處理均顯著高于對照（P<0.05）；而低施磷處理B1產量較不施磷處理（CK）差異不顯著（P>0.05）。

由表2可知，泉云3號大薯率隨著施磷（P2O5）量的增加呈先升高再降低的趨勢，其中處理B2和B3大薯率最高，分別為30.42%和32.75%，兩者差異不顯著（P>0.05），其次為處理B4，大薯率為29.33%，以上3個處理均顯著高于不施磷處理CK（P<0.05）。

中薯率隨施磷（P2O5）量的增加呈先升高再降低的趨勢；小薯率隨施磷（P2O5）量的增加呈先降低再升高的趨勢。

中高施磷處理B3的平均大中薯率最高，為80.58%，其后依次為B2（74.56%）、B4（74.39%），不施磷處理CK最低，僅為64.58%。

2.4 磷肥用量對泉云3號塊莖品質的影響

由圖1A、B可知，泉云3號粗蛋白和還原糖含量都隨施磷（P2O5）量的增加呈先升高后降低的趨勢，施磷（P2O5）處理較不施磷處理CK的升高幅度分別為10.88%～29.58%和3.73%～45.33%，其中中高施磷處理B3的粗蛋白（2.26%）和還原糖含量（0.78%）均最高。由圖1C可知，施磷處理的淀粉含量較不施磷處理CK的升高幅度為5.66%～18.18%。由圖1D可知，施磷處理的維生素C含量較不施磷處理CK高，且差異達顯著水平（P<0.05），各處理隨施磷（P2O5）量的增加呈先升高后略降低的趨勢，其中中高施磷處理B3的維生素C含量最高（234.47 mg·hg-1）。可見，中高施磷處理B3的塊莖品質較優，淀粉產量、還原糖含量、粗蛋白含量和維生素C含量均顯著高于不施磷處理CK（P<0.05）。

3 結論與討論

磷是作物生長發育過程中最為重要的大量元素之一，它以多種形式參與作物體內各種生理生化過程，對光合作用和碳水化合物的合成、運輸、氮的代謝起著重要的作用。適宜的磷肥施用量可增加作物產量，但磷肥施用過量則會導致作物產量不再增加，甚至減產[2]。在作物生長發育初期若供磷量不充足，將會抑制作物產量，后期再增施磷肥也無法彌補產量，早期缺磷對作物產量的影響遠遠大于后期缺磷的影響。土壤中有效磷含量并不是越高越好，若含磷量過高，不但不會提高作物的產量和品質，還有可能會起到相反作用，降低作物的產量和品質[23-24，11]。由于各地土壤肥力水平不一，適宜磷肥用量從60～180 kg·hm-2均有見報道[10，13-14，23]。

本試驗結果表明：當施磷（P2O5）量為90.0 kg·hm-2時，馬鈴薯株高、莖粗、產量、大中薯率、淀粉產量、還原糖含量、粗蛋白含量和維生素C含量均顯著高于不施磷處理CK（P<0.05），分別達到38.00 cm、14.40 mm、35371.33 kg·hm-2、80.58%、11.70%、0.78%，2.26%和234.47 mg·hg-1。本試驗條件下，泉州地區春種泉云3號的施磷（P2O5）量為90.0 kg·hm-2時，馬鈴薯產量最高且品質最好。本試驗泉云3號馬鈴薯的產量、大中薯率、粗蛋白含量呈單峰曲線變化，與黃美華等[12]的報道相一致，但適宜施磷用量的研究結果不一致，造成施磷量結果不同的主要原因可能是廣東惠州與福建安溪之間海拔、緯度、氣候與土壤養分和質地不同。惠東地區的土壤磷素含量較高[25-26]，其播種前土壤速效磷含量為120.7 mg·kg-1，故適宜磷肥用量相對其他低磷地區低。安溪縣地處南方紅壤水土流失區[27]，土壤有效磷含量相對較低，僅為22.5 mg·kg-1，馬鈴薯是典型的淺根系作物，磷素吸收能力較弱[28-29]，春種馬鈴薯生育期間降雨量大，只有磷肥施用充足時，才能確保植株前期生長迅速，后期塊莖膨大期較長，促進淀粉、蛋白質的積累。因此，磷肥適宜施用量較廣東惠州的高。但是，磷肥過量時，馬鈴薯成熟期會提前，產量和品質隨之降低[30]。

參考文獻：

[1]湯浩，羅文彬，紀榮昌，等.2015年福建省馬鈴薯產業發展現狀、存在問題及建議[C]//2016年中國馬鈴薯大會論文集，2016：38-40.

[2]中國農村統計年鑒委員會.中國農村統計年鑒（2018）[M].北京：中國統計出版社，2018.

[3]宋福軒，簡洪超，謝秀芳，等.磷對作物生長與產量及品質的影響研究進展[J].現代農業科技，2017（7）：22-23.

[4]吳一群.高磷對蔬菜生長的影響及其環境效應[D].福州：福建農林大學，2008.

[5]賈可，劉建玲，廖文華，等.磷肥在油菜和大白菜上的產量效應及土壤磷素的化學行為研究[J].河北農業大學學報，2005，28（4）：10-13.

[6]魏成金，尹金來，徐陽春，等.不同氮磷水平對北美海蓮子生長和品質的影響[J].南京農業大學學報，2006，29（4）：59-63.

[7]KELLING K A，ROSEN C J，STARK J C，et al.Proceedings from the 2012 PAA symposium： potato phosphorus management and utilization for today and tomorrow[J].American Journal of Potato Research，2014，91（2）：45-67.

[8]朱惠琴，馬輝，馬國良.不同生育時期追施磷肥對馬鈴薯產量的影響[J].中國蔬菜，1999（1）：1-2.

[9]蘇小娟，王平，劉淑英，等.施肥對定西地區馬鈴薯養分吸收動態、產量和品質的影響[J].西北農業學報，2010，19（1）：86-91.

[10]張靜，蒙美蓮，王穎慧，等.氮磷鉀施用量對馬鈴薯產量及品質的影響[J].作物雜志，2012，12（4）：124-127.

[11]岳紅麗.施磷與覆膜對滴灌馬鈴薯磷素吸收利用及產質量的影響[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2013.

[12]黃美華，馮劍，徐鵬舉，等.磷肥用量對廣東冬作馬鈴薯產量、效益及品質的影響[J].廣東農業科學，2017，44（3）：23-29.

[13]時文建.磷富集農田冬作馬鈴薯“3414”肥效試驗[C]//貴州省土壤學會2012年學術研討會論文集，2012.

[14]黃凱，張俊蓮，王蒂，等.隴中半干旱區施磷與補水對全膜覆蓋馬鈴薯產量和品質的影響[J].甘肅農業大學學報，2014（5）：70-74.

[15]邢海峰，石曉華，楊海鷹，等.磷肥分次滴灌施用提高馬鈴薯群體磷素吸收及磷利用率的作用[J].植物營養與肥料學報，2015，21（4）：987-992.

[16]章明清，徐志平，姚寶全，等.福建主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究Ⅱ.土壤堿解氮、Olsen P和速效鉀豐缺指標[J].福建農業學報，2009，24（1）： 68-74.

[17]姚寶全，徐志平，章明清，等.福建主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究Ⅲ.區域施肥模型及其推薦施肥[J].福建農業學報，2009，24（2）：137-142.

[18]張建麗.福建主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究Ⅳ.土壤速效氮磷鉀測定值與最佳施肥量的關系[J].福建農業學報，2009，24（3）：246-250.

[19]林萬樹，黃功標，曹榕彬，等.古田馬鈴薯氮磷鉀肥料效應及其施肥指標體系的研究[J].熱帶作物學報，2015，36（5）：865-871.

[20]鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000.

[21]田豐，張永成.馬鈴薯試驗研究方法[M].北京：中國農業科學技術出版社，2007.

[22]TANG Q，ZHANG C.Data processing system（DPS）software with experimental design，statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[J].Insect Science，2013，20（2）：254-260.

[23]王婉清.寧夏雨養區施磷量對馬鈴薯養分吸收及產量品質的影響[D].銀川：寧夏大學，2016.

[24]尹梅，王貴寶，洪麗芳，等.磷鉀肥對云南旱作馬鈴薯產量和養分吸收的影響[J].干旱地區農業研究，2015，33（1）：91-97.

[25]劉文區，黃文蘇，劉偉鋒，等.惠東縣馬鈴薯耕地土壤肥力現狀及改良對策[J].廣東農業科學，2011（16）：51-53.

[26]古秋霞，林群，黃修杰，等.2015年廣東馬鈴薯產業發展形勢與對策建議[J].廣東農業科學，2016，43（3）：21-24.

[27]徐勁林，查軒.土壤侵蝕危險度的計算與影響因子分析——以福建安溪紅壤水土流失區為例[J].地球信息科學學報，2009，11（5）：577-584.

[28]DECHASSA N，SCHENK M K，CLAASSEN N，et al.Phosphorusefficiency of cabbage，carrot and potato[J].Plant and Soil，2003，250：215-224.

[29]THORNTON M K，NOVY R G，STARK J C.Improving phosphorus use efficiency in the future[J].American Journal Potato Research，2014，91：175-179.

[30]JENKINS P D，HAKOOMAT A L I.Growth of potato cultivars in response to application of phosphate fertiliser[J].Annals of Applied Biology，2008，135（1）：431-438.

（責任編輯：林玲娜）