配施有機(jī)肥和肥料增效劑對馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響

汝甲榮 王懷鵬 孫繼英 李志新 趙 雪 張金鵬 王 聰 劉玲玲

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院 黑龍江齊齊哈爾 161005；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保護(hù)站 黑龍江哈爾濱 150031）

馬鈴薯在世界和中國均為第4 大作物， 產(chǎn)量僅次于小麥、水稻和玉米，但用于直接消費(fèi)的馬鈴薯多于玉米，其也被稱為第3 大作物[1]。 馬鈴薯具有耐旱、耐寒、耐瘠薄和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，塊莖中含有多種營養(yǎng)成分，包含蛋白質(zhì)、維生素C、B 族維生素等，在每100 g 的主要糧食作物中，玉米、小麥和水稻分別含有365 kcal、364 kcal 和130 kcal 能量， 而馬鈴薯所含能量僅87 kcal，是一種綠色健康的食品[2]。

馬鈴薯單產(chǎn)較高且需肥量較大，在生產(chǎn)中為了獲得高產(chǎn)，化學(xué)肥料投入量日趨增大，這不僅導(dǎo)致資源浪費(fèi)和生產(chǎn)成本增加，而且引發(fā)耕地肥力下降、土壤生態(tài)退化、農(nóng)田面源污染、肥藥殘留超標(biāo)等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境和食品安全問題[3-4]。 因此，用好肥料資源、提高肥料利用效率是關(guān)系到國家糧食安全和環(huán)境質(zhì)量的重大科技問題[5]。 本研究以化肥減量、配施有機(jī)肥和肥料增效劑為切入點(diǎn)，研究其對馬鈴薯產(chǎn)量等性狀的影響，為馬鈴薯生產(chǎn)合理施肥提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：克新30。

供試肥料：尿素（N 46%）由中國中煤能源股份有限公司生產(chǎn)，鋅腐酸磷酸二胺（N 18%、P2O546%、鋅腐酸1.2‰） 由中國石油化工股份有限公司生產(chǎn)，硫酸鉀（K2O 50%）由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司生產(chǎn)，有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%、總養(yǎng)分≥5%）由哈爾濱市益農(nóng)化肥有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020 年進(jìn)行，地點(diǎn)位于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院試驗(yàn)田。 前茬作物為小麥，土質(zhì)為淋溶黑土。 播前取樣測土壤養(yǎng)分：有機(jī)質(zhì)含量為36.3 g/kg，堿解氮含量為168.1 mg/kg， 有效磷含量為1.07 mg/kg，速效鉀含量為140 mg/kg，pH 6.48。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組的設(shè)計(jì)，共8 個(gè)處理：T1（CK1），無肥處理；T2（CK2），常規(guī)施肥66.7 kg/畝；T3，化肥減量10%；T4，化肥減量10%，配施10%增效劑；T5，化肥減量10%，配施10%增效劑和10%有機(jī)肥；T6，化肥減量20%；T7，化肥減量20%，配施20%增效劑；處理T8，化肥減量20%配施20%增效劑和20%有機(jī)肥（表1）。 本試驗(yàn)每個(gè)處理設(shè)置3 次重復(fù)，每小區(qū)設(shè)5 壟，壟距為80 cm，行長為5 m，小區(qū)面積為20 m2，試驗(yàn)區(qū)外圍保護(hù)行，按一般大田進(jìn)行管理。1.3.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法 在盛花期分別測定株高、莖粗、主莖數(shù)。 收獲期收取中間3 壟，去除邊際效應(yīng)取中間3 m，共7.2 m2。 記錄收獲株數(shù)，測定單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量、小區(qū)產(chǎn)量、商品薯（>75 g）數(shù)量與質(zhì)量。

表1 肥料投入成本

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 與DPS 9.50 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對地上生長指標(biāo)的影響

由表2 可知，T1（CK1）的株高、莖粗和主莖數(shù)最小，T2（CK2）最大；與T2（CK2）處理相比，T3 處理、T4處理和T5 處理的株高、莖粗和主莖數(shù)均減小，而T5處理株高較T3 和T4 增加，莖粗和主莖數(shù)減?。慌cT2（CK2）相比，T6 處理、T7 處理和T8 處理株高、莖粗和主莖數(shù)均減小， 而T8 處理株高和莖粗小于T6 處理和T7 處理，主莖數(shù)增加。

表2 不同處理對馬鈴薯植株性狀的影響

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響

由表3 可知，各處理單株結(jié)薯個(gè)數(shù)無差異。 從單株薯塊重方面看，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著，與T3 處理、T5 處理有差異但差異不顯著。從產(chǎn)量方面看，T2（CK2）處理與T3 處理、T5 處理、T6 處理差異顯著但未達(dá)到極顯著水平，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著，其中T5 處理的產(chǎn)量最高，為2 677.3 kg/畝，T1 處理的產(chǎn)量最低，為1 602.7 kg/畝。從商品薯產(chǎn)量來看，T2（CK2）處理與T3 處理、T5 處理、T6 處理差異顯著，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著。從氮肥農(nóng)學(xué)利用率看，T8 處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，為53.7%，T5 處理次之，為52.8%，T6 處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最低，為37.4%。由此可見，單施化肥的處理氮肥農(nóng)學(xué)利用率低， 隨著增效劑和有機(jī)肥配施比例的增加， 氮肥農(nóng)學(xué)利用率表現(xiàn)出增加的趨勢，比T2（CK2）處理增加21.7%～33.7%。

表3 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯種植效益的影響

在本試驗(yàn)條件下，各處理整地、播種、田間管理、收獲等基本一致，這些投入成本可看作相同，不予考慮，所以只討論肥料投入成本。 馬鈴薯市售價(jià)格按照商品薯1.0 元/kg、 小薯0.2 元/kg 計(jì)算， 結(jié)合表1 和表3 繪制表4。 由表4 可知，T5 處理的種植效益最高，T4 處理次之，與T2（CK2）處理相比，每畝分別增收142 元、 122 元， 再次是T8 處理，為2 032 元/畝。T6 處理的種植效益最低，為1 895 元/畝。

表4 不同處理的馬鈴薯種植效益

3 討論與結(jié)論

有機(jī)肥能夠協(xié)調(diào)供給養(yǎng)分、培肥地力，且具有增加土壤有機(jī)質(zhì)含量等作用[6-8]。 當(dāng)有機(jī)肥與無機(jī)肥混合施用時(shí)，可以全面供應(yīng)作物生長所需養(yǎng)分、提高肥效、保蓄養(yǎng)分、減少流失，同時(shí)還可改善作物對養(yǎng)分的吸收、增加土壤養(yǎng)分含量、提高土壤活力[9-10]。 何萬春等[11]的研究表明，施用有機(jī)肥的處理，塊莖產(chǎn)量能顯著提高，在有機(jī)肥氮替代比例達(dá)30%時(shí)，塊莖產(chǎn)量最高。 本研究表明，配施有機(jī)肥可一定程度提高氮肥利用率，在減少化肥處理下節(jié)本增收效果明顯。

董彥旭等[12]的研究表明，新型肥料增效劑可以有效改善馬鈴薯產(chǎn)量和減少肥料的施用量。 同時(shí)，施用增效劑還可以增加土壤中氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量，并提高馬鈴薯的品質(zhì)。 本試驗(yàn)中增效劑和有機(jī)肥的合理配施收效顯著。 化肥施入量減少20%時(shí)，增施同量的增效劑減產(chǎn)率為1.0%， 但同時(shí)配施同量肥料增效劑和有機(jī)肥能增產(chǎn)， 馬鈴薯總產(chǎn)和商品產(chǎn)量增加幅度分別為3.1%和4.8%。

綜上所述， 單純減少化肥施用量會影響馬鈴薯植株性狀和產(chǎn)量，其株高、莖粗和產(chǎn)量較正常施肥降低。 配施有機(jī)肥和增效劑可在一定程度上提高氮肥利用率，提高產(chǎn)量。 建議馬鈴薯種植生產(chǎn)中，減少化肥施入的同時(shí)注重有機(jī)肥的替代， 增加有機(jī)肥的投入比例，并使用增效劑提高肥料的利用率，從而降低成本、增加收益、減小環(huán)境污染的發(fā)生概率。