平衡施肥與常規(guī)施肥對(duì)冬作馬鈴薯肥效的比較

張新明，伍尤國(guó)，徐鵬舉，官利蘭，陳 洪，曹先維

(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州510642;2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，廣東 廣州510642;3 惠東縣生產(chǎn)力促進(jìn)中心，廣東 惠東516300)

馬鈴薯Solanum tuberosum L．是世界第四大糧食作物．我國(guó)馬鈴薯種植面積穩(wěn)定在530 萬(wàn)hm2左右，但在南方稻區(qū)和干旱半干旱地區(qū)，種植面積都有增加的潛力［1］．南方稻區(qū)適宜種植冬作馬鈴薯的耕地面積在400 萬(wàn)hm2以上，在廣東省有120 多萬(wàn)hm2的耕地適宜冬種生產(chǎn)，發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)具有時(shí)間差的優(yōu)勢(shì)［2］．據(jù)報(bào)道，惠東縣的冬作馬鈴薯面積約占廣東省的1/5 左右，是廣東省冬種馬鈴薯的主產(chǎn)區(qū)［3］．目前，惠東縣冬作馬鈴薯化肥氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)施用量分別為245.0、284.1、304.8 kg/hm2，化肥施用量N∶P2O5∶K2O 質(zhì)量比為1.00∶1.16∶1.24［4］，存在磷肥用量偏高和鉀肥略顯不足的問(wèn)題，氮肥平均施肥量較合理，但種植戶之間的差異很大，化肥氮、磷、鉀的變異系數(shù)分別為36.96%、44.17%和49.18 %．本文比較了冬作馬鈴薯平衡施肥與常規(guī)施肥(惠東典型農(nóng)戶平均施肥量)的肥效差異，以提出基于目標(biāo)產(chǎn)量和地力水平的合理氮、磷、鉀施肥量，以指導(dǎo)當(dāng)?shù)伛R鈴薯種植戶的科學(xué)施肥水平，為相似生態(tài)區(qū)冬作馬鈴薯生產(chǎn)中制定平衡施肥方案提供參考．

1 材料與方法

1．1 材料與試驗(yàn)地狀況

供試種薯為費(fèi)烏瑞它原種;供試肥料為商品有機(jī)肥(N、P2O5、K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為18.8、23.5、5.2 g/kg)、尿素［w(N)46%］、過(guò)磷酸鈣［w(P2O5)12%］、硫酸鉀［w(K2O)50%］和氯化鉀［w(K2O)60%］．

試驗(yàn)在惠東縣平海鎮(zhèn)經(jīng)口村進(jìn)行，前作為水稻．土壤為輕壤土，土壤pH 5.93、有機(jī)質(zhì)23.35 g/kg、堿解氮(N)73.8 mg/kg、有效磷(P)94.4 mg/kg、速效鉀(K)45.8 mg/kg．

1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

1．2．1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 處理設(shè)置見(jiàn)表1．平衡施肥處理是根據(jù)陳洪等［5］和張洪秀［6］的田間肥效試驗(yàn)確定的目標(biāo)產(chǎn)量52 500 kg/hm2，利用養(yǎng)分平衡法［7］確定氮肥用量，根據(jù)張洪秀［6］在2010—2011年度開(kāi)展的田間肥效試驗(yàn)確定的氮、磷、鉀之比計(jì)算相應(yīng)的磷、鉀肥施用量．常規(guī)施肥處理為張洪秀等［4］的典型調(diào)查確定的平均氮、磷、鉀施用量．缺素處理的設(shè)置主要是為了計(jì)算肥料利用率．為明確在供試條件下利用氯化鉀的可行性設(shè)置了氯化鉀替代硫酸鉀的處理．

化肥氮肥(純氮)基、追肥分配比例如下:30%(基肥)、25%(追1)、20%(追2)、15(追3)%、10%(追4);化肥磷肥(純磷):60%(基肥)、5%(追1)、10%(追2)、10%(追3)、15%(追4);化肥鉀肥(純鉀):30%(基肥)、5%(追1)、20%(追2)、25%(追3)、20%(追4)．

表1 不同試驗(yàn)處理的施肥量1)Tab．1 The fertilizing amount of different experiment treatments kg·hm －2

每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù)，隨機(jī)排列，共27 個(gè)小區(qū)．每個(gè)小區(qū)寬3.30 m、長(zhǎng)5.80 m，每小區(qū)3 壟，每壟雙行種植．

1．2．2 田間管理 2011年11月27日播種，每壟播2 行，株距23.2 cm(密度約78 375 個(gè)/hm2)，每小區(qū)播150 個(gè)種薯切塊．所有處理種后均覆蓋6 000 kg/hm2的稻草．追肥時(shí)間:2011年12月23日追1;2012年1月1日追2;2012年1月9日追3;2012年1月19日追4．2012年1月5日培土，培土厚度約8 cm．其他管理同大田．

病蟲(chóng)害防治分7 次實(shí)施，2012年1月1日噴4.5%高效氯氰菊酯+10.5%阿維噠螨靈;2012年1月10日噴金雷多米爾+ 高效氰菊酯+ 農(nóng)用鏈霉素+葉面肥;2012年1月17日噴農(nóng)用鏈霉素+ 克露;2012年1月28日噴克露;2012年2月12日噴金雷多米爾+ 卉友+ 葉面肥;2012年2月26日噴克露+吡蟲(chóng)·滅多威+卉友;2012年3月3日噴金雷多米爾．

2012年3月25日按小區(qū)測(cè)產(chǎn)．商品薯的標(biāo)準(zhǔn):單個(gè)薯質(zhì)量大于等于75 g，無(wú)畸形、無(wú)病、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)裂口等;次品薯標(biāo)準(zhǔn):單個(gè)薯質(zhì)量小于75 g，無(wú)畸形、無(wú)病、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)裂口等塊莖，或其他畸形非病爛薯．

1．3 取樣與測(cè)定方法

分小區(qū)采集代表性的馬鈴薯塊莖約2 kg 帶回室內(nèi)，測(cè)定Vc 和淀粉含量．Vc 的測(cè)定方法采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.159—2003“食品中還原型抗壞血酸的測(cè)定”［8］;淀粉的測(cè)定方法采用張永成等［9］的方法．

1．4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)方法

養(yǎng)分表觀利用率=(各施肥處理養(yǎng)分吸收量)/(化肥養(yǎng)分施用量+ 缺素處理的養(yǎng)分吸收量)×100%［10］．

各施肥處理養(yǎng)分吸收量=總產(chǎn)量×每噸塊莖產(chǎn)量吸收養(yǎng)分量［11］．

總產(chǎn)量=商品薯產(chǎn)量+次品薯產(chǎn)量．

經(jīng)濟(jì)效益=(商品薯產(chǎn)量×商品薯價(jià)格+次品薯產(chǎn)量×次品薯價(jià)格)－(化肥成本+有機(jī)肥成本+農(nóng)藥成本+種薯成本)．

采用DPS 8.01 統(tǒng)計(jì)軟件［12］對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較．

2 結(jié)果與分析

2．1 對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

表2 的結(jié)果表明，無(wú)論是商品薯產(chǎn)量還是總產(chǎn)，BF 處理的數(shù)值最高，BF 處理的商品薯產(chǎn)量顯著高于BFKCL、CF 處理的產(chǎn)量(P＜0.05)，而總產(chǎn)之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)．BF 處理的商品薯產(chǎn)量和總產(chǎn)比CF 分別提高4 451 和3 869 kg/hm2，相對(duì)增加15.4%和12.2%;BF 處理的商品薯產(chǎn)量和總產(chǎn)比BFKCL 分別提高4 401 和3 753 kg/hm2，相對(duì)增加15.2%和11.8%．此外，BF 處理的產(chǎn)量顯著高于BFN0，但與BFP0、BFK0 處理的產(chǎn)量之間差異不顯著，說(shuō)明在供試條件下，相對(duì)于磷肥和鉀肥而言，氮肥是限制冬作馬鈴薯產(chǎn)量的主要因子，這可能與土壤富磷、秸稈覆蓋還田補(bǔ)充鉀素有關(guān)．

表2 不同施肥處理對(duì)商品薯產(chǎn)量和總產(chǎn)的影響1)Tab．2 Effects of different fertilization treatments on marketable potato and total yield kg·hm －2

2．2 對(duì)氮、磷、鉀素表觀利用率的影響

表3 的結(jié)果表明，BF 的氮素表觀利用率比CF高0.77%，相對(duì)增加了2.05%，但二者差異不顯著(P＞0.05);比BFKCL 高4.04%，相對(duì)增加了11.78%，二者差異達(dá)顯著水平(P＜0.05)．BF 的磷素表觀利用率顯著高于CF 和BFKCL 處理(P＜0.05)，比CF 高33.10%，相對(duì)增加了139.23%;比BFKCL 高5.88%，相對(duì)增加了11.54%．BF 的鉀素表觀利用率與CF 和BFKCL 處理差異不顯著(P＞0.05)，比CF 低3.14%，相對(duì)減少了6.05%;比BFKCL 高5.14%，相對(duì)增加了11.78%．

表3 不同施肥處理對(duì)氮、磷和鉀素表觀利用率的影響1)Tab．3 Effects of different fertilization treatments on apparent N，P and K-element use efficiency %

2．3 對(duì)冬作馬鈴薯淀粉和Vc 的影響

如表4 所示，BF 的馬鈴薯淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)與CF、BFKCL 處理之間均未沒(méi)有顯著差異;BF 的Vc質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CF 處理，絕對(duì)值提高42.8 mg/kg，相對(duì)提高44.6%，但與BFKCL 處理之間無(wú)顯著差異．

2．4 對(duì)冬作馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

由圖1 可知，BF 處理的經(jīng)濟(jì)效益比CF 和BFKCL 處理的分別提高8 984 和6 624 元/hm2，方差分析與多重比較結(jié)果表明，BF 處理的經(jīng)濟(jì)效益顯著高于CF 處理，但與BFKCL 處理之間差異不顯著．

表4 不同施肥處理對(duì)馬鈴薯淀粉和Vc 含量的影響1)Tab．4 Effects of different fertilization treatments on starch and Vc contents of potato

圖1 不同施肥處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響Fig．1 Effects of different fertilization treatments on economic profit of potato

3 討論與結(jié)論

本文的平衡施肥處理是利用目標(biāo)產(chǎn)量法制定的，但試驗(yàn)結(jié)果并未達(dá)到原來(lái)的目標(biāo)產(chǎn)量，只達(dá)到35 462 kg/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)定的目標(biāo)(52 500 kg/hm2)，主要是因?yàn)樘鞖?下雨)原因播期推遲，另外，在馬鈴薯生長(zhǎng)后期連日陰雨影響了馬鈴薯的淀粉積累．可見(jiàn)目標(biāo)產(chǎn)量法對(duì)于廣東省冬作馬鈴薯平衡施肥的制定存在一些問(wèn)題，可能會(huì)因施肥以外的原因造成減產(chǎn)，如何根據(jù)天氣預(yù)測(cè)制定目標(biāo)產(chǎn)量是該法合理利用的前提，根據(jù)往年的產(chǎn)量結(jié)果設(shè)定產(chǎn)量目標(biāo)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)．我國(guó)目前廣泛應(yīng)用的目標(biāo)產(chǎn)量法確定施肥量的技術(shù)對(duì)于部分作物適用，而對(duì)于受氣候因子影響較大的作物可能有一定的局限性．

鄧蘭生等［13］利用滴灌盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，滴施氯化鉀和硝酸鉀處理的馬鈴薯塊莖產(chǎn)量差異不顯著，但低于滴施硫酸鉀處理;而滴施氯化鉀和硫酸鉀處理的馬鈴薯塊莖中淀粉含量差異不顯著．而劉汝亮等［14］在寧夏的田間試驗(yàn)表明，氯化鉀處理要優(yōu)于硫酸鉀處理，氯化鉀處理馬鈴薯產(chǎn)量和淀粉含量均高于硫酸鉀處理．本試驗(yàn)結(jié)果表明，在供試條件下，可以用氯化鉀肥料替代硫酸鉀，不會(huì)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)生負(fù)面影響，但用量不宜超過(guò)90 kg/hm2．Panique 等［15］在美國(guó)威斯康辛州開(kāi)展了11年的鉀肥肥效試驗(yàn)，結(jié)果表明硫酸鉀和氯化鉀處理的總產(chǎn)之間并沒(méi)有顯著差異，但低于280 kg·hm－2時(shí)，硫酸鉀比氯化鉀增加的總產(chǎn)多，而高于280 kg·hm－2時(shí)，硫酸鉀處理的總產(chǎn)降低，氯化鉀處理的產(chǎn)量保持穩(wěn)定．本研究鉀肥用量達(dá)到350.85 kg/hm2的馬鈴薯產(chǎn)量分別是鉀肥用量為90 和280 kg/hm2的3.90 和1.25 倍．那么，能否通過(guò)降低鉀肥用量，既能達(dá)到一定的目標(biāo)產(chǎn)量，又能利用氯化鉀完全替代硫酸鉀，值得在田間條件下進(jìn)一步驗(yàn)證，因?yàn)楫吘孤然浀膬r(jià)格比硫酸鉀的價(jià)格低得多且易于用在滴灌施肥系統(tǒng)中［13］．

平衡施肥處理對(duì)冬作馬鈴薯的綜合效應(yīng)優(yōu)于常規(guī)施肥處理，主要表現(xiàn)為商品薯產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、磷素表觀利用率和Vc 含量等參數(shù)．用氯化鉀替代硫酸鉀，在供試條件下，產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和氮素表觀利用率會(huì)降低，所以建議還是選用硫酸鉀作為冬作馬鈴薯的主要鉀源．

［1］屈冬玉，金黎平，謝開(kāi)云．中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)10年回顧(1998—2008)［M］∥屈冬玉，金黎平，謝開(kāi)云．中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)10年回顧．北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2010:5-8．

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［3］曹先維．廣東省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)10年回顧［M］∥屈冬玉，金黎平，謝開(kāi)云．中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)10年回顧．北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2010:66-69．

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