配施生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯生產(chǎn)及土壤微生物量碳氮的影響

刁琢　李婷　尹興

摘要 2015—2016年在大興安嶺加格達(dá)奇進(jìn)行生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤微生物量碳、氮的影響試驗(yàn)。結(jié)果表明，與不施肥對(duì)照和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，配施生物有機(jī)肥顯著增加了馬鈴薯產(chǎn)量，2015年、2016年產(chǎn)量分別達(dá)到27 900、29 850 kg/hm2，分別較不施肥對(duì)照和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理提高了51.2%、136.9%和11.0%、16.4%；配施生物有機(jī)肥馬鈴薯VC、粗蛋白和淀粉含量最高，2年平均較不施肥對(duì)照和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理分別提高了94.4%、38.2%、12.8%和12.9%、5.0%、3.3%；生物有機(jī)肥顯著增加了土壤微生物量碳、氮，與不施肥對(duì)照和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，土壤微生物量碳分別提高了61.4%和29.4%，土壤微生物量氮分別增加了39.5%和20.4%?？傮w來(lái)看，傳統(tǒng)施肥量減少50%并配施生物有機(jī)肥，可以顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤微生物量碳、氮，有利于當(dāng)?shù)伛R鈴薯的可持續(xù)與優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞 馬鈴薯；生物有機(jī)肥；產(chǎn)量；品質(zhì)；土壤微生物量碳氮

中圖分類號(hào) S532；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）13-0061-02

Abstract The experiment on effects of bio-organic fertilizer on potato production and soil microbial biomass carbon and nitrogen was conducted in the Daxinganling Jiagedaqi in 2015—2016.The results showed that the potato yield reached 27 900 kg/hm2 and 29 850 kg/hm2 with bio-orgenic fertilizer treatment，respectively in 2015 and 2016.Compared with CK and farmers habitual fertilizer treatment increased by 51.2%，136.9% and 11.0%，16.4%.Bio-organic fertilizer treatment had the highest VC，crude protein and starch content which increased by 94.4%，38.2%，12.8% and 12.9%，5.0% and 3.3% compared with CK and farmers habitual fertilizer treatment during the average of 2 years.Compared with CK and farmers habitual fertilizer treatment，bio-organic fertilizer treatment significantly increased soil microbial biomass carbon，nitrogen，and soil microbial biomass carbon increased by 61.4% and 29.4%，respectively，and soil microbial biomass nitrogen increased by 39.5% and 20.4%，respectively.In general，bio-organic fertilizer with the traditional fertilization reduced by 50% could significantly improve the potato yield，quality and soil microbial biomass carbon，nitrogen，it advantageous to the local potato sustainable and high quality and efficient production.

Key words patato；bio-organic fertilizer；yield；quality；soil microbial biomass carbon and nitrogen

馬鈴薯是我國(guó)繼水稻、小麥、玉米之后的第四大主糧作物，是新形勢(shì)下保證國(guó)家糧食安全的新戰(zhàn)略。目前，我國(guó)種植馬鈴薯已有400年歷史，是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)，其種植面積約600萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量達(dá)9 000萬(wàn)t以上，居世界第1位[1]。但是，與國(guó)外高水平馬鈴薯產(chǎn)區(qū)相比，我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)存在單位面積產(chǎn)量低、塊莖品質(zhì)低、肥料投入高等一系列問(wèn)題[2-4]。

近年來(lái)，由于生產(chǎn)中過(guò)度施用化肥，不僅造成了生產(chǎn)成本逐年增加，還導(dǎo)致土壤肥力下降、農(nóng)業(yè)面源污染等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物有機(jī)肥是我國(guó)近年來(lái)發(fā)展的新型肥料之一，具有固氮、解磷、解鉀等功能，能有效改善土壤環(huán)境和微生態(tài)群落結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，且與普通有機(jī)肥相比可大幅度減少人工，便于生產(chǎn)[5-6]。研究表明，生物有機(jī)肥能顯著增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，且能顯著增加土壤微生物量碳、氮[7-9]。

雖然關(guān)于生物有機(jī)肥對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)及微生物量碳、氮已有一些研究，但主要集中在水稻、小麥、玉米及果樹(shù)、蔬菜等作物，關(guān)于馬鈴薯研究還比較少。因此，本研究于2015—2016年在我國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)黑龍江加格達(dá)奇進(jìn)行為期2年的試驗(yàn)，分析生物有機(jī)肥與化肥配施對(duì)馬鈴薯生產(chǎn)、品質(zhì)及土壤微生物量碳氮的影響，以期為當(dāng)?shù)伛R鈴薯可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)理論依據(jù)。現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下，以供相關(guān)人員參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2015年5月至2016年9月在黑龍江省大興安嶺地區(qū)加格達(dá)奇興佳種業(yè)有限公司馬鈴薯生產(chǎn)田進(jìn)行。該地區(qū)屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候濕潤(rùn)冷涼，夏季晝夜溫差10～15 ℃，適宜馬鈴薯生長(zhǎng)，有效積溫1 800 ℃，年均降雨量460 mm，集中在7—9月作物生長(zhǎng)期間。

供試馬鈴薯試驗(yàn)田土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。土壤為暗棕壤，耕層較淺，pH值呈酸性，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量豐富，有效磷含量較低。

1.2 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為興佳2號(hào)中熟品種，種薯級(jí)別（G1）代原種。供試生物有機(jī)肥由保定民得富新型肥料有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為CK：不施肥；處理1：農(nóng)民傳統(tǒng)施肥，施肥量為復(fù)合肥（10-15-20）900 kg/hm2；處理2：50%農(nóng)民傳統(tǒng)施肥+生物有機(jī)肥，施肥量為復(fù)合肥（10-15-20）450 kg/hm2+生物有機(jī)肥450 kg/hm2。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。采用大壟密植方式，壟寬80 cm，株距12 cm。所有肥料均在基肥時(shí)一次性施入，無(wú)追肥，其余栽培、灌溉、田間管理措施等均按農(nóng)民傳統(tǒng)方式統(tǒng)一進(jìn)行。試驗(yàn)期間每年5月10 日左右播種，9月10日左右收獲。

1.4 測(cè)定內(nèi)容與方法

2015年、2016年收獲時(shí)每小區(qū)隨機(jī)采集馬鈴薯20個(gè)，洗凈風(fēng)干后待測(cè)。于試驗(yàn)最后一年采集0～20 cm土壤樣品，4 ℃冷藏保存，1個(gè)月內(nèi)完成土壤微生物量碳、氮的測(cè)定。

VC含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；粗蛋白含量采用凱氏定氮法測(cè)定；淀粉含量采用碘比色法測(cè)定；土壤微生物量碳、氮采用氯仿熏蒸-0.5 mol/L K2SO4直接浸提法。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分別采用Excel 2003、SAS以及SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、方差分析、單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，CK產(chǎn)量最低，2015年、2016年分別為18 450、12 600 kg/hm2，均顯著低于處理1、2；2015年、2016年產(chǎn)量處理1分別為25 125、25 650 kg/hm2，顯著高于CK；處理2產(chǎn)量在2015年和2016年均達(dá)到最高，分別為27 900、29 850 kg/hm2，顯著高于CK和處理1，較CK和處理1分別增產(chǎn)51.2%、136.9%和11.0%、16.4%。

2.2 生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

由表2可以看出，處理2馬鈴薯VC、粗蛋白和淀粉含量均表現(xiàn)為最高水平，其中VC含量在2015年、2016年分別為201.7 mg/100 g和208.4 mg/100 g，顯著高于CK和處理1；處理2和處理1的粗蛋白、淀粉含量差異不顯著，但均顯著高于CK；總體來(lái)看，處理2馬鈴薯VC、粗蛋白和淀粉含量2年平均分別較CK和處理1提高了94.4%、38.2%、12.8%和12.9%、5.0%、3.3%。

2.3 生物有機(jī)肥對(duì)土壤微生物量碳氮的影響

由圖2可以看出，處理2土壤微生物量碳195.20 mg/kg，顯著高于處理1（150.83 mg/kg）和CK（120.91 mg/kg）；處理2土壤微生物量氮122.71 mg/kg，顯著高于處理1（101.91 mg/kg）和CK（87.95 mg/kg）；總體來(lái)看，處理2土壤微生物量碳分別較CK和處理1提高了61.4%和29.4%，土壤微生物量氮分別較CK和處理1增加了39.5%和20.4%；土壤微生物量碳在處理1、2和CK間呈對(duì)數(shù)相關(guān)關(guān)系，土壤微生物量氮在處理1、2和CK間呈線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到R2=0.98和R2=0.99。

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，施用生物有機(jī)肥顯著增加了馬鈴薯產(chǎn)量，2年分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥提高了11.0%、16.4%；同時(shí)，施用生物有機(jī)肥顯著增加了馬鈴薯VC、粗蛋白和淀粉含量，平均分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥增加了12.9%、5.0%和3.3%；施用生物有機(jī)肥還顯著增加了土壤微生物量碳、氮，分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥提高了29.4%和20.4%；可見(jiàn)，在減少50%農(nóng)民傳統(tǒng)施肥量基礎(chǔ)上配施生物有機(jī)肥，可以顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)，并顯著提高了土壤微生物量碳、氮[10-11]。

4 參考文獻(xiàn)

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