肥料增效劑對馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)質(zhì)量影響

高海洋，金光輝*，張春雨，劉喜才，姜麗麗，張桂芝，劉淑娜，李 鑫，王鵬程

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院，黑龍江 克山 161600）

在馬鈴薯生長發(fā)育過程中，受到很多條件制約，其中土壤肥料養(yǎng)分的影響最為重要。馬鈴薯對營養(yǎng)元素的吸收與塊莖的形成、膨大以及淀粉積累有顯著關(guān)系[5]，合理施肥利于馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的提高[6]。馬鈴薯的產(chǎn)量除與不同品種、種薯品質(zhì)、土壤養(yǎng)分狀況、田間管理和氣候條件有關(guān)[7-11]，還與施肥數(shù)量及比例有很大關(guān)系。種植馬鈴薯時(shí)應(yīng)按土壤養(yǎng)分狀況所產(chǎn)生的供肥性能，以及對目標(biāo)產(chǎn)量的需求來確定馬鈴薯施肥量[12]。目前，試驗(yàn)研究表明肥料增效劑在降低化肥使用量上取得了一些成果[13]。薛照文[14]以常規(guī)施肥作對照研究了納米碳肥料增效劑對秋馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，結(jié)果表明納米碳肥料增效劑在秋馬鈴薯產(chǎn)量上表現(xiàn)出一定的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)0.76%～3.31%，具有明顯的節(jié)肥作用。

本文選用馬鈴薯新品種，研究摻混肥與增效劑混施對馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)質(zhì)量的影響。對株高、莖粗、主莖數(shù)、單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率、產(chǎn)量、干物質(zhì)含量、淀粉含量、粘度和糊化溫度以及效益進(jìn)行分析，篩選出最佳施肥方案，為馬鈴薯合理施肥提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試品種

‘墾薯1號’，種薯級別為1級種，種薯切成每塊40～50 g 的薯塊種植。種薯由黑龍江省二龍山農(nóng)場提供。

1.1.2 供試肥料與增效劑

試驗(yàn)所用肥料為摻混肥，氮磷鉀比例為10∶15∶20，來自大慶金輝農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司；環(huán)保肥料增效劑來自青島新納生物技術(shù)有限公司。

綜上所述，本研究采用長期Markov模型進(jìn)行藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)評價(jià)的結(jié)果表明，在我國應(yīng)用阿司匹林進(jìn)行CVD一級預(yù)防具有10年期藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)勢。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)在黑龍江省榮軍農(nóng)場第二管理區(qū)，屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候區(qū)。春季風(fēng)大、雨少、空氣干燥，溫度變化劇烈；夏季溫?zé)?，雨量較多，降水集中；秋季涼爽，多晴朗天氣，晝夜溫差較大；冬季漫長，寒冷少雪。土地以壤土為主。年平均氣溫0.5 ℃，年平均有效積溫2 305.9 ℃，無霜期平均115 d，初霜期出現(xiàn)在9 月16 日前后，終霜期出現(xiàn)在5 月23 日左右，年平均降水量490.0 mm，年均日照2 593 h。土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為156.0，26.1 和202.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為39.2 g/kg，pH 6.2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016 年進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量40 kg/667m2為對照。設(shè)3種不同施肥量（30，40 和50 kg/667m2，在不增加總施肥量的情況下，減少10%肥料用量，用10%的增效劑量替代）（表1），共計(jì)4 個(gè)處理。每個(gè)處理為4 行區(qū)，行長3 m，行距0.7 m，單行種植，小區(qū)面積8.4 m2，3 次重復(fù)。5 月10 日播種，肥料作為底肥一次性施入，其他田間管理同常規(guī)大田生產(chǎn)，于9月15日收獲。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀測定

株高：在馬鈴薯盛花期，測量植株地上部分長度，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，取其平均值。

莖粗：在馬鈴薯盛花期，測量植株最大莖粗，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，取其平均值。

主莖數(shù)：在馬鈴薯盛花期，進(jìn)行主莖數(shù)的測定，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，取其平均值。

單株結(jié)薯數(shù)：在馬鈴薯收獲期，測定單株結(jié)薯數(shù)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，取其平均值。

1.4.2 產(chǎn)量性狀測定

大中薯率：根據(jù)單個(gè)馬鈴薯重量的大小分為2 個(gè)等級：小薯（0～75 g，含75 g）、大中薯（75 g以上）。收獲時(shí)，每個(gè)處理隨機(jī)選取10 株，每個(gè)處理按照上述分級標(biāo)準(zhǔn)分級，分級后計(jì)算大中薯的個(gè)數(shù)及重量，得出大中薯所占比率，按每平米折算進(jìn)行分析。

表1 不同施肥量處理Table 1 Treatments of different fertilizer application rates

產(chǎn)量：在馬鈴薯收獲期，收獲中間2行（4.2 m2）進(jìn)行測產(chǎn)。

1.4.3 質(zhì)量性狀測定

淀粉及干物質(zhì)含量：在馬鈴薯收獲后，隨機(jī)選取2.5 kg 的樣品，用HD-W10A 型淀粉測定儀測定淀粉及干物質(zhì)含量。

淀粉粘度及糊化溫度：參照侯蕾等[15]的研究方法，對淀粉粘度及糊化溫度進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003 和SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件處理，處理間平均值多重比較采用新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料增效劑對馬鈴薯株高、莖粗及主莖數(shù)的影響

隨著施肥量的增加，株高呈遞增趨勢，處理3 達(dá)到最大值；處理2 和處理3 株高差異不顯著，說明施肥量達(dá)到摻混肥與增效劑（36+4）kg/667m2時(shí)，繼續(xù)增加施肥量對株高沒有顯著影響。在莖粗方面，處理3 與對照差異較大，但并不顯著。隨著施肥量的增加，主莖數(shù)呈遞增趨勢，處理3達(dá)到最大值；處理2和處理3主莖數(shù)差異不顯著，說明施肥量達(dá)到摻混肥與增效劑（36+4）kg/667m2時(shí)，繼續(xù)增加施肥量對主莖數(shù)沒有顯著影響（表2）。

2.2 肥料增效劑對馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)的影響

隨著施肥量的增加，單株結(jié)薯數(shù)呈遞增趨勢，處理3 單株結(jié)束薯最多為11.13 個(gè)，但各處理間差異均不顯著（表3）。

表2 不同施肥量（加增效劑）對馬鈴薯株高、莖粗及主莖數(shù)的影響Table 2 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato plant height,stem diameter and main stem numbers

表3 不同施肥量（加增效劑）對馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)的影響Table 3 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato tuber number per plant

表4 不同施肥量（加增效劑）對馬鈴薯大中薯率及產(chǎn)量影響Table 4 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on large and medium-sized tuber percentage and yield

表5 不同施肥量（加增效劑）對馬鈴薯淀粉含量和干物質(zhì)含量影響Table 5 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on starch and dry matter contents

2.3 肥料增效劑對馬鈴薯大中薯率及產(chǎn)量的影響

隨施用量的增加，大中薯率呈現(xiàn)升高趨勢，但各處理間大中薯率沒有顯著差異，表明增加施肥量與增效劑對馬鈴薯大中薯率沒有影響。產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加，處理3 施肥量下產(chǎn)量表現(xiàn)最好，為2 441 kg/667m2。處理3 與對照相比，馬鈴薯產(chǎn)量增加467 kg/667m2。在添加增效劑方面，處理2 與處理4（CK）相比差異顯著，產(chǎn)量增加280 kg/667m2，說明增效劑的使用對馬鈴薯產(chǎn)量影響較大（表4）。

2.4 肥料增效劑對馬鈴薯淀粉及干物質(zhì)含量的影響

施肥量對馬鈴薯淀粉含量和干物質(zhì)含量沒有顯著影響，但馬鈴薯淀粉含量和干物質(zhì)含量隨施肥量的增加均略呈增加趨勢，但處理間差異不顯著（表5）。

2.5 肥料增效劑對粘度及糊化溫度的影響

隨施用量的增加，糊化溫度呈現(xiàn)遞增趨勢，處理3 的淀粉糊化溫度達(dá)到最大值69.73 ℃，與對照處理4 具有顯著差異，但處理2 與處理3 相比，添加增效劑對馬鈴薯淀粉糊化溫度沒有顯著影響；在淀粉峰值粘度方面，處理2、3 與處理4（CK）峰值粘度存在顯著差異，處理3 淀粉峰值粘度達(dá)到最大值724.33 BU，顯著高于處理1 和處理4（表6）。

表6 不同施肥量（加增效劑）對馬鈴薯糊化溫度和峰值粘度影響Table 6 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato gelatinization temperature and peak viscosity

表7 不同施肥量（加增效劑）經(jīng)濟(jì)效益比較分析Table 7 Comparative analysis of economic benefits of different fertilizer application rates(addition of synergist)

2.6 肥料增效劑對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表7 可知，隨施肥量的增加，經(jīng)濟(jì)效益呈現(xiàn)明顯遞增趨勢，處理3 較處理4（CK）經(jīng)濟(jì)效益增加428 元/667m2，經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)最好；在添加增效劑方面，處理2 與處理4（CK）相比，經(jīng)濟(jì)效益差異顯著，增加271 元/667m2，說明增效劑的使用對經(jīng)濟(jì)效益影響較大。

3 討 論

肥料增效劑之所以環(huán)保，是因?yàn)樘砑永玫奈镔|(zhì)為天然或是植物源的，其最大特點(diǎn)就是少量即可達(dá)到高效，添加量在0.3%～3.0%。馬鈴薯施肥試驗(yàn)中已經(jīng)開始了對增效劑的相關(guān)研究，如朱永永等[16]對新型環(huán)保肥料增效劑在旱作馬鈴薯上的應(yīng)用效果研究發(fā)現(xiàn)，在旱作區(qū)添加10%的肥料增效劑能夠提高馬鈴薯干物質(zhì)量、干物質(zhì)積累速度、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重和大中薯率，產(chǎn)量提高水平與對照相比差異顯著。本試驗(yàn)中，在馬鈴薯株高、主莖數(shù)、單株結(jié)薯數(shù)等農(nóng)藝性狀方面，增效劑產(chǎn)生積極影響，研究結(jié)果表明增效劑能夠促進(jìn)馬鈴薯植株生長發(fā)育。董彥旭等[17]針對新型肥料增效劑對馬鈴薯肥料減施增效作用展開研究，結(jié)果表明，在施肥量相同的條件下，添加不同比例的增效劑均可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，其中添加10%總施肥量的增效劑時(shí)，馬鈴薯增產(chǎn)幅度可達(dá)14.12%。本試驗(yàn)結(jié)論與董彥旭研究結(jié)果一致，在總施肥量相同情況下，以增效劑代替10%的總施肥量，摻混肥+增效劑（36+4）kg/667m2較摻混肥40 kg/667m2馬鈴薯增產(chǎn)280 kg/667m2，增產(chǎn)幅度達(dá)14.18%。彭軍等[18]研究肥料增效劑對煙草經(jīng)濟(jì)性狀的影響發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)試驗(yàn)處理產(chǎn)值減去對照處理產(chǎn)值，其中減量10%復(fù)合肥處理，產(chǎn)值提高1 026.75 元/hm2；減量20%復(fù)合肥，產(chǎn)值提高1 748.7元/hm2。

目前中國肥料存在不科學(xué)施用等現(xiàn)象，例如肥料配比與施肥量等不能根據(jù)作物需求而施用化肥，造成肥料利用率低，環(huán)境污染，養(yǎng)肥不均衡而農(nóng)作物產(chǎn)出低，經(jīng)濟(jì)效益不理想。在肥料合理配比施用情況下，如何提高肥料利用率，減少化肥施用量成為關(guān)鍵問題。根據(jù)化肥增效劑在玉米上的研究分析可知，增效劑具有反消化作用，施用增效劑可增加土壤中NH4+-N 含量，降低NO3--N含量，能夠抑制硝態(tài)氮的分解，供玉米均衡吸收和利用。

陳丹梅等[19]研究發(fā)現(xiàn)，長期施用化肥，土壤板結(jié)，根系發(fā)育不良，肥料利用率降低。環(huán)保肥料增效劑不僅對肥料在較少施肥量、增加肥料利用率上有影響，對根際微生物菌群結(jié)構(gòu)也有著重要地位。張國青等[20]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)保肥料增效劑顯著改善土壤真菌種群結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本試驗(yàn)和前人研究分析可知，在不影響作物正常生長發(fā)育時(shí)，肥料增效劑對降低肥料施用量，提高利用率，改善土壤理化性質(zhì)及生物學(xué)特性上有著顯著作用。另外，本試驗(yàn)只選用了摻混肥一種肥料類型，復(fù)合肥及水溶肥等其他不同肥料類型還有待研究。馬鈴薯為高產(chǎn)型作物，在塊莖膨大期需肥量較大，常規(guī)生產(chǎn)上多進(jìn)行后期追肥，以滿足馬鈴薯后期生長發(fā)育需求。本試驗(yàn)僅研究了底肥與增效劑混施對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，追肥與增效劑混施對馬鈴薯的作用有待研究。

試驗(yàn)得出，在減少化肥施用量的情況下，增效劑對馬鈴薯農(nóng)藝性狀具有良好作用，能夠促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育，增加馬鈴薯種植經(jīng)濟(jì)效益，增效劑對減少化肥施用量起到良好效果。在總施肥量相同情況下，以增效劑代替10%的總施肥量，摻混肥+增效劑（36+4）kg/667m2較摻混肥40 kg/667m2馬鈴薯增產(chǎn)280 kg/667m2，增產(chǎn)幅度達(dá)14.18%，說明增效劑的使用對經(jīng)濟(jì)效益影響較大。同時(shí)明確了10%增效劑與45 kg/667m2摻混肥混施為馬鈴薯最佳施用量。