氮鉀運(yùn)籌對(duì)高寒地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收及利用的影響

李 飛，魏全全，尹 旺，張 萌，童安畢，羅小波，曹貞菊，陳明俊，芶久蘭*

（1．貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所，貴州 貴陽 550006；2．貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，貴州 貴陽 550006）

馬鈴薯是我國重要的糧食作物，我國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國［1］，發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對(duì)維持我國糧食產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。施肥能提高馬鈴薯產(chǎn)量，而不平衡施肥是限制馬鈴薯產(chǎn)量提高的重要因素之一。提高養(yǎng)分管理水平是提高馬鈴薯單位面積產(chǎn)量和養(yǎng)分利用率的重要策略［2-4］，明確馬鈴薯對(duì)養(yǎng)分的吸收規(guī)律，可以抓住施肥關(guān)鍵時(shí)期，是提高養(yǎng)分管理水平的有效途徑［5］。平衡施肥是包括馬鈴薯在內(nèi)的多種作物關(guān)鍵栽培技術(shù)，尤其在氮鉀運(yùn)籌方面，由于試驗(yàn)地區(qū)土壤有效磷含量相對(duì)較高，因此本試驗(yàn)探討不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分累積及養(yǎng)分利用效應(yīng)。合理施用氮磷鉀肥料可明顯提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)及生態(tài)環(huán)境。武際等［6］在弱筋小麥的研究表明，合理的氮肥鉀肥配施促進(jìn)弱筋小麥植株的氮鉀含量，顯著提高弱筋小麥的產(chǎn)量；蔣佰文等［7］的研究表明，氮、鉀肥施用量分別為150和100 kg/hm2有利于寒地玉米的干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及其品質(zhì)的提高；李銀水等［8］通過4年6季田間定位試驗(yàn)表明，合理的氮鉀配施能提高油菜和花生產(chǎn)量及周年經(jīng)濟(jì)效益；康利允等［9］的研究表明，土壤中等肥力水平及連棟棚加地膜覆蓋高產(chǎn)栽培條件下，氮、鉀施肥量分別以200、300 kg/hm2較為適宜，有利于甜瓜獲得高產(chǎn)。當(dāng)前，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的馬鈴薯生產(chǎn)栽培技術(shù)主要集中在優(yōu)良品種的篩選［10-11］或氮素［12-13］、鉀素［14］單因素作用，科學(xué)合理的氮鉀運(yùn)籌少之又少。采用田間試驗(yàn)的方法，在貴州西北高寒馬鈴薯種植區(qū)進(jìn)行不同氮鉀運(yùn)籌試驗(yàn)，探討氮鉀運(yùn)籌對(duì)高寒馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)及利用的影響，為貴州高寒馬鈴薯高產(chǎn)的科學(xué)推薦施肥提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

本試驗(yàn)于2018年3～8月在貴州省畢節(jié)市威寧縣雙龍鎮(zhèn)（26°52′E，104°17′N，海拔 2 237 m，平均氣溫11℃左右，日照時(shí)間2 000 h左右，年平均降水量為926 mm）進(jìn)行，供試土壤為灰泡土。試驗(yàn)地0～20 cm基本理化性質(zhì)為pH 5.5（水∶土=2.5∶1），有機(jī)質(zhì)45.8 g/kg，全氮2.73 g/kg，堿解氮153.6 mg/kg，有效磷22.9 mg/kg，速效鉀121.0 mg/kg。

供試肥料為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）、硫酸鉀（K2O 50%）；供試馬鈴薯品種為抗晚疫病新品種“黔芋8號(hào)”。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置10個(gè)處理，分別為：T1（N0P0K0，不施肥處理）、T2（N1P2K3）、T3（N0P2K2）、T4（N1P2K2）、T5（N2P2K1）、T6（N2P2K2）、T7（N2P2K3）、T8（N3P2K2）、T9（N2P2K0）、T10（N4P2K2），具體施肥情況見表1。試驗(yàn)小區(qū)面積為26.4 m2（1.1 m/壟× 4壟× 6 m），3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 不同處理的肥料品種及施用量

馬鈴薯于2018年3月29日種植，小區(qū)面積為26.4 m2（1.1 m/行×4行×6 m），種植密度為72 727株/hm2（24株/行× 2行/壟× 4壟，192株/26.4 m2）；50%氮肥、全部磷和鉀肥做基肥一次性施用，另外50%氮肥作為追肥施用（2018年5月10日）；2018年8月15日統(tǒng)一收獲測(cè)產(chǎn)。

除施肥不同外，試驗(yàn)的其他田間生產(chǎn)管理均采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門的推薦技術(shù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 土壤樣品的采集與測(cè)定

土壤樣品在作物種植前采集，在整個(gè)試驗(yàn)田按照“S”型土壤取樣法設(shè)置15個(gè)采樣點(diǎn)，采集0～20 cm土層土樣，風(fēng)干磨細(xì)過篩后分別測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀［15］。

1.3.2 馬鈴薯生物量的測(cè)定

于馬鈴薯苗期（5月10日）、塊莖形成期（6月1日）、盛花期（6月15日）、薯塊膨大期（7月5日）、淀粉積累期（7月24日）和收獲期（8月5日），各小區(qū)選取有代表性植株4株，分地上部和薯塊，105℃下殺青30 min，60℃烘箱中烘至恒重，記錄干重，依次折算地上部和薯塊生物量。

1.3.3 馬鈴薯養(yǎng)分的測(cè)定

于上述馬鈴薯關(guān)鍵生育期，各小區(qū)分別選取有代表性植株4株，105℃下殺青30 min，60℃烘箱中烘至恒重，磨碎混勻，地上部和薯塊分別測(cè)定N和K［15］。

1.3.4 馬鈴薯產(chǎn)量的測(cè)定

馬鈴薯收獲期，各處理實(shí)打?qū)嵤?，分別計(jì)產(chǎn)。

1.4 相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法

氮素偏生產(chǎn)力PEP（kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量

氮素農(nóng)學(xué)效率AE（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-對(duì)照區(qū)產(chǎn)量）/施氮量

鉀素偏生產(chǎn)力PEP（kg/kg）=施鉀區(qū)產(chǎn)量/施鉀量

鉀素農(nóng)學(xué)效率AE（kg/kg）=（施鉀區(qū)產(chǎn)量-對(duì)照區(qū)產(chǎn)量）/施鉀量

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理與分析采用Excel 2007及SPSS 17.0軟件，采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 8.0軟件進(jìn)行作圖，LSD法檢驗(yàn)P＜0.05水平上的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯的產(chǎn)量、產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益

由表2可知，不同施肥處理的馬鈴薯產(chǎn)量不同。T1處理產(chǎn)量為17 178 kg/hm2，顯著低于其他處理2 916～12 967 kg/hm2，其中T8處理馬鈴薯產(chǎn)量最高，高于其他處理4.5%～75.5%。從施氮效果看，相同磷鉀水平下，馬鈴薯產(chǎn)量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，以T8處理產(chǎn)量達(dá)到最大，高于其他施氮處理1 553～10 051 kg/hm2，當(dāng)施氮量高于T8處理氮素水平時(shí)，馬鈴薯產(chǎn)量降低，說明施氮能提高馬鈴薯產(chǎn)量，但施氮量過高會(huì)降低馬鈴薯產(chǎn)量；從施鉀效果看，相同氮磷水平下，馬鈴薯產(chǎn)量隨鉀量的增加而增加，T7處理馬鈴薯產(chǎn)量最高，分別顯著高于T5和T6處理25.9%和19.5%。

表2 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯的產(chǎn)量、產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益

產(chǎn)值方面，以市價(jià)1.10元/kg算，T8處理馬鈴薯產(chǎn)值最高，達(dá)到33 159.5元/hm2，顯著高于其他處理1 423～14 263.2元/hm2，其中T1處理馬鈴薯產(chǎn)值最低。

經(jīng)濟(jì)效益方面，除去肥料成本（種薯和勞動(dòng)力均為農(nóng)戶自家提供，不計(jì)入成本），T8處理經(jīng)濟(jì)效益為29 823.5元/hm2，高于其他處理2 068.3～10 927.2元/hm2，其中T1處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益最低，僅為18 896.3元/hm2。

2.2 馬鈴薯生物量分析

從圖1A可以看出，各處理馬鈴薯地上部生物量隨著生育時(shí)期呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，所有處理均在盛花期達(dá)到最大值。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)前期，各處理馬鈴薯地上部生物量快速增加，且以T10處理為最大，達(dá)到1 373 kg/hm2，高于其他處理176～583 kg/hm2，其中T1處理為790 kg/hm2，低于其他處理；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后期，由于馬鈴薯主要生長(zhǎng)發(fā)育由地上部轉(zhuǎn)為地下部，各處理生物量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，至淀粉積累期，T10處理馬鈴薯地上部生物量為1 223 kg/hm2，高于其他處理188～591 kg/hm2，其中T1處理為632 kg/hm2，低于其他處理。

圖1 馬鈴薯生物量變化

圖2 不同處理的馬鈴薯氮素及鉀素含量變化

薯塊方面，不同處理馬鈴薯薯塊生物量均隨著生育期的延長(zhǎng)呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(shì)（圖1B）。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)前期，馬鈴薯薯塊生物量增長(zhǎng)速率較快，至薯塊膨大期（7月5日），T8處理馬鈴薯薯塊生物量為4 162 kg/hm2，高于其他處理9～1 402 kg/hm2，其中T1處理為2 760 kg/hm2，低于其他處理，此生長(zhǎng)期為快速膨大期；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后期，馬鈴薯薯塊生物量增速減慢，到收獲期，T8處理馬鈴薯薯塊生物量為5 969 kg/hm2，高于其他處理228～2 533 kg/hm2，其中T1處理為3 436 kg/hm2，顯著低于其他處理，此生長(zhǎng)期為緩慢膨大期。

總生物量方面（圖1C），與地上部生物量相似，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在淀粉積累期達(dá)到最大值，其中T8處理總生物量為6 619 kg/hm2，高于其他處理275～2 912 kg/hm2，其中以T1處理總生物量最小，為3 707 kg/hm2。

馬鈴薯生長(zhǎng)后期，地上部生物量下降較快的原因可能是生長(zhǎng)中后期，試驗(yàn)地貴州省威寧縣較往年降雨量偏多，雨災(zāi)嚴(yán)重，而馬鈴薯對(duì)水分條件非常敏感，植株受雨水浸濕后，生物量分解相對(duì)較快，腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致馬鈴薯生物量下降較快；同時(shí)和供試馬鈴薯品種為早熟品種也有很大的關(guān)系，早熟且植株萎蔫較快，易腐爛。

2.3 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯養(yǎng)分含量及累積量

從圖2可以看出，在不同施肥處理下馬鈴薯地上部氮鉀養(yǎng)分含量和薯塊氮素含量隨生育期的延長(zhǎng)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，薯塊鉀素含量呈現(xiàn)先降低后穩(wěn)定的趨勢(shì)。氮素方面，各處理地上部氮素含量和薯塊氮素含量均顯著高于不施肥處理，不同部位高施氮量處理的氮素含量高于低施氮量處理；與氮肥效果趨勢(shì)相似，各處理地上部鉀素含量和薯塊鉀素含量均顯著高于不施肥處理，不同部位高施鉀量處理的鉀素含量高于低施鉀量處理。在馬鈴薯整個(gè)生育期，各處理地上部氮素和鉀素含量均高于薯塊氮素和鉀素含量。

以T6處理為例，在整個(gè)生育期，地上部氮素含量在苗期出現(xiàn)最大值，為4.92%，塊莖在形成期出現(xiàn)最大值，為1.68%；地上部鉀素含量在苗期出現(xiàn)最大值，為5.92%，薯塊在塊莖形成期出現(xiàn)最大值，為2.30%。

由圖3可知，相同處理不同部位馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化不同，相同部位不同處理的馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化相似，相同部位的馬鈴薯氮素和鉀素累積量變化趨勢(shì)相似，其中地上部氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢(shì)，薯塊氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，馬鈴薯氮素和鉀素累積總量與地上部養(yǎng)分累積量相似，呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢(shì)。

圖3 不同處理的馬鈴薯氮素及鉀素累積量

氮素方面（圖3 ACE），地上部氮素累積量隨生育期的延長(zhǎng)呈先快速上升后緩慢下降的趨勢(shì)，均在盛花期達(dá)到最大值，T10處理氮素累積量為59.11 kg/hm2，高于其他處理3.41～31.55 kg/hm2，此時(shí)養(yǎng)分累積開始由營(yíng)養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移至生殖器官；薯塊氮素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，至收獲期，T8處理氮素累積量為92.67 kg/hm2，高于其他處理7.08～45.18 kg/hm2；馬鈴薯氮素總累積量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，至淀粉積累期達(dá)到最大值，T10處理氮素累積總量為132.38 kg/hm2，高于其他處理0.04～67.25 kg/hm2；不同施氮相同施鉀水平下，N4水平的馬鈴薯生物量高于其他施氮水平，說明增施氮肥能促進(jìn)生長(zhǎng)，增加馬鈴薯地上部生物量且施肥越高馬鈴薯生物量越高，而N3水平的馬鈴薯薯塊產(chǎn)量高于N4水平，說明施氮量越高，馬鈴薯地上部貪青晚熟，氮素營(yíng)養(yǎng)未完全轉(zhuǎn)移至薯塊，影響薯塊的形成和膨大。

鉀素方面（圖3 BDF），地上部鉀素累積量隨生育期的延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì)，均在盛花期達(dá)到最大值，T10處理鉀素累積量為60.53 kg/hm2，高于其他處理1.17～24.78 kg/hm2，此時(shí)養(yǎng)分累積開始由營(yíng)養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移至生殖器官；薯塊鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，至收獲期，T8處理鉀素累積量為125.23 kg/hm2，高于其他處理1.37～59.26 kg/hm2；馬鈴薯鉀素總累積量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，至淀粉積累期達(dá)到最大值，T8處理鉀素累積總量為160.89 kg/hm2，高于其他處理2.36～80.26 kg/hm2，其中T1處理最小，為80.63 kg/hm2；不同施鉀相同施氮水平下，施鉀量越高，馬鈴薯生物量越高，K3水平地上部生物量和薯塊生物量均最高，由于本試驗(yàn)設(shè)置的鉀肥最高水平為K3，并未出現(xiàn)產(chǎn)量降低的現(xiàn)象，考慮在以后的研究中增加高鉀肥梯度。

本研究表明，合理的氮鉀配施，能提高地上部和薯塊對(duì)氮素和鉀素的吸收，不同部位氮鉀累積量的變化趨勢(shì)相似。

2.4 不同氮鉀運(yùn)籌下肥料利用率比較

肥料偏生產(chǎn)力（PEP）指單位投入的肥料所能生產(chǎn)作物的產(chǎn)量，是反映土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的指標(biāo)，在一定程度上反映了生產(chǎn)一定產(chǎn)品需要付出的化肥代價(jià)，對(duì)施肥的宏觀決策有一定的指導(dǎo)意義；農(nóng)學(xué)利用率（AE）指單位施肥量所增加的作物籽粒產(chǎn)量，是評(píng)價(jià)肥料增產(chǎn)效應(yīng)較為準(zhǔn)確的指標(biāo)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)心的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。由表3可知，T4處理氮素偏生產(chǎn)力為252.05 kg/kg，顯著高于其他處理172.63～117.96 kg/kg，其中T10處理最小，為79.42 kg/kg；氮肥農(nóng)學(xué)效率以T8處理最大，為37.23 kg/kg，顯著高于其他處理8.45～14.77 kg/kg，其中T6處理最小，為22.46 kg/kg。鉀素方面，T5處理鉀素偏生產(chǎn)力為191.02 kg/kg，顯著高于其他處理90.45～110.88 kg/kg，其中T7處理最小，為80.14 kg/kg；鉀肥農(nóng)學(xué)效率以T7處理最大，為22.86 kg/kg，分別高于T5和T6處理3.68和8.21 kg/kg，其中T6處理最小，為14.65 kg/kg。

表3 不同氮鉀運(yùn)籌的養(yǎng)分利用率 （kg/kg）

3 討論

3.1 高寒地區(qū)馬鈴薯氮鉀運(yùn)籌的養(yǎng)分效應(yīng)

馬鈴薯是貴州高寒地區(qū)的主要農(nóng)作物，該地區(qū)海拔較高，氣候冷涼，晝夜溫差大，特別適合馬鈴薯生長(zhǎng)，且馬鈴薯種植面積不斷擴(kuò)大。施肥是高寒地區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié)，由于高寒地區(qū)馬鈴薯生育期相對(duì)較長(zhǎng)，且本試驗(yàn)地點(diǎn)位于有效磷含量較高的威寧地區(qū)，因此探討合理的氮鉀肥配施十分必要。氮素和鉀素是作物必需的兩種營(yíng)養(yǎng)元素，科學(xué)合理的氮鉀運(yùn)籌能顯著改善作物的生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量［16-17］，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益，既能維持地力，不會(huì)使土壤養(yǎng)分庫消耗太多導(dǎo)致土壤貧瘠，也不會(huì)因養(yǎng)分?jǐn)y出量較少而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分累積過高［18］，減少環(huán)境影響［19］。而過量的施肥會(huì)抑制作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的增加。本試驗(yàn)條件下，N3P2K2處理馬鈴薯產(chǎn)量為30 145 kg/hm2，高于其他氮鉀運(yùn)籌處理1 294～12 967 kg/hm2，說明合理的氮鉀運(yùn)籌能增加馬鈴薯產(chǎn)量。施氮顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量，且在N3水平時(shí)馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)到最大值30 145 kg/hm2，繼續(xù)增大氮肥施用量達(dá)到N4水平，馬鈴薯貪青晚熟，產(chǎn)量反而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，和前人在本作物和其他作物的研究結(jié)果一致［20-21］；施鉀顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量，且在K3水平時(shí)馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)到最大值28 851 kg/hm2，由于本試驗(yàn)鉀肥處理的最大值為K3水平，故并未出現(xiàn)產(chǎn)量降低的情況，因此需在以后的研究中增加高鉀處理，以明確馬鈴薯產(chǎn)量最高時(shí)的施鉀量。

3.2 干物質(zhì)及養(yǎng)分轉(zhuǎn)移分配

作物的干物質(zhì)累積量是衡量作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況及其內(nèi)部養(yǎng)分代謝強(qiáng)弱的重要生理生化指標(biāo)，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)移分配才能實(shí)現(xiàn)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)［22］，因此，通過采取一定的措施提高薯塊分配轉(zhuǎn)移率是提高馬鈴薯產(chǎn)量的重要途徑。本研究結(jié)果表明，盛花期前馬鈴薯以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，合理的氮鉀運(yùn)籌適宜馬鈴薯地上部生長(zhǎng)，過量或過少施用氮肥、鉀肥就不利于地上部分生長(zhǎng)；而生長(zhǎng)后期，過量的施肥導(dǎo)致馬鈴薯貪青晚熟，降低了光合產(chǎn)物向生殖器官的分配轉(zhuǎn)移率，影響薯塊的形成和膨大，造成N4水平處理的地上部生物量高于N3水平，但薯塊產(chǎn)量和生物量均低于N3水平，不利于高產(chǎn)，與前人研究結(jié)果一致［20］。

氮、磷、鉀是作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的三大營(yíng)養(yǎng)元素，是作物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要組成物質(zhì)，作物產(chǎn)量的形成基于氮磷鉀的累積；合理的氮鉀運(yùn)籌能提高作物氮鉀累積量及其分配系數(shù)。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，馬鈴薯氮鉀累積量變化趨勢(shì)相似，均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，均在淀粉積累期達(dá)到最大值；不同氮鉀施肥量只改變不同生育時(shí)期的氮鉀累積量，并不改變其累積趨勢(shì)。生長(zhǎng)后期，N3K2P2處理的馬鈴薯氮鉀養(yǎng)分累積量始終高于其他氮鉀處理，說明合理的氮鉀運(yùn)籌能促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)，吸收養(yǎng)分，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向生長(zhǎng)器官的轉(zhuǎn)移分配率，有利于高產(chǎn)。

3.3 合理的氮鉀運(yùn)籌提高養(yǎng)分效率

農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力是表達(dá)肥料利用率的常用指標(biāo)，其與產(chǎn)量、施肥量和土壤肥力水平關(guān)系最為密切［23-24］。農(nóng)學(xué)效率是表征肥料增加產(chǎn)量的參數(shù)，可以很好地反映肥料的利用效率，最大限度的利用肥料農(nóng)學(xué)效率是實(shí)現(xiàn)肥料高效利用的一個(gè)重要部分，現(xiàn)代作物生產(chǎn)系統(tǒng)的氮肥農(nóng)學(xué)效率可以達(dá)到20～35 kg/kg［25］，本研究條件下，氮肥的農(nóng)學(xué)效率22.46～37.23 kg/kg，處于相對(duì)較高水平；N3水平的氮肥農(nóng)學(xué)效率顯著高于其他處理，說明在N3水平下單位施氮量產(chǎn)量增加能力高于其他處理；鉀肥農(nóng)學(xué)效率在14.65～22.86 kg/hm2，N2P2K3處理的鉀肥農(nóng)學(xué)效率顯著高于其他處理，說明在K3水平下單位施鉀量產(chǎn)量增加能力高于其他處理。偏生產(chǎn)力表征單位肥料所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，反映了土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量的綜合效應(yīng)，本研究結(jié)果表明，氮肥和鉀肥偏生產(chǎn)力分別在N1和K1水平下最高，分別高于其他處理172.63～ 117.96 kg/kg和90.45～ 110.88 kg/kg。氮素和鉀素的養(yǎng)分利用率略低［26］，可能是由于試驗(yàn)地海拔較高，夏季溫度不高，蒸發(fā)量低，下滲水較為豐富，養(yǎng)分的淋溶強(qiáng)烈導(dǎo)致，而且試驗(yàn)期間雨水過多，試驗(yàn)地漬水抑制馬鈴薯生長(zhǎng)，同時(shí)本試驗(yàn)地的氮素基礎(chǔ)養(yǎng)分略高也是氮素養(yǎng)分效率過低的重要原因。

2015年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《到2020年化肥使用零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》［27］提出化肥‘零增長(zhǎng)’下的養(yǎng)分高效利用的發(fā)展目標(biāo)，減少化肥施用量，提高肥料利用率，因此在以后的研究中應(yīng)重視肥料減施方面的研究，在國家‘兩減’的背景下，如何做到減肥高效成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，單純的施用單質(zhì)肥料很難提高肥料利用率，在施用化肥的情況下，應(yīng)增施如秸稈［28］、生物炭［29］等物料以提高肥料利用率，在以后的研究中應(yīng)重視本方面的研究，同時(shí)注重合理的耕作管理制度。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)利用田間試驗(yàn)探討氮鉀配施對(duì)高寒馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)及利用的影響，為貴州高寒馬鈴薯的科學(xué)推薦施肥提供理論基礎(chǔ)。具體結(jié)果如下：

（1）不同養(yǎng)分處理馬鈴薯產(chǎn)量不同，T8（N3P2K2，N∶P2O5∶K2O=270∶150∶240 kg/hm2）處理馬鈴薯產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益分別為30 145 kg/hm2、33 159.5元/hm2和29 823.5 元/hm2，高于其他處理1 294～12 967 kg/hm2、1 423.3～14 263.2 元 /hm2和 2 068.3～10 927.2 元 /hm2。

（2）不同處理馬鈴薯薯塊生物呈持續(xù)增加的趨勢(shì)，T8處理為最大，總生物量與地上部生物量相似，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在淀粉積累期達(dá)到最大值，T8處理總生物量為6 619 kg/hm2，高于其他處理。

（3）相同處理不同部位馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化不同，相同部位不同處理的馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化相似，相同部位的馬鈴薯氮素和鉀素累積量變化趨勢(shì)相似，其中地上部氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢(shì)，薯塊氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，馬鈴薯氮素和鉀素累積總量與地上部養(yǎng)分累積量相似，呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢(shì)。

（4）不同處理的氮鉀養(yǎng)分利用效率不同，氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率以T4和T8處理最大，鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率以T5和T7處理最大。

綜合產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及養(yǎng)分吸收，T8處理（N3P2K2，N∶P2O5∶K2O=270∶150∶240 kg/hm2）可作為基于本試驗(yàn)條件下較適宜的氮鉀運(yùn)籌，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注重氮鉀合理運(yùn)籌，促進(jìn)高寒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。