化肥與農(nóng)藥減施替代集成技術(shù)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

劉志都 嚴(yán)國(guó)富 僧珊珊 湯 潔

摘要? ? 針對(duì)馬鈴薯種植范圍廣、肥藥使用量較大的特點(diǎn)，雷力公司應(yīng)用海藻有機(jī)肥、微生物菌劑、褐藻雙寡糖和殼寡糖等產(chǎn)品組成雷力馬鈴薯肥藥減施替代集成技術(shù)，開展馬鈴薯化學(xué)肥料替代及減施技術(shù)小區(qū)試驗(yàn)，研究肥藥減施替代集成技術(shù)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)用肥用藥對(duì)照相比，在施肥量相同、農(nóng)藥施用量減少30%的條件下，采用雷力集成技術(shù)種植的馬鈴薯植株染病率降低3.86個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量增加3.96%;在施肥量降低17%、農(nóng)藥施用量減少30%的條件下，采用雷力集成技術(shù)種植的馬鈴薯植株染病率降低15.30個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量增加3.12%。

關(guān)鍵詞? ? 馬鈴薯;肥藥雙減;生長(zhǎng)動(dòng)態(tài);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)? ? S532? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）11-0050-02? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Effect? of? Chemical? Fertilizer? Reduction? and? Pesticide? Substitute? Integrated? Technology? on? Potato? Growth? and? Yield

LIU Zhi-du? ? YAN Guo-fu *? ? SENG Shan-shan? ? TANG Jie

（Beijing Leili Marine Bioindustry New Industry Co.，Ltd.，Beijing 100081）

Abstract? ? In view of the wide planting range of potato and the large amount of fertilizer used，Leili company applied seaweed organic fertilizer，microbial inoculum，alga disaccharide oligosaccharide and chitooligosaccharide to constitute the Leili potato fertilizer and pesticide reduction substitute integrated technology.A plot experiment was conducted to study the effect of Leili potato fertilizer and pesticide reduction substitute integrated technology on the growth and yield of potato.The results showed that，compared with the conventional application of fertilizer and pesticide，under the condition of the same fertilizer application rate and the reduction of pesticide application rate by 30%，the infection rate of plants in the plot under Leili integrated technology decreased by 3.86 percentage points，and the yield increased by 3.96% .Under the conditions of 17% reduction of fertilizer application and 30% reduction of pesticide application，the infection rate of the plot plants under Leili integrated technology decreased by 15.30 percentage points，and the yield increased by 3.12%.

Key words? ? potato;double reduction of fertilizer and pesticide;growth dynamic;yield

馬鈴薯不僅是糧食作物，還是重要的經(jīng)濟(jì)作物以及未來發(fā)展的能源作物，在全世界所有的糧食作物中，馬鈴薯的產(chǎn)量排名第4位，僅次于玉米、水稻和小麥。中國(guó)是世界上最大的馬鈴薯種植和生產(chǎn)國(guó)家，種植面積和產(chǎn)量均居世界首位[1]。因此，深入研究馬鈴薯的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及其產(chǎn)量與品質(zhì)至關(guān)重要。影響作物生長(zhǎng)的因素很多，包括光、溫、水、肥等環(huán)境因素，也包括種子質(zhì)量好壞的種子遺傳因素，同時(shí)也包括不同的栽培措施因素。研究不同栽培措施對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，有利于提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。

化肥的施用一方面促進(jìn)了農(nóng)作物的生長(zhǎng)，另一方面其不合理施用又對(duì)農(nóng)作物及環(huán)境造成了威脅[2]。馬鈴薯種植戶技術(shù)水平良莠不齊，大部分農(nóng)戶在生產(chǎn)中盲目或憑經(jīng)驗(yàn)施肥，存在化肥施用過量、養(yǎng)分比例不合理、施用未腐熟有機(jī)肥以及重化肥輕有機(jī)肥等問題，造成馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)下降、土壤養(yǎng)分差、肥料利用率低、病蟲害加重等問題。因此，科學(xué)合理施肥對(duì)馬鈴薯品質(zhì)及當(dāng)?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有很重要的意義。

農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)文明發(fā)展與科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的產(chǎn)物，農(nóng)藥在保障糧食安全、防控自然與生物災(zāi)害和提高勞動(dòng)效率等方面發(fā)揮了巨大作用[3]。同時(shí)農(nóng)藥也是一把雙刃劍，如果不加以科學(xué)合理的使用也會(huì)對(duì)自然環(huán)境、人體健康以及生態(tài)平衡造成較大的危害[4]。合理使用農(nóng)藥對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高糧食產(chǎn)量具有重要作用，但過多或?yàn)E用農(nóng)藥不僅增加生產(chǎn)成本，還將嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和食品安全[5]。在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)民由于不能正確識(shí)別病害癥狀和害蟲形態(tài)，缺乏對(duì)農(nóng)藥性能、防治對(duì)象、防治范圍、持效期等的了解，加之市場(chǎng)上農(nóng)藥名稱五花八門、一藥多名，嚴(yán)重干擾了農(nóng)民正確使用農(nóng)藥[6]。因此，科學(xué)合理地使用農(nóng)藥不僅能降低農(nóng)民投入成本，還可以使農(nóng)作物更加安全、無農(nóng)藥殘留。

2019年北京雷力集團(tuán)馬鈴薯雙減項(xiàng)目組結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際，對(duì)馬鈴薯開展了采取不同處理方式的比較試驗(yàn)，研究化肥減施17%、農(nóng)藥減施30%的種植方式對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響，以期篩選出最佳的種植方式，不但為馬鈴薯在冀西北壩上高原地區(qū)的推廣提供科學(xué)的理論依據(jù)，而且對(duì)于改善冀西北壩上貧困落后地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年在內(nèi)蒙古寶昌鎮(zhèn)前大梁村進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于錫林郭勒盟寶昌鎮(zhèn)，海拔1 300～1 800 m，屬中溫帶亞干旱大陸性氣候，年平均氣溫1.6 ℃，降水量不足400 mm，無霜期110 d左右。供試土壤0～20 cm土層的理化性狀：土壤類型為栗鈣土，質(zhì)地為砂壤，有機(jī)質(zhì)1.33 g/kg，全氮含量1.2 g/kg，全磷含量0.052 g/kg，pH值7.8。

1.2? ? 試驗(yàn)材料

供試作物為馬鈴薯，品種為‘7-8。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，分別為常規(guī)肥料復(fù)合肥（15-15-15）1 800 kg/hm2，常規(guī)用藥（CK）;常規(guī)肥料復(fù)合肥（15-15-15）1 800 kg/hm2+海藻有機(jī)肥375 kg/hm2+微生物菌劑（枯草芽孢桿菌30 kg/hm2+木霉菌15 kg/hm2），常規(guī)用藥量的70%+殼寡糖600 mL/hm2或雙寡糖600 mL/hm2（T1）;常規(guī)肥料1 494 kg/hm2+海藻有機(jī)肥375 kg/hm2+微生物菌劑（枯草芽孢桿菌30 kg/hm2+木霉菌15 kg/hm2），常規(guī)用藥量的70%+殼寡糖600 mL/hm2或雙寡糖600 mL/hm2（T2）。共葉面噴藥4次，殼寡糖與雙寡糖交替使用。3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，小區(qū)間按照隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積60 m2。每小區(qū)間隔2 m。示范面積不少于660 m2。所有小區(qū)的栽培條件（土壤類型、施肥、播栽期、生育階段、株行距）均勻一致。

1.4? ? 測(cè)定項(xiàng)目及方法

根長(zhǎng)：用直尺測(cè)量地上根基部到根尖的距離。芽長(zhǎng)：用游標(biāo)卡尺測(cè)量芽基部到芽尖的距離。株高：用直尺測(cè)量地上莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的距離。莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株莖粗。葉綠素含量：用葉綠素速測(cè)儀測(cè)量葉片中葉綠素的含量。葉斑病調(diào)查：調(diào)查每個(gè)小區(qū)的葉片總數(shù)及發(fā)病葉片數(shù)，計(jì)算病葉率。塊莖產(chǎn)量：對(duì)每個(gè)小區(qū)的馬鈴薯總重量進(jìn)行稱量。塊莖指標(biāo)：對(duì)各小區(qū)馬鈴薯薯塊淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、VC含量進(jìn)行檢測(cè)。

1.5? ? 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同處理對(duì)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響

由表1可知，與CK相比，海藻有機(jī)肥對(duì)薯塊出芽、根系生長(zhǎng)、地上部分生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用。其中，處理T2馬鈴薯指標(biāo)芽長(zhǎng)、芽直徑、根長(zhǎng)、莖粗、葉綠素含量增長(zhǎng)率均最高，分別為11.71%、14.56%、27.95%、4.40%和6.80%，株高降低了5.12%。該集成技術(shù)在一定程度上增加了植株莖桿粗壯程度，降低了植株高度，控制了植株旺長(zhǎng)。

2.2? ? 不同處理對(duì)馬鈴薯田間葉片染病率的影響

雙寡糖與殼寡糖可通過增強(qiáng)植株自身免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，增強(qiáng)植株抗病性，對(duì)降低植株染病率有很好的功效。由表2可知，與CK相比，處理T2的馬鈴薯染病率降低了15.30個(gè)百分點(diǎn)。

2.3? ? 不同處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量等指標(biāo)的影響

馬鈴薯收獲期進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。由表3可知，處理T1的馬鈴薯產(chǎn)量（65 146.20 kg/hm2）、商品率（95.66%）和商品薯重（62 318.85 kg/hm2）最高，分別較CK增加3.96%、6.24個(gè)百分點(diǎn)和11.22%。

2.4? ? 不同處理對(duì)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

雷力肥藥雙減替代集成技術(shù)對(duì)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響見表4。結(jié)果表明，與CK相比，使用雷力集成技術(shù)種植的馬鈴薯的VC、淀粉和蛋白質(zhì)含量均有所增加，以處理T2增幅最大，分別較CK增加55.84%、3.96%和12.20%。

3? ? 結(jié)論與討論

雷力肥藥減施替代集成技術(shù)即在減少化肥用量17%、化學(xué)農(nóng)藥用量30%的條件下，施用海藻有機(jī)肥、微生物菌劑等產(chǎn)品，同時(shí)葉面噴施褐藻雙寡糖和殼寡糖。采用該技術(shù)種植的馬鈴薯植株莖桿粗壯不旺長(zhǎng)，植株莖粗增加4.40%，植株高度降低5.12%;提高植株自身免疫抗性的同時(shí)也提高了農(nóng)藥利用率，植株染病率降低15.30個(gè)百分點(diǎn);馬鈴薯產(chǎn)量增加3.12%、VC含量增加55.84%、淀粉含量增加3.96%、蛋白質(zhì)含量增加12.20%。表明雷力肥藥減施替代集成技術(shù)對(duì)促進(jìn)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、提高植株抗病性及馬鈴薯產(chǎn)量與品質(zhì)均有很好的效果，即促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)、提高莖桿粗壯程度、提高馬鈴薯產(chǎn)量與品質(zhì)，達(dá)到肥藥雙減、提高肥效與藥效、提升產(chǎn)量的目標(biāo)。

肥料，特別是氮、磷、鉀肥在馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育過程中起著重要作用，是影響馬鈴薯產(chǎn)量的重要因素之一[7]。但是持續(xù)超量地施用化肥，導(dǎo)致肥料利用率低，大量養(yǎng)分元素流失進(jìn)入環(huán)境，造成生態(tài)環(huán)境污染[8]。試驗(yàn)中所用海藻有機(jī)肥中含北京雷力公司專利成分，該成分可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，改善土層結(jié)構(gòu)，促進(jìn)薯塊出芽及植株根系的生長(zhǎng);改善土壤保水保肥性能，有效減少肥料的轉(zhuǎn)化和流失，從而提高肥料利用率，降低化學(xué)肥料用量，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。在植株生長(zhǎng)過程中沖施微生物菌劑，可降低土壤中有害菌群的生長(zhǎng)，減少病原菌數(shù)量，降低植株病害發(fā)生幾率，同時(shí)葉面噴施殼聚糖與甲殼素可提高植株抗性，提高植株光合作用，使植株健壯，發(fā)病率降低。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用雷力集成技術(shù)種植馬鈴薯，在減少農(nóng)藥施用量30%、肥料施用量 17%的情況下，病害發(fā)生率降低15.30個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量增加3.12%。同時(shí)，該集成技術(shù)在一定程度提高了馬鈴薯的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，增加馬鈴薯中蛋白質(zhì)和VC含量。因此，該項(xiàng)集成技術(shù)能夠有效提高肥料利用率和馬鈴薯產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯肥藥減施增效和產(chǎn)量提高的目標(biāo)。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目? ?國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“馬鈴薯化肥農(nóng)藥減施技術(shù)集成研究與示范（2018YFD0200800）”。

通信作者

收稿日期? ?2020-03-06