山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)氮肥利用率比較分析

陳廣俠　孔金花　劉芳　董道峰　楊煜　楊元軍　郭曉　楊曉慧

摘要：通過調(diào)查山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)肥料施用狀況，分析不同地區(qū)的氮肥偏生產(chǎn)力，為馬鈴薯高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)以及合理施肥提供參考。分析結(jié)果表明，不同地區(qū)馬鈴薯氮肥偏生產(chǎn)力差異較大，從高到低分別是膠州164.25 kg/kg、安丘146.93 kg/kg、平度129.87 kg/kg、肥城119.50 kg/kg、滕州100.13 kg/kg。根據(jù)國家雙減目標(biāo)，針對山東省實(shí)際情況，提出多施有機(jī)肥、增加追肥次數(shù)、減少氮肥施用量等措施，提高氮肥偏生產(chǎn)力。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;主產(chǎn)區(qū);氮肥利用率;氮肥偏生產(chǎn)力

中圖分類號(hào)：S532（252）文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2020）05-0088-04

Abstract By investigating the fertilization status in main potato producing areas in Shandong Province， the partial productivity of nitrogen in different areas was analyzed to provide references for high-yielding， high-quality and high-benefit production and reasonable fertilization. The results showed that the partial productivity of nitrogen was different in different areas， which were 164.25， 146.93， 129.87， 119.50 and 100.13 kg/kg for potato in Jiaozhou， Anqiu， Pingdu， Feicheng and Tengzhou， respectively. According to the national double reduction target and the actual situation of Shandong Province， the measures such as more application of organic fertilizer， more times of topdressing fertilizer and less rate of nitrogen fertilizer were put forward to improve the partial productivity of nitrogen fertilizer.

Keywords Potato;Main producing area;Nitrogen use efficiency;Partial productivity of nitrogen

馬鈴薯具有豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱等特點(diǎn)，因此在全國各地均有種植。山東省作為我國馬鈴薯的生產(chǎn)大省，播種面積在18×104 hm2左右，占全國總面積的3.5%，平均單產(chǎn)37 500 kg/hm2，總產(chǎn)超過700×104 t，占全國總產(chǎn)的9.5%，每公頃產(chǎn)值高達(dá)75 000元 [1]。但山東省馬鈴薯高產(chǎn)出是建立在高投入基礎(chǔ)上的，由于氮肥對馬鈴薯產(chǎn)量起決定作用[2]，氮素作為馬鈴薯最終產(chǎn)量的貢獻(xiàn)為40%～50%[3]。長期過量施用氮肥易造成土壤板結(jié)、環(huán)境污染，產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)下降等，因此，馬鈴薯氮肥施用受到全球廣泛關(guān)注[4-6]，氮肥利用率一般隨施氮量的增加而降低。聶向榮[7]研究表明，隨施氮量的增加，馬鈴薯產(chǎn)量呈增加趨勢，當(dāng)施氮量達(dá)到240 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最大，超過此用量后，產(chǎn)量隨施氮量增加變化很小，甚至不發(fā)生變化。于靜等[8]調(diào)查研究表明，氮肥施用量較高的區(qū)域往往氮肥偏生產(chǎn)力相對較低。雖然可以通過少施氮肥來提高氮肥利用率，但是這樣并不能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，因此，只能通過保持較高產(chǎn)量水平下的合理施肥來提高氮肥利用率[9]。本研究調(diào)查了山東省5個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)氮肥利用現(xiàn)狀，分析了不同地區(qū)的氮肥偏生產(chǎn)力，以期為馬鈴薯高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)以及合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

2018年對山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了隨機(jī)調(diào)查，包括安丘、肥城、膠州、平度、滕州5個(gè)主產(chǎn)區(qū)。調(diào)查對象為合作社和農(nóng)戶，收回有效調(diào)查問卷51份。

調(diào)查內(nèi)容：馬鈴薯產(chǎn)量、肥料投入量（以N、P2O5、K2O計(jì)），肥料包括有機(jī)肥、復(fù)合肥、水溶肥等。

1.2 分析計(jì)算方法

國際農(nóng)學(xué)界通用的氮肥偏生產(chǎn)力是指單位投入的肥料氮所能產(chǎn)出的作物產(chǎn)量即PFPN=Y/F，Y為施肥后所獲得的作物產(chǎn)量，F(xiàn)為化肥投入量;偏生產(chǎn)力的獲得無需空白對照及養(yǎng)分吸收量的測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯化肥施用現(xiàn)狀分析

從表1可以看出，山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)666.7m2（以下面積均同）化肥平均投入量N 26.02 kg，P2O5 17.48 kg，K2O 31.80 kg，化肥總投入量75.30 kg，其中膠州產(chǎn)區(qū)化肥施用量最少，平均61.32 kg，安丘、肥城、平度都超過70 kg，是肥料投入較大的地區(qū)，肥料投入量最大的是滕州，超過85 kg。各產(chǎn)區(qū)肥料投入占比N為33.19%～35.68%，P2O5 17.42%～30.04%，K2O 36.07%～46.90%。

2.2 山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)有機(jī)肥占比以及基肥、追肥施用情況

從表2可以看出，5個(gè)主產(chǎn)區(qū)膠州、平度、肥城施用有機(jī)肥量占總施肥量超過21%，滕州超過34%，最多的是安丘，超過40%;5個(gè)主產(chǎn)區(qū)以平度基肥占比最少，為78.37%，其次是肥城、膠州，基肥占比超過85%，安丘、滕州最多，超過90%。從追肥次數(shù)上看，5個(gè)主產(chǎn)區(qū)追肥次數(shù)都在0～3次，由此可以看出，山東省馬鈴薯種植過程中，肥料的施用多以復(fù)合肥為主，有機(jī)肥用量偏少;施用方法多以基肥為主，追肥量和追肥次數(shù)都較少。

2.3 馬鈴薯氮肥偏生產(chǎn)力分析

通過計(jì)算得出5個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)氮肥偏生產(chǎn)力（圖1），不同產(chǎn)區(qū)氮肥偏生產(chǎn)力存在較大差異，由高到低依次為膠州>安丘>平度>肥城>滕州。 膠州氮肥偏生產(chǎn)力最高，為164.25 kg/kg，是滕州的1.64倍。

將氮肥偏生產(chǎn)力分為4個(gè)等級(jí)，可以了解山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)PFPN樣本分布情況，由圖2a可知，有64%調(diào)查對象的PEPN<150 kg/kg，24%農(nóng)戶田塊在150～200 kg/kg之間，只有12%在200～250 kg/kg之間。

根據(jù)國家雙減目標(biāo)，在產(chǎn)量不變的情況下，氮肥減少17%后，山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)氮肥偏生產(chǎn)力構(gòu)成中200～250 kg/kg的農(nóng)戶由12%提高到29%，提高了17個(gè)百分點(diǎn);150～200 kg/kg的增加了5個(gè)百分點(diǎn);100～150 kg/kg的降低了11個(gè)百分點(diǎn);50～100 kg/kg的降低了11個(gè)百分點(diǎn)。

2.4 氮肥用量對氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）的影響

由圖3看出，氮肥施用量與氮肥偏生產(chǎn)力之間呈冪函數(shù)關(guān)系，施氮量較低時(shí)，極少農(nóng)戶的氮肥偏生產(chǎn)力較高，隨著施氮量的增加，大多數(shù)農(nóng)戶的氮肥偏生產(chǎn)力在相對較低的水平上，因此，施氮量過高是氮肥偏生產(chǎn)力較低的重要因素。

2.5 馬鈴薯產(chǎn)量對氮肥偏生產(chǎn)力的影響

由圖4可知，馬鈴薯666.7m2產(chǎn)量在3 000～4 000 kg時(shí)，調(diào)查樣本間變異系數(shù)較大，氮肥偏生產(chǎn)力較高的農(nóng)戶是較低農(nóng)戶的2倍左右。在一定范圍內(nèi)，隨著馬鈴薯產(chǎn)量的提高， 氮肥偏生產(chǎn)力也隨之增大。

3 討論與結(jié)論

肥料利用率是指導(dǎo)施肥和評(píng)價(jià)施肥效果的重要指標(biāo)之一。目前山東省肥料利用率普遍不高，尤其是氮肥利用率，原因主要是施肥過量，施肥方法不合理，NPK比例失調(diào)等，造成了生產(chǎn)成本高、品質(zhì)下降、環(huán)境污染嚴(yán)重。陳瑞英[10]研究認(rèn)為，馬鈴薯塊莖中淀粉含量隨施氮量增加而降低;高亞軍等[11]研究認(rèn)為，施氮是土壤中硝態(tài)氮積累的主要原因。

近些年山東省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量高，生長期短，經(jīng)濟(jì)效益好，農(nóng)民為了追求高產(chǎn)，大量增施化肥，造成氮肥利用率低。本調(diào)查結(jié)果表明，氮肥的偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加呈降低趨勢，這與前人的研究結(jié)果一致[12-14]。韋劍峰等[15]對廣西冬閑田馬鈴薯研究表明，氮肥55%基施+30%齊苗期追施+15%現(xiàn)蕾期追施效果最好。而山東省的肥料施用基本上以基施為主，占到總施肥量的78%～93%，因此科學(xué)合理的施肥是提高馬鈴薯品質(zhì)以及氮肥利用率的主要措施。

根據(jù)山東省馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀，建議采取以下施肥措施：第一，根據(jù)不同地塊、不同前茬作物進(jìn)行配方施肥，確保NPK比例均衡;第二，減少基肥量，增加追肥次數(shù)和追肥量，滿足不同生育期對養(yǎng)分的需求;第三，采用有機(jī)肥替代部分化肥，改良土壤理化性狀，提高肥料利用率。

參 考 文 獻(xiàn)：

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