不同施肥類型對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量效益的影響

武新娟，金光輝，唐 貴，隋冬華，張靜華，吳雨蹊，宋鵬慧，張 鹍

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄉(xiāng)村振興科技研究所，黑龍江 哈爾濱 152004；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

化肥在促進(jìn)糧食和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的作用，但目前也存在化肥過(guò)量、盲目施用等諸多問(wèn)題，造成了成本增加和環(huán)境污染，因此急需改進(jìn)施肥方式，以提高肥料利用率，減少不合理投入，保障主要農(nóng)產(chǎn)品的安全供給。馬鈴薯施肥技術(shù)原則上主要以農(nóng)家肥為主，化肥為輔，以施基肥為主，追肥為輔[1-3]。目前，生產(chǎn)上馬鈴薯施用的底肥主要有摻混肥和復(fù)合肥，水溶肥作為基施底肥是一種新型技術(shù)方法，是否適合推廣應(yīng)用有待于進(jìn)一步論證[4]。肥料增效劑也是近幾年鋪開(kāi)的肥料新技術(shù)。肥料環(huán)保增效劑具有減量、減次、增效和改善土壤結(jié)構(gòu)的作用，能顯著地促進(jìn)馬鈴薯對(duì)肥料養(yǎng)分的吸收和利用，提高產(chǎn)量，而對(duì)其品質(zhì)沒(méi)有顯著影響。

黑龍江省是有馬鈴薯發(fā)展前景的區(qū)域，適合馬鈴薯種植的土壤較多，且生育期雨量充足，全年日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)，晝夜溫差大，有利于馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)，馬鈴薯的種植發(fā)展有利于地區(qū)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和輪作倒茬。為研究不同類型底肥對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的影響，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，選用馬鈴薯新品種‘墾薯1 號(hào)’為試驗(yàn)材料，研究水溶肥、復(fù)合肥、摻混肥及其與肥料增效劑混施對(duì)馬鈴薯的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試馬鈴薯品種為‘墾薯1號(hào)’，種薯級(jí)別為原種，由黑龍江省二龍山農(nóng)場(chǎng)提供，種薯切成40～50 g的薯塊種植。

試驗(yàn)所用肥料為水溶肥（N∶P∶K=14∶7∶24）、摻混肥（N∶P∶K=10∶15∶20）、復(fù)合肥（N∶P∶K=10∶15∶20）、環(huán)保肥料增效劑。其中水溶肥由黑龍江省光輝科技有限公司生產(chǎn)的顆粒狀大量元素水溶肥，摻混肥由肇東市慶東肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，復(fù)合肥由安徽六國(guó)化工股份有限公司生產(chǎn)，肥料增效劑由黑龍江省八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院馬鈴薯課題組提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018 年4～10 月在黑龍江省榮軍農(nóng)場(chǎng)第二管理區(qū)第三居民組科研2區(qū)進(jìn)行。榮軍農(nóng)場(chǎng)屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候區(qū)，土地以壤土為主，土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為156.00，26.10 和202.00 mg/kg，有效鐵、錳、銅和鋅含量分別為9.50，7.30，1.04和0.80 mg/kg，交換性鈣和鎂含量分別為12.65和2.98 cmol/kg，有機(jī)質(zhì)含量為39.2 g/kg，pH 6.2。

表1 試驗(yàn)處理Table 1 Treatment of test

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3 種不同底肥類型，分別為水溶肥、復(fù)合肥和摻混肥，同時(shí)在總肥量不變的基礎(chǔ)上添加10%劑量的增效劑試驗(yàn)，設(shè)不施肥為對(duì)照，共7個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，合計(jì)21個(gè)小區(qū)，具體見(jiàn)表1。壟寬0.8 m，壟長(zhǎng)5 m，株距0.25 m，每小區(qū)5壟，小區(qū)面積20 m2，設(shè)立保護(hù)頭5 m，步道1.0 m，2018年5月10日按試驗(yàn)設(shè)計(jì)播種，肥料作為底肥一次性施入，試驗(yàn)用水溶肥為新型顆粒狀肥料，所以施肥方法為常規(guī)結(jié)合覆土施入，其他田間管理與大田生產(chǎn)相同。9月10日收獲測(cè)產(chǎn)。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

（1）根長(zhǎng)度：現(xiàn)蕾期測(cè)量植株最長(zhǎng)根的長(zhǎng)度。

（2）根數(shù)：現(xiàn)蕾期挖出植株根系查主根數(shù)。

（3）根鮮重：現(xiàn)蕾期挖出地面以下根系全部，洗凈控水，測(cè)量鮮重。

（4）株高：現(xiàn)蕾期測(cè)量植株地上最高主莖自地面到頂端部分長(zhǎng)度。

（5）莖粗：現(xiàn)蕾期測(cè)量植株地上5～10 cm處的最大直徑。

（6）主莖數(shù)：現(xiàn)蕾期進(jìn)行主莖數(shù)的測(cè)定，主莖為種薯芽眼直接長(zhǎng)出地面的莖。

（7）單株結(jié)薯數(shù)：收獲期測(cè)定單株結(jié)薯個(gè)數(shù)。以上7個(gè)測(cè)定數(shù)值均需要每個(gè)處理隨機(jī)選取20株，取其平均值[5]。

（8）大中薯率：收獲期測(cè)定小區(qū)大中薯和小薯個(gè)數(shù)，計(jì)算大中薯率。其中大中薯標(biāo)準(zhǔn)為薯塊質(zhì)量≥50 g，低于50 g為小薯。

（9）產(chǎn)量：在收獲期進(jìn)行全小區(qū)測(cè)產(chǎn)，計(jì)算667 m2產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2007和DPS 7.05軟件進(jìn)行處理與分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同底肥類型對(duì)根系的影響

馬鈴薯根是吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的主要器官，根系的強(qiáng)弱直接影響著整個(gè)植株的生長(zhǎng)發(fā)育，從而影響地下塊莖。表2是試驗(yàn)中以水溶肥、復(fù)合肥、摻混肥及添加肥料增效劑為底肥的處理對(duì)馬鈴薯植株根系的影響分析，可見(jiàn)增效劑的使用促進(jìn)了根系生長(zhǎng)，3種底肥處理植株的根長(zhǎng)度、根數(shù)和根鮮重表現(xiàn)為添加增效劑處理比單獨(dú)施用處理的數(shù)值高，但除了水溶肥處理的根數(shù)表現(xiàn)為差異顯著外，其余各處理均未達(dá)到差異顯著水平。從表2數(shù)據(jù)中還可以看出，所有施肥處理對(duì)于植株根系有不同程度的促生作用，其根長(zhǎng)度、根數(shù)和根鮮重測(cè)定數(shù)據(jù)均高于對(duì)照處理，且水溶肥添加增效劑處理的3 個(gè)指標(biāo)最高，分別為5.05 cm、13.20 個(gè)和281.44 g，極顯著高于對(duì)照；摻混肥不添加增效劑處理的數(shù)值最低，分別為4.28 cm、10.35 個(gè)和237.25 g，與對(duì)照差異不顯著。

表2 不同底肥類型對(duì)馬鈴薯根系的影響Table 2 Effects of different base fertilizer types on potato roots

2.2 不同底肥類型對(duì)植株的影響

馬鈴薯的株高、莖粗、主莖數(shù)是植株生長(zhǎng)情況的主要表現(xiàn)指標(biāo)。表3 為3 種底肥和添加肥料增效劑處理對(duì)植株株高、莖粗和主莖數(shù)影響的結(jié)果，可見(jiàn)增效劑的使用同樣促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)發(fā)育，添加增效劑與單一施肥處理相比，其株高和莖粗?jǐn)?shù)值較高，主莖數(shù)數(shù)值較低。所有施底肥處理的株高和莖粗都高于對(duì)照，主莖數(shù)低于對(duì)照，說(shuō)明3種肥料對(duì)馬鈴薯植株生長(zhǎng)起到了正向的促進(jìn)作用，其中水溶肥添加增效劑處理的株高最高，為70.29 cm，主莖數(shù)最低，為1.53個(gè)，與對(duì)照相比都達(dá)到極顯著差異水平，而復(fù)合肥添加增效劑處理的莖粗最粗，為12.77 mm，極顯著高于對(duì)照；摻混肥不添加增效劑處理的株高和莖粗?jǐn)?shù)值最低，分別為58.30 cm 和10.80 個(gè)，主莖數(shù)最多，為2.27 個(gè)，均與對(duì)照差異不顯著。

表3 不同底肥類型對(duì)馬鈴薯植株的影響Table 3 Effects of different base fertilizer types on potato plants

表4 不同底肥類型對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響Table 4 Effects of different base fertilizer types on potato yield traits

2.3 不同底肥類型對(duì)產(chǎn)量性狀的影響

馬鈴薯的單株結(jié)薯數(shù)和大中薯率是衡量其商品性和產(chǎn)量的重要指標(biāo)。表4為3種底肥和添加肥料增效劑處理對(duì)單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率和折合產(chǎn)量的影響分析。肥料增效劑對(duì)馬鈴薯的增產(chǎn)效果明顯，除復(fù)合肥處理的單株結(jié)薯數(shù)外，其余處理的單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率和單位面積產(chǎn)量均表現(xiàn)為添加增效劑處理高于單一施肥處理，但差異未達(dá)到顯著水平。且同樣表現(xiàn)為所有施底肥處理的產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)均高于對(duì)照，說(shuō)明產(chǎn)量結(jié)果受底肥影響很大，其中水溶肥添加增效劑處理的單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率和產(chǎn)量測(cè)定都是最高值，分別為12.80 個(gè)、79.67%和2 679 kg/667m2，極顯著高于對(duì)照；摻混肥不添加增效劑處理的數(shù)值最低，分別為9.80 個(gè)、60.33%和2 231 kg/667m2，與對(duì)照相比，單株結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量表現(xiàn)差異顯著，大中薯率表現(xiàn)差異不顯著。

圖1 是試驗(yàn)中水溶肥、復(fù)合肥、摻混肥及添加增效劑處理對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響分析，其中底肥費(fèi)用按肥料購(gòu)入價(jià)格水溶肥5.5元/kg、復(fù)合肥3.0 元/kg、摻混肥2.8元/kg、肥料增效劑5.0元/kg計(jì)算得出，而馬鈴薯塊莖按均價(jià)1.0元/kg計(jì)算，得出所有處理總收益排序?yàn)門(mén)1+＞T1＞T2+＞T3+＞T2＞T3＞CK，但扣除底肥和其他管理費(fèi)用后，其經(jīng)濟(jì)效益排序則為T(mén)1+＞T2+＞T3+＞T1＞T2＞T3＞CK，經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)1 000元/667m2的處理有4個(gè)，分別為水溶肥添加增效劑、復(fù)合肥添加增效劑、摻混肥添加增效劑和水溶肥單一施用處理，而復(fù)合肥和摻混肥單一施用處理的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低，但也高于對(duì)照的745元/667m2。

3 討 論

馬鈴薯在各個(gè)生長(zhǎng)階段，均需要不同量不同類的養(yǎng)分供應(yīng)，施肥是滿足馬鈴薯植株生長(zhǎng)需求的有效手段。在施肥對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)方面的影響研究，已經(jīng)有試驗(yàn)證實(shí)其正向的促進(jìn)作用[6-11]。試驗(yàn)通過(guò)基施3 種不同類型肥料與空白對(duì)照相比較，得出結(jié)論：水溶肥、復(fù)合肥和摻混肥基施50 kg/667m2，馬鈴薯植株的根長(zhǎng)度、根數(shù)、根鮮重、株高、莖粗、主莖數(shù)以及單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率和小區(qū)產(chǎn)量的表現(xiàn)均好于對(duì)照。

而對(duì)于肥料增效劑在馬鈴薯生產(chǎn)中的添加及使用也早已有研究者開(kāi)始關(guān)注，如管青霞等[12]研究化肥增效劑在一草三膜覆蓋馬鈴薯上的應(yīng)用，結(jié)果表明，常規(guī)施肥總量減少5%以內(nèi)時(shí)，配合施用化肥增效劑150 kg/hm2，對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量有明顯提高。葉巍等[13]研究了肥料增效劑在秋馬鈴薯上的應(yīng)用，結(jié)果表明，沖施肥料增效劑的數(shù)量多少與馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率的高低成正比。周小麗等[14]研究春季馬鈴薯應(yīng)用增效復(fù)合肥效果，表明施增效復(fù)合肥有明顯的節(jié)肥增產(chǎn)效果。張智芳和楊海鷹[15]的研究也認(rèn)為噴施增效劑可以提高馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯率，但對(duì)馬鈴薯塊莖淀粉含量沒(méi)有明顯影響。本研究通過(guò)3種不同底肥添加10%增效劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，得出結(jié)論：3種肥料均在添加增效劑后加強(qiáng)了肥效，促進(jìn)馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成，除復(fù)合肥處理的單株結(jié)薯數(shù)外，其余測(cè)定指標(biāo)的數(shù)值均表現(xiàn)為添加增效劑的處理高于未添加處理（主莖數(shù)的數(shù)值為低于），所以再一次驗(yàn)證了肥料增效劑的少量即可達(dá)到高效的結(jié)論。

經(jīng)濟(jì)效益是推動(dòng)馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展的又一重要因素。社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高都離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)民種植馬鈴薯首要關(guān)注點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)效益，施肥可以使得馬鈴薯產(chǎn)量增加，但是施肥量、施肥方式和種類，均直接通過(guò)產(chǎn)量和成本投入影響著經(jīng)濟(jì)效益[16-18]。試驗(yàn)中不同底肥處理的馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益差異也很明顯，因?yàn)榉柿戏N類的價(jià)格不同，直接影響了經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)1 000元/667m2的4個(gè)處理依次為：水溶肥添加增效劑、復(fù)合肥添加增效劑、摻混肥添加增效劑和水溶肥單一施用處理。

另外，無(wú)論是哪種底肥類型，其肥效是有一定時(shí)間范圍的，尤其是水溶肥，肥效相對(duì)短，所以底肥施肥量在一定范圍內(nèi)對(duì)馬鈴薯前期植株生長(zhǎng)影響較大，待至塊莖膨大期，底肥量對(duì)其影響變小，認(rèn)為追肥成為主要影響因素，本試驗(yàn)并沒(méi)有研究追肥因素的影響，有待于繼續(xù)深入研究。