廣東冬作馬鈴薯有機(jī)肥施用技術(shù)研究

黃美華 鐘春燕 孟醒 王茂輝 聶金泉 曹先維 張新明

摘要?探究廣東省肇慶地區(qū)單施有機(jī)肥、有機(jī)肥與芭田復(fù)合肥混施及常規(guī)施肥對(duì)冬作馬鈴薯產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、氮磷鉀含量及品質(zhì)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，單施有機(jī)肥處理干物質(zhì)與淀粉含量較高，有機(jī)肥與化肥混施處理粗蛋白與VC含量較高。單施有機(jī)肥的條件下，隨著有機(jī)肥施用量的增加，產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、干物質(zhì)含量及淀粉含量先增后降。常規(guī)施肥塊莖氮含量較高，磷鉀含量較低。有機(jī)肥與芭田復(fù)合肥混施處理產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益最高，塊莖氮磷鉀含量較高，故推薦肇慶地區(qū)冬作馬鈴薯較適合的肥料種類及用量是有機(jī)肥9 000 kg/hm2，芭田肥料1 500 kg/hm2。

關(guān)鍵詞?冬作馬鈴薯;有機(jī)肥;常規(guī)施肥;混施;肇慶

中圖分類號(hào)?S532?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A?文章編號(hào)?0517-6611（2021）09-0159-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.042

Abstract?To discuss the effects of single application of organic fertilizer， mixed application of organic fertilizer and Batian complex fertilizer and conventional fertilization on the yield， economic benefit， N， P and K content and quality indicators for winter-planting potato in Zhaoqing of Guangdong Province. The results showed that the content of dry matter and starch was higher in the single application of organic fertilizer， and the content of crude protein and VC was higher in the mixed application of organic fertilizer and complex fertilizer. Under the condition of single application of organic fertilizer， the yield， economic benefit， dry matter content and starch content increased first and then decreased， whereas the organic fertilizer application rate increased.The potato tubers had higher N content and lower P and K content for conventional fertilization. The mixed application of organic fertilizer and Batian complex fertilizer had the highest yield and economic benefit，the yield and economic benefit was the highest for the mixed application of organic fertilizer and Batian complex fertilizer， and the N， P and K content of potato tuber was higher.Therefore， it was recommended that the suitable types and dosage of fertilizer for winter-planting potato in Zhaoqing： organic fertilizer 9 000 kg/hm2， Batian complex fertilizer 1 500 kg/hm2.

Key words?Winter-planting potato;Organic fertilizer;Conventional fertilization;Mixture of organic fertilizer and compound fertilizer;Zhaoqing

肥料是作物的“糧食”，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可代替的作用。由于化肥具有施用方便、肥效快、增產(chǎn)效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，在所有肥料中占有至關(guān)重要的地位。我國是最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國，約占世界化肥消費(fèi)總量的34%[1]。近年來，過量施用化肥的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，且偏施氮肥，利用率低。隨著我國集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在馬鈴薯生產(chǎn)過程中存在化肥過量使用、有機(jī)肥使用比例過低等現(xiàn)象[2]，導(dǎo)致土壤板結(jié)，礦物質(zhì)營養(yǎng)比例失衡，嚴(yán)重影響根系活性，削弱農(nóng)作物抗病蟲害的能力。馬鈴薯南方冬作區(qū)主要采用稻-稻-薯一年三熟種植模式，農(nóng)田利用強(qiáng)度高，要更加注重土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)。

有機(jī)肥屬于純天然的生態(tài)肥料，含有植物所需的各種營養(yǎng)元素，且有機(jī)質(zhì)含量較高，有機(jī)質(zhì)中的氨基酸、酰胺和核酸可以直接被植物吸收，糖類和脂肪是土壤微生物生命活動(dòng)的能源，而且有機(jī)質(zhì)在礦質(zhì)化過程中，生成的有機(jī)酸可以使土壤中的無效養(yǎng)分有效化，從而培肥土壤[3]。 研究表明，有機(jī)肥還可改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[4-5]，降低土壤重金屬活性[6-7]，改善土壤環(huán)境。研究表明，施用有機(jī)肥或有機(jī)肥與化肥配施，不僅可以改善土壤生態(tài)系統(tǒng)，還可提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)[8-11]，故研究馬鈴薯有機(jī)肥的適宜用量及與化肥配施比例，對(duì)提高馬鈴薯品質(zhì)以及改善土壤性質(zhì)，具有非常重要的意義。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

于2018年11月至2019年3月在肇慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基地內(nèi)進(jìn)行。氣候類型為南亞熱帶季風(fēng)氣候，前作為水稻，質(zhì)地為重壤土，土壤pH 5.84，有機(jī)質(zhì)29.4 g/kg、堿解氮73.9 mg/kg、有效磷118.8 mg/kg、速效鉀118.9 mg/kg。

1.2?試驗(yàn)材料

供試種薯：費(fèi)烏瑞它合格脫毒種薯;肥料：過磷酸鈣（P2O5，12.0%）、尿素（N，46%）、硫酸鉀（K2O，50.0%）、精制有機(jī)肥（雞糞，氮磷鉀含量：1.26%、1.49%、1.26%）、芭田復(fù)合肥（氮磷鉀含量：15-6-21）。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)6個(gè)處理，分別是3個(gè)純有機(jī)肥處理，施用梯度是4 500、9 000、13 500 kg/hm2;1個(gè)有機(jī)肥和芭田肥料混施處理，有機(jī)肥9 000 kg/hm2，芭田肥料1 500 kg/hm2;1個(gè)當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量處理;1個(gè)空白對(duì)照。各處理肥料用量見表1。

設(shè)3次重復(fù)，重復(fù)間的處理均隨機(jī)排列，肥料全部作基肥一次性施入，實(shí)行黑膜覆蓋高壟雙行栽培技術(shù)。共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積19.8 m2（1.1 m×6.0 m×3），株距30 cm。

1.4?測(cè)定項(xiàng)目與方法

收獲時(shí)對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行分級(jí)，共分2個(gè)等級(jí)：商品薯和次品薯。商品薯的標(biāo)準(zhǔn)：單個(gè)薯大于或等于75 g，無畸形、無病、無蟲蛀、無裂口等;次品薯的標(biāo)準(zhǔn)：單個(gè)薯小于75 g、裂薯和畸形薯。收獲時(shí)采集有代表性的塊莖作為樣品，150 ℃烘30 min殺青，75 ℃烘至恒重，測(cè)干重，粉碎，放置于密封袋保存供分析測(cè)定。取0.200 g樣品進(jìn)行濃H2SO4-H2O2消煮，將消煮液保存至樣品瓶中待測(cè)氮磷鉀。氮采用濃H2SO4-H2O2消化-奈氏比色法測(cè)定;磷采用濃H2SO4-H2O2消化-鉬銻抗比色法測(cè)定;鉀采用濃H2SO4-H2O2消化-火焰光度法測(cè)定;淀粉含量采用乙醇提取葡萄糖測(cè)定法;VC采用 2，6- 二氯酚靛酚滴定法測(cè)定;土壤理化性質(zhì)采用常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定。具體分析方法參照《土壤農(nóng)化分析》[12]和《馬鈴薯試驗(yàn)研究方法》[13]。

1.5?數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010 和 SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益

由表2可知，各處理總產(chǎn)及商品薯產(chǎn)量表現(xiàn)為有機(jī)肥+芭田>常規(guī)施肥>有機(jī)肥2>有機(jī)肥1>有機(jī)肥3>CK，但有機(jī)肥+芭田處理、常規(guī)施肥處理及有機(jī)肥2處理間無顯著差異。在單施有機(jī)肥的前提下，隨著有機(jī)肥施用量的增加，商品薯產(chǎn)量、總產(chǎn)及商品薯率先增加再降低，且有機(jī)肥2處理商品薯產(chǎn)量及總產(chǎn)顯著高于有機(jī)肥3處理。CK處理產(chǎn)量最低，與其余處理差異顯著。除CK處理商品薯率低于90%外，其余處理均達(dá)90%以上，最高為有機(jī)肥2處理，達(dá)93.7%。

由表3可知，有機(jī)肥+芭田處理總產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益最高，分別是47 871、29 121元/ hm2。常規(guī)施肥總產(chǎn)值較高，但成本達(dá)24 143元/ hm2，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益比有機(jī)肥1及有機(jī)肥2處理低。有機(jī)肥3處理的經(jīng)濟(jì)效益最低。在純有機(jī)肥處理的前提下，隨著有機(jī)肥施用量的增加，總產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益先增加后降低，其中有機(jī)肥處理2總產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益顯著高于有機(jī)肥處理3。由此可知，肇慶地區(qū)冬種馬鈴薯較適合的肥料種類及用量為商品有機(jī)肥9 000 kg/hm2，芭田肥料1 500 kg/hm2。

2.2?塊莖氮磷鉀含量

由表4可知，有機(jī)肥+芭田處理和常規(guī)施肥處理氮含量均較高，與純有機(jī)肥處理及CK處理呈顯著差異，故施用化肥可顯著提高塊莖氮含量。有機(jī)肥+芭田處理磷鉀含量與純有機(jī)肥處理及CK處理無顯著差異。常規(guī)施肥處理磷鉀含量顯著低于其余處理，常規(guī)施肥不利于塊莖磷鉀含量的積累。有機(jī)肥1、有機(jī)肥2及有機(jī)肥3處理的氮磷鉀含量均無顯著差異，故單施有機(jī)肥的條件下，有機(jī)肥的施用量對(duì)塊莖氮磷鉀含量的影響較小。

2.3?收獲塊莖品質(zhì)指標(biāo)

由表5可知，有機(jī)肥2處理干物質(zhì)含量及淀粉含量最高，其次是有機(jī)肥3處理，2個(gè)處理間無顯著差異，但有機(jī)肥2處理與其余處理均差異顯著。有機(jī)肥+芭田處理粗蛋白含量最高，其次是常規(guī)施肥處理，2個(gè)處理無顯著差異，但有機(jī)肥+芭田處理與其余處理差異顯著。

從CK、有機(jī)肥1、有機(jī)肥2及有機(jī)肥3處理可知，增施有機(jī)肥可提高馬鈴薯塊莖干物質(zhì)及淀粉含量，隨著有機(jī)肥用量的增加，塊莖干物質(zhì)及淀粉含量先增加后降低;增施有機(jī)肥可提高粗蛋白含量，隨著有機(jī)肥用量的增加，粗蛋白含量呈上升趨勢(shì)。

施用有機(jī)肥或化肥可提高塊莖VC含量。常規(guī)施肥處理VC含量最高，達(dá)308.03 mg/kg，與CK和單施有機(jī)肥處理差異顯著，與有機(jī)肥+芭田處理無顯著差異。在單施有機(jī)肥的條件下，隨著有機(jī)肥施用量的增加，塊莖VC含量呈上升趨勢(shì)。

3?討論

化肥作為一種速效化學(xué)肥料，其肥效快，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥是提高產(chǎn)量的一種重要手段。 但長期大量施用無機(jī)化肥，不僅會(huì)造成生態(tài)環(huán)境污染，影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，而且還會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)改變，造成土壤板結(jié)，影響農(nóng)作物根系發(fā)育，使所需養(yǎng)分的供給失衡，果實(shí)品質(zhì)下降，且施用化肥成本高，易隨水流失，從而降低無機(jī)化肥的利用率。施用有機(jī)肥不僅能為作物提供全面營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，培肥地力，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量[14-15]。有機(jī)肥與化肥配施可顯著增加土壤微生物量和土壤養(yǎng)分容量的供應(yīng)強(qiáng)度[16]，有利于培肥土壤和作物增產(chǎn)[17-18]。近年來，不同有機(jī)肥替代部分化肥在不同作物上施用的研究越來越多，劉尚前等[19]研究表明增施生物有機(jī)肥能夠顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量和塊莖中淀粉含量。復(fù)合肥減量施用和配施不同生物有機(jī)肥可提高土壤有益微生物數(shù)量、有機(jī)質(zhì)含量、馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)[20]。在南方冬作馬鈴薯種植中有機(jī)肥可以部分替代化肥，實(shí)現(xiàn)化肥減施[21]。不同作物和土壤狀況存在最佳的替代比例，因此，該試驗(yàn)擬通過大田試驗(yàn)，探究有機(jī)肥在生產(chǎn)中的施用技術(shù)，探索適合肇慶地區(qū)冬作馬鈴薯的有機(jī)肥替代率，以期為養(yǎng)分管理、化肥減量化及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。結(jié)果表明，有機(jī)肥與芭田復(fù)合肥混施處理產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益最高，塊莖氮磷鉀含量較高，故推薦肇慶地區(qū)冬種馬鈴薯較適合的肥料種類及用量是有機(jī)肥9 000 kg/hm2，芭田肥料1 500 kg/hm2。

4?結(jié)論

該試驗(yàn)中，施用有機(jī)肥均可提高塊莖產(chǎn)量、塊莖干物質(zhì)含量、淀粉含量、粗蛋白含量及VC含量，隨著有機(jī)肥用量提高，塊莖產(chǎn)量、塊莖干物質(zhì)含量及淀粉含量先增后降;粗蛋白含量及VC含量隨著有機(jī)肥用量增加而提高。吳美玲等[22]研究表明，隨著有機(jī)肥的增加，塊莖產(chǎn)量及淀粉含量先增加后降低。在施用有機(jī)肥9 000 kg/hm2的基礎(chǔ)上增施1 500 kg/hm2的芭田復(fù)合肥，可顯著提高塊莖VC含量和粗蛋白含量，但干物質(zhì)含量和淀粉含量顯著降低。在僅施用有機(jī)肥的條件下，有機(jī)肥施用量對(duì)塊莖氮磷鉀含量影響不顯著。在施用有機(jī)肥9 000 kg/hm2的基礎(chǔ)上增施1 500 kg/hm2的芭田復(fù)合肥，可顯著提高塊莖氮含量。常規(guī)施肥塊莖磷鉀含量顯著低于有機(jī)肥+芭田肥料處理。

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