干旱山區(qū)馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗

王愛民

摘 要：針對天祝干旱山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)中施肥過量和氮磷鉀施肥不科學不合理，導致肥料利用率較低、產(chǎn)量不高不穩(wěn)的問題，進行了馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗，以確定最佳氮肥使用量，進一步修正和完善優(yōu)化施肥技術(shù)，最終形成新的測土施肥技術(shù)，為指導馬鈴薯生產(chǎn)提供科學依據(jù)。結(jié)果表明，優(yōu)化施肥技術(shù)處理的（N 150 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2）馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均明顯優(yōu)于常規(guī)施肥技術(shù)。在試驗研究范圍內(nèi)，施氮處理馬鈴薯成熟期推遲1～2 d、生育期延長1～3 d;施氮對馬鈴薯株高、單株塊莖數(shù)、單株結(jié)薯質(zhì)量等主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量具有顯著影響，均呈先升后降的趨勢，過多的施氮量對馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量呈負效應(yīng)。綜上所述，馬鈴薯施氮效果以優(yōu)化施氮量即每hm2施N 124.2 kg、P2O5 149.9 kg、K2O 74.8 kg為佳，施氮量不足或過多，都會對馬鈴薯植株生長和產(chǎn)量產(chǎn)生負效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;干旱山區(qū);氮肥;總量控制;肥效

中圖分類號：S532 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）05-068-04

Study on the total amount control of “2+X” nitrogen fertilizer for potato in arid mountainous areas

WANG Aimin

（Tianzhu Agricultural Technology Extension Center， Tianzhu 733200， Gansu， China）

Abstract： Aiming at the problem of excessive fertilization and unscientific and unreasonable N， P， K fertilization in potato production in Tianzhu arid mountain area， which resulted in low fertilizer utilization rate and low yield and instability， the “2 + X” total nitrogen control experimental study was carried out in 2018， the optimum nitrogen fertilizer amount was determined， the fertilization technology was further revised and improved， finally a new soil testing fertilization technology was formed， which provided the scientific basis for guiding the potato production. The results showed that the main agronomic characters and yield of potato were better than those of conventional fertilization. Nitrogen treatment potato maturity was delayed 1-2 days， the growth period was extended 1-3 days. The plant height， tuber number per plant， tuber quality per plant and yield of potato were significantly affected by nitrogen application， and the change law showed a tendency of rising first and then falling， indicating that excessive nitrogen application had a negative effect on the main agronomic traits and yield. The optimum nitrogen fertilizer amount is N 124.2 kg， P2O5 149.9 kg and K2O 74.8 kg per ha， insufficient or excessive nitrogen application will have negative effect on potato plant growth and yield increase.

Key words： Potato; Arid mountainous area; Nitrogen fertilizer; Total control; Fertilizer efficiency

天祝藏族自治縣位于甘肅中部，祁連山東端，是新中國成立后建立的第一個少數(shù)民族自治縣。全縣耕地面積5.59萬hm2，其中水澆地0.55萬hm2，占耕地面積的9.84%，旱地面積5.04萬hm2，占耕地面積的90.16%，屬于典型的旱作農(nóng)業(yè)縣。天祝縣主要種植的作物有小麥、油菜、青稞、馬鈴薯、豌豆、蔬菜和牧草等，其中馬鈴薯還是甘肅省馬鈴薯脫毒種薯、良種擴繁和優(yōu)質(zhì)鮮食薯生產(chǎn)的最佳區(qū)域之一，具有較大的規(guī)模比較優(yōu)勢、效率比較優(yōu)勢和綜合比較優(yōu)勢[1-2]。近幾年年播種面積和年產(chǎn)量均穩(wěn)定在0.67萬hm2和35.0萬t左右，約占糧食作物播種面積和年產(chǎn)量的72.7%和61.5%左右。近年來，隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，種植戶對馬鈴薯施肥過量和不平衡的現(xiàn)象比較普遍，導致肥料利用率較低。針對天祝干旱山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)中氮磷鉀施肥不科學不合理的問題，筆者于2018年進行了馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗，以便通過該試驗確定干旱山區(qū)馬鈴薯科學施肥方法及數(shù)量，進一步集成優(yōu)化馬鈴薯優(yōu)化施肥技術(shù)，為指導馬鈴薯生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在華藏寺鎮(zhèn)岔口驛村進行，前茬作物為油菜。該村位于東經(jīng)103°04′13.08″，北緯37°01′54.48″，海拔高度2 509.1 m，年均氣溫1.7 ℃，無霜期140 d，年日照時數(shù)2500～2700 h，年降雨量260 mm，60%～0%降雨集中在7—9月。供試土壤類型為栗鈣土，土壤有機質(zhì)（w，后同）52.6 g·kg-1，全氮2.35 g·kg-1，堿解氮165 mg·kg-1，速效磷89.2 mg·kg-1，速效鉀454 mg·kg-1，pH值7.82。

1.2 材料

供試馬鈴薯品種為隴薯6號。供試氮肥為劉化（集團）有限責任公司生產(chǎn)的含氮量為46.4%的尿素，磷肥為云南金星化工有限公司生產(chǎn)的含磷量為16%的粒狀過磷酸鈣，鉀肥為比利時泰桑德化工有限公司生產(chǎn)的含氧化鉀51%的三得樂硫酸鉀。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用“2+X”氮肥總量控制試驗設(shè)計?！?”是常規(guī)施肥和優(yōu)化施肥2個處理為基礎(chǔ)的對比施肥試驗，其中常規(guī)施肥為農(nóng)戶在蔬菜生產(chǎn)中習慣采用的施肥技術(shù)，優(yōu)化施肥則為天祝縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心近年來獲得的馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)施肥技術(shù)，常規(guī)施肥和優(yōu)化施肥2個處理，施肥水平見表1?！癤”是氮肥總量控制試驗，試驗設(shè)4個處理，每個處理各設(shè)3次重復，隨機排列，見表2。其中優(yōu)化施氮量根據(jù)馬鈴薯目標產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收特點和土壤養(yǎng)分狀況確定，磷鉀肥施用以及其他管理措施一致。

1.4 方法

常規(guī)施肥和優(yōu)化施肥2個處理小區(qū)面積均為90 m2（15 m × 6 m）。常規(guī)施肥處理小區(qū)施入尿素3.49 kg、過磷酸鈣8.44 kg;優(yōu)化施肥處理小區(qū)施入尿素2.9 kg、過磷酸鈣8.44 kg、硫酸鉀1.32 kg。氮肥總量控制試驗（X）小區(qū)面積30 m2（10 m×3 m），隨機區(qū)組排列，重復3次。每小區(qū)在施入過磷酸鈣2.81 kg、硫酸鉀0.44 kg的基礎(chǔ)上，N1P2K2處理施入尿素0.81 kg，N2P2K2處理施入尿素1.16 kg，N3P2K2處理施入尿素1.51 kg。播種前稱量化肥，播種時全部基施開溝條施。試驗于2018年5月2日，采用機械起壟覆膜種植，壟寬60 cm、壟溝寬40 cm、壟高20 cm，一壟種2行，株距30 cm，用種量為2625 kg·hm-2。5月29日陸續(xù)出苗。6月10日、7月1日進行中耕除草2次，6月20日澆頭水，7月13澆水，7月15日用甲霜靈錳鋅防治馬鈴薯晚疫病。

1.5 數(shù)據(jù)分析

生育期間記載物候期，收獲時每小區(qū)抽取10株樣進行考種，產(chǎn)量以小區(qū)為單位進行統(tǒng)計。氮肥總量控制試驗產(chǎn)量差異顯著性測驗采用DPS 7.05版軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯生育期的影響

由表3可以看出，馬鈴薯“2+X”氮肥總量控制試驗中，優(yōu)化施肥處理馬鈴薯出苗最早，常規(guī)施肥、無氮區(qū)、70%的優(yōu)化氮區(qū)處理馬鈴薯出苗最遲;70%的優(yōu)化氮區(qū)處理馬鈴薯結(jié)薯時間最早，優(yōu)化施肥處理馬鈴薯結(jié)薯期最晚;無氮區(qū)處理馬鈴薯成熟最早，常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥處理馬鈴薯成熟最晚;不同施肥處理之間成熟期相差1～2 d，生育期相差1～3 d。

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

從表4可以看出，馬鈴薯株高、單株塊莖數(shù)、單株薯質(zhì)量等主要農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)為優(yōu)化施肥>常規(guī)施肥;氮肥控制試驗中馬鈴薯株高隨氮肥量增加而增加，馬鈴薯單株塊莖數(shù)、單株薯質(zhì)量等主要農(nóng)藝性狀隨氮肥量增加呈先增加后下降趨勢。從株高來看，130%優(yōu)化氮區(qū)處理株高最高，為82.1 cm;無氮區(qū)處理最低，為53.7 cm。從單株塊莖數(shù)來看，優(yōu)化施肥處理最多，為4.8個，優(yōu)化氮區(qū)處理次之，常規(guī)施肥最少。從單株薯質(zhì)量來看，優(yōu)化氮區(qū)處理最高，為683.4 g，優(yōu)化施肥、70%的優(yōu)化氮區(qū)處理次之，無氮區(qū)處理最低。從平均薯質(zhì)量來看，70%的優(yōu)化氮區(qū)處理最高，為149.6 g，優(yōu)化施肥、130%的優(yōu)化氮區(qū)和常規(guī)施肥處理次之，無氮區(qū)處理最低。從商品薯率來看，優(yōu)化氮區(qū)處理最高，為87.7%，優(yōu)化施肥次之，無氮區(qū)處理最低。從各個方面因素綜合分析的結(jié)果可以看出，基礎(chǔ)施肥試驗中優(yōu)化施肥處理主要農(nóng)藝性狀均優(yōu)于常規(guī)施肥處理;在氮肥總量控制試驗中，優(yōu)化氮區(qū)處理單株塊莖數(shù)、單株薯質(zhì)量、商品薯率等主要農(nóng)藝性狀均優(yōu)于其他處理。

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表5可以看出，不同試驗處理馬鈴薯每hm2產(chǎn)量從大到小排列順序為：優(yōu)化氮區(qū)>優(yōu)化施肥>常規(guī)施肥>70%優(yōu)化氮區(qū)>130%優(yōu)化氮區(qū)>無氮區(qū)，與無氮區(qū)相比，優(yōu)化氮區(qū)、優(yōu)化施肥、常規(guī)施肥、70%優(yōu)化氮區(qū)、130%優(yōu)化氮區(qū)增產(chǎn)率分別為92.5%、85.0%、72.9%、60.0%和32.5%。從基礎(chǔ)施肥試驗結(jié)果來看，優(yōu)化施肥產(chǎn)量高于常規(guī)施肥處理。從氮肥總量控制試驗結(jié)果來看，70%優(yōu)化氮區(qū)、優(yōu)化氮區(qū)和130%優(yōu)化氮區(qū)處理產(chǎn)量均高于無氮區(qū)處理，其中以優(yōu)化氮區(qū)為最高，70%優(yōu)化氮區(qū)次之，再次為130%優(yōu)化氮區(qū)，表明在本試驗條件下，隨著施氮量的增加，馬鈴薯產(chǎn)量呈逐漸上升趨勢，但當施氮量超過優(yōu)化施氮量后，馬鈴薯產(chǎn)量不升反降。對馬鈴薯不同施氮量產(chǎn)量方差分析的結(jié)果表明，各施氮處理和不施氮處理相比產(chǎn)量差異均達極顯著水平，表明在本試驗條件下施氮對馬鈴薯均有顯著增產(chǎn)作用，其中以優(yōu)化氮區(qū)處理增產(chǎn)幅度最高，70%的優(yōu)化氮區(qū)次之，130%的優(yōu)化氮區(qū)最低。

3 討論與結(jié)論

馬鈴薯是天?？h重要的糧、菜兼用作物，也是天?？h干旱山區(qū)主栽作物之一，在糧食作物生產(chǎn)中占有較大的比重。干旱山區(qū)降水雖少，但其時空分布與馬鈴薯生長發(fā)育對水分要求相吻合，是馬鈴薯脫毒種薯、良種擴繁和優(yōu)質(zhì)鮮食薯生產(chǎn)的最佳區(qū)域之一，具有較大的規(guī)模比較優(yōu)勢、效率比較優(yōu)勢和綜合比較優(yōu)勢。

基礎(chǔ)肥力試驗結(jié)果表明，優(yōu)化施肥馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均優(yōu)于常規(guī)施肥。氮肥總量控制試驗結(jié)果表明，施氮處理馬鈴薯成熟期推遲1～2 d、生育期延長1～3 d;馬鈴薯株高隨施氮量增加而升高，單株塊莖數(shù)、單株結(jié)薯質(zhì)量均隨施氮量增加呈先升后降趨勢，表明過多的施氮量對馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量有負效應(yīng)[3-10];從產(chǎn)量結(jié)果來看，70%優(yōu)化氮區(qū)、優(yōu)化氮區(qū)和130%優(yōu)化氮區(qū)3個處理產(chǎn)量均高于無氮區(qū)處理，其中以優(yōu)化氮區(qū)>70%優(yōu)化氮區(qū)>130%優(yōu)化氮區(qū)，說明施氮對馬鈴薯產(chǎn)量有明顯的影響[11-14]，同時也表明在本試驗條件下，馬鈴薯產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈逐漸上升趨勢，但當施氮量超過優(yōu)化施氮量后，馬鈴薯產(chǎn)量不升反降，這與李敏等[15]的研究結(jié)果一致。

綜上所述，馬鈴薯施氮效果以優(yōu)化施氮量為佳，即N 124.2 kg·hm-2、P2O5 149.9 kg·hm-2、K2O 74.8 kg·hm-2，施氮量不足或過多，都會對馬鈴薯產(chǎn)量產(chǎn)生負效應(yīng)。因而，在天?？h干旱山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)實踐中，不應(yīng)該一味追求施肥數(shù)量，而是應(yīng)該合理施肥，最終達到節(jié)本增效的目的。

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