腐殖酸型復(fù)合肥對馬鈴薯生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響

張愛華， 況勝劍， 張 欽， 姚單君， 廖 恒

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所/農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所， 貴陽 550025)

腐殖酸作為有機質(zhì)的重要組成之一，具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換等功能，對促進作物營養(yǎng)代謝，改良土壤的理化性質(zhì)，提升耕地土壤的肥力狀況，提高作物產(chǎn)質(zhì)量以及增強抗逆性能均有良好的促進作用[1-8]。2015年貴州省馬鈴薯種植面積達70.92萬hm2、鮮薯產(chǎn)量1 188.1萬t，穩(wěn)居全國前三[9]，部分區(qū)域長期施用化肥料引起土壤退化、土壤微生物活性降低、有機質(zhì)含量降低、肥料利用效率低、作物品質(zhì)下降等問題[10-11]亟待改善，通過利用腐殖酸型復(fù)合肥可改善馬鈴薯種植區(qū)域的土壤理化性質(zhì)、土壤肥力狀況，促進馬鈴薯的生長發(fā)育，提高馬鈴薯塊莖產(chǎn)質(zhì)量，對促進貴州馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。為此，本文通過對比不同類型腐殖酸復(fù)合肥對貴州畢節(jié)地區(qū)馬鈴薯生長狀況及產(chǎn)質(zhì)量的研究，以明確生產(chǎn)中適宜施用腐殖酸肥料類型，為馬鈴薯生產(chǎn)中腐殖酸型復(fù)合肥的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2018年1月—10月在貴州省畢節(jié)地區(qū)織金縣三塘鎮(zhèn)進行，試驗地海拔1 718.5 m，東經(jīng)105.5°，北緯26.6°，年平均氣溫12.45 ℃，平均無霜期283 d，年平均降水量1 440 mm。供試土壤為黃壤，土壤耕層基本理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗土壤基本理化性狀

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為威芋5號，供試肥料為河南心連心化肥有限公司提供的Ⅰ型腐植酸復(fù)合肥、Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥、Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥、Ⅳ腐植酸復(fù)合肥、Ⅴ腐植酸復(fù)合肥、Ⅵ腐植酸復(fù)合肥、Ⅶ腐植酸復(fù)合肥、Ⅷ腐植酸復(fù)合肥，普通復(fù)合肥及普通尿素(N%為46.7%)。復(fù)合肥N∶P2O5∶K2O 為15∶15∶15和20∶10∶20。肥則采用以粉狀磷酸銨、硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等為原料混合而成的水溶性肥料。

1.3 試驗設(shè)計

根據(jù)試驗設(shè)9個處理：T 1:Ⅰ型腐植酸復(fù)合肥；T 2:Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥；T 3:Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥；T 4:Ⅳ腐植酸復(fù)合肥；T 5:Ⅴ型腐植酸復(fù)合肥；T 6:Ⅵ腐植酸復(fù)合肥；T 7:Ⅶ腐植酸復(fù)合肥；T 8:Ⅷ腐植酸復(fù)合肥；T 9(ck):普通復(fù)合肥。肥料用量，底肥：15-15-15對應(yīng)復(fù)合肥50 kg·(667 m2)-1；苗肥：普通尿素10 kg·(667 m2)-1；膨果肥：20-10-20對應(yīng)復(fù)合肥25 kg·(667 m2)-1，各肥料單位施肥量分別為N 17.17 kg·(667 m2)-1、P2O510 kg·(667 m2)-1、K2O 12.5 kg·(667 m2)-1。小區(qū)面積15 m2(3 m×5 m)，重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列，整地劃分小區(qū)后施用底肥，然后播種，播種密度為120穴·(15 m2)-1，田間管理按照農(nóng)戶常規(guī)管理。

1.4 樣品采集與測定

施肥前及馬鈴薯各生育期采集試驗地耕層(0～20 cm)土壤樣品，進行土壤基本理化性質(zhì)分析。土壤pH值按照2.5∶1水土比進行測定；重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定土壤有機質(zhì)；速效氮采用堿解擴散法-標準酸滴定測定；0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷；速效鉀采用1.0 mol·L-1NH4OAc浸提-火焰光度法進行測定。

馬鈴薯各生育期采集其植株及塊莖(塊莖膨大后)，收獲時對各小區(qū)進行測產(chǎn)，并選擇小區(qū)代表性10穴馬鈴薯，測定每穴塊莖數(shù)、塊莖重、大中薯率及爛薯率，并將植株和塊莖分別烘干粉碎測定氮、磷、鉀含量，測定收獲后馬鈴薯塊莖干物質(zhì)量采用加熱稱重法，粗淀粉采用旋光法，粗蛋白采用凱氏定氮法，Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法、還原糖采用高錳酸鉀滴定法。各部位養(yǎng)分含量測定：經(jīng)硫酸-高氯酸消煮法消煮后，全N采用凱氏定氮法測定，全P采用鉬銻抗比色法測定，全K采用火焰光度計法測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析軟件為SPSS 18.0，單因素方差分析采用one-way ANOVA方法，多重比較采用Duncan法(p=0.05)，Excel 2010軟件進行統(tǒng)計分析。

肥料偏生產(chǎn)力(kg·kg-1)=單位面積作物產(chǎn)量/單位面積施用肥料量(肥料投入量以純養(yǎng)分量計算)。

2 結(jié)果分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯植株生長狀況的影響

由圖1、圖2可知，不同施肥處理馬鈴薯株高隨著植株的生長均呈“S”形增長，在播種后110～130 d時生長速率最快。各個處理在不同生長時期株高差異均不顯著。其中，T 6處理株高最高，為109 cm，T 2處理株高最低，為85.6 cm；不同施肥處理的馬鈴薯地上部分干物質(zhì)量變化狀況與生長曲線大致相同，在淀粉積累期達到最大值。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在淀粉積累期，除T 3、T 4處理，其余6個施肥處理地上部分干物質(zhì)量均較ck有一定量的提高。其中，T 2處理地上部分干物質(zhì)量最高，為59.2 g·株-1，較ck提高了58.29%。

圖1 不同施肥處理馬鈴薯生長曲線

圖2 不同施肥處理馬鈴薯不同時期地上部分干物質(zhì)量

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表2中可知，除T 3、T 7處理，其他5個施肥處理的大中薯率均高于ck處理，但差異不顯著，其中T 4處理大中薯率最高，為66.58%，T 8處理次之，為61.8%，相對于ck處理分別提高了24.66%及15.71%，T 7處理大中薯率最低，為50.29%，較ck處理降低了5.84%。各施肥處理爛薯率差異不顯著，其中Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥處理爛薯率最高，為2.26%，ck處理爛薯率最低，為0.53%。除T 2、T 5、T 7外，其余各處理與ck相比，馬鈴薯產(chǎn)量呈顯著差異，增產(chǎn)率達11.24%～11.72%，其中，T8處理產(chǎn)量最高，為26 000 kg·hm-2，增產(chǎn)11.96%。

表2 不同施肥處理馬鈴薯經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖養(yǎng)分吸收的影響

從表3可得，隨著馬鈴薯塊莖的生長，其單位質(zhì)量N、P、K含量顯著增加。N積累各處理在膨大期與成熟期無顯著差異，各時期T 1、T 2處理N含量達到最大值，分別為1.362%、2.068%，較ck分別增加2.7%、3.2%；P積累在膨大期除T 3、T 4、T 8處理外，其他處理與ck相比均達到顯著差異水平，積累量增加20.5%～24.8%，在成熟期T 1、T 4與ck相比，達到顯著差異水平，積累量增加19.65%～21.83%，其余各處理均無顯著差異；K積累在膨大期除T 3、T 4處理外，其余各處理與ck相比，達到顯著差異水平，積累量增加25.36%～31.40%，成熟期則無顯著差異。

表3 不同施肥處理馬鈴薯塊莖不同生育期養(yǎng)分含量情況 單位：%

2.4 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表4可知，馬鈴薯粗蛋白含量除T 4處理外，其余各處理與ck相比均無顯著差異，T 4處理較ck粗蛋白含量增加10.53%；T 1、T 7、T 8處理還原糖含量顯著高于ck，增加37.50%～43.75%，其余各處無顯著差異；粗淀粉和Vc含量T 1～T 8處理與ck無顯著差異，其中T 5、T 6處理粗淀粉含量較高，分別為18.79%、18.00%，T 4、T 8處理Vc含量較高，分別為0.034%、0.033%。

表4 不同施肥處理馬鈴薯塊莖成熟期營養(yǎng)品質(zhì) 單位：%

2.5 不同施肥處理肥料偏生產(chǎn)力

由表5可知，不同施肥處理各養(yǎng)分偏生產(chǎn)力差異較為明顯，與ck相比，其他7種施肥處理氮偏生產(chǎn)力均有所提高，其中T 1、T 3、T 4、T 6、T 8各處理氮偏生產(chǎn)力顯著提高，增加量為11.24%～11.96%；磷偏生產(chǎn)力與鉀偏生產(chǎn)力呈相同趨勢，除T 7處理外，各處理較ck磷、鉀偏生產(chǎn)力均有所提高，其中T 1、T 3、T 4、T 5、T 6、T 8差異均達到顯著水平，磷、鉀偏生產(chǎn)力增加量分別為8.85%～11.96%、8.85%～11.97%。

表5 不同施肥處理肥料偏生產(chǎn)力

3 討論與結(jié)論

相對于普通復(fù)合肥處理，在淀粉積累期，腐植酸復(fù)合肥可促進馬鈴薯地上部分的生長，其中，Ⅵ腐植酸復(fù)合肥處理馬鈴薯株高最高，為109 cm，Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥處理地上部分干物質(zhì)量最高，為59.2 g·株-1，較ck提高了58.29%；各腐植酸復(fù)合肥處理均能在一定程度上促進馬鈴薯塊莖的膨大，提高了馬鈴薯的大中薯率。其中，Ⅳ腐植酸復(fù)合肥處理大中薯率最高，相對于ck提高了24.66%；相對于ck，部分腐植酸復(fù)合肥處理均能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，增產(chǎn)率達到11.24%～11.72%，其中，Ⅷ腐植酸復(fù)合肥處理產(chǎn)量最高，為26 000 kg·hm-2，增產(chǎn)11.96%。這與項國棟等[12]，劉文璐等[13]通過腐殖酸肥料應(yīng)用在茄子生產(chǎn)結(jié)果大致相同。

腐植酸復(fù)合肥處理均能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量能較好地促進馬鈴薯膨大期磷、鉀元素，成熟期磷元素的積累，促進養(yǎng)分元素的吸收，這與隋常玲等[14]關(guān)于腐殖酸肥在火龍果上的研究結(jié)果大致相同；部分腐植酸復(fù)合肥處理顯著提高馬鈴薯粗蛋白、還原糖含量，粗蛋白含量增加10.53%、還原糖增加量為37.50%～43.75%，這與周超等[14]關(guān)于腐殖酸肥應(yīng)用在大棚西瓜的研究結(jié)果大致相同。因此，腐植酸復(fù)合肥處理可有效促進馬鈴薯養(yǎng)分積累，改善部分馬鈴薯品質(zhì)指標。

相對于普通復(fù)合肥處理，腐植酸復(fù)合肥幾乎均可促進馬鈴薯氮、磷、鉀肥料偏生產(chǎn)力，增加量分別為11.24%～11.96%、8.85%～11.96%、8.85%～11.97%。