膜下滴灌不同施肥處理對冬種馬鈴薯生長動態(tài)及產(chǎn)量的影響

蔡章棣

(晉江市種植業(yè)技術(shù)服務(wù)中心， 福建 泉州 362200)

馬鈴薯SolAnumtuberosumL.是世界第四大糧食作物，具有宜糧、宜菜、宜飼、宜加工等優(yōu)點[1-4]。目前，我國實施馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，這對于保障國家的糧食安全意義重大。但是，一些地方化肥與農(nóng)藥的過量施用也造成了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境污染等問題。巨曉棠等[5]報道，我國作物施肥中存在的主要問題是氮肥的有效利用率低下，不僅經(jīng)濟損失的幅度大，而且污染了環(huán)境。為了進(jìn)一步提高各種資源利用率和保護生態(tài)環(huán)境，國家鼓勵開展化肥減施農(nóng)藥減量的增效技術(shù)研究。

滴灌施肥技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)和改善產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)點[6-7]。與常規(guī)管理相比，滴灌施肥不僅增加了馬鈴薯產(chǎn)量，也節(jié)省了10%的成本[8]。周娜娜等[9]報道，低氮(180 kg·hm-2)水平條件下，小水量多次灌水，馬鈴薯的產(chǎn)量及商品薯率表現(xiàn)最好，同時還可以顯著提高氮肥利用率[10]。井濤等[11]報道，在內(nèi)蒙古陰山北麓馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，覆膜滴灌施氮量應(yīng)控制在90～180 kg·hm-2。王海東[12]報道，在陜北榆林以馬鈴薯(紫花白)為試驗材料，研究了不同供水供肥模式對馬鈴薯生長、生理、產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥吸收利用以及根區(qū)土壤水分養(yǎng)分遷移分布的影響，明確了不同滴灌施肥水平下，馬鈴薯各器官氮、磷、鉀吸收、轉(zhuǎn)運及利用規(guī)律，提出了陜北風(fēng)沙區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和環(huán)保等綜合效益最佳的灌溉施肥策略。張萬恒[13]以內(nèi)蒙古陰山南麓馬鈴薯田(FAvorite)為研究對象，揭示噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯田氮平衡機制，建立氮素管理指標(biāo)體系，為客觀評判噴滴灌施肥灌溉生產(chǎn)方式氮素管理水平和環(huán)境效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。耿浩杰[14]在寧夏中部干旱區(qū)，以青薯9號為試驗材料，研究土壤氮素與馬鈴薯根區(qū)含水率的變化規(guī)律，為解決馬鈴薯氮肥利用率低的問題提供參考。吳曉紅等[15]研究結(jié)果表明，滴灌施肥促進(jìn)了馬鈴薯對土壤養(yǎng)分的吸收和積累，增加了淀粉和蛋白的含量，降低了可溶性糖含量。因此，進(jìn)一步提高水肥資源的利用效率顯得尤為迫切。

福建省馬鈴薯屬南方冬作區(qū)，與北方一作區(qū)和中原二作區(qū)相比，在南方冬作區(qū)膜下滴灌不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響的有關(guān)文獻(xiàn)未見報道。本研究針對閩南地區(qū)肥料的過量使用情況，以馬鈴薯新品種閩薯1號為試材，在閩南冬種滴灌條件下，采用膜下滴灌不同施肥策略對該品種的生長及品質(zhì)的影響，從而為指導(dǎo)閩南地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)中的科學(xué)灌溉施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在福建省晉江市磁灶鎮(zhèn)三吳村進(jìn)行，試驗地土壤類型為紅壤，質(zhì)地為沙壤，土質(zhì)疏松。晉江市磁灶鎮(zhèn)屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，夏長無酷暑，冬短無嚴(yán)寒，全年無霜期長達(dá)320多d，四季濕潤多雨，年平均降水量為911～1 231 mm，年平均氣溫20～21℃。土壤18.2 g·kg-1，堿解氮143.5 mg·kg-1，有效磷13.2 mg·kg-1，速效鉀104 mg·kg-1，pH 值7.9。供試品種為閩薯1號脫毒種薯，屬于中熟、高產(chǎn)品種。

試驗肥料為高塔型硫酸鉀水溶性復(fù)合肥(14-4-27)和阿康固態(tài)復(fù)合肥(13-6-21)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2021年11月至2022年4月進(jìn)行，隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積66 m2。各處理在整個生育期間總施肥量均為1 875 kg·hm-2，共設(shè) 3個不同滴灌施肥處理，即:處理A1：水肥一體化滴灌(全水溶肥N∶P∶K為14∶4∶27)；處理A2：基肥溝施+水肥一體化滴灌(固態(tài)肥N∶P∶K為13∶6∶21+水溶性肥N∶P∶K為14∶4∶27)；處理A3(CK)：基肥一次性溝施(固態(tài)肥N∶P∶K為13∶6∶21)，每個處理3次重復(fù)，隨機排列。各處理各生育時期的施肥用量見表1。

表1 各處理在閩薯1號生育期間的施肥用量

于2021年11月20日播種，種植方式為覆膜雙行畦植，畦寬(含溝)110 cm，行距 60 cm，株距 20 cm，種植密度為90 900株，播種深度8～10 cm。滴灌施肥系統(tǒng)含滴灌帶、PVC管件、施肥罐和相關(guān)配件。播種、肥藥施用、鋪設(shè)滴灌帶、覆膜一起實施，膜下滴灌根據(jù)土壤墑情分別于齊苗期1次、現(xiàn)蕾期1次、封壟期2次，生育期內(nèi)用代森錳鋅噴施3次防治病害，其他栽培管理措施同當(dāng)?shù)卮筇镌耘嗔?xí)慣。2022年4月20日收獲計產(chǎn)。

1.3 測定方法

土壤分析播種前，采用“五點法”采集各處理 0～20 cm 土樣，風(fēng)干過篩，以常規(guī)分析法測定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)和pH值等含量。在現(xiàn)蕾期直接量出株高和莖粗。收獲時分別對各處理小區(qū)進(jìn)行全田驗收測產(chǎn)并抽樣10株考種，測定單株結(jié)薯數(shù)、單株結(jié)薯質(zhì)量；并計算商品率(商品薯產(chǎn)量占生物產(chǎn)量的百分率)、大薯率和中薯率。同時，測定塊莖粗蛋白、還原糖、淀粉與維生素C含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膜下滴灌不同施肥處理對馬鈴薯閩薯1號生長的影響

由表2可知，與A3處理(CK)相比，A1、A2處理的各個生長指標(biāo)均提高，說明膜下滴灌比傳統(tǒng)溝灌A3處理 (CK)更能促進(jìn)馬鈴薯的生長。其中，A1、A2處理與A3處理(CK)相比，株高分別增加 1.50%、12.45%，莖粗分別增加2.78%、8.99%。A2處理的株高、莖粗與A3處理(CK)相比差異均達(dá)極顯著水平。

表2 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號生長指標(biāo)的影響

2.2 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表3可知，與A3處理(CK)相比，A1、A2處理的單株結(jié)薯數(shù)較多，但差異不顯著；A2處理的單株結(jié)薯質(zhì)量最高，為549.8 g，較A3處理(CK)增重82.4 g，差異達(dá)極顯著水平，A1處理的單株結(jié)薯質(zhì)量為531.4 g，較A3處理(CK)增重64.0 g，差異達(dá)顯著水平。各處理的生物產(chǎn)量49 176.09～52 264.00 kg·hm-2，商品薯產(chǎn)量4 4294.86～4 9671.79 kg·hm-2，三者間的差異不顯著。

表3 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

A1和A2 處理的商品率較A3處理(CK)增加4.93%、5.51%，差異達(dá)極顯著水平；A1處理大薯率為50.11%，與A3處理(CK)的43.25%相比，差異達(dá)顯著水平，而A2處理大薯率高于A3處理(CK)，但兩者差異不顯著；三者間的中薯率差異不顯著。綜上所述，在本試驗條件下，A1處理的增產(chǎn)增收效果最好。

2.3 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表 4可知，與A3處理(CK)相比，粗蛋白含量A1處理的最高(2.23%)，與A3處理(CK)(1.58%)相比差異達(dá)顯著水平；A2處理(1.97%)與A3處理(CK)相比，差異不顯著。還原糖含量A1處理的最低(僅0.36%)與A3處理(CK)(0.57%)相比，差異達(dá)極顯著水平，A2處理(0.43%)與A3處理(CK)相比，差異達(dá)顯著水平。淀粉含量A1處理的最高(16.88%)與A3處理(CK)(12.48%)相比，差異極顯著，A2 處理(14.43%)與對照相比，差異不顯著。維生素含量A2處理的最高(28.67 mg·hg-1)與A3處理(CK)(21.57 mg·hg-1)相比差異極顯著，A1處理(24.80 mg·hg-1)與A3處理(CK)相比差異不顯著。

表4 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號營養(yǎng)品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

王雯等[16]報道，采用傳統(tǒng)溝灌灌溉方式，水分從溝中滲透進(jìn)入土壤，會使土壤變得緊實；灌水量過大，會降低土壤的溫度，限制土壤微生物的活動范圍，增大土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化難度，造成土壤養(yǎng)分的向下淋洗損失，導(dǎo)致馬鈴薯根系生長緩慢，乃至影響植株的正常生長；采用滴灌方式，水分則由上往下滴入，對土壤結(jié)構(gòu)的破壞小，可保持土體較好的通氣透水性，有利于提升土壤溫度，加快土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和吸收，促進(jìn)馬鈴薯植株生長。李炫臻等[17]研究表明，馬鈴薯膜下滴灌可影響各器官干物質(zhì)質(zhì)量，提高水分利用效率。灌溉施肥方式同樣會影響馬鈴薯的品質(zhì)[18]。近幾年來，國內(nèi)馬鈴薯的氮肥利用率平均值為 32.2%，而發(fā)達(dá)國家氮肥利用率高達(dá)50% 以上，二者相差懸殊[19]。

試驗表明，在施肥量和肥料種類相同(均用復(fù)合肥1 875 kg·hm-2)的條件下，滴灌施肥A1和A2處理比傳統(tǒng)的溝灌A3處理(CK)更能促進(jìn)閩薯1號的生長和商品率的提高。各處理的生物產(chǎn)量和商品產(chǎn)量分別介于49 176.09～52 264.00 kg·hm-2和44 294.86～49 671.79 kg·hm-2，產(chǎn)量間的差異均不顯著。A1處理的株高、莖粗、商品率、粗蛋白含量、淀粉含量和維生素含量較對照分別提高了1.50%、2.78%、4.93%、41.14%、35.26%、14.97%，還原糖含量降低了36.84%；A2處理的株高、莖粗、商品率較對照分別提高了12.45%、8.99%、5.51%、24.68%、15.63%、32.92%，還原糖含量降低了0.14 %。從本試驗的生產(chǎn)效果來看， A1、A2處理的水溶肥的效果較處理A3(CK)的普通復(fù)合肥溝施效果更好。這與唐拴虎等[20]的試驗結(jié)果相一致。與傳統(tǒng)溝灌A3處理(CK)相比，滴灌施肥A1、A2處理的大中薯率、粗蛋白含量、淀粉含量、維生素含量更高，還原性糖含量降低。試驗結(jié)果與韓文鋒等[18]的研究結(jié)果存在差異，這可能與試驗在南北氣候、土壤等差異有關(guān)。

本試驗從單株結(jié)薯重、商品薯產(chǎn)量、商品率等產(chǎn)量性狀及粗蛋白含量、還原糖含量、淀粉含量、維生素含量等品質(zhì)性狀幾方面綜合比較評價，基肥溝施+水肥一體化滴灌的施肥方式適宜在閩南冬種馬鈴薯生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。