摘要:為探究鎂、鋅、錳3種中微量元素基施及基施+噴施的施肥方式對(duì)寧夏中部干旱帶馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,開展旱區(qū)馬鈴薯鎂、鋅、錳肥料應(yīng)用效果試驗(yàn),將鎂、鋅、錳分別以基施和基施+噴施的方法進(jìn)行施用。結(jié)果表明,基施鋅肥37.5 kg/hm2+噴施鋅肥2.5 kg/hm2比基施鋅肥37.5 kg/hm2增產(chǎn)11.26%,增收7 059元/hm2;基施錳肥45.0 kg/hm2+噴施錳肥2.5 kg/hm2比基施錳肥45.0 kg/hm2增產(chǎn)13.40%,增收8 552元/hm2;基施鎂肥75.0 kg/hm2+噴施鎂肥2.5 kg/hm2比基施鎂肥75.0 kg/hm2增產(chǎn)1.78%,增收1 050元/hm2。由此可見,基施+噴施微肥的增產(chǎn)、增收效果優(yōu)于基施,建議馬鈴薯生產(chǎn)中鎂、鋅、錳3種微肥的補(bǔ)充以基施+噴施為主。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;鎂、鋅、錳;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號(hào):S532;S147" " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " "文章編號(hào):2097-2172(2025)03-0278-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2025.03.013
Analysis of the Application Effects of Magnesium, Zinc and Manganese Fertilizers on Potatoes in the Middle Arid Zone of Ningxia
ZHU Yongchen 1, MU Ruirui 2, ZHAI Xuening 1
(1. Ningxia Haiyuan County Agricultural Technology Extension Service Centre, Haiyuan Ningxia 755200, China; 2. Ningxia Haiyuan County Agricultural Comprehensive Law Enforcement Brigade, Haiyuan Ningxia 755200, China)
Abstract: To explore the effects of basal and basal+foliar application of magnesium, zinc, and manganese on the potato yield and quality in the central arid zone of Ningxia, a field experiment was conducted to evaluate the application effects of these three micronutrient fertilizers. Magnesium, zinc, and manganese were applied through basal application alone or in combination with foliar spraying. Results showed that basal application of zinc fertilizer at 37.5 kg/ha combined with foliar spraying of zinc fertilizer at 2.5 kg/ha increased potato yield by 11.26% and net income by 7 059 Yuan/ha compared with basal application of zinc fertilizer alone at 37.5 kg/ha. Basal application of manganese fertilizer at 45.0 kg/ha combined with foliar spraying of manganese fertilizer at 2.5 kg/ha increased potato yield by 13.40% and net income by 8 552 Yuan/ha compared with basal application of manganese fertilizer alone at 45.0 kg/ha. Basal application of magnesium fertilizer at 75.0 kg/ha combined with foliar spraying of magnesium fertilizer at 2.5 kg/ha increased potato yield by 1.78% and net income by 1 050 Yuan/ha compared with basal application of magnesium fertilizer alone at 75.0 kg/ha. These findings indicate that the combined approach of base application plus foliar spray of microfertilizers is more effective than base application alone. It is recommended that the supplementation of magnesium, zinc, and manganese fertilizers in potato production should primarily adopt the basal+foliar application approach.
Key words: Potato; Mmagnesium; Zinc, Manganese; Yield; Quality
馬鈴薯是海原縣的主要農(nóng)作物,種植歷史悠久。2023年海原縣馬鈴薯種植面積達(dá)1.9萬hm2,已成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè),有效促進(jìn)了農(nóng)民增收致富,推動(dòng)了縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1 ]。隨著人們對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)要求的不斷提高,中微量肥料的應(yīng)用也越來越普遍[2 - 4 ]。研究表明,適量施用鐵肥和鋅肥可以改善旱作農(nóng)業(yè)區(qū)馬鈴薯的光合特性,提高馬鈴薯干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量,增加塊莖的鐵、鋅含量[5 - 6 ]。呂慧峰等[7 ]研究表明,增施硫酸鎂25 kg/hm2、硫酸鋅30 kg/hm2、硫酸錳15 kg/hm2、硼砂15 kg/hm2可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量,增加土壤的養(yǎng)分含量,改善土壤肥力水平。另有研究發(fā)現(xiàn),基施鋅肥能減輕馬鈴薯土傳枯萎病和黑痣病的發(fā)病率和病情指數(shù),同時(shí)降低收獲后的病薯率,提高商品薯率,增加馬鈴薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[8 ]。隨著生產(chǎn)中馬鈴薯產(chǎn)量的提高,作物從土壤中帶走的微量元素愈來愈多,造成土壤微量元素含量逐漸下降,嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[9 ]。為此,我們開展鎂、鋅、錳肥分別基施和基施+噴施的試驗(yàn),篩選適合寧夏中部干旱帶馬鈴薯的施鎂、鋅、錳肥的方式,以期為馬鈴薯提質(zhì)增產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
1" "材料與方法
1.1" "試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地設(shè)在海原縣海城鎮(zhèn)段塬村,當(dāng)?shù)赝翆由詈袷杷桑7时K阅茌^好。土壤類型為黑壚土,質(zhì)地壤土,土壤肥力低,前茬作物為玉米,當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期以春季施肥為主,一般秋季不施肥或少施肥?;适┯们巴寥篮}0.25 g/kg、有機(jī)質(zhì)11.50 g/kg、全氮0.58 g/kg、堿解氮48.00 mg/kg、速效磷8.30 mg/kg、速效鉀157.00 mg/kg、有效鎂0.42 mg/kg、有效鋅0.70 mg/kg、有效錳4.06 mg/kg,pH 8.5。
1.2" "供試材料
指示馬鈴薯品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N青薯9號(hào)(寧夏中衛(wèi)市科豐薯業(yè)有限公司提供)。試驗(yàn)肥料為尿素(N≥46%,中國(guó)石油天然氣股份有限公司寧夏石化分公司)、重過磷酸鈣(P2O5≥46%,云南云天化股份有限公司)、硫酸鉀(K2O≥50%,四川川化青上化工有限公司),商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥30%、N+P2O5+K2O≥4%,寧夏玉泉實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司),硫酸鋅(Zn≥34%)、硫酸錳(Mn≥33%)、硫酸鎂(Mg≥16%),均由寧夏榮和綠色科技有限公司生產(chǎn)。
1.3" "試驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)7個(gè)處理,3次重復(fù),小區(qū)面積40 m2(10 m×4 m),具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。前茬作物收獲后進(jìn)行深耕,耕翻深度30 cm以上,種植3壟6行馬鈴薯,采用寬窄行種植,寬行距80 cm,窄行距50 cm,株距20 cm,種植密度45 000株/hm2。按照當(dāng)?shù)伛R鈴薯30 000 kg/hm2產(chǎn)量水平,根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罍y(cè)試分析,播種前基施尿素450 kg/hm2、重過磷酸鈣225 kg/hm2、硫酸鉀60 kg/hm2、商品有機(jī)肥3 000 kg/hm2,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上按試驗(yàn)設(shè)計(jì)施用微肥,其他管理措施同大田一致。
試驗(yàn)于5月2日進(jìn)行機(jī)械整地;5月7日按試驗(yàn)設(shè)計(jì)用量混勻撒施旋耕;5月13日搶墑起壟覆膜;5月14日人工打孔種植,孔深10~15 cm,播后及時(shí)用土封嚴(yán)播種孔;6月8日放苗;分別于6月26日、8月5日人工除草1次;8月2日、8月11日進(jìn)行病蟲害防治,用0.3%丁子香酚可溶液劑150倍液防治馬鈴薯早晚疫?。?月28日收獲。每小區(qū)單獨(dú)收獲、稱重,實(shí)收計(jì)產(chǎn)。
1.4" 施肥方法
將試驗(yàn)設(shè)計(jì)用量的有機(jī)肥與微肥混勻撒施旋耕,其他肥料機(jī)械播種。后期噴施的微肥按照各處理要求的稀釋濃度和用量選擇晴天10:00時(shí)前后噴肥,避免高溫時(shí)段噴肥。噴施時(shí)各小區(qū)用塑料薄膜嚴(yán)格隔護(hù),噴施不同微肥時(shí)先將肥液桶、噴肥管和噴頭用清水反復(fù)沖洗干凈。不施微肥(CK)、基施鋅肥(T1)、基施錳肥(T3)、基施鎂肥(T5)處理同時(shí)噴施清水,且各處理噴施水量保持一致。
1.5" "測(cè)定指標(biāo)與方法
在馬鈴薯生長(zhǎng)過程中,分別調(diào)查不同處理的出苗率、主莖數(shù)、株高;播種后每5 d觀察出苗情況,出苗結(jié)束后統(tǒng)計(jì)出苗率[3 ],出苗率=出苗數(shù)/播種數(shù)×100%。每處理隨機(jī)抽取2個(gè)樣點(diǎn),每樣點(diǎn)選10株測(cè)量株高,觀察主莖數(shù),取平均值。收獲時(shí)測(cè)定單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重,收獲后測(cè)定各處理塊莖碳水化合物和蛋白質(zhì)含量。馬鈴薯碳水化合物以食品總質(zhì)量為100,減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的質(zhì)量計(jì)算得出[10 ];蛋白質(zhì)含量測(cè)定執(zhí)行GB 5009.5 — 2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)" "食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定[11 ]。
1.6" "數(shù)據(jù)處理與分析
使用Excel 2016整理數(shù)據(jù)和作圖,采用SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
2" "結(jié)果與分析
2.1" "不同處理馬鈴薯生育期
由表2可以看出,與CK相比,不同施肥處理馬鈴薯生育期延長(zhǎng)了1~4 d。其中T1、T3、T5處理生育期均為138 d,較CK延長(zhǎng)1 d;T2、T4處理生育期均為140 d,較CK延長(zhǎng)3 d;T6處理生育期最長(zhǎng),為141 d,較CK延長(zhǎng)4 d。
2.2" "不同處理馬鈴薯出苗率及生長(zhǎng)指標(biāo)
由表3可以看出,不同施肥處理對(duì)馬鈴薯出苗均無影響,對(duì)其生長(zhǎng)指標(biāo)有一定影響。各施微肥處理主莖數(shù)均較CK多0.1個(gè),但無顯著差異;株高均顯著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5、T6處理株高較CK分別增加了0.68%、2.17%、3.67%、3.12%、3.53%、2.85%;其中T3、T5處理的株高顯著高于其他處理,分別為76.3、76.2 cm。單株結(jié)薯數(shù)以T4處理最高,為6.5個(gè),顯著高于其他處理,較CK增加8.33%;CK、T1、T2、T5處理間無顯著差異,顯著高于T3、T6處理。T4、T2、T5、T6處理單株薯重均顯著高于CK,分別較CK增加28.36%、13.43%、10.45%、7.46%;其中單株薯重以T4處理最高,為0.86 kg,顯著高于其他處理;其次為T2處理,為0.76 kg,與除T5處理外的其他處理均差異顯著。
2.3" "不同處理馬鈴薯產(chǎn)量
由圖1可知,不同施肥處理對(duì)馬鈴薯折合產(chǎn)量有明顯影響,各處理間均存在顯著差異。施肥處理折合產(chǎn)量均顯著高于CK(30 904.5 kg/hm2),其中T4處理最高,為36 819.0 kg/hm2,較CK增產(chǎn)19.14%;其次是T2、T6處理,分別為35 619.0、34 315.5 kg/hm2,較CK分別增產(chǎn)15.25%、11.04%,增產(chǎn)效果顯著。另外,T2處理較T1處理顯著增產(chǎn)11.26%,T4處理較T3處理顯著增產(chǎn)13.40%,T6處理較T5處理顯著增產(chǎn)1.78%,說明基施+噴施鋅肥、錳肥、鎂肥的增產(chǎn)效果均優(yōu)于基施鋅肥、錳肥、鎂肥。
2.4" "不同處理馬鈴薯塊莖碳水化合物和蛋白質(zhì)含量
由圖2可知,不同施肥處理對(duì)馬鈴薯塊莖碳水化合物含量有明顯影響,各處理由大到小依次為T4、T2、T5、T1、CK、T6、T3;其中T4、T2、T5、T1處理分別為166、163、156、152 g/kg,處理間均存在顯著差異,較CK分別增加21.17%、18.98%、13.87%、10.95%,顯著高于其他處理;CK、T3、T6處理間差異不顯著。蛋白質(zhì)含量以T2處理最高,為19.4 g/kg,與T1、T4處理差異不顯著;T4處理顯著高于T3處理;T6處理高于T5處理,但差異不顯著。由此可知,T2、T4處理的馬鈴薯莖塊品質(zhì)整體優(yōu)于其他處理。
2.5" "不同處理馬鈴薯生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益
由表4可以看出,不同施肥處理生產(chǎn)投入、總收入、純收入及產(chǎn)投比均高于CK,且各中微量元素肥料以基施+噴施方式施肥處理下馬鈴薯總收入、純收入及產(chǎn)投比均高于對(duì)應(yīng)肥料基施處理下的經(jīng)濟(jì)效益。各施肥處理總收入較CK高" " "2 220~11 829元/hm2,其中以T4處理最高,為" 73 638元/hm2;T2處理較高,為71 238元/hm2。施用鋅、錳、鎂中微量元素肥料可以提高馬鈴薯純收入,較CK提高1 470~10 779元/hm2;其中以T4處理的純收入最高,達(dá)49 974元/hm2,較T3處理增收8 552元/hm2;T2處理較高,純收入為47 724元/hm2,較T1處理增收7 059元/hm2;T6處理位居第3,純收入為44 367元/hm2,較T5處理增收1 050元/hm2。各施肥處理產(chǎn)投比較CK提高了0.01~0.38,其中T4處理產(chǎn)投比最高,為3.11;T2處理產(chǎn)投比較高,為3.03。
3" "討論與結(jié)論
微量元素鋅是參與馬鈴薯葉綠素合成的必需元素;錳在光合作用中參與水的光解,是葉綠體的構(gòu)成成分,通過參與植物的光合作用、呼吸作用以及其他代謝過程,影響馬鈴薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)[12 - 13 ]。曹玉賢等[14 ]研究發(fā)現(xiàn)土施、噴施及土施+噴施鋅肥能提高小麥籽粒鋅含量和小麥籽粒鋅攜出量,土施+噴施鋅肥可提高籽粒鋅含量83%,在小麥生長(zhǎng)后期噴施鋅肥對(duì)改善小麥鋅營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有較好作用,與本試驗(yàn)中基施+噴施微肥的增產(chǎn)、增收效果優(yōu)于基施的結(jié)論相符。
葉面噴施鐵、鋅、錳微量元素可以促進(jìn)馬鈴薯植株的生長(zhǎng)發(fā)育,提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)[15 ]。羅磊等[16 ]研究表明在現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期噴施硫酸鋅和現(xiàn)蕾期噴施硫酸錳能使馬鈴薯產(chǎn)量增加18.4%~25.7%。孫小龍等[17 ]研究表明,施用鋅肥可以顯著提升馬鈴薯的品質(zhì)。馬振勇等[18 ]研究表明,施用鋅肥能夠增加馬鈴薯塊莖中Vc、游離氨基酸及淀粉含量,降低馬鈴薯塊莖中還原糖的含量。另有研究表明,低濃度錳處理可以提高馬鈴薯的株高和葉面積,增強(qiáng)馬鈴薯的光合作用[19 - 21 ]。本試驗(yàn)通過對(duì)不同施微肥處理下馬鈴薯生育期、地上部生長(zhǎng)、塊莖生長(zhǎng)、產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、碳水化合物含量及總體經(jīng)濟(jì)效益的分析,結(jié)果顯示,基施+噴施鋅肥、錳肥對(duì)馬鈴薯的地上部生長(zhǎng)和塊莖生長(zhǎng)效果優(yōu)于基施鋅肥、錳肥;基施+噴施微肥的增產(chǎn)、增收效果優(yōu)于基施微肥,其中基施鋅肥37.5 kg/hm2+噴施鋅肥2.5 kg/hm2比基施鋅肥37.5 kg/hm2增產(chǎn)11.26%,增收7 059元/hm2,基施錳肥45.0 kg/hm2+噴施錳肥2.5 kg/hm2比基施錳肥45.0 kg/hm2增產(chǎn)13.40%,增收8 552元/hm2,基施鎂肥75.0 kg/hm2+噴施鎂肥2.5 kg/hm2比基施鎂肥75.0 kg/hm2增產(chǎn)1.78%,增收1 050元/hm2;基施錳肥45.0 kg/hm2+噴施錳肥2.5 kg/hm2處理的馬鈴薯單株塊莖數(shù)(6.5個(gè))、單株薯重(0.86 kg)、產(chǎn)量(36 819 kg/hm2)、碳水化合物含量(166 g/kg),和經(jīng)濟(jì)效益(49 974元/hm2)均高于其他處理,提質(zhì)增產(chǎn)效果最佳??傮w來說,鋅、錳、鎂這3種中微肥的基施+噴施效果優(yōu)于基施,建議農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中鋅、錳、鎂的補(bǔ)充采用基施+噴施的方式。
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