不同氮水平對馬鈴薯產量構成和土壤NO3--N含量的影響

周娜娜

（1.瓊州學院生命科學系，海南 五指山 572200；2.寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021）

氮肥是農業生產中最為重要的投入要素之一。不斷增施化肥的后果，除了表現為報酬遞減之外，還潛藏著污染環境的巨大隱患。研究表明，就水、肥兩因素而言，在某一水分（或肥）水平下，均可找到最優供肥（或供水）與之相配合，高于此值，增加投入不能獲得相應的產出，低于該值，則未達到最高的產出水平[1]。合理的氮素投入量不僅能提高作物產量和品質[2]，還能節約能源，減少環境污染。因此合理的農田水肥管理制度，能最大限度地保持農業的高產穩產，有效提高了肥料的利用率，并避免了生態環境的破壞和惡化。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和材料

試驗設在寧夏永寧縣望遠高新技術示范園。試驗地具有滴灌設施，前茬作物為小麥。供試土壤的0～30 cm有機質含量為18.8g·kg-1，全氮1.2g·kg-1，堿解氮80.5mg·kg-1，速效磷9.8mg·kg-1，測定方法見李酉開的土壤農業化學常規分析方法[3]。

試驗所用馬鈴薯品種為大西洋。

1.2 試驗設計

試驗設有4個水平的氮處理，一個對照，小區面積為4.5 m×6.3 m，3次重復。各處理都施用充足的磷鉀肥和生物有機肥，各氮水平的30%于現蕾期結合灌水追施，其它肥料全部基施。氮肥為尿素（含N 46%），按試驗設計施肥。種植密度為每公頃79 500株，四周設保護行。

4個氮水平分別是：N1－傳統的氮肥施用量1 20 kg N·hm－2；N2－80%的推薦氮肥量180 kg N·hm－2；N3－推薦氮肥施用量225 kg N·hm－2；N4－120%的推薦氮肥量270 kg N·hm－2；張力計示數為20 kpa時，灌水30 mm。

1.3 取樣及測定方法

塊莖產量：小區實收獲產量折算成每公頃的產量。

塊莖直徑：用游標卡尺測馬鈴薯塊莖最大橫徑[4]。

土壤中硝態氮含量：取土樣簡單處理后冷凍保存，然后用中國農大的流動分析儀測定。

2 結果與分析

2.1 四種氮水平馬鈴薯的產量構成

用于炸薯片的馬鈴薯塊莖在大小上有一定的要求，最大橫徑小于4.5 cm和大于9 cm都不在商品薯要求范圍內。從表1數據可以看出，隨著氮素水平的升高，產量和商品率都先上升后下降，存在一個峰值，即在80%的推薦氮肥量為180 kg N·hm－2時，產量和商品率都達到最大值，分別為每公頃46 216.4 kg和87.56%。而且大部分馬鈴薯塊莖都集中在4.5～7 cm范圍內，還有一定的增產空間。試驗表明，氮素量對薯塊的大小影響很大，而對畸形薯所占比例的大小沒有規律性影響。

表1 四種氮素水平下馬鈴薯的產量構成比較Table 1 The comparison of yield components of potatoes under four nitrogen regimes

2.2 不同氮水平各層次土壤NO3--N的動態變化

N肥用量顯著影響土體中不同土層的無機氮含量，這一結論在很多研究中都得到了證明[5－7]。隨著施氮量的增加，氮淋失程度加深，土壤中的NO3－－N含量逐漸增加，各施氮水平下隨著土層的加深又有不同程度的遞減。土體各層次的無機氮的含量都明顯高于低施氮水平。N2兩個處理的氮素供應與馬鈴薯對N素的吸收之間基本達到平衡，這樣在不明顯降低產量的前提下，減少了土壤無機氮在土壤中的殘留（圖1）。

馬鈴薯的主要根系分布在0～30 cm左右，分布幅度約為30～60 cm[8]，所以淋失到60 cm以下的土層中無機氮被馬鈴薯根系再吸收利用的比率很小，這部分氮素必然會隨灌水繼續向下淋失。因此，根據馬鈴薯生長的需要，科學合理的確定氮肥用量是減少土壤無機氮殘留的關鍵。

3 討論

隨著氮素水平的升高，產量和商品率都先上升后下降，氮素水平在 80%的推薦氮肥量每公頃為180 kg時，產量和商品率都達到最大值，分別為每公頃46 216.4 kg和87.56%。馬鈴薯塊莖大部分都集中在4.5～7 cm范圍內，還有一定的增產空間。氮素量對薯塊的大小影響很大，而對畸形薯所占比例的大小沒有規律性影響；隨著施氮量的增加，氮淋失程度加深，土壤中的NO3--N含量逐漸增加，各施氮水平下隨著土層的加深又有不同程度的遞減。

氮肥效益的發揮與農田水分狀況的關系十分密切，不同的農田水分狀況，相同的施肥量所獲得的產量是不同的，合理的灌溉能夠促進肥料的充分利用，保證作物在低氮水平就能獲得高產。因此，要深入研究農田的供水狀況與氮肥合理施用量間存在的關系，據此制定科學的水肥管理制度，以便獲得最高的經濟效益和環境效益。

[1] 沈榮開,王康,張瑜芳,等.水肥耦合條件下作物產量、水分利用和根系吸氮的試驗研究[J].農業工程學報,2001,5(17):35-38.

[2]周娜娜,張學軍,秦亞兵,等.不同滴灌量和施氮量對馬鈴薯產量和品質的影響[J].土壤肥料,2004,43(6):11-12.

[3] 李酉開.土壤農業化學常規分析方法[M].北京：科學出版社, 1983:120-183.

[4] 趙晨霞.園藝產品貯藏與加工[M].北京:中國農業出版社,2005: 47-49.

[5]陳子明,袁峰明,姚造華,等.北京潮土NO3-N在土體中的移動特點及其淋失動態[J].植物營養與肥料學報,1995,1(2)：71-79.

[6] 張國梁,章申.農田氮素淋失研究進展[J].土壤.1998,30(6):11-15.

[7] 范丙全,胡春芳,平建立.灌溉施肥對壤質潮土硝態氮淋溶的影響[J].植物營養與肥料學報.1998,4(1):16-21.

[8] 山東農學院.作物栽培學(北方本)下冊[M].北京:中國農業出版社,1994:519-521.