鉀肥對加工型馬鈴薯增產效果和適宜用量的研究

閆芳，張春梅，秦嘉海，王愛勤

（1.河西學院生態與綠洲農業研究院，甘肅張掖734000；2.河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖734000；3.中國科學院蘭州化學物理研究所，甘肅蘭州731000）

鉀肥對加工型馬鈴薯增產效果和適宜用量的研究

閆芳1,2，張春梅2*，秦嘉海2，王愛勤3

（1.河西學院生態與綠洲農業研究院，甘肅張掖734000；2.河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖734000；3.中國科學院蘭州化學物理研究所，甘肅蘭州731000）

馬鈴薯屬喜高鉀作物之一。為了確定鉀肥在加工型馬鈴薯生產中施用的可行性以及合適的用量范圍，以‘大西洋’為試驗品種，研究了鉀肥與氮磷肥配合施用以及不同施用量硫酸鉀對‘大西洋’馬鈴薯的增產效果，以期指導馬鈴薯鉀肥的施用。結果表明，鉀肥與氮磷肥配合施用具有明顯的增產效果，N+P+K配合施用增產效果> N+P施用增產效果>不施肥；不同鉀肥施用量的增產效果各不相同，鉀肥施肥量為255 kg/hm2時，馬鈴薯增產效應和經濟效益最好。

鉀肥；馬鈴薯；增產效應

馬鈴薯是我國北方冷涼灌區栽培的主要作物之一。近年來，隨著復種指數的提高和N、P化肥的施用，河西走廊的耕種風沙土的耕作層速效K平均含量由20世紀80年代的146.45 mg/kg，降低到現在的126.57 mg/kg[1]，按照土壤養分分級指標為缺鉀的土壤[2]，農戶在耕種風沙土上種植的加工型馬鈴薯在塊莖膨大期，葉緣焦枯，葉脈間為黃色，葉脈為綠色，究其原因是缺K引起的生理性病害[2,3]。據資料報道，每生產1 t馬鈴薯塊莖，馬鈴薯從土壤中吸收N 4.70 kg，P2O51.20 kg，K2O 7.20 kg[4]。河西走廊栽培的馬鈴薯平均產量為37.50 t/hm2，對K2O吸收總量為270 kg/hm2，而目前土壤供K量為207.89 kg/hm2，（126.57×2.25×土壤鉀利用系數0.73），根據土壤養分平衡理論，尚缺K 62.11 kg/hm2[5,6]。為了對K肥的合理施用做出科學評價，我們于2012年進行了K肥對馬鈴薯的肥效研究，以期為馬鈴薯種植農戶合理施肥提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試土壤類型為耕種風沙土，采自甘肅省張掖市甘州區沙井鎮壩廟村一社，0～20 cm土層含有機質13.45 g/kg，堿解N 34.27 mg/kg，速效P 6.14 mg/kg，速效K 126.57 mg/kg，pH值8.43。參試肥料為CO（NH2）2，含N 46%；（NH4）2HPO4，含N 18%，P2O546%；K2SO4，含K2O 50%。試驗在河西學院農業與生物技術學院試驗地進行。參試作物為馬鈴薯，品種為‘大西洋’。于2012年4月20日種植于盛放好耕種風沙土的膠木桶中，口徑30 cm，底徑28 cm，高35 cm，收獲期為9月11日。

1.2 試驗處理

試驗一：試驗設計3個處理。

處理1為不施肥為CK（對照）。

處理2為N+P配施（尿素900 kg/hm2+磷酸二銨600kg/hm2，折尿素4 g/10 kg土+磷酸二銨2.67 g/10 kg土）。

處理3為N+P+K配施（尿素900 kg/hm2+磷酸二銨600 kg/hm2+硫酸鉀255 kg/hm2；折尿素4 g/ 10 kg土+磷酸二銨2.67 g/10 kg土+硫酸鉀1.14 g/ 10 kg土）。

試驗二：每個處理在施用尿素800 kg/hm2，磷酸二銨600 kg/hm2（折尿素4 g/10 kg土，磷酸二銨2.67g/10kg土）的基礎上，硫酸鉀施用量設計為0，85，170，255，340 kg/hm2（折0，0.38，0.76，1.14，1.52 g/10 kg土）5個處理，以處理1為CK（對照），每個處理重復3次，隨機區組排列。

1.3 試驗方法

稱取過10 mm篩的風干土10 kg加入盆缽內，每盆澆水5 000 mL，使土壤自然含水量達到50%，將盆缽置于室外，澆水第5 d后將盆缽內土壤進行淺耕后播種，播種深度5 cm，每盆播種3株，在盆上覆蓋1層地膜，出苗后去掉地膜，出苗7 d后間苗，每盆留2株，每隔5 d每盆定量澆水3 000 mL，使土壤自然含水量達到30%。不同處理的肥料折算成盆栽試驗的施用量，磷酸二銨、硫酸鉀播種前與土壤混合均勻后做肥底[7-9]，1/3尿素在馬鈴薯現蕾期結合灌水追施，剩余2/3尿素在馬鈴薯盛花期結合灌水追施[10,11]。

1.4 測定項目與方法

馬鈴薯收獲時測定經濟性狀，每個盆缽單獨收獲，將盆缽產量折合成公頃產量進行統計分析，馬鈴薯莖粗采用游標卡尺法測定，地上部分干重采用105℃烘箱殺青30 min，80℃烘干至恒重。

1.5 數據統計方法

邊際產量=后一個處理產量-前一個處理產量；邊際產值=邊際產量×產品價格；邊際施肥量=后一個處理施肥量-前一個處理施肥量；邊際成本=邊際施肥量×肥料價格；邊際利潤=邊際產值－邊際成本。硫酸鉀不同施用量與馬鈴薯產量兩者間的關系用SAS軟件統計分析，用一元二次肥料效應數學模型擬合。采用經濟學原理[12]，經濟效益最佳施用量X0=[（Px/P y）-b]/2c，硫酸鉀經濟效益最佳施用量時的馬鈴薯理論產量y=a+bx-cx2。生物學性狀、經濟性狀采用直線回歸分析方法，差異顯著性采用多重比較，新復極差（LSR）檢驗。

2 結果與分析

2.1 鉀與氮磷配合施用對馬鈴薯的增產效果

由表1可知，N+P+K配合施用與N+P配施相比較，馬鈴薯株高、莖粗、地上部干重、塊莖重、單株塊莖重和產量分別增加10.85 cm，4.38 mm，96.22 g/株，36.66 g，0.11 kg/株，6.75 t/hm2；與不施肥CK（對照）比較，分別增加24.76 cm，7.55 mm、165.83 g/株，123.33 g，0.37 kg/株，22.75 t/hm2。N+ P+K配合施用與N+P配施比較，增產17.09%；N+ P+K配合施用與不施肥CK（對照）比較，增產57.59%；N+P+K配合施用與N+P配施比較，差異達極顯著水平；N+P配施與CK（對照）比較，差異達極顯著水平。說明N+P+K配合施用具有明顯的增產作用（表1）。

2.2 鉀肥對馬鈴薯植物學性狀及經濟性狀和增產效果的影響

2.2.1 鉀肥對馬鈴薯植物學性狀的影響

馬鈴薯收獲后測定結果可以看出，鉀肥施肥量與馬鈴薯株高、莖粗呈正相關關系，相關系數（r）分別為0.5092和0.9245*。鉀肥施肥量255 kg/hm2時，與對照（CK）比較，馬鈴薯株高、莖粗分別增加34 cm和0.13 mm，處理間的差異顯著性經LSR檢驗達到極顯著水平（表2）。

表1 N+P+K配施對馬鈴薯增產效果的影響Table 1 Effects of applying NPK on yield increase of potato

表2 鉀肥不同用量對馬鈴薯經濟性狀的影響Table 2 Influence of different application rates of potassium fertilizer on potato economic characters

2.2.2 鉀肥對馬鈴薯經濟性狀的影響

據表2測定結果可知，鉀肥施肥量與馬鈴薯塊莖重、單株塊莖重呈正相關關系，相關系數（r）分別為0.9644**和0.9860**。鉀肥施肥量255 kg/hm2時，與對照（CK）比較，馬鈴薯塊莖重、單株塊莖重分別增加113.99 g和0.23 kg/株，處理間的差異顯著性經LSR檢驗達到極顯著水平（表2）。

2.2.3 鉀肥對馬鈴薯增產效果的影響

據表2測定結果可看出，鉀肥施肥量與產量呈正相關關系，相關系數（r）為0.9116。與CK（對照）比較，增產率分別為18.70%，31.58%，38.33%，38.96%；單位（1 kg）鉀肥增產量分別為84.70，71.52，57.80，44.11 kg（表2）。

2.3 鉀肥不同用量對馬鈴薯增產效應和經濟效益的分析

采用經濟學原理分析可以看出，隨著鉀肥施肥量的增加，馬鈴薯邊際產量由最初的3.60 t/hm2，遞減到了0.12 t/hm2，符合報酬遞減律。從經濟效益的變化來看，邊際利潤由2 591元/hm2，遞減到-193元/hm2，鉀肥施肥量在255 kg/hm2的基礎上，再增加85.00 kg/hm2，收益出現負值，由此可見，鉀肥施肥量255 kg/hm2時，馬鈴薯增產效應和經濟效益較好（表3）。

表3 鉀肥不同用量對馬鈴薯增產效應和經濟效益的分析Table 3 Analysis of different rates of potassium fertilizer on yield increase and economic benefit of potato

2.4 鉀肥經濟效益最佳施肥量與馬鈴薯的理論產量

將鉀肥不同施用量與馬鈴薯產量間的關系應用肥料效應回歸方程y＝a＋bx－cx2擬合，得到的回歸方程是y=19.25+2.822x-0.0022x2，對回歸方程進行顯著性測驗，F=19.34**，＞F0.01=16.45，r= 0.9865**，說明回歸方程擬合良好。鉀肥價格（Px）為3 400元/t，2012年馬鈴薯市場平均價格（Py）為800元/t，將Px、Py、回歸方程的b和c，代入經濟效益最佳施肥量計算公式x0=[（Px/Py）－b]/2c，求得鉀肥經濟效益最佳施肥量（x0）為255 kg/hm2，將x0代入回歸方程y=19.25+1.436x-0.0055 x2，求得馬鈴薯的理論產量（y）為26.68 kg/hm2，計算結果與試驗處理3基本吻合，說明肥料效應回歸方程對指導農戶施肥具有實踐上的意義（表3）。

3 討論

化肥的施用可以顯著改變土壤的化學性質。氮磷鉀肥的長期使用提高了土壤有機質含量和全氮含量,特別N、P、K配合施用和N、P處理的效果對水稻增產最顯著[13]。棗樹不同時期合理的氮磷鉀配施比例對棗樹產量的提高起至關重要的作用[14]。氮、磷、鉀肥的合理施用能極大地改善小麥的經濟性狀，顯著提高小麥產量[15]。近年來，國內學者針對氮磷鉀合理配施對馬鈴薯產量的影響開展了大量研究，其中，弓建國等[16]的研究結果與本試驗獲得的結論不一致，這是由于選擇的品種不同及是否施用有機肥所致。

在本試驗當中，N+P+K配合施用，相對不施肥和只施用N+P，對馬鈴薯具的增產效果差異達到極顯著水平，即N+P+K配合施用增產效果>N+P施用增產效果>不施肥。本試驗的結果與前人的研究結果不完全一致，這可能是由于土壤肥力不同和氣候的差別造成的。這些研究結果表明，今后馬鈴薯的施肥要因品種、土壤、氣候和是否施用有機肥而異。

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Yield Increase and Optimal Rate for a Processing Potato Variety by Applying Potassium Fertilizer

YAN Fang1,2，ZHANG Chunmei2＊，QIN Jiahai2，WANG Aiqin3
(1.Hexi Ecological and Oasis Agricultural Research Institute,Hexi University,Zhangye,Gansu 734000,China; 2.College of Agriculture and Biology Technology,Hexi University,Zhangye,Gansu 734000,China; 3.Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou,Gansu 731000,China)

Potato is one of the crops favoring potassium.In order to understand the feasibility of potassium fertilizer application on processing potato variety and optimal rate,the experiment was conducted to study the effects of potassium fertilizer and NPK combinations on yield increase of potatoes as well as the effects of different application rates of potassium sulfate on potato yield in orderto guide theapplication ofpotassium fertilizeron potato using'Atlantic'as experimentalmaterial.The results showed that potassium fertilizer and NPK combinations had significantly yield increasing effect on potato,with NPK combinations,NPcombinations and noapplicationin a decreasingorder.In addition,the effects ofdifferentpotassiumapplication rateswas differentfrom each other.When255kg/ha(K2SO4)was used,potato yield and economic benefit were thebest.

potassium fertilizer;potato;yield increase

S532

B

1672－3635（2013）05-0298-04

2013-06-26

甘肅科技支甘項目（項目號1011JKCF180）；甘肅省高等學校2010年研究生導師科研項目（項目號1009B-05）；甘肅省高校河西走廊特色資源利用省級重點實驗室項目（項目號XZ1002）。

閆芳（1980-），女，碩士，講師，主要從事植物營養生理研究。

張春梅，博士,副教授,主要從事土壤培肥與改良研究，E-mail:zazcm197828@163.com。