生物有機肥配施化肥對馬鈴薯土壤養(yǎng)分運移及產(chǎn)量的影響

史書強+趙穎+何志剛+婁春榮

摘要：采用單因素隨機區(qū)組設計，在遼寧省葫蘆島興城市通過大田試驗，研究生物有機肥配合不同化肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響。結果表明，生物有機肥配合化肥處理可以明顯提高馬鈴薯的產(chǎn)量，對土壤養(yǎng)分運移、土壤微生物群落均有一定的影響，生物有機肥配合化肥處理馬鈴薯產(chǎn)量比常規(guī)施肥處理提高16.09%，經(jīng)濟效益提高了10 431元/hm2，生物有機肥配合化肥減量75%比常規(guī)施肥處理產(chǎn)量提高13.32%，經(jīng)濟效益提高了9 555元/hm2。生物有機肥配合化肥處理在馬鈴薯關鍵時期土壤養(yǎng)分運移發(fā)揮重要作用，在馬鈴薯塊莖形成期速效氮比常規(guī)施肥提高12.7%，速效鉀比常規(guī)施肥提高14.4%，速效磷比常規(guī)施肥提高4.4%。對土壤微生物種群起到明顯的刺激作用，細菌、真菌、放線菌在不同時期均高于常規(guī)施肥處理。生物有機肥配合化肥即可以顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，還可以活化土壤、降低肥料量過大造成的環(huán)境污染。

關鍵詞：生物肥料；馬鈴薯；土壤養(yǎng)分；經(jīng)濟效益；產(chǎn)量

中圖分類號： S157.4+1；S532.06文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0154-04

收稿日期：2015-05-25

基金項目：中央財政重大科技推廣示范項目（編號：GCNT-LN-13）；遼寧省農(nóng)業(yè)科技攻關（編號：2013215001）。

作者簡介：史書強（1966—），遼寧撫順人，研究員，從事農(nóng)業(yè)科技推廣和成果轉(zhuǎn)化工作。E-mail：31026667@163.com。

通信作者：何志剛，副研究員，主要從事作物高效復種營養(yǎng)調(diào)控研究。E-mail：hezhigang1227@126.com。馬鈴薯因其適應性強、產(chǎn)量高、增產(chǎn)潛力大及具有糧菜兼用等特點，近年來，在中國種植面積不斷擴大，已列為第四大糧食作物[1-2]，馬鈴薯在遼寧西部地區(qū)有大規(guī)模的種植，是當?shù)剞r(nóng)民收入的主要來源之一。長期以來，遼寧地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)一直注重高施肥量，而實際上遠遠超過了其作物的生長需求，導致生產(chǎn)成本提高，不但影響了經(jīng)濟效益，而且加速了環(huán)境污染。

生物有機肥作為一種新型肥料，采用生物工程技術，在有機肥的基礎上添加有固氮菌、溶磷菌、解鉀菌，以微生物的生命活動及其代謝產(chǎn)物共同作用，提供改善作物生長和營養(yǎng)條件，在保證食品安全的同時增加了土壤生物多樣性，不會對土壤造成不良影響[3]。沈?qū)氃频日J為，施用微生物肥不僅可以增加營養(yǎng)物質(zhì)，還因其含有大量的有益微生物，施入土壤后，通過有益微生物的大量繁殖而發(fā)揮其固氮，磷鉀釋放，擴大根系吸收面積和抑制有害菌繁殖的作用[4]。目前，國內(nèi)外對馬鈴薯的研究大多僅限于單方面研究化肥或有機肥，對生物有機肥配合化肥的研究報道較少。

在國家提倡肥料零增長的大背景下，開展生物有機肥與化肥配施，支持國家化肥使用量零增長行動，是貫徹黨中央關于“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結構、促發(fā)展、惠民生”戰(zhàn)略部署的重大舉措，也是保障國家糧食安全、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要任務具有重要意義。本研究將生物有機肥和化肥適量化技術相結合，研究施用生物有機肥料與化肥配合對馬鈴薯產(chǎn)量構成及對土壤養(yǎng)分運移、土壤微生物群落的影響，為提高馬鈴薯產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地點概況

試驗于2013年3月18日至6月25日在遼寧省葫蘆島興城市東辛莊鄉(xiāng)進行。試驗區(qū)位于遼寧省葫蘆島市西南部（119°31′～120°32′E，39°58′～40°36′N），屬于北溫帶亞溫潤性氣候區(qū)。四季分明、氣候溫和、光照充足，年平均氣溫 8.7 ℃。年平均降水量600 mm，無霜期175 d左右。該地區(qū)地勢平坦、土質(zhì)肥沃、地下水資源豐富，十分適合馬鈴薯種植。試驗地耕層土壤為草甸土，壤質(zhì)，pH值為6.7，堿解氮含量為144 mg/kg、速效磷含量為196 mg/kg、速效鉀含量為 246 mg/kg、有機質(zhì)含量為1.57%、全氮含量為0.096%、全磷含量為0.132%、全鉀含量為2.2%。

1.2試驗材料

供試馬鈴薯品種為中薯5號。供試肥料：常規(guī)馬鈴薯復合肥（含N 18%、P2O5 10%、K2O 15%）；生物有機肥（遼寧省農(nóng)業(yè)科學院研制，利用自行分離的固氮菌N101、解磷菌P1020、解鉀菌K1444生產(chǎn)，有效菌數(shù)達到107 CFU/g干料），有效養(yǎng)分（N+P+K）>6%、有機質(zhì)>30%。

1.3試驗設計

試驗共設4個處理，分別為：（1）不施肥對照（CK）；（2）常規(guī)施肥（FP）：復合肥1 500 kg/hm2；（3）常規(guī)施肥+生物有機肥（FP+BIO）：1 500 kg/hm2復合肥+1 200 kg/hm2生物有機肥；（4）減量75%常規(guī)施肥+生物有機肥（75%FP+BIO）：1 125 kg/hm2復合肥+1 200 kg/hm2生物有機肥。

所有處理施用肥料都為底肥1次性施入。隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)面積30 m2。整個生育期澆灌5～7次，每次 120 m3/hm2。2013年3月18日播種，6月25日收獲，單層地膜覆蓋，行距78 cm，壟上雙行種植，株距27 cm，密度90 000株/hm2。其他田間管理與常規(guī)管理方式一致。

1.4土壤養(yǎng)分調(diào)查

土壤春季種植前和馬鈴薯不同生育時期進行田間取樣。采用5點混合取樣法，采集0～20 cm耕層土壤，每個處理3次重復。土壤堿解氮含量的測定采用堿解擴散法，土壤有效磷含量的測定采用鉬銻抗比色法，土壤有效鉀含量測定采用火焰光度法，土壤有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀氧化法[5]。

1.5微生物測定

細菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；放線菌采用改良高氏1號培養(yǎng)基（每300 mL培養(yǎng)基中3%重鉻酸1 mL，以抑制細菌和霉菌生長）；真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基（每1 000 mL培養(yǎng)基中加1%孟加拉紅水溶液3 mL、1%鏈霉素3 mL）；土壤微生物采用系列稀釋法計數(shù)[6]。