馬鈴薯“3414”肥料效應試驗

郭恒　賈豪

摘要 通過馬鈴薯“3414”肥料效應試驗的三元二次回歸方程，計算理論上的氮、磷、鉀最佳施肥量。結(jié)果表明，結(jié)合生產(chǎn)實際，推薦青海省湟中縣馬鈴薯主導品種的最佳施肥量為純N 73.64 kg/hm2、P2O5 103.73 kg/hm2、K2O 76.99 kg/hm2。馬鈴薯苗期、現(xiàn)蕾期、盛花期植株干重增加緩慢，差異較小，進入塊莖膨大期后植株干重迅速增加，膨大期與成熟期塊莖干重增加較根、莖、葉快，占全株總干重的59%～69%，與形成高產(chǎn)直接有關(guān)。

關(guān)鍵詞 馬鈴薯；“3414”試驗；肥料效應；產(chǎn)量；性狀

中圖分類號 S532；S147.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）15-0062-03

Abstract The theoretic optimum amount of fertilization was calculated using the quadratic regression equation on three factors combined with the "3414" experiment.The results showed that combined with the actual production，the optimum amount of fertilization was N 73.64 kg/hm2，P2O5 103.73 kg/hm2，K2O 76.99 kg/hm2.Potato plant dry weight increased slowly in seedling，squaring period，flowering，the difference is not significant.Plant dry weight increased rapidly after tuber enlargement stage，tuber dry weight increased more quickly than root，stem and leaf，accounted for the total dry weight of 59%～69%，it have direct relation with high yield.

Key words potato；"3414" experiment；fertilizer effect；yield；character

青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要集中在東部農(nóng)業(yè)區(qū)，該區(qū)馬鈴薯種植歷史悠久。目前，青海省種植馬鈴薯存在不同程度的施肥問題，主要體現(xiàn)在盲目施肥、施肥量過大及配比不合理[1-2]。因此，于2016年進行了馬鈴薯“3414”肥效試驗，以期為當?shù)伛R鈴薯合理施肥提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年4—10月在湟中縣李家山鄉(xiāng)村進行，試驗地前茬為小麥，低等肥力，土壤理化性狀：全氮1.4 g/kg、全磷2.49 g/kg、全鉀25.25 g/kg、堿解氮128 mg/kg、速效磷51.2 mg/kg、速效鉀159 mg/kg、有機質(zhì)22.01 mg/kg、pH值7.5。該地區(qū)為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，海拔2 600 m，年平均溫度5.8 ℃，年降雨量400～500 mm，主產(chǎn)作物為馬鈴薯、油菜及蠶豆等。

1.2 試驗材料

供試作物為馬鈴薯，品種為青薯2號，由青海省農(nóng)林科學院選育。供試肥料：普通尿素（含純N 46%，寧夏省銀川市化肥廠生產(chǎn)）；過磷酸鈣（含P2O5 12%，云南省安寧華亞磷肥廠生產(chǎn)）；硫酸鉀（含K2O 40%，青海鉀肥公司生產(chǎn)）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用二次回歸，完全采用“3414”設(shè)計完全方案[3-4]，共設(shè)14個處理，具體施肥量如表1所示。4次重復，小區(qū)面積22 m2（4.4 m×5.0 m）。

1.4 試驗過程

馬鈴薯于2016年4月20日播種，每小區(qū)種4壟，每壟種2行，按照“品”字形種植，密度為3.9萬株/hm2，10月7日收獲，肥料按照試驗要求混合均勻后一次性基施，按照小區(qū)用量施入肥料，人工起壟播種。

1.5 樣品采集及測定

采集樣品分別在苗期、現(xiàn)蕾期、盛花期、膨大期及收獲期，每次采樣按照預先設(shè)計方案，每小區(qū)采集10株，3次重復，連同地下塊莖及根系一起帶回實驗室。將每次采集的馬鈴薯植株樣品沖洗干凈，用吸水紙吸干植株表面多余水分，分別稱取根系、莖桿、葉片和塊莖鮮重，然后將植株樣品剪碎，放入烘箱，于 105 ℃下殺青30 min，然后將溫度降至 70 ℃ 烘24 h，冷卻，分別稱取干重，用于干物質(zhì)和植株養(yǎng)分累積量的計算?？偢晌镔|(zhì)累積量系指根、莖桿、葉片和塊莖干重之和[5-6]。試驗數(shù)據(jù)采用DPS、Excel進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表2可以看出，各施肥處理較處理N0P0K0增產(chǎn)1.3%～42.9%，其中處理N2P1K2產(chǎn)量最高，達到54 485 kg/hm2，增幅達42.9%，而處理N0P2K2產(chǎn)量最低，為38 606 kg/hm2，增幅僅為1.3%，其余各處理產(chǎn)量居中，但是不同處理間存在差異，處理N2P2K2僅次于最高產(chǎn)量，增產(chǎn)率為37.6%，和處理N2P1K2處于同等差異水平。處理N2P3K2與處理N2P1K2相比多了2個磷水平施肥量，但產(chǎn)量結(jié)果卻明顯低于該處理，增產(chǎn)率為34.9%，處于中等產(chǎn)量水平。處理N2P2K3、N1P2K1、N2P2K1、N1P1K2產(chǎn)量較低，增產(chǎn)率分別為31.0%、28.5%、23.0%、16.3%。處理N0P2K2產(chǎn)量僅稍高于處理N0P0K0，增產(chǎn)率僅為1.3%。由此表明，不同施肥量和配比對馬鈴薯產(chǎn)量有很大影響。處理N2P1K2產(chǎn)量最高，可作為推薦施肥。由表3可以看出，處理N2P2K2單株塊莖重量最高，較處理N0P0K0高 61.1%。處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0塊莖重量分別較處理N0P0K0高22.8%、33.0%、51.8%。處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0較處理N0P0K0商品率分別高6.9%、0.6%、3.9%。說明影響馬鈴薯產(chǎn)量的主要因子為N>P>K。endprint

2.2 氮、磷、鉀單因子對馬鈴薯干物質(zhì)的影響

在馬鈴薯不同生育期，分別采集馬鈴薯氮、磷、鉀2水平的不同施肥處理的植株樣測定干物質(zhì)積累量。

由表4、圖1可以看出，隨著生育期的進程，各施肥處理馬鈴薯干物質(zhì)積累有相同的趨勢，自苗期至膨大期，馬鈴薯干物質(zhì)積累逐漸增多。但這種增多并非等比例進行，而是苗期到盛花期緩慢，盛花期到膨大期生物量增長最快，干物質(zhì)迅速積累，但到了馬鈴薯成熟期干重又略降低。處理N2P2K2在各個生育期干物質(zhì)均高于其他處理。干物質(zhì)積累最快時期為播種后80～121 d（7月8日至8月19日），此時馬鈴薯處于塊莖生長最快時期的盛花期和膨大期，是生長最旺盛的階段。干物質(zhì)由盛花期的4.8%～11.6%增加到膨大期的43.3%～57.4%。推薦施肥方案N2P2K2在膨大期每株干重較CK、處理N0P2K2、N2P0K2 增加42.4%、34.0%和60.8%。

不同施肥處理馬鈴薯根干物質(zhì)重占總植株干重比例由苗期的8.00%～16.67%降低到膨大期的2.1%～5.2%，而到成熟期略微增大。而葉片干物質(zhì)重占總植株比例由苗期的53.8%～74.35%增加到現(xiàn)蕾期的74.19%～83.10%，而由現(xiàn)蕾期至成熟期逐漸降低，由現(xiàn)蕾期的74.19%～83.10%降低至成熟期的5.01%～11.66%。莖由現(xiàn)蕾期的7.5%～12.9%增加至盛花期的 15.65%～26.59%，而由盛花期的15.65%～26.59%降低至成熟期的2.62%～7.25%。馬鈴薯干物質(zhì)積累在苗期主要以葉片為主，而進入膨大期主要以塊莖為主[7]。

2.3 氮、磷、鉀施用量分析

2.3.1 一元二次肥料效應方程。根據(jù)產(chǎn)量結(jié)果，分別對N、P、K單因子效應進行分析（表6），可以看出，肥料元素和馬鈴薯產(chǎn)量之間有顯著相關(guān)性。氮肥增產(chǎn)效果明顯，在磷、鉀2水平基礎(chǔ)上氮的1、2、3水平較0水平分別增產(chǎn)29.8%、35.9%、33.8%。1水平的農(nóng)學效率最高，達到284.4 kg/kg。磷肥在1、2、3水平上均增產(chǎn)，其中1水平的農(nóng)學效率較高，鉀肥在1、3水平上均減產(chǎn)，2水平上增產(chǎn)。說明土壤當中的磷素含量較高，再施肥將會引起肥料用量過高引起產(chǎn)量的降低。缺N相對產(chǎn)量為73.6%，缺P相對產(chǎn)量為96.1%，缺K相對產(chǎn)量為99.3%。無施肥對照相對產(chǎn)量為72.7%。3種元素對產(chǎn)量的影響因子為N>K>P[8]。

在磷、鉀2水平條件下，統(tǒng)計分析氮素的一元二次效應函數(shù)方程為y=-1.875 8x2+330.41x+38 910（R2=0.985 4）回歸模型達到極顯著水平，由此方程可以推算出最高施氮量為88.1 kg/hm2，產(chǎn)量最高可達53 459 kg/hm2，其效應方程見圖2。在氮、鉀2水平條件下，統(tǒng)計分析磷素的一元二次效應函數(shù)方程為：y=-0.628 6x2+87.022x+50 779（R2=0.722）回歸模型達到極顯著水平，由此方程可以推算出最高施磷量為69.2 kg/hm2，產(chǎn)量最高可達53 790 kg/hm2，其效應方程見圖3。在氮、磷2水平條件下，統(tǒng)計分析鉀素的一元二次效應函數(shù)方程為：y=0.187 2x2-35.167x+51 147（R2=0.094 3）回歸模型未達到極顯著水平，表明鉀素的單因子效應不明顯，其效應方程見圖4。

2.3.2 三元二次肥料效應方程。根據(jù)馬鈴薯“3414”肥料效應方程，用DPS軟件進行三元二次肥效方程擬合，模擬出氮、磷、鉀肥對產(chǎn)量影響的肥料效應函數(shù)為：y=37 951.31+252.809x1-1.299 5x12+130.070 7x2-0.127 6x22-74.550 8x3-0.022 8x32-1.392 8x1x2+1.078 9x1x3-0.013 4x2x3（R=0.928 3）（y=產(chǎn)量，x1=氮，x2=磷，x3=鉀）根據(jù)此方程可以推算出馬鈴薯的最佳施肥量為純N 73.64 kg/hm2、P2O5 103.73 kg/hm2、K2O 76.99 kg/hm2，推薦施肥最高產(chǎn)量可達51 136 kg/hm2。

3 結(jié)論與討論

湟中縣青薯2號馬鈴薯在施肥量純N 40.5～121.5 kg/hm2、P2O5 45～135 kg/hm2、K2O 60～180 kg/hm2時，馬鈴薯產(chǎn)量可達到38 121～54 485 kg/hm2，其N、P、K肥料函數(shù)效應方程為：y=37 951.31+252.809x1-1.299 5x12+130.070 7x2-0.127 6x22-74.550 8x3-0.022 8x32-1.392 8x1x2+1.078 9x1x3-0.013 4x2x3（R=0.928 3）（y=產(chǎn)量，x1=氮，x2=磷，x3=鉀），根據(jù)此方程可以推算出馬鈴薯最佳施肥量為純N 73.64 kg/hm2、P2O5 103.73 kg/hm2、K2O 76.99 kg/hm2，推薦施肥最高產(chǎn)量可達51 136 kg/hm2。

適宜的氮、磷、鉀肥配比及緩釋肥施用能有效地促進馬鈴薯植株生育前期總生物量的積累，以及生育后期干物質(zhì)向塊莖的轉(zhuǎn)移，在生育后期達到較高的塊莖干重，從而獲得較高的產(chǎn)量。

隨著馬鈴薯生育期的推進，馬鈴薯干物質(zhì)積累有相同趨勢，苗期至膨大期干物質(zhì)逐漸增多，苗期至盛花期積累緩慢，盛花期至膨大期生物量增長最快，干物質(zhì)迅速積累，但到了馬鈴薯成熟期干重又略降低[9]。

各施肥處理馬鈴薯塊莖在膨大期干物質(zhì)重占總干物質(zhì)重比例達到59%～69%，馬鈴薯莖、葉占總干重比重有所下降，塊莖進入膨大期干重增加均比根、莖、葉快，有利于產(chǎn)量的形成。

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