復合肥配施不同生物有機肥對土壤肥力及馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王 耀

（甘肅省天祝縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測檢驗站，甘肅 天祝 733299）

馬鈴薯是糧菜兼用作物，為解決中國的糧食供給和提高人民的生活水平發(fā)揮了巨大的作用[1]。馬鈴薯生產(chǎn)中種植者為了提高產(chǎn)量，超量和長期施用化肥，忽視了有機肥的施用，造成土壤板結(jié)、地力下降，施肥成本增加、產(chǎn)物品質(zhì)變劣[2]，同時也造成化肥轉(zhuǎn)化成的氨等含氮化合物污染大氣和化肥下滲后導致地下水亞硝酸鹽超標[3]。生物有機肥具有調(diào)節(jié)土壤酸堿度、改良土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤理化性質(zhì)和生物種群等諸多優(yōu)點，隨著化肥革命帶來的諸多弊端，人們開始回頭審視生物有機肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，認為生物有機肥不應因增產(chǎn)少和增產(chǎn)緩慢而被忽視，生物有機肥在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的作用是潛在的和長期的，并提出在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中應無機肥和有機肥合理配施。本試驗在天祝馬鈴薯旱作區(qū)，研究了以氮、磷、鉀為主要成分的復合肥減量施用和配施不同生物有機肥對馬鈴薯土壤有益微生物數(shù)量、土壤肥力、馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為馬鈴薯科學合理施肥和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在天祝縣打柴溝鎮(zhèn)大灣村，海拔2 670 m，年平均氣溫-2.3～1.7℃，無霜期140 d，日照時數(shù)2 500～2 700 h，≥10℃有效積溫1 474.6℃，年平均降雨量260 mm。地勢平坦、地力均勻，土壤為栗鈣土，前茬作物為小麥。有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀平均含量分別為33.06 g/kg、1.01 g/kg、0.69 g/kg、18.94 g/kg、34.43 mg/kg、 35.89 mg/kg、 106.00 mg/kg。 海 拔高、氣溫低、降水少，是天祝縣典型的馬鈴薯旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為‘隴薯3號’1級種薯，由甘肅省定西市農(nóng)業(yè)科學研究院提供，播種前根據(jù)種薯大小切塊，每個切塊重45～50 g，保留1個以上健壯芽或芽眼。

1.3 試驗方法

試驗共設(shè)4個復合肥和不同生物有機肥配施處理。處理1：30kg/667m2捷富寶牌復合肥+80kg/667m2綠能牌生物有機肥；處理2：30 kg/667m2捷富寶牌復合肥+80 kg/667m2綠豐牌生物有機肥；處理3：30 kg/667m2捷富寶牌復合肥+80 kg/667m2冠菌牌生物有機肥；處理4：對照（CK），常規(guī)施肥，只施60 kg/667m2捷富寶牌復合肥。不同肥料主要成分和生產(chǎn)廠家如表1。

不同處理復合肥和有機肥播種前作為基肥一次性施入，深翻后起壟覆膜側(cè)播種植，種植密度87 000株/hm2，2016年4月15日播種，10月10日收獲。試驗采用隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積667 m2，重復3次，各小區(qū)間用1 m過道隔開。各處理除施肥不同外，其他栽培管理措施均相同。

表1 不同肥料成分和生產(chǎn)廠家Table 1 Components and manufacture factories of different fertilizers

1.4 測定方法

馬鈴薯生長后期（9月5日）每小區(qū)采用棋盤式取樣法取地表以下40 cm土樣10份混合后參照王長庭等[4]培養(yǎng)基篩選法測定微生物含量，參照鮑士旦[5]與文獻[6]的方法測定有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量。馬鈴薯收獲后測定每小區(qū)產(chǎn)量，并隨機取樣參照李合生等[7]方法測定馬鈴薯淀粉、干物質(zhì)、還原糖和維生素C含量。

測定數(shù)據(jù)求其平均值，利用Excel 2007、DPS 6.01軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，多重比較采用新復極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤微生物數(shù)量的影響

由表2可以看出，復合肥減量施用和配施生物有機肥后均提高了馬鈴薯土壤有益菌亞硝化細菌、硝化細菌、乳酸菌和放線菌數(shù)量，降低了有害菌反硝化細菌和霉菌數(shù)量。處理1捷富寶牌復合肥配施綠能牌生物有機肥后，與處理4（CK）常規(guī)施肥相比有益菌亞硝化細菌、硝化細菌、乳酸菌和放線菌數(shù)量增幅最大，分別為對照的43.33，4.72，3.25和27.00倍；有害菌反硝化細菌和霉菌降幅最大，與對照（CK）常規(guī)施肥相比分別降低了91.88%和93.75%，均達到極顯著水平（P＜0.01）。

2.2 不同處理對土壤肥力的影響

由表3可以看出，復合肥減量施用和配施生物有機肥后均提高了馬鈴薯土壤有機質(zhì)含量、降低了速效氮、速效磷和速效鉀的含量。處理1捷富寶牌復合肥配施綠能牌生物有機肥后，與處理4（CK）常規(guī)施肥相比土壤有機質(zhì)含量增幅最大，有機質(zhì)含量提高了115.65%；速效氮、速效磷和速效鉀降幅最小，分別降低了11.57%、22.19%和20.87%；與處理4（CK）常規(guī)施肥相比均達到極顯著水平（P＜0.01）。復合肥減量施用和配施生物有機肥后，減少的復合肥速效氮、速效磷和速效鉀含量遠遠高于配施的生物有機肥速效氮、速效鉀和速效磷含量，入不敷出，所以復合肥減量施用和配施生物有機肥后，降低了速效氮、速效磷和速效鉀的含量。

表2 不同處理土壤微生物數(shù)量（×104個/g）Table 2 Soil microbial numbers of different treatments(×104No./g)

表3 不同處理土壤肥力Table 3 Soil fertility of different treatments

表4 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)Table 4 Potato yields and qualities of different treatments

2.3 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

由表4可以看出，復合肥減量施用和配施生物有機肥后均提高了馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)指標淀粉、干物質(zhì)和維生素C含量。處理1捷富寶牌復合肥配施綠能牌生物有機肥后，與處理4（CK）常規(guī)施肥相比產(chǎn)量、品質(zhì)指標淀粉、干物質(zhì)和維生素C含量增幅最大，分別提高了10.14%，84.99%，51.05%和47.37%；與處理4（CK）常規(guī)施肥相比均達到極顯著水平（P＜0.01）。復合肥減量施用和配施生物有機肥后馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的提高可能是生物有機肥部分改善了土壤理化特性，提高了土壤對礦質(zhì)離子的保存和轉(zhuǎn)化能力，從而提高了對復合肥中氮、磷、鉀的吸收和利用率，在肥料水平上促進了產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。

3 討論

復合肥在馬鈴薯生長發(fā)育中起著重要作用，是影響產(chǎn)量的重要因素之一[8]。在一定施肥量范圍內(nèi)，農(nóng)作物產(chǎn)量隨著施肥量的提高而提高，當超過一定范圍后，產(chǎn)量不再增加，反而持續(xù)超量的施用化肥，導致肥料利用率下降，大量養(yǎng)分元素流失進入環(huán)境，造成地下水污染[9]。生物有機肥由有機物料配置不同微生物菌種后發(fā)酵腐熟而成，除直接供給土壤大量有機質(zhì)外，微生物分解土壤中的枯枝爛葉和動植物殘體，間接增加了土壤有機質(zhì)含量。土壤有機質(zhì)是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量高低影響土壤的物理、化學性質(zhì)和肥力水平[10]。除此之外，土壤有機質(zhì)和微生物活動還影響土壤的團粒結(jié)構(gòu)和疏松度，間接影響土壤對水、肥、光、熱、氣的利用。呂彥彬和金正征[11]以及秦光齊等[12]均認為生物有機肥施用后提高了馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)。

本研究中，將復合肥和生物有機肥配施后提高了馬鈴薯土壤肥力、產(chǎn)量和品質(zhì)，這與前人的研究結(jié)果類同。但在復合肥減量和配施生物有機肥情況下，仍能提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)，這些說明以氮、磷、鉀為主要成分的復合肥和以有機質(zhì)為主要成分的生物有機肥配施后發(fā)揮各自的優(yōu)勢并產(chǎn)生互作效應。史書強等[13]認為馬鈴薯種植中生物有機肥配施化肥后促進了土壤養(yǎng)分運移，改善了土壤微生物環(huán)境，提高了馬鈴薯產(chǎn)量。復合肥減量施用和配施生物有機肥后馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的提高可能是生物有機肥部分改善了土壤理化特性，提高了土壤對礦質(zhì)離子的保存和轉(zhuǎn)化能力，從而提高了對復合肥中氮、磷、鉀的吸收和利用率，在肥料水平上促進了產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，其微觀機理有待作進一步研究。

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