不同肥料對馬鈴薯產量、品質和經濟效益的影響

羅照霞，竇俊煥，呂 汰，王 鵬，郭天順，李芳弟，頡煒清，齊小東

（天水市農業(yè)科學研究所，甘肅 天水 741000）

隨著人們對馬鈴薯營養(yǎng)價值的認識和市場需求的擴大，馬鈴薯生產越來越受到重視。但是長期以來，為了追求高產在馬鈴薯生產中普遍存在著化肥施用量較大，少施甚至不施有機肥和微量元素肥料，導致土壤鹽漬化加重，物理性狀變差，土壤水溶性養(yǎng)分隨雨水流入河流或者滲透進入地下水，使得河流和地下水污染，富營養(yǎng)化嚴重[1-3]。人們過度重視化肥帶來的作物增產的同時，忽略了有機肥的施用。近年來，微生態(tài)制劑已被應用于飼料生產業(yè)、農業(yè)等各領域中。生物有機肥具有固氮、解磷、解鉀功能和生物緩釋調控作用，能改善土壤結構，減少土傳病，促進根系生長，培肥地力，增強土壤保肥、保水能力，提高肥水利用率。生物有機肥既能肥沃土壤，又能增加土壤透氣性，為作物生長發(fā)育奪取高產創(chuàng)造條件[4-6]。養(yǎng)分供應不均衡已成為限制馬鈴薯優(yōu)質高產的障礙因子，而目前馬鈴薯平衡施肥的研究多集中在大量元素的研究上，有關微生物肥料的研究甚少。為了減少化肥用量，篩選優(yōu)良新型肥料，實現綠色穩(wěn)產增效的目標，本試驗研究了馬鈴薯專用肥和生物有機肥在馬鈴薯上的增產增收效果，以期為綠色食品馬鈴薯生產科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示馬鈴薯品種為‘青薯9 號’（青海省農林科學院提供）。供試肥料為撒可富（高濃度硫酸鉀型通用肥，N∶P∶K=15∶15∶15，總養(yǎng)分≥45%），當地馬鈴薯配方肥（N∶P∶K = 16∶10∶6），黃腐酸微生物菌劑（黃腐酸≥20%，有機質≥45%，枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌≥1 億/g），黃腐酸鉀[黃腐酸≥25%，有機質≥40%，N + P2O5+ K2O≥16%（6∶0∶10）]，黃腐酸生物有機肥（黃腐酸≥12%，有機質≥40%，巨大芽孢桿菌+ 膠凍樣類芽孢桿菌≥0.5億/g）。

1.2 試驗區(qū)概況

試驗設在天水市農業(yè)科學研究所中梁試驗站，該區(qū)屬半干旱山區(qū)，海拔1 650 m，降雨量500～600 mm，年平均氣溫為11.5 ℃，無霜期185 d。試驗地土壤屬中壤黃綿土，土壤有機質含量17.42 g/kg，全氮0.53 g/kg，全磷1.07 g/kg，速效氮45.6 mg/kg，速效磷27.5 mg/kg，速效鉀79 mg/kg。前茬作物為冬小麥。

1.3 試驗設計與方法

試驗設6 個處理。處理1：不施肥（CK）；處理2：當地馬鈴薯配方肥1 500 kg/hm2；處理3：當地馬鈴薯復合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黃腐酸微生物菌劑187.5 kg/hm2；處理4：當地馬鈴薯復合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+ 黃腐酸鉀150 kg/hm2；處理5：當地馬鈴薯復合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黃腐酸生物有機肥375 kg/hm2；處理6：當地馬鈴薯復合肥（撒可富）1 125 kg/hm2。采用隨機區(qū)組設計，3 次重復，小區(qū)長6.67 m，寬1.8 m，面積12 m2。小區(qū)間走道0.6 m。株距0.33 m，行距0.6 m，按行長方向播種，每小區(qū)60 株，3 333 株/667m2。肥料在播種時一次性施入，不追肥，2017 年4 月20 日播種，10 月1 日收獲。6 月23 日噴藥（大生+樂果）防治蚜蟲，7 月25 日噴藥（代森錳鋅）防治晚疫病。

1.4 測定項目與方法

收獲時每個處理取20 株考種，測量單株塊莖數，單株薯重，分大薯（重量大于150 g）、中薯（重量為75～150 g）和小薯（重量小于75 g）進行產量結構分析，整小區(qū)收獲計產。

品質測定：干物質測定用烘干恒量法，淀粉用雙波長法[7]，維生素C 用熒光法[8]，還原糖含量測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法[9]。

數據采用軟件DPS 3.01 進行顯著性分析，LSD法檢驗處理間差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同肥料處理對馬鈴薯經濟性狀的影響

就經濟性狀而言（表1），所有施肥處理單株產量均較不施肥處理高，處理3 單株產量最高，達0.521 kg，塊莖數最多，為6.9 個，但由于小薯數居多導致商品薯率較低；其次為處理4，單株產量為0.481 kg，塊莖數為5.7 個。處理5 和處理6單株結薯數較少，但大中薯較多，因而并不影響總產量的提高。處理1、2、3 商品薯率未達80%，在65.44%～78.97%，處理4、5、6 商品薯率超過80%，分別為80.96%、83.71%和81.69%。處理5商品薯率較處理1（不施肥）和處理2（當地馬鈴薯配方肥）分別提高27.92%和6.00%，處理2 較處理1 商品薯率提高20.68%。從表1 的分析可以看出，施肥促進了馬鈴薯大中薯的形成，使得總產量相應提高。

2.2 不同肥料處理對馬鈴薯產量的影響

2017 年馬鈴薯生長前期降雨量充足，致使馬鈴薯植株生長旺盛，但中后期（薯塊膨大期）持續(xù)干旱，致使產量受到嚴重影響。從試驗結果可以看出（表2），所有施肥處理產量均較不施肥處理高，而處理3、4、5、6 產量均較當地馬鈴薯配方肥處理高。處理5產量最高，為23 915 kg/hm2，較處理1（對照）增產45.15%，較處理2（當地馬鈴薯配方肥）增產29.85%；處理6 產量次之，為23 237 kg/hm2，較處理1增產41.04%，較處理2增產26.17%；產量居第3 位的是處理3，為23 166 kg/hm2，較處理1和處理2 分別增產40.60%和25.78%；處理4 產量為22 806 kg/hm2，較處理1 和處理2 分別增產38.42%和23.83%，除了處理2 之外，所有處理與對照差異均達極顯著水平；處理2 較處理1 增產11.79%，差異不顯著。施用馬鈴薯復合肥和生物有機肥可以明顯提高馬鈴薯產量，與當地馬鈴薯配方肥相比，產量增幅在23.83%～29.85%。有機肥處理之間差異均不顯著，有機肥與當地馬鈴薯配方肥處理之間差異均顯著。

表1 不同處理馬鈴薯經濟性狀Table 1 Economic traits of potato under different treatments

表2 不同處理馬鈴薯產量Table 2 Yield of potato under different treatments

2.3 不同肥料處理對馬鈴薯品質的影響

如表3 所示，所有施肥處理干物質、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量均較不施肥處理高，所有施有機肥處理均較當地馬鈴薯配方肥高。與產量的變化不同，處理3、4、5 干物質、粗淀粉、還原糖、維生素C 含量均較處理6 高，處理4較處理3 高。處理5 干物質、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量分別為25.64%、19.69%、0.224%和22.84 mg/100g，較處理1（對照）分別提高了15.65%、16.65%、17.28%和12.90%，差異均達極顯著水平；較處理2（當地馬鈴薯配方肥）分別提高了9.34%、9.82%、10.89%和6.38%，差異均達極顯著水平。處理2 干物質、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量較處理1 分別提高了5.77%、6.22%、5.76%和6.13%，除還原糖外差異均達極顯著水平。處理5 干物質、粗淀粉、還原糖、維生素C 含量較處理6 提高了3.43%、6.66%、7.69%和2.65%，差異均達顯著水平。由以上分析可知，在施用馬鈴薯復合肥（撒可富）的基礎上施用不同有機肥，對馬鈴薯干物質含量、粗淀粉含量、還原糖含量和維生素C 含量均有不同程度的提高。

2.4 不同肥料處理對馬鈴薯經濟效益的影響

從表4 結果來看，所有施肥處理雖然肥料投入增加，但產值、每公頃純收入均較不施肥處理高，說明施肥成本雖然增加，但有助于產值和純收入的提高。處理2肥料投入成本最少，其次為處理6，處理3、4、5肥料投入成本相差不大，但從純收入來看，處理5、6純收入接近，分別為32 489.0和32 454.2元/hm2，較對照分別提高了6 127.4和6 092.6元/hm2，增收率達23.24%和23.11%。處理3 產值為37 065.6 元/hm2，較對照提高了10 704.0 元/hm2，純收入提高了5 109.0 元/hm2，增收率達19.38%。處理4肥料投入與處理5基本一致，但產值卻相差較大，處理5 較處理4 提高了1 774.4 元/hm2，增收率提高了6.61 個百分點，說明黃腐酸生物有機肥對馬鈴薯生長和增收效果要明顯好于黃腐酸鉀肥。施用馬鈴薯復合肥和生物有機肥可以明顯提高經濟效益，與當地馬鈴薯配方肥相比增收在15.50%～22.05%。

表3 不同處理馬鈴薯塊莖品質Table 3 Tuber quality of potato under different treatments

表4 不同處理馬鈴薯經濟效益Table 4 Economic benefits of potato under different treatments

3 討 論

近年來，化肥的施用量不斷增加，顯著提高了作物的產值，加快了農業(yè)經濟的迅速發(fā)展。馬鈴薯是需肥量較大的作物，肥料在馬鈴薯的整個生育期起著十分重要的作用，可顯著提高馬鈴薯產量。但是肥料種類和施用量不平衡，不僅導致肥料利用率低，馬鈴薯品質下降，而且增加了農民的經濟成本。生物有機肥是一種含有大量活微生物的肥料，該肥料施入土壤后可使作物根系周圍的微生物大量繁殖，發(fā)揮自生固氮或聯(lián)合固氮作用，可以溶解土壤中難溶化合物供給作物吸收或分泌生長激素，增加土壤向作物提供營養(yǎng)的能力，促進作物生長[10,11]，且不會對土壤造成不良影響，使土壤向健康方向發(fā)展[12]。岳超等[13]研究表明，馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機肥對馬鈴薯產量構成因素影響不明顯，但可以明顯提高產量和經濟效益，產量增幅在7.88%～14.92%。李鳴鳳等[14]研究表明，配施有機水溶肥料后馬鈴薯產量增加7.07%～23.76%，產投比為6.54～16.06。武淑霞等[15]報道，有機肥、無機肥、生物肥相結合施用，可明顯提高蔬菜維生素C 含量，從而提高蔬菜的品質。李鳴鳳等[14]的研究結果也表明，施用有機水溶肥料可顯著提高馬鈴薯塊莖的維生素C含量、可溶性糖含量、干物質含量及淀粉含量。劉衛(wèi)平和劉和平[16]研究表明，在馬鈴薯生育期噴施3 次水溶性肥料，可提高馬鈴薯淀粉含量，并有顯著增產作用。本試驗得出相同的結果，與當地馬鈴薯配方肥相比，本試驗有機肥增產在23.83%～29.85%，增收在15.50%～22.05%，馬鈴薯干物質含量提高7.12%～9.34%，淀粉含量提高7.75%～9.82%，維生素C 含量提高3.77%～6.38%，說明有機肥是提高馬鈴薯產量、品質及農民經濟效益的重要農藝措施之一。

生產實踐證明，肥料的投入極大地促進了作物產量和經濟效益的提高，提高了作物水分利用效率，成為實現增產和土壤水分有效利用的主要措施[17]，水分也會提高作物產量，但對作物的影響不是孤立的，即水肥之間存在著耦合效應[18-20]。本試驗馬鈴薯塊莖膨大期持續(xù)干旱，導致馬鈴薯嚴重減產，而干旱也不同程度的影響了肥料的肥效。試驗結果表明，當地馬鈴薯復合肥（撒可富）+黃腐酸生物有機肥的施用效果最好，可以顯著改善馬鈴薯品質，提高馬鈴薯產量，增加農民的經濟效益，可以考慮在綠色食品馬鈴薯生產上推廣應用。