配施氨基酸水溶肥對旱作區馬鈴薯干物質積累及產量的影響

姬麗君，席旭東

（1.甘肅省定西市安定區農業技術推廣服務中心，甘肅 定西 743000；2.甘肅省定西市種子管理站，甘肅 定西 743000）

定西市地處中國西部，甘肅中部，屬典型的旱作區。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）產業已成為定西市第一大主導優勢產業，但在多年來的馬鈴薯生產中一直采用傳統的施肥方式，以單施氮磷鉀等大量元素肥為主，忽略了其他微量元素肥及水溶性肥料的施用，加之輪作倒茬困難，造成土壤板結越來越重，耕地質量逐年下降，馬鈴薯產量低而不穩等問題日益凸顯。因此，重視平衡施肥，探究大量元素肥和中微量元素肥配合施用，以及通過不同施用方式來達到平衡施肥的效果，是促進馬鈴薯增產提質的有效措施之一。

以提高肥效和肥料利用率，降低生產成本，提高生產效益，安全、生態、環保和節能為目的的新型肥料是目前農業生產中被廣泛推廣應用的一種肥料類型，也是今后一段時期發展現代農業必不可少的施肥方式和方向。氨基酸水溶肥是以農副產品及動、植物殘骸為主要原料，經過一定的生物發酵和濃縮等生產技術，加工而成的環保型肥料。氨基酸水溶肥富含活性肽、氨基酸、鈣元素、天然生長活性物質，可有效刺激作物生長發育，提高作物體內酶活力，增強作物的抗病抗逆能力，具有生根、保花、保果等功效。通過與復合肥配合施用不僅達到平衡施肥效果，而且可以有效促進植物對肥水的利用效率，增強抗逆性，從而達到增產提質目的[1]。李鳴鳳等[2]研究表明，配合施用有機水溶性肥料不僅可以提高馬鈴薯葉綠素含量，促進了植株對養分的吸收，而且能顯著改善馬鈴薯品質，如馬鈴薯塊莖的干物質、淀粉、維生素C、可溶性糖的含量均顯著增加。葉巍[3]和張小靜等[4]研究表明，氨基酸水溶肥可以提高馬鈴薯塊莖的生長速度，增加根系的生長活力，進而大幅度提升根系對肥水的吸收和利用率，避免因根系活力下降造成后期馬鈴薯的脫水、脫肥和早衰現象。還有眾多研究結果顯示，氨基酸水溶肥可以有效提高作物的葉綠素含量，促進作物光合作用，補充作物所需的多種營養元素，進而促進作物根系生長、果實膨大，提高產量，改善品質，并增強作物抗旱、抗寒、抗病、抗重茬的能力[5-10]。水溶肥與復合肥的科學合理配施，是化肥減量增效和農作物生產節本增產的有效措施，也是現代生態農業發展的必然方向，本研究針對旱作區馬鈴薯種植中長期施用大量元素肥，忽略中微量元素肥施用，造成施肥失衡這一現象，探討氮磷鉀肥配合施用氨基酸水溶肥對馬鈴薯各生育期干物質含量和產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2017年4～10月在定西市臨洮縣連兒灣鄉羊嘶川村進行。該村位于定西市西部旱山梯田地，海拔2 500 m，屬半干旱二陰區。2017年無霜期128 d，平均降水量460 mm。試驗田土壤耕層有機質10.423 g/kg，全氮0.66 g/kg，速效氮68 mg/kg，速效磷12 mg/kg，速效鉀189 mg/kg，pH 7.5。

1.2 試驗材料

馬鈴薯供試品種為‘隴薯10 號’一級種；供試肥料為蓉卓牌馬鈴薯液肥：氨基酸≥100 g/L，Fe+Zn+B ≥20 g/L，水劑，甘肅蓉卓農業科技有限公司生產提供；氮、磷、鉀肥分別用尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）和硫酸鉀（K2O 50%）。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，3次重復，小區面積6 m×5 m=30 m2，種植密度60 606株/hm2，采用黑膜高壟覆膜種植方式，壟面寬110 cm，壟高15 cm，采用大壟雙行種植，行距55 cm，株距30 cm，區間距50 cm，四周設1 m保護行。一次性施入優質農家肥45 000 kg/hm2，氮磷鉀混合肥在播種覆膜前結合整地一次性施入土壤。氨基酸水溶肥拌種時，兌水稀釋600 倍均勻拌種，一瓶為500 mL 拌種150 kg；噴施時用量7 500 mL/hm2，兌水900 kg。具體處理見表1所示。

表1 試驗處理設計Table 1 Treatment design in the experiment

1.4 測定項目及方法

試驗于4 月28 日統一點播，9 月28 日統一收獲。分別在苗期（7 月1 日）、塊莖形成期（7 月20日）、塊莖膨大期（8 月10 日）、淀粉積累期（9 月1日）和成熟期（9月28日）進行干物質測定[11]。取樣時每小區挖取5穴馬鈴薯，洗凈莖葉和塊莖泥土，分別稱其鮮重，將所取馬鈴薯莖葉和塊莖鮮樣在105 ℃下殺青30 min，然后在80 ℃下烘至恒重，分別稱得地上、地下干重[11]。小區產量采用實收測產統計。小區面積30 m2，前期取樣不足株數按照該小區平均株產量補充計算。

1.5 數據分析

數據處理采用Excel 2010軟件和SPSS 19.0統計軟件分析。

2 結果與分析

2.1 氨基酸水溶肥對馬鈴薯地上莖葉、塊莖和全株鮮重的影響

從圖1可以看出，馬鈴薯地上莖葉的鮮重在整個生育期呈現出先增后減的趨勢，各處理在塊莖膨大期達最大，然后逐漸下降。處理A、H、A1+H、A2+H、A3+H、A4+H和A5+H的最大值分別為369.11，421.67，498.62，505.84，536.66，569.12和568.23 g/株。其中處理A4+H和A5+H的最大值分別較單施水溶肥處理A和單施復混肥處理H增加54.20%、34.96%和53.95%、34.76%。從成熟期測定結果看，馬鈴薯塊莖鮮重從高到低依次為A5+H、A4+H、A3+H、A2+H、A1+H、H和A，與地上莖葉鮮重積累結果基本一致。不同處理馬鈴薯全株鮮重也呈現先增后減的趨勢（圖1），且最大值均出現在淀粉積累期，從高到低依次為A5+H、A4+H、A3+H、A2+H、A1+H、H和A處理，全株鮮重峰值分別為1 246.59，1 190.90，1 169.47，1 069.43，974.58，872.53 和777.99 g/株。配施處理塊莖最大值較單施氨基酸處理最大值增加19.73%～67.00%，較單施復合肥處理最大值增加10.85%～57.39%。配施處理全株鮮重最大值較單施氨基酸水溶肥處理最大值增加35.00%～60.23%，較單施復合肥處理最大值增加11.70%～42.87%。總體來看，水溶肥和復合肥混施處理各生育期地上、地下和全株鮮重均高于單施水溶肥處理A和單施復合肥處理H，且水溶肥拌種+噴施+復合肥處理均高于單拌種+復合肥或單噴施+復合肥處理。

圖1 不同生育期鮮重變化Figure 1 Changes in fresh weight at different growth stages

2.2 氨基酸水溶肥對馬鈴薯干物質積累的影響

2.2.1 氨基酸水溶肥對馬鈴薯地上莖葉干物質積累的影響

不同處理對馬鈴薯地上莖葉干物質積累的影響見表2。總體來看，各處理地上莖葉干物質積累呈現先增后減趨勢，單施復合肥處理H和拌種加復合肥處理A1+H的最大值出現在塊莖膨大期，而其他處理最大值出現在淀粉積累期，這可能與后期噴施水溶肥促進植株生長，增加干物質積累有關。另外，馬鈴薯塊莖膨大期是地上莖葉生長最為旺盛的時期，莖葉水分高，鮮重大，之后生長重心逐漸轉移至地下塊莖，莖葉含水率降低，干物質積累增大，故而地上生長較為旺盛處理的干物質最大值出現在淀粉積累期。從塊莖形成期開始，其他處理較單施水溶肥處理A的各生育期干物質積累量均表現出極顯著差異（淀粉積累期H處理除外），且處理A5+H與除A4+H之外的其他5個處理在各生育期均呈顯著差異。除處理H和A1+H外，其他處理莖葉干物質均在淀粉積累期達到最大值，其中處理A5+H為最高，達99.50 g/株，處理A4+H次之，為93.21 g/株，分別較最小處理A 60.18 g/株高出65.30%和54.90%。

2.2.2 氨基酸水溶肥對馬鈴薯塊莖干物質積累的影響

不同處理馬鈴薯塊莖干物質積累變化如表3所示，馬鈴薯塊莖的干物質積累從塊莖膨大期開始迅速增加，至成熟期時最高處理A5+H 和次高處理A4+H 塊莖干物質量分別達252.00 和247.72 g/株，分別較處理A和H高出72.58%、66.12%和69.65%、63.30%，且與其他處理呈極顯著差異。表明水溶肥拌種加噴施再配施復合肥可顯著促進馬鈴薯塊莖干物質積累，但兩處理之間差異不顯著，說明后期噴施1次和2次效果并不明顯。

表2 氨基酸水溶肥對馬鈴薯地上莖葉干物質的影響（g/株）Table 2 Effects of water-soluble amino acid fertilizer on dry matter of aboveground stems and leaves of potato(g/plant)

表3 氨基酸水溶肥對馬鈴薯塊莖干物質的影響（g/株）Table 3 Effects of water-soluble amino acid fertilizer on dry matter of potato tuber(g/plant)

2.2.3 氨基酸水溶肥對馬鈴薯全株干物質積累的影響

馬鈴薯全株干物質是地上莖葉和塊莖干物質的總和。其反映馬鈴薯在某一時期，單株所積累干物質的總量，苗期由于塊莖還未形成，干物質的總量即地上莖葉的干物質。如表4所示，在淀粉積累期，各處理的全株干物質積累量都達最大值。在各生育時期，其他5個處理的全株干物質量均高于處理A 和H，且塊莖膨大期和淀粉積累期，

其他5個處理全株干物質積累與處理A和H之間均呈現顯著差異。處理A1+H、A2+H、A3+H 的干物質積累在各時期都高于單施處理A 和H，且3個處理間在塊莖膨大期前均未達到顯著差異。全株干物質最高處理A5+H 和次高處理A4+H 在各時期均與其他所有處理呈顯著差異。全株干物質積累量以處理A5+H 在淀粉積累期的值為最大，達到321.78 g/株，分別較處理A和處理H的最大值高出76.80%和56.90%。從干物質積累看，水溶肥噴施或拌種配合復合肥使用較單一使用水溶肥或單一使用復合肥處理有利于干物質積累，水溶肥拌種加噴施再配施復合肥可顯著促進馬鈴薯整株塊莖干物質積累。

表4 氨基酸水溶肥對馬鈴薯全株干物質的影響（g/株）Table 4 Effects of water-soluble amino acid fertilizer on dry matter of the whole plant of potato(g/plant)

2.2.4 氨基酸水溶肥對馬鈴薯地上、地下干物質分配比例的影響

各處理馬鈴薯地上莖葉和地下塊莖干物質積累量分配占比統計見表5。從塊莖形成期開始，各處理馬鈴薯地上生長逐漸減弱，生長重心逐步轉向地下，莖葉干物質比重逐漸減小，地下塊莖比重持續增大。各處理地上地下干物質比例變化有所不同，在塊莖形成期，處理A3+H、A2+H、A地上莖葉干物質占比最大，依次為75.71%、75.62%和75.10%，說明氨基酸水溶肥噴施處理有利于馬鈴薯前期地上莖葉的生長和干物質積累。至淀粉積累期，塊莖干物質分配占比最大處理依次為A4+H、A5+H、A1+H，分別達70.10%、69.16%和69.14%，說明水溶肥拌種+噴施+混合肥的施肥方式更有利于后期塊莖干物質的積累和分配。

表5 氨基酸水溶肥對馬鈴薯地上地下干物質分配的影響（%）Table 5 Effects of water-soluble amino acid fertilizer on dry matter distribution in potato

表6 氨基酸水溶肥對馬鈴薯產量的影響Table 6 Effects of water-soluble amino acid fertilizer on yield of potato

2.3 氨基酸水溶肥對馬鈴薯產量的影響

從表6 可知，處理A1+H、A2+H、A3+H、A4+H和A5+H的產量較處理A和H的產量均表現出增加態勢，且產量均與A和H處理間表現出顯著差異。A1+H至A5+H 5個處理較A處理增產依次為25.80%、34.35%、53.69%、68.68%和79.45%，較H 處理增產依次為10.72%、18.25%、35.28%、48.63%和57.98%。產量最大值表現在處理A5+H，達52 960 kg/hm2，其次為處理A4+H，產量達49 825 kg/hm2，且這兩處理與其他處理均存在極顯著差異，但兩處理本身產量差異不顯著，說明水溶肥拌種加噴施再配施復合肥可大幅提高馬鈴薯產量，后期噴施1次和2 次對產量影響不顯著。處理A1+H 與A2+H 之間產量表現不顯著，但兩處理與A3+H 之間表現出顯著差異，說明水溶肥拌種后配施復合肥與施復合肥后噴施1次水溶肥對產量影響不大，但合理施用復合肥后噴施2次水溶肥仍有助于馬鈴薯增產。

3 討 論

氨基酸水溶肥與氮磷鉀復合肥配合施用，可有效促進馬鈴薯地上莖葉、塊莖及全株鮮重的增加。配合施用處理全株鮮重最大值較單施水溶肥處理最大值增加35.00%～60.23%，較單施復合肥處理最大值增加11.70%～42.87%。通過氨基酸水溶肥拌種，有助于苗期植株的健壯生長，田間表現出苗期苗壯，在苗期噴施水溶肥也促進植株生長和塊莖膨大，使得馬鈴薯地上、地下鮮重迅速增加。這與劉德輝等[12]、張樹生等[13]關于氨基酸水溶肥能使小麥、黃瓜等作物葉面積增大、干重提高的研究結果相一致。

氨基酸水溶肥與氮磷鉀復合肥配合施用，能夠顯著提高馬鈴薯地上莖葉和塊莖的干物質積累量，尤其是水溶肥拌種后配合施用復合肥，再在生長過程中噴施1～2次氨基酸水溶肥，能夠顯著提升馬鈴薯地上地下干物質積累。其中以拌種+噴施2次+氮磷鉀復合肥配合施用處理的地上地下及全株干物質積累量為最高，地上莖葉、地下塊莖和全株干物質積累量最大值分別達99.50，252.00 和321.78 g/株，除A4+H處理（拌種+噴施1次+氮磷鉀復合肥配合施用）外，均與其他處理呈顯著差異。

從產量表現來看，氮磷鉀復合肥配合施用氨基酸水溶肥處理，亦可有效促進馬鈴薯產量的提高。配合施用處理較單施水溶肥或單施復合肥處理增產幅度分別在25.80%～79.45%和10.72%～57.98%。最高產量亦出現在拌種+噴施2次+氮磷鉀復合肥配合施用的處理，產量達到52 960 kg/hm2，分別較單施水溶肥處理和單施復合肥處理增產23 453 和19 437 kg/hm2。莫良玉等[14]、湯三喜等[15]以及劉俊濤等[16]研究表明，氨基酸微肥能夠有效改善馬鈴薯成產因素，提高馬鈴薯產量，改善馬鈴薯品質。在合理施用氮磷鉀復合肥的基礎上，科學施用氨基酸水溶肥后，一方面保證了馬鈴薯生長過程中所需的中微量元素需求，另一方面，不僅保障了前期的出苗和健壯生長，在后期又起到補肥壯苗作用，進而有效促進了馬鈴薯鮮重及干物質形成，顯著提升了產量。這與上述研究結果相一致。本研究中，以氨基酸水溶肥拌種+噴施1～2次氨基酸水溶肥+氮磷鉀復合肥的混合施肥方式增產效果最佳，產量可達49 825～52 960 kg/hm2。但本研究僅在氨基酸水溶肥和氮磷鉀復合肥的配合施用方式上作了初步探究，有關施用量及其他增產機理有待進一步研究探討。