有機肥和無機肥對馬鈴薯養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響

任 珂，張曉莉，李秀禹，于曉剛，劉秩汝，王貴平，安光日，姜 波*

（1.呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 扎蘭屯 162650；2.扎蘭屯市農(nóng)牧和科技局，內(nèi)蒙古 扎蘭屯 162650）

中國是使用有機肥較早的國家，戰(zhàn)國時期就有殺草肥田的記載[1]，但隨著國家科技的發(fā)展，出現(xiàn)了對農(nóng)作物產(chǎn)量增加效果明顯的無機化肥，為了追求高產(chǎn)，使得有機肥幾乎被其全然替代。大量無機合成化肥的使用雖然有效的增加了農(nóng)作物產(chǎn)量，卻嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，使土壤板結(jié)、地力下降，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出物營養(yǎng)成分缺失，甚至于有毒有害物質(zhì)超標(biāo)[2]，所以應(yīng)充分重視有機肥和無機肥的結(jié)合施用，并采用正確施入方法，這對于中國農(nóng)作物的生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。馬鈴薯是中國第四大糧食作物[3-5]，其種植方式對國家的農(nóng)業(yè)生態(tài)影響頗深。所以對于無機肥和有機肥在馬鈴薯生產(chǎn)應(yīng)用上的研究尤為重要。馬鈴薯的施肥技術(shù)原則上主要以施基肥為主，追肥為輔[6-8]。試驗通過單獨施用無機化肥和有機雞糞肥的方法，研究對當(dāng)季土壤和植株氮磷鉀含量以及產(chǎn)量的影響，為生產(chǎn)中無機肥、有機肥的配施技術(shù)，提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為馬鈴薯品種‘內(nèi)薯7號’原種。有機肥為農(nóng)家腐熟雞糞肥，無機肥為復(fù)混肥料（N∶P2O5∶K2O=10∶15∶20）。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)在內(nèi)蒙古自治區(qū)扎蘭屯市呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗地，前茬作物為大豆，秋季收獲后清理根茬，深翻土地，旋耕起壟。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置5 個處理。T1：不施肥（對照）；T2：無機肥一次性施入（50 kg/667m2）；T3：無機肥（40 kg/667m2）+追肥（10 kg/667m2）；T4：有機肥一次性施入（1 500 kg/667m2）；T5：有機肥（1 200 kg/667m2）+追肥（300 kg/667m2）。追肥于現(xiàn)蕾期結(jié)合中耕一次施入。每個處理3次重復(fù)，8行區(qū)，行長5 m，株距25 cm，行距80 cm，小區(qū)間距1 m，小區(qū)面積32 m2，共計15 個小區(qū)。于2000 年4 月25 日播種，9 月10日收獲測產(chǎn)。

1.3 測定項目及數(shù)據(jù)處理

1.3.1 測定項目及方法

測定項目：土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量，植株葉片、莖稈、塊莖中的全氮、全磷、全鉀含量，以及收獲后的塊莖產(chǎn)量。

測定方法：土壤堿解氮用2 mol/L KCl 溶液浸提，浸提液中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮采用SEAL 的AA3連續(xù)流動分析儀（德國布朗盧比公司）測定；有效磷用0.5 mol/L 的NaHCO3浸提，用鉬銻鈧比色法測定；速效鉀測定用醋酸銨浸提，火焰光度法測定[9]。植株氮磷鉀含量測定采用濃硫酸苯酚-H2O2消煮法提取，采用擴散法測全氮，釩鉬黃比色法測全磷，火焰光度計法測全鉀[10-12]。于8月下旬成熟期每個小區(qū)取樣5株，分部位處理烘干粉碎備用，土壤于收獲后S點取0～40 cm土層混合樣品備用。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)整理分析均采用Excel 2003 和DPS 7.05軟件進行，產(chǎn)量方差分析采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機肥和無機肥對土壤養(yǎng)分的影響

不同施肥處理土壤中堿解氮、有效磷和速效鉀的含量分析見表1。從表1 可以看出，所有指標(biāo)測定值均為對照T1 處理最低，其他施肥處理與對照相比表現(xiàn)不同程度的增加。其中堿解氮含量T3 處理最高，為221.52 mg/kg，極顯著高于對照T1，T2為201.66 mg/kg，顯著高于對照T1，然后T4、T5為187.57、181.12 mg/kg，比對照數(shù)值略高，但差異不顯著。有效磷含量T3 為28.52 mg/kg，表現(xiàn)極顯著高于其他4 個處理，其次是T2、T5，為24.69、23.65 mg/kg，極顯著高于T4 的20.59 mg/kg 和T1 的20.25 mg/kg。速效鉀含量同樣表現(xiàn)為T3處理最高，為288.88 mg/kg，除與T2處理差異不顯著外，與其他3個處理差異均極顯著。

另外從表1還可以看出，有機肥處理土壤的氮磷鉀含量低于無機肥處理的整體趨勢。其中作為基肥一次性施入的處理T4所有數(shù)值均低于T2，施基肥后苗期再追肥的處理T5數(shù)值均低于T3。

2.2 有機肥和無機肥對馬鈴薯植株和塊莖養(yǎng)分的影響

試驗中不同施肥處理馬鈴薯植株葉片、莖稈、塊莖的全氮含量分析見圖1。從圖1可以看出，對照T1處理的葉片全氮含量為2.87%，極顯著低于其他處理，T4 處理的植株葉片全氮含量最高，為3.83%，然后是T5、T3 和T2，分別為3.73%、3.57%、3.30%。植株莖稈中全氮含量最高的處理是T5，為2.74%，極顯著高于對照T1，其次是T3 和T4，2.47%和2.39%，顯著高于對照T1，然后是T2處理，為2.22%，與對照差異不顯著。塊莖中全氮含量最高的處理仍然是T5，為3.07%，顯著高于其他處理，之后依次為T2、T3、T4，分別為2.83%、2.77%、2.59%，均極顯著高于對照處理。

表1 不同施肥處理土壤中氮磷鉀養(yǎng)分含量Table 1 Nitrogen, phosphorus and potassium nutrient contents in soil under different fertilization treatments

圖1 不同施肥處理馬鈴薯植株和塊莖的全氮含量Figure 1 Contents of total nitrogen in plant and tuber under different fertilization treatments

不同施肥處理馬鈴薯植株葉片、莖稈、塊莖的全磷含量分析見圖2。從圖2可以看出，植株葉片中全磷含量最高的是T5，為0.93%，顯著高于對照T1的0.78%，其次為T2、T3，為0.85%和0.82%，高于對照但差異不顯著，T4處理為0.71%，試驗中表現(xiàn)低于對照T1，但差異不顯著。莖稈中全磷含量較高的是T4和T5，分別為0.75%和0.73%，極顯著高于對照T1的0.55%，其次是T3和T2，均為0.65%，同樣極顯著高于對照T1。塊莖中全磷含量最高的是T5處理，為0.93%，其次是T2、T4、T3，分別為0.87%、0.86%和0.80%，均極顯著高于對照處理T1的0.67%。

不同施肥處理馬鈴薯植株和塊莖的全鉀含量分析見圖3。從圖3可見，所有處理植株葉片、莖稈和塊莖的全鉀含量均表現(xiàn)為T1 最低，分別為2.57%、3.13%、1.76%，顯著低于其他各處理（莖稈T2 除外），T5 最高，分別為3.73%、3.80%、2.45%，極顯著高于對照T1。另外，從圖3中還可以看出，有機肥處理植株和塊莖的全鉀含量表現(xiàn)出高于無機肥的處理。

圖2 不同施肥處理馬鈴薯植株和塊莖的全磷含量Figure 2 Contents of total phosphorus in plant and tuber under different fertilization treatments

圖3 不同施肥處理馬鈴薯植株和塊莖的全鉀含量Figure 3 Contents of total potassium in plant and tuber under different fertilization treatments

2.3 有機無機肥對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

不同施肥處理的產(chǎn)量分析見表2。從表2 可見，不施肥的對照T1 處理折合產(chǎn)量最低，產(chǎn)量為1 975 kg/667m2，極顯著低于所有施肥處理。T3處理的折合產(chǎn)量最高，產(chǎn)量為2 539 kg/667m2，顯著高于T5且極顯著高于T4有機肥處理，其次產(chǎn)量較高的是T2處理，產(chǎn)量為2 400 kg/667m2，但與T5處理差異不顯著，卻與T4差異顯著。T5與T4處理之間差異不顯著，產(chǎn)量分別為2 339和2 225 kg/667m2。

3 討 論

近年來，由于國家對生態(tài)環(huán)境的保護以及對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的重視，越來越多的科學(xué)家將研究重點放在了有機肥的合理利用上，馬鈴薯行業(yè)專家也已經(jīng)出現(xiàn)了很多研究實例。程萬莉等[13]研究結(jié)果認(rèn)為生物有機肥替代部分化肥可以提高馬鈴薯根際土壤微生物群落功能多樣性；王國興等[14]研究認(rèn)為采用氮磷鉀與有機肥配合施用時，馬鈴薯生物量較不施肥對照顯著提高；史書強等[15]研究認(rèn)為生物有機肥配合化肥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。

表2 不同施肥處理馬鈴薯產(chǎn)量分析Table 2 Analyses of yields under different fertilization treatments

試驗結(jié)果表明，有機肥、無機肥的施用不僅提高了馬鈴薯種植區(qū)域的土壤以及植株中的氮磷鉀含量，也增加了塊莖產(chǎn)量。無機肥和有機肥無論是作為基肥一次施入還是以基肥加追肥的形式施入，均表現(xiàn)為無機肥對土壤中氮磷鉀的含量影響較大，而有機肥則對植株和塊莖中氮磷鉀的含量影響較大，且增加追肥方式整體表現(xiàn)也比一次性施入效果好。最終塊莖產(chǎn)量數(shù)據(jù)說明無機肥的施入效果明顯超過有機肥，但諸多研究表明[16-19]，有機肥的肥效釋放緩慢，第1年效果沒有無機肥明顯，但對于土壤的后續(xù)肥力提高幫助更大，所以需要進一步試驗繼續(xù)驗證有機肥的經(jīng)濟效益，且應(yīng)綜合考量生態(tài)環(huán)境保護、土壤可持續(xù)利用以及經(jīng)濟產(chǎn)出效益等多方面因素，來推薦有機肥和無機肥的應(yīng)用方法。另外，施用有機肥提高了塊莖中氮磷鉀的含量，相應(yīng)的提高了馬鈴薯產(chǎn)品的質(zhì)量，這也是有機肥在提質(zhì)增效方面積極的作用。