土壤調理劑、有機肥對豫東黃潮土區馬鈴薯產量和品質的影響

崔保偉

(商丘職業技術學院，河南 商丘 476000)

馬鈴薯是重要的糧食作物，適用性強，種植范圍廣，塊莖產量高，營養豐富，在當今人類食物中占有重要地位[1]。商丘市位于豫東黃河沖積平原區，土壤類型為黃潮土，分布有較大面積的砂質壤土，自然生態條件適合馬鈴薯種植。近年來，由于馬鈴薯種植過程中無機肥的過量施用，土壤生態環境遭到嚴重破壞，出現土壤板結，肥力下降，土壤耕性、保水保肥性降低等問題，嚴重影響馬鈴薯產量和品質，同時也造成肥料利用率降低[2-3]。土壤調理劑通過高活性物質與水的媒介作用，可以增加土壤微生物活性，促進土壤團粒結構形成，提高土壤通透性，增強土壤保水保肥能力[4-5]。農家腐熟有機肥有機質含量高，養分豐富，肥效持久，施入土壤不僅可改善土壤理化性質，促進微生物繁殖，還能解決長期施用無機肥對土壤的危害，同時還具有提高養分利用率、作物產量和品質等作用[6-7]。

目前，關于有機肥、土壤調理劑的應用研究很多[8-22]。孫學武等[8]研究表明，施用土壤調理劑能夠明顯改良土壤，促進花生生長發育，提高花生產量和品質；任珂等[9]研究表明，有機肥和無機肥均提高了土壤和植株體內的氮磷鉀含量，并極顯著增加了馬鈴薯塊莖的產量;郭振升等[10]研究發現，在正常旋耕基礎上增施土壤調理劑能夠降低土壤容重，提高土壤孔隙度，增加小麥產量；靳輝勇等[11]研究表明，施用土壤調理劑能提高烤煙根系活力，改善土壤微生態環境;邱曉麗等[12]研究發現，生物有機肥可提高土壤微生物活性，改善根際環境，提高馬鈴薯根系活力，增加產量；王光飛等[13]研究發現，施用生物有機類復合土壤調理劑能降低土壤鹽分含量，改善土壤生物學性狀，有效緩解連作障礙，進而提高葉菜產量; 陳士更等[14]研究土壤調理劑對酸化果園土壤的改良效果，發現在常規施肥下配施腐植酸土壤調理劑可作為短期內改良酸化土壤、提高蘋果產量和品質的有效途徑。但是，有關有機肥配施土壤調理劑的應用研究主要集中在花生、煙草、西瓜、蔬菜作物上[23-26]。周先林等[23-24]研究表明，動物蛋白骨粉液體有機肥與土壤調理劑配施可有效促進花生、西瓜生長發育，提高產量和品質；曾強等[25]研究發現，生物有機肥配施土壤調理劑可提高土壤微生物活性，促進煙株的生長發育，提高煙株的抗病性和烤后煙葉品質；陳云峰等[26]研究表明，聯普有機肥和土壤調理劑配施能提高莧菜、辣椒、蘿卜等蔬菜產量及品質。有機肥配施土壤調理劑在馬鈴薯上的應用研究較少，楊正濤等[27]研究發現，有機肥(菌渣與蚯蚓糞)與土壤改良劑(聚丙烯酰胺PAM)配施既能提高土壤肥力，又可提高馬鈴薯產量和品質。目前，關于有機肥配施土壤調理劑在豫東黃潮土區馬鈴薯上的應用研究鮮見報道。為此，以腐熟豬糞有機肥和土壤調理劑為材料，研究土壤調理劑、有機肥單施及配施對豫東黃潮土區馬鈴薯產量和品質的影響，以期為該生態區馬鈴薯生產提供技術支持。

1 材料和方法

1.1 研究區概況及試驗材料

試驗于2019年在商丘市梁園區劉口鄉種植基地進行，土壤類型為黃潮土，土質為壤土，前茬作物為小麥，土壤肥力均勻，耕層主要養分狀況：pH值7.68，有機質含量10.4 g/kg、堿解氮(N)含量68.8 mg/kg、有效磷(P2O5)含量15.5 mg/kg、速效鉀(K2O)含量84.5 mg/kg。

供試馬鈴薯為中薯5號原種。供試有機肥為農家腐熟豬糞，含有機質34.68%、N 1.97%、P2O51.38%、K2O 1.56%、水分29.47%；無機肥為氮磷鉀三元復合肥料(N∶P2O5∶K2O=5∶15∶20)；土壤調理劑含硫酸銨、氨基酸粉、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸氫銨、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉等，由河南省火車頭農業技術有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，分別為T1(對照，CK)：常規施肥，T2: 常規施肥+45 kg/hm2土壤調理劑，T3:常規施肥+18 000 kg/hm2有機肥，T4:常規施肥+18 000 kg/hm2有機肥+45 kg/hm2土壤調理劑，T5:常規施肥+22 500 kg/hm2有機肥。常規施肥于整地前一次性施氮磷鉀三元復合肥750 kg/hm2，有機肥和土壤調理劑在整地前全部作基肥一次施入，馬鈴薯現蕾期結合中耕追施尿素(含N 46%)150 kg/hm2。隨機區組排列，重復3次，小區面積40 m2(5 m×8 m),區組間距1 m，共計15個小區。于2019年4月20日種植，其他管理同一般大田。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤理化性質 土壤的容重、孔隙度采用飽和浸提法測定，有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量參照《土壤農業化學分析方法》測定[28]，pH值采用酸度計測定。

1.3.2 農藝性狀 馬鈴薯收獲之前，每小區隨機抽取15株測定莖粗、株高、分枝數。

1.3.3 產量 馬鈴薯收獲時，每小區隨機取4行，每行取6 m收獲馬鈴薯，折算產量，同時按照大薯(150 g以上)、中薯(50～150 g)、小薯(50 g以下)分級標準進行分類[27]。

1.3.4 品質指標 馬鈴薯淀粉含量采用水浸提-碘色法測定[29]，維生素C(Vc)含量采用熒光法測定[30]，還原糖含量采用蒽酮比色法測定[30],粗蛋白含量采用半微量凱氏定氮法測定[31]。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2012及DPS 7.05進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤調理劑、有機肥對土壤理化性質的影響

由表1可以看出，施用土壤調理劑、有機肥可以有效提高土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，各指標均以T4處理最高，分別比T1處理顯著提高37.44%、10.51%、18.99%、19.81%。對于有機質含量，T3、T4、T5處理均顯著高于T1處理，T4處理顯著高于其他處理，T2處理與T1處理、T3處理與T5處理均無顯著差異；對于堿解氮、有效磷含量，兩者表現趨勢相同，T3、T4、T5處理間差異不顯著，均顯著高于T1、T2處理；對于速效鉀含量，除T1處理與T2處理差異不顯著外，其他處理間差異均達到顯著水平，具體表現為T4>T5>T3>T2>T1。

表1 土壤調理劑、有機肥對土壤理化性質的影響

土壤容重和孔隙度是反映土壤疏松狀況的重要指標。施用土壤調理劑、有機肥可以有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，以T4處理土壤容重最低、土壤孔隙度最大，且不同施肥處理間均達到顯著差異。說明在常規施肥基礎上增施有機肥、土壤調理劑可以疏松土壤，改良板結，二者配合施用效果最佳。

2.2 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯農藝性狀的影響

由表2可以看出，施用土壤調理劑、有機肥處理馬鈴薯株高、莖粗、分枝數均高于T1處理,各指標均以T4處理最高，具體表現為T4>T5>T3>T2>T1。施用土壤調理劑、有機肥處理馬鈴薯株高比T1處理顯著提高6.99%～29.48%；莖粗顯著提高9.75%～33.62%，其中T2處理與T3處理差異不顯著，其他處理間差異均達到顯著水平；分枝數顯著提高16.94%～30.90%，T2—T4處理間差異均不顯著。綜上可見，施用土壤調理劑、有機肥能夠顯著增加馬鈴薯株高、莖粗、分枝數，以兩者配施處理效果最佳。

表2 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯農藝性狀的影響

2.3 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯大薯率及產量的影響

由圖1可知，施用土壤調理劑、有機肥處理馬鈴薯大薯率均顯著高于T1處理,提高幅度介于16.95%～43.08%，以T4處理效果最佳；T3處理與T5處理間差異不顯著，其他處理間差異均達到顯著水平。綜上可見，施用土壤調理劑、有機肥能夠顯著增加馬鈴薯的大薯率，有助于提高產量，以兩者配施處理效果最佳。

不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)

由表3可以看出，施用有機肥、土壤調理劑可極顯著增加馬鈴薯產量，較T1處理增產15.89%～31.98%，以T4處理增產效果最佳，其產量為41 461.95 kg/hm2，與其他處理間差異均達到極顯著水平；T5、T3處理次之，較T1處理分別增產23.22%、20.30%，二者差異不顯著；T5處理顯著高于T2處理，T3處理與T2處理間差異不顯著。綜上可見，施用土壤調理劑、有機肥能夠極顯著提高馬鈴薯產量，以兩者配施處理效果最佳。

表3 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯產量的影響

2.4 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯品質的影響

從表4可以看出，施用土壤調理劑、有機肥可以顯著提高馬鈴薯品質，以T4處理效果最佳，該處理馬鈴薯的淀粉、粗蛋白、還原糖、Vc含量較T1處理分別提高43.98%、27.61%、49.59%、31.20%。淀粉含量表現為T4>T5>T3>T2>T1，各處理間差異均達到顯著水平；粗蛋白含量同樣表現為T4>T5>T3>T2>T1，T4處理與T5處理間差異不顯著，其他處理間差異均達到顯著水平；還原糖含量表現為T4>T5>T2>T3>T1，T2處理與T3處理間差異不顯著，其他處理間差異均達到顯著水平；Vc含量表現為T4>T5>T2>T3>T1，T2、T3、T5處理間無顯著差異，其他處理間差異均達到顯著水平。綜上可見，施用土壤調理劑、有機肥能夠顯著提高馬鈴薯品質，以兩者配施處理效果最佳。

表4 土壤調理劑、有機肥對馬鈴薯品質的影響

3 結論與討論

良好的土壤條件能夠促進作物生長發育，是獲得高產優質的基礎。施用有機肥、土壤調理劑可以有效提高土壤養分含量，改良土壤結構，提高肥力，改良單施化學肥料對土壤造成的板結[32-34]。本研究結果表明，施用農家有機肥、土壤調理劑可以有效提高土壤肥力，顯著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，這與前人[32-34]研究結果相似。所有處理中，以土壤調理劑與有機肥配施的T4處理效果最好，該處理土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較T1處理分別顯著提高37.44%、10.51%、18.99%、19.81%。這與前人[33-34]研究結果相一致。

本研究結果表明，施用土壤調理劑、有機肥可促進馬鈴薯生長發育，提高馬鈴薯產量，改善馬鈴薯品質，這與前人[23-27,35]研究結果相似。所有處理中，以土壤調理劑與有機肥配施的T4處理效果最好，與T1處理相比，馬鈴薯株高、莖粗、分枝數分別顯著提高29.48%、33.62%、30.90%，大薯率顯著增加43.08%，產量極顯著提高31.98%,馬鈴薯淀粉、粗蛋白、還原糖、維生素C含量分別顯著提高43.98%、27.61%、49.59%、31.20%。綜合考慮，土壤調理劑與有機肥配施改良土壤、提高馬鈴薯產量和品質的效果最好。