馬鈴薯不同生育期肥料用量對產量及性狀的影響

孫 翔 魏 杰 張玉麗 王延玲 孫士坤

（1.滕州市農業(yè)技術指導站 山東滕州277599；2.滕州市姜屯鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣站 山東滕州277521；3.滕州市東郭鎮(zhèn)農業(yè)服務中心 山東滕州277533）

近年來，滕州市緊抓國家馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略機遇，全力做大做強滕州馬鈴薯產業(yè)，積極打造全國菜用馬鈴薯行業(yè)的“風向標”,2019 年，滕州馬鈴薯入選中國農業(yè)品牌目錄，品牌價值158.52 億元，成為中國菜用馬鈴薯第一品牌[1]。在馬鈴薯生產中，肥水的運籌是馬鈴薯高產的關鍵技術措施。農戶為追求產量在馬鈴薯生產過程中不斷加大對肥料的投入，一般采用肥料作基肥一次溝施或穴施在馬鈴薯種薯附近，這種“一炮轟”的施肥模式肥料損失嚴重，揮發(fā)或隨水滲透地下造成燒苗和地下水源污染，肥料利用率不高，農業(yè)生產成本增加。為提高肥料利用效率，緩解農業(yè)生態(tài)環(huán)境，本試驗通過水肥一體化技術，根據(jù)馬鈴薯不同生育期需肥規(guī)律，設計不同基肥梯度下不同追肥方式處理，評價馬鈴薯在水肥一體化條件下不同肥料施用量與施用方法對馬鈴薯產量及農藝性狀的影響，研究基肥與追肥比例，篩選出適宜當?shù)馗髦贫扰c氣候條件最佳肥料施用模式，為馬鈴薯節(jié)本增效生產和產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于 2018 年 1～5月、2019 年 1～5月在山東省滕州瑞弘蔬菜產銷專業(yè)合作社大市莊馬鈴薯種植基地（35°6′46″N、117°1′18″E）進行。供試土壤類型為潮土，沙質壤土，試驗期間氣象數(shù)據(jù)與播前0～20 cm 供試土壤理化性狀分別詳見表1 和表2。試驗地塊地勢平整，澆水管理一致，土壤肥力條件較好。采用拱棚+黑白地膜，膜下滴灌，膜上覆土保護地種植技術。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為費烏瑞它優(yōu)質脫毒種薯，由承德大豐馬鈴薯種業(yè)有限公司提供，供試肥料為生物有機肥（有機質≥40%，有效活菌數(shù)≥1.3 億/g，由山東沃地豐生物肥料有限公司生產）；復合肥料（45%硫酸鉀型：N、P2O5、K2O 含量分別為 15%、15%、15%,由中化化肥有限公司生產）；尿素（N 含量46%,由山東魯化化肥有限公司生產)；硫酸鉀水溶肥（K2O 含量50%，由青島魯宏生物科技肥料廠生產)。

表1 2018-2019 年試驗期間氣象數(shù)據(jù)

表2 2018-2019 年播前0～20 cm 供試土壤理化性狀

1.3 試驗設計

試驗共使用3 個拱棚，每個拱棚2 畝，根據(jù)《馬鈴薯商品薯生產技術規(guī)程》[2]，結合當?shù)厣a實際，設計8 個不同施肥處理，3 個拱棚為3 次重復，具體試驗設計見表3、表4。

1.4 田間栽培管理

1.4.1 播種 2018 年 1月24日播種，2019 年 1月23日播種。用開溝器開溝，順溝撒施辛硫磷乳油拌豆餅渣的毒餌10 kg/畝，人工播種，行距0.68 m，株距0.21 m，定植 4 600 株/畝左右。播種后，覆土 12 cm（薯塊到壟頂），噴“施田補”除草劑 100 mL/畝，鋪設滴管帶，然后覆蓋黑白膜。

1.4.2 膜上覆土 播種后10~15 d，用覆土機地膜表面覆蓋一層2 cm 厚細土，以減少人工破膜引苗工序，也有利于增溫保墑和防寒，同時防治雜草。

1.4.3 追肥 2018 年，苗期 3月14日，結薯期 4月6日、結薯盛期 4月20日、結薯中后期 5月6日，根據(jù)試驗設計分別追肥。2019 年，苗期3月12日，結薯期 4月3日、結薯盛期 4月17日，結薯中后期 4月30日，根據(jù)試驗設計分別追肥。

1.4.4 水分管理 分別在馬鈴薯播后苗前、苗期、團棵期、開花期、薯塊膨大期、成熟期等不同生育期澆水，共澆水7 次。收獲前一周停止?jié)菜?/p>

1.4.5 收獲 2018 年 5月28日收獲，2019 年 5月13日收獲。滕州市馬鈴薯收獲時期根據(jù)市場價格確定，收獲時植株健壯，還沒有完全衰老。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 馬鈴薯株高的測定 在馬鈴薯團棵期、收獲期，每處理對角線5 點取樣，每點連續(xù)測量10 株馬鈴薯的地上部植株高度。

表3 不同生育時期施肥種類與用量

表4 馬鈴薯生育期的化肥用量與配比

1.5.2 馬鈴薯葉綠素的測定 在馬鈴薯團棵期、收獲期的晴天上午11:00，采用浙江托普儀器有限公司生產的TYS-A 葉綠素測定儀對每處理對角線5 點取樣，每點連續(xù)測量10 株，馬鈴薯從頂葉往下數(shù)第3 片復葉的頂小葉的葉綠素值。

1.5.3 馬鈴薯產量的測定 馬鈴薯成熟后，每處理實收3 點，每點去除邊行，人工實收中間45 m2測產并觀察記載各處理薯塊的商品性。馬鈴薯商品性分級標準 （根據(jù)滕州市馬鈴薯收購市場分級標準）如下。1 級薯：單個薯塊≥150 g 且無蟲咬傷、無青頭；2 級薯： 單個薯塊≥75 g 且無蟲咬傷、無青頭；3 級薯：單個薯塊＜75 g 且無蟲咬傷、無青頭；4 級薯：有蟲咬傷及青頭。

1.5.4 馬鈴薯生物產量及干物質含量的測定 每處理采用5 點取樣法每點取2 株馬鈴薯全部植株，共10 株。分別測定馬鈴薯地上部和根鮮重、馬鈴薯塊莖鮮重。人工切碎分別裝袋，放入DHG-9070A 鼓風烘干箱，105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，分別稱馬鈴薯地上部和根干物質質量、馬鈴薯塊莖干物質重量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Micrsofot Excel 2007 軟件對數(shù)據(jù)進行處理和作圖，采用DPS 7.05 統(tǒng)計軟件進行方差分析和比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯團棵期、收獲期株高和葉綠素含量影響

從圖1 可知，2018 年和2019 年馬鈴薯施肥各處理團棵期株高與CK（基肥：有機肥80 kg/畝+復合肥100 kg/畝，不追肥）的株高在數(shù)值上有差異，但經方差分析，各處理間差異不明顯，說明各處理在馬鈴薯團棵期對地上部的影響差異不顯著。

圖1 不同追肥處理對馬鈴薯團棵期株高的影響

從圖2 可知，2018 年和2019 年馬鈴薯施肥各處理收獲期的株高與CK（基肥：有機肥80 kg/畝+復合肥100 kg/畝，不追肥）的株高在數(shù)值上有差異，但經方差分析，各處理間差異不明顯，說明各處理在馬鈴薯收獲期對地上部的影響差異不顯著。

圖2 不同追肥處理對馬鈴薯收獲期株高的影響

從圖3 可知，2018 年和2019 年馬鈴薯團棵期各處理葉綠素與CK （基肥： 有機肥80 kg/畝+復合肥100 kg/畝，不追肥）之間有差異，但經方差分析，各處理間差異不顯著，說明各處理對馬鈴薯團棵期的葉綠素含量無顯著影響。因此，水肥一體化條件下基肥和追肥不同配比對馬鈴薯葉片葉綠素含量無顯著影響。

圖3 不同追肥處理對馬鈴薯團棵期葉綠素含量的影響

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯產量及商品性的影響

從圖4 馬鈴薯不同施肥處理的產量情況可知，2018 年和2019 年馬鈴薯施肥處理1、處理2、處理3、處理5 均比處理6 高，各處理間相比較，處理2 的產量與處理1、處理3、處理5 的產量相比，顯著高于處理 1、處理 3、處理 5，極顯著高于處理 4、處理 6、處理 7、CK。處理 1、處理 3、處理 5 顯著高于處理 4、處理 6、處理 7、CK，處理 1、處理 3、處理 5 之間的產量差異不顯著；處理 4、處理6、處理 7、CK 間產量差異均表現(xiàn)不顯著。故施肥處理2 方案產量最好，其次為處理 1、處理 3、處理 5，處理 4、處理 6、處理 7 和 CK最差。從2018 年馬鈴薯產量數(shù)值可知，處理2＞處理 3＞處理 5＞處理 1＞處理 4＞處理 6＞處理 7＞CK；從2019 年馬鈴薯產量數(shù)值可知，處理2＞處理3＞處理1＞處理 5＞處理 4＞處理 6＞處理 7＞CK，故 2 年的馬鈴薯施肥處理，方案2 產量均最高。

圖4 不同施肥處理對馬鈴薯產量及商品性的影響

從圖4 馬鈴薯不同施肥處理的商品性可知，2018 年和 2019 年 1 級薯商品率處理 1、處理 3、處理5、處理6 均顯著好于處理4、處理7 和CK。處理2的1 級薯商品率顯著好于處理1、處理3、處理5、處理 6，極顯著好于處理 4、處理 7 和 CK，處理 4、處理7 和CK 之間差異表現(xiàn)不明顯。2 級薯商品率處理3、處理 7 顯著好于處理1、處理2、處理 4、處理5、處理6、CK，處理3、處理7 之間差異不顯著，處理1、處理2、處理4、處理5、處理6、CK 之間差異不顯著。3 級薯商品率，處理 4、處理 7 顯著好于處理 1、處理 2、處理 3、處理 5、處理 6、CK，處理 4 和處理 7 之間差異不顯著。3 級薯商品率，處理1、處理2、處理3、處理5、處理6、CK 之間差異不顯著。4 級薯商品率各處理間差異均不顯著。2018 年1 級薯商品率，處理2＞處理 1＞處理 5＞處理 3＞處理 6＞CK＞處理 4＞處理 7，2 級薯商品率，處理 3＞處理 7＞處理 6＞CK＞處理 1＞處理 2＞處理 5＞處理 4，3 級薯商品率，處理 4＞處理 7＞CK＞處理 6＞處理 1＞處理 5＞處理 3＞處理 2；2019 年1 級薯商品率，處理2＞處理1＞處理5＞處理3＞處理6＞處理 4＞CK＞處理 7，2 級薯商品率，處理 3＞處理 7＞處理 1＞處理 6＞CK＞處理 2＞處理 5＞處理 4，3 級薯商品率，處理 4＞處理 7＞CK＞處理 5＞處理 6＞處理 1＞處理3＞處理2。故2 年的馬鈴薯施肥處理，方案2 商品性最好。

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖和根莖葉的影響

從圖5 可知，2018 年和2019 年馬鈴薯不同施肥處理中處理2、處理3、處理5、處理6 的塊莖鮮重與根莖葉鮮重比顯著好于處理1、處理4、處理7、CK。處理2、處理3、處理 5、處理6 之間塊莖鮮重與根莖葉鮮重比差異不明顯。處理1、處理7、處理4、CK 之間塊莖鮮重與根莖葉鮮重比差異不明顯。

圖5 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖和根莖葉鮮重的影響

2018 年馬鈴薯生物產量，處理1＞處理2＞處理3＞處理5＞處理4＞處理7＞CK＞處理6，說明生物產量最高的是處理1，其次是處理2，最低是處理6。從馬鈴薯塊莖和根莖葉的鮮重比值可知，處理2＞處理6＞處理 3＞處理5＞處理 4＞CK＞處理 7＞處理 1，說明馬鈴薯植株生長和結薯產量結構處理2 最好，處理6 次之，處理1 最差。

2019 年馬鈴薯生物產量，處理1＞處理2＞處理3＞處理5＞處理4＞處理7＞處理6＞CK，說明生物產量最高的是處理1，其次是處理2，最低的是CK。從馬鈴薯塊莖和根莖葉的鮮重比值可知，處理6＞處理2＞處理 3＞處理 5＞處理 4＞CK＞處理 7＞處理 1，說明馬鈴薯植株生長和結薯產量結構處理6 最好，處理2 次之，處理1 最差。

從圖6 可知，2018 年和2019 年馬鈴薯不同施肥處理中處理2、處理3、處理5、處理6 的塊莖干重與根莖葉干重比顯著好于處理1、處理4、處理7、CK。處理2、處理3、處理5、處理6 之間塊莖干重與根莖葉干重比差異不明顯。處理1、處理7、處理4、CK 之間塊莖干重與根莖葉干重比差異不明顯。塊莖干重與根莖葉干重比表現(xiàn)與薯鮮重莖葉鮮重比趨勢一樣。故馬鈴薯施肥處理2、處理3、處理5、處理6 對薯塊干物質積累有利。

圖6 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖和根莖葉干重的影響

2018 年10 株馬鈴薯塊莖干重，處理2＞處理3＞處理 6＞處理 5＞處理 1＞處理 4＞CK＞處理 7，說明薯塊干物質積累處理2 最快，處理3 次之，處理7 最差。從馬鈴薯根莖葉干重可知，處理2＞處理3＞處理6＞處理5＞處理1＞處理4＞CK＞處理7，馬鈴薯根莖葉干物質積累與薯塊干物質積累趨勢完全相同。2018 年馬鈴薯施肥處理2 植株生長、結薯、干物質形成綜合表現(xiàn)最好，其次為處理3，最差為處理7。

2019 年10 株馬鈴薯塊莖干重，處理2＞處理3＞處理 5＞處理 6＞處理 1＞處理 4＞處理 7＞CK，說明薯塊干物質積累處理 2 最快，處理 3 次之，CK 最差。從馬鈴薯根莖葉干重可知，處理2＞處理3＞處理5＞處理6＞處理1＞處理4＞處理7＞CK，馬鈴薯根莖葉干物質積累與薯塊干物質積累趨勢完全相同。2019 年馬鈴薯施肥處理2 植株生長、結薯、干物質形成綜合表現(xiàn)最好，其次為處理3，最差為CK。

綜合分析2018 年、2019 年馬鈴薯施肥處理，方案2 植株生長、結薯、干物質形成綜合表現(xiàn)最好。

3 討論與結論

在馬鈴薯生長過程中，按照馬鈴薯的需肥規(guī)律合理施用氮磷鉀肥，對改善馬鈴薯商品性、品質、提高產量、減少化肥用量具有重要意義。適量的基肥是基礎，從其幼苗階段開始，馬鈴薯就致力于葉片與匍匐莖生長，基肥的施入為以后營養(yǎng)器官建成、搭好豐產骨架提供良好保障[3]。本試驗中，CK 與處理 7 施肥分別為15%復合肥100 kg/畝、120 kg/畝作為基肥一次性施入。兩處理團棵期至收獲期株高及葉綠素與其他處理差別不大，但生物產量、經濟產量與商品性卻不及其他處理，這說明前期較高的肥料基施，肥料損耗較多，進入生育后期不能滿足馬鈴薯生產的需要，故其產量、商品性及薯秧比等低于其他處理。

團棵期過后，匍匐莖的形成與地上部莖葉快速生長和分枝形成處于同一時期，匍匐莖開始生長并結薯，莖、葉、塊莖各器官干物質積累速率與積累量加快[4]，地上莖及葉制造的光合產物快速向塊莖運輸，鉀肥的需求量增加[5]，但氮肥量過多地上莖葉徒長尤其結薯后會影響匍匐莖向塊莖發(fā)育，地上、地下部分在團棵期過后對肥料養(yǎng)分及光合產物進行爭奪[6]。處理1、處理4（復合肥40 kg/畝）在相同基肥的條件下進行不同生育期追不同氮肥和鉀肥，馬鈴薯產量、商品性、干物質，處理 1＞處理 4。處理 2 與處理 5（復合肥60 kg/畝）基肥相同追肥不同，馬鈴薯產量、商品性狀、干物質,處理2＞處理 5。馬鈴薯施肥處理 2 與處理1 相比較，馬鈴薯產量、商品性狀、干物質,處理2＞處理1。馬鈴薯施肥處理1 與處理5 相比較，馬鈴薯產量、商品性狀，處理 1＞處理5，干物質,處理 5＞處理1。這說明馬鈴薯施肥處理2 對產量、薯塊商品性和干物質積累最好，處理1 產量和商品性次之，但干物質積累比處理5 差。通過馬鈴薯施肥總量折純和產量相關性分析，肥料折純后總用量處理7＞CK＞處理 3＞處理 6＞處理 2＞處理 5＞處理 1＞處理 4，2 年的產量處理2＞處理3＞處理5≈處理1＞處理4＞處理6＞處理 7＞CK。處理 4（24.8 kg/畝）的肥料用量最低，比CK 減少 44.89%，N∶P2O5∶K2O 為 1.4∶1∶1.8；其次為處理1 （27.22 kg/畝） 的肥料用量比 CK 減少39.51%，N∶P2O5∶K2O 為 1.5∶1∶2；其余分別為處理 5（31.88 kg/畝）比 CK 減少 29.16%，N∶P2O5∶K2O 為 1.2∶1∶1.4；處理 2（35.3 kg/畝）比 CK 減少 21.56%，N∶P2O5∶K2O 為 1.3∶1∶1.7；處理 6（37.5 kg/畝）比 CK 減少 16.67%，N∶P2O5∶K2O 為1∶1∶1.1；處理 3 （40.46 kg/畝） 比 CK 減少10.09%，N∶P2O5∶K2O 為 1.1∶1∶1.3；CK （45 kg/畝）N∶P2O5∶K2O 為1∶1∶1，處理 7（54 kg/畝）比 CK 增加 20%，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶1。從氮磷鉀用量、比值知，處理 1＞處理 4＞處理 2＞處理 5＞處理 6＞處理 3＞CK＞處理 7，處理 1 的肥料用量配比與結薯產量最合理，其次為處理2，但從單一肥料折純量可知，處理2 的磷肥用量高于處理1，有可能處理2 的磷肥用量偏高，有待于進一步試驗驗證。處理4 雖然肥料用量最少，但產量和干物質含量均較低。處理3 雖然產量和干物質含量等較高，但是均比處理2 差，肥料用量多于處理2，故不采納處理4 和處理3 的施肥方案。從化肥折純用量，馬鈴薯商品產量、商品性狀、干物質含量等綜合分析，馬鈴薯施肥方案處理2 表現(xiàn)最佳，其次為處理1，其余處理均比以上兩處理差。故馬鈴薯施肥方案推薦為：作為鮮食用途可以采用處理1 的施肥方案，作為加工淀粉等用途可以采用處理2 的施肥方案。