秦立金 李玉芳 劉欣華 祝海穎 劉 悅 龐文敏 年金瑩
(1.赤峰學院化學與生命科學學院 內蒙古赤峰024000;2.赤峰學院農業科學研究院 內蒙古赤峰024000;3.赤峰市翁牛特旗經濟作物工作站 內蒙古赤峰024500)
馬鈴薯是營養健康、頗具前景的熱門經濟作物[1]。近年來,人口增長的需求和耕地面積縮減的約束問題逐年突出,對我國的農業產業發展造成較大的影響[2]。馬鈴薯適應力強、分布廣、高產、營養豐富[3]。 馬鈴薯(Solanum tuberosum L.) 為茄科 (Solanaceae) 茄屬(Solanum)一年生草本植物,可作塊莖糧食或蔬菜食用[3]。 合理使用農藥化肥對糧食、農產品具有十分重要的作用[4]。 生物有機肥生產技術要求高于普通有機肥,除了加入有機物料、分解生物菌劑, 還在產品中增加了特殊微生物, 以用來提升產品的作用效果[5]。
生物有機肥是兼具微生物肥、 有機肥效益的肥料總稱[6]。 生物菌肥是高含菌量生物制劑[7],與化學肥料比較,具有保護生態、肥效持久、提高產量、改進品質、成本低廉的優點[7]。 近年來,需求量增加,馬鈴薯種植面積也增大,但因為種薯質量問題、田間栽培技術、施肥不科學等因素限制了馬鈴薯的生產。 現如今綠色發展已成為重要趨勢, 許多國家都把發展綠色產業作為推動經濟結構調整的重要舉措。 為積極響應綠色發展, 在農業上就要從不斷減少化肥農藥施用的角度出發,施用一些綠色環保肥料。 本試驗為了提高馬鈴薯的產品品質, 以馬鈴薯為材料, 進行施肥,通過測定田間生長及產量與品質指標,篩選出了最佳底肥組合搭配,為馬鈴薯綠色高產、優質栽培提供實踐指導。
馬鈴薯品種:‘華頌7 號’,由內蒙古華碩農業科技有限公司提供。
供試肥料:“沃豐康”復合微生物菌劑、“沃豐康”生物有機肥、“沃豐康”克線散、“沃豐康”馬鈴薯專用菌劑, 由中國農業科學研究院植物保護研究所和北京啟高生物科技有限公司聯合研發。
2018 年5~10 月在赤峰學院校內試驗田進行試驗種植。 采用單因素隨機區組法,共設計5 個底肥處理(表1):復合微生菌劑、生物有機肥、生物有機肥+克線散、生物有機肥+馬鈴薯專用菌劑,不施用任何菌肥為對照(CK)。 小區長5.2 m、寬3.8 m,每個處理設置3 次重復,采取隨機排列,共15 個小區,常規管理。2018 年5 月10 日進行田間種植,穴播,按照不同處理撒入底肥,馬鈴薯按株行距40 cm×60 cm 種植、覆土、壓實、澆水、中耕、培土,并進行病蟲害防治。 從種植后觀察記錄生育期。 2018 年6 月18 日,在馬鈴薯開花前測定不同處理田間生長指標,2018 年9 月20 日測定不同處理的產量和品質指標。 產量指標測定時, 每個小區在前、 中、 后 3 個位置, 分別挖取3 株,取平均值。

表1 馬鈴薯不同底肥處理方法
1.3.1 生長及生理指標 生育期: 將每個小區劃分為前、中、后3 個區域,在每個區域選取5 個植株記錄不同處理的生育期。 株高:直尺或曲尺測量植株根莖部與最頂端葉心距離。 莖粗:游標卡尺取植株的根部距地面1 cm 處進行測量。 最大葉面積:在每株植株上選取最大的3 個葉片, 計算葉片長與葉片寬乘積。分枝數:對馬鈴薯分枝個數進行統計。總葉片數:直徑≥5 cm 為1 片葉。 主莖葉數: 選取直徑≥5 cm為1 片葉。 葉綠素含量:紫外分光光度法進行測定。
1.3.2 產量指標 單株產量: 用電子稱稱量每株產量。小區產量:測定全部小區植株產量,取平均值。畝產量:通過小區產量折合計算。
1.3.3 品質指標 可溶性蛋白質含量: 考馬斯亮藍G-250 染色法。 可溶性淀粉含量:硫酸-蒽酮比色法。還原糖含量:3,5-二硝基水楊酸比色法。 可溶性固形物含量:阿貝折光儀測定。 干物質含量:采用烘干法,放入烘干箱烘干至恒重取出,使用電子天平進行稱量。
試驗數據采用Excel 2016 和SPSS 19.0 軟件進行處理分析。
2.1.1 生育期 不同底肥處理對馬鈴薯生育期影響表明(表 2),各組出苗期相同。 處理 1、處理 4 現蕾期最早,比處理5(CK)早1 d,處理3 則相反,相對處理5晚1 d。處理1 與處理4 的始花期比處理5 早1 d。處理1、處理2、處理3 的成熟期相同,比處理5 早1 d,處理3 則比處理5 晚1 d。
2.1.2 生長指標 不同底肥處理對馬鈴薯生長指標影響表明(表3),處理1 的株高、莖粗、主莖葉均達到最大,分別為 37.30 cm、10.63 mm、9.67 片,比處理 5(CK)增加了 52.56%、22.89%、26.67%,差異顯著(P<0.05)。 最大葉面積、分枝數、總葉片數差異不顯著。
2.1.3 葉綠素 由圖1 可知, 不同底肥處理對馬鈴薯葉片葉綠素含量產生影響,差異顯著(P<0.05),處理2 的葉綠素含量最高,達到了3.960 mg/g,比CK 增幅13.85%,與處理1、處理3、處理4 之間的差異不顯著。 處理1~處理4 葉綠素含量分別比處理5 增加了13.75%、13.85%、10.78%、12.60%。

表2 不同底肥處理對馬鈴薯生育期影響

表3 不同底肥處理對馬鈴薯生長指標影響

圖1 不同底肥處理對馬鈴薯葉片葉綠素含量影響
不同處理對馬鈴薯生長指標影響表明(表4),不同底肥處理對馬鈴薯產量產生了影響,差異顯著(P<0.05),處理1 的單株產量、小區產量、畝產量達到最大, 分別為 0.48 kg、19.72 kg、665.69 kg, 分別比處理 5 增加了 41.18%、33.52%、25.55%。
2.3.1 可溶性蛋白質含量 由圖2 可知, 不同底肥處理對馬鈴薯可溶性蛋白質含量產生影響, 差異顯著(P<0.05)。處理1 可溶性蛋白質含量最高(1.49%),比CK 增加24.66%,與處理2 差異不顯著。處理1~處理4 可溶性蛋白質含量分別比處理5 增加了24.86%、24.66%、16.14%、12.98%。

表4 不同底肥處理對馬鈴薯產量的影響

圖2 不同底肥處理對馬鈴薯可溶性蛋白質含量的影響
2.3.2 可溶性淀粉含量 由圖3 可知,不同底肥處理對馬鈴薯可溶性淀粉含量產生影響,不同處理之間存在顯著差異(P<0.05),其中處理4 的可溶性淀粉含量達到最高(21.87%),比CK 增加了12.98%,與處理2、處理3 差異不顯著,處理1~處理4 可溶性淀粉含量分別比處理5 增加了8.23%、11.36%、9.63%、12.90%。
2.3.3 還原糖含量 由圖4 可知, 不同底肥處理對馬鈴薯還原糖含量產生影響,差異顯著(P<0.05),其中處理2 還原糖含量達到最高(0.575%),比CK 增加31.03%,與處理4 差異不顯著,處理1~處理4 還原糖含量分別比處理5 增加了14.33%、31.03%、9.76%、27.84%。

圖3 不同底肥處理對馬鈴薯淀粉含量的影響

圖4 不同底肥處理對馬鈴薯還原糖含量的影響
2.3.4 可溶性固形物含量 由圖5 可知, 不同底肥處理對馬鈴薯可溶性固形物的含量產生了影響,差異顯著(P<0.05),處理4 的可溶性固形物含量達到最高(4.329%),比 CK 增加了 6.98%,與處理 1、處理 3差異不顯著, 處理1~處理4 可溶性固形物含量分別比處理 5 增加了 6.20%、4.66%、6.29%、6.98%。

圖5 不同底肥處理對馬鈴薯可溶性固形物含量的影響
2.3.5 干物質含量 由圖6 可知, 不同底肥處理對馬鈴薯干物質含量產生了影響,顯著差異(P<0.05),處理4 干物質含量達到最高(22.26%),比CK 增加了10.02%,與處理2、處理3 差異不顯著,處理1~處理4干物質含量分別比處理 5 增加了 9.98%、8.50%、7.52%、10.02%。

圖6 不同底肥處理對馬鈴薯干物質含量的影響
馬鈴薯是一種重要的糧食作物, 隨著需求量不斷增加,種植面積逐漸增大,但因為種薯質量問題、田間栽培技術、 施肥不科學等因素限制了馬鈴薯的生產,并且長期施用化肥會導致土壤肥力衰退,削弱農產品的生產能力,導致馬鈴薯減產,不利于綠色發展,而生物菌肥恰恰相反,符合現時期的綠色發展觀。
宿秀麗等[8]研究發現,含生物有機肥高效新型肥料與馬鈴薯專用復合肥配施處理馬鈴薯產量最高,且品質優,全鉀、維生素C 含量高,同時可達到減施化肥 25% 的目的。 趙玉文[9]研究發現,對馬鈴薯施用綠色增產有機肥,可增加產量10%~30%,不破壞土壤有機質,還可以改善土壤惡化。王惠珠[10]研究發現,在不減產前提下,施用有機肥可以減少化肥施用量,有助于土壤趨于適作方向變化,改善土壤酸化。
綜上所述, 在種植馬鈴薯時通過不同的底肥處理,可以有效促進馬鈴薯生長生理指標、產量、品質的提升,本試驗中復合微生物菌劑的綜合表現最優。