馬鈴薯“2+X”施肥試驗

史俊菲，趙 恒，朱文博

（吉林省農業環境保護與農村能源管理總站，吉林 長春 130033）

吉林省屬馬鈴薯北方一作區，是我國重要的馬鈴薯主產區之一。吉林省中西部平原地區土壤疏松，土質肥沃，早春溫度回升快，6月—7月雨量充足，晝夜溫差大，具有適于馬鈴薯種植的砂壤土和氣候條件，產出的馬鈴薯不但表皮光滑、淀粉含量高，而且薯塊腐爛率和蟲蝕率低，是得天獨厚的馬鈴薯種植基地。近年來，吉林省優化種植結構，鼓勵發展馬鈴薯產業，重點在東部冷涼區和北方農牧交錯區推動馬鈴薯生產，馬鈴薯主產區的種植面積每年以20%～30%的速度增長，馬鈴薯產業呈現出良好發展勢頭，成為脫貧攻堅的重要產業。農戶在馬鈴薯生產中的施肥習慣已成為限制該產業的重要影響因素，為改善農戶施肥習慣，減少不合理的施肥，提高肥料利用率，研究形成最優的施肥量模式，本研究設計了馬鈴薯“2+X”施肥試驗，以期進一步推進化肥減量增效工作，為馬鈴薯產業綠色發展提供技術支撐，保障生態環境安全。

1 試驗方法

1.1 試驗設計

設計依據《測土配方施肥技術規范》，采用“2+X”方案，“2”指按照農戶傳統施肥的處理和優化施肥的處理，“X”處理指不同氮素養分的處理。

1.2 供試土壤

試驗地選擇公主嶺市陶家屯鎮馬家店村某家的承包地中，位于經度124°59′42′′、緯度43°39′50′′，屬寒溫帶季風氣候區，半濕潤季風大陸性氣候，春季多風少雨，秋季晴朗，早晚溫差大，冬季漫長，嚴寒少雪。年平均氣溫為5.9℃，年平均日照2 743 h左右，年降水量600 mm左右，無霜期140 d左右，常年主導風向為西南風。土壤為黑鈣土，地力等級二級，耕層厚度30 cm，土壤密度為1.35 g/cm3，有機質為35.2 g/kg，全氮為1.66 g/kg，有效磷為41.9 mg/kg，速效鉀為204 mg/kg，緩效鉀為738 mg/kg，pH值7.0，肥力中等，前茬作物為大豆。

1.3 供試材料

供試馬鈴薯品種為春薯4號。

肥料為尿素（N 46%），過磷酸鈣（P2O516%）硫酸鉀（K2O 50%）。

1.4 數據統計

試驗采用Excel 2010及SPSS26.0軟件進行數據統計分析。

1.5 試驗設計

本試驗設置A～E 5個處理，分別為對照組CK，常規施肥處理（A）、無氮施肥處理（B）、70%優化施肥處理（C）、100%的優化施氮量處理區（D）、130%的優化施氮量處理（E），試驗設計見表1。根據當地馬鈴薯的施肥管理水平以及目標產量，確定優化氮磷鉀區配方是（N）18 kg、（P205）7 kg、（K2O）16 kg。本試驗設3次重復，共15個小區。按照隨機區組法排列，每個小區長3 m、寬2 m，面積6 m2。馬鈴薯按照60 cm×20 cm的株行距進行種植，每個小區栽種50株，折合栽5 558株/0.067 hm2。各小區之間留0.5 m的管理道，便于田間管理和觀察記載。試驗設計方案見表1。

表1 馬鈴薯“2+x”氮肥控制試驗方案Tab.1 Experimental schemeof"2+X"nitrogen fertilizer control for potato

1.6 經濟性狀調查及產量統計方法

生育期記載和經濟性狀調查按《農作物品種試驗技術規程馬鈴薯》（NY/T 1489—2007）標準設置調查樣段、記載，盛花期測株高，收獲后取樣調查單株結薯質量、單薯質量，大中薯率；各個小區單獨計產，計算經濟產量。

2 田間管理

2.1 種薯挑選

種薯出窖后，挑選淘汰老齡薯、畸形薯、損傷薯、病害、腐爛薯淘汰，把合格種薯進行催芽。

2.2 催芽

在溫度為15℃～20℃的室內催芽，芽長1 cm時出窖。

2.3 種薯切塊

切塊使用的刀具用75%的酒精做到一刀一蘸消毒，2把刀輪流使用，防止切種過程中傳播病害。切塊時保證每個切塊上有1～2個芽眼，頂芽要一分為二，切塊時要淘汰病爛薯。一般切塊最低不宜小于30 g，最好50 g，30～50 g小種薯可以整播。切刀切到爛薯要把切刀擦拭干凈后再用酒精消毒。

2.4 藥劑拌種

切塊用2 kg 70%甲基托布津+1 kg 72%的農用鏈霉素均勻拌入50 kg滑石粉成為粉劑，每50 kg種薯用2 kg粉劑拌勻，陰干，促進傷口愈合。

2.5 播種

5月15日播種，播深12 cm左右。人工播種。株行距為20 cm×60 cm。多余的種塊播種于地頭，以備后期補栽。

2.6 田間管理

2.6.1 查苗補栽

出苗后，對缺苗的地方用播種時剩下的種塊補栽，栽后澆水，以利緩苗。

2.6.2 中耕

5月25日苗未出土前將壟頂耙一下，耙后蓋土，滅草，促進根系和側匐莖生長。6月10日苗齊后鏟一遍。6月16日苗高達10～15 cm，再鏟一遍，結合中耕追施30%氮肥。6月15日各小區選擇生長均勻的5棵植株，記錄其株高、分枝數、葉色。

2.6.3 病蟲草害防治

試驗區病蟲害主要有二十八星瓢蟲、地下害蟲，各試驗區蟲害發生無明顯區別，中后期遇雨，晚疫病普遍發生，田間調查顯示，采用E處理的試驗區晚疫病發病較為嚴重。

2.7 收獲

9月10日收獲。收獲前，每小區隨機選5株馬鈴薯，單獨挖掘，記錄單株馬鈴薯結薯質量，取其平均值，按單薯質量＞70 g的商品薯標準進行稱質量、挑選，計算商品薯率。

按小區劃分，采用人工收獲剩余馬鈴薯，收獲后塊莖晾曬4 h，散失表面水分至表皮干燥。對各小區產量進行稱質量并記錄，計算氮肥農學效率和氮肥對產量的貢獻率，公式如下。

3 結果與分析

3.1 不同施肥處理對馬鈴薯葉片顏色的影響

不同施肥處理下馬鈴薯葉片顏色情況見表2。由表2可看出，隨著氮肥施用量的增加，馬鈴薯葉片顏色越深。葉片顏色與葉片中葉綠素含量呈正相關，而葉綠素在光合作用的光吸收中起核心作用，其含量的高低直接影響馬鈴薯的產量。表2結果說明，氮肥水平高低與馬鈴薯葉片中葉綠素含量有顯著的正相關性。

表2 不同施肥處理下馬鈴薯葉色對比Tab.2 Comparison of potato leaf color under different fertilization treatments

3.2 不同施肥處理對馬鈴薯分支及株高的影響

不同施肥處理下馬鈴薯株高對比情況見圖1，不同施肥處理下馬鈴薯分枝數量對比情況見圖2。從圖1、圖2可看出，氮肥施用量對馬鈴薯株高、分枝性有顯著影響，氮肥施用量越多，株高生長越高，分枝量越大，植株生長越旺盛。

圖1 不同處理下馬鈴薯株高對比Fig.1 Comparison of potato plant height under different treatments

圖2 不同施肥處理下馬鈴薯分枝數對比Fig.2 Comparison of potato branch number under different fertilization treatments

3.3 不同施肥處理對馬鈴薯經濟性狀的影響

不同施肥處理對馬鈴薯商品薯經濟性狀影響見表3。不同處理對馬鈴薯產量的影響見表4。

表3 不同施肥處理對馬鈴薯經濟性狀的影響Tab.3 Effects of different fertilization treatments on economic characters of potato

表4 不同處理對馬鈴薯產量的影響Tab.4 Effects of different treatments on potato yield

從表3、表4可看出，不同施肥條件下，除處理A與處理C在單株結薯質量上差異不顯著外，其余經濟性狀和產量有顯著差異。處理B各項指標均最低，其余處理中，各項指標隨氮肥施用量的增加呈先上升后下降的趨勢，處理C商品薯率最高，單產也最高。

3.4 效應分析

3.4.1 肥料效應分析

從表4可看出，處理C的氮肥農學效率最高，達到79.97%，氮肥對產量貢獻率最高的也是處理C，達到44.42%，處理E的氮肥農學效率和產量貢獻率均最低。

3.4.2 肥料利用相關函數分析

設氮肥施用量為X，產量為Y，運用SPSS軟件對表4數據進行二次回歸分析，得出產量與氮肥的回歸方程如下：

R2＝0.979，說明該方程擬合度較好，得出氮肥施用量13.07 kg時，對應的最高產量為2 600.56 kg/0.067 hm2。

4 討論與結論

從本試驗可以看出，不同氮肥用量對馬鈴薯的株高、分枝、葉色影響顯著，氮肥施用越多，株高越高，分枝越多，葉片顏色越深，生長越旺盛，直接導致田間郁閉度增加，增加馬鈴薯晚疫病的發生概率。

不同氮肥用量對馬鈴薯產量有顯著影響。隨著施肥量的增加，馬鈴薯的單株結薯量、商品薯率呈先增后減趨勢，呈拋物線狀，無氮區產量最低，70%優化氮肥處理區最高。因此，氮肥不是越多越好，應該適量施肥，才能達到最佳產量。70%優化氮肥處理區的氮肥農學效率和氮肥對產量的貢獻率最高。根據分析，每0.067 hm2施純氮13.07 kg時產量達到最高，為2 600.56 kg/0.067 hm2。

為了保障馬鈴薯產業綠色發展，維護生態環境安全，根據本研究結果，建議田間施肥水平為每0.067 hm2施（N）13.07 kg，（P205）7 kg、（k20）16 kg，在保證化肥減量工作的基礎上，取得最大經濟效益與產量。