膜下滴灌不同施肥處理對冬種馬鈴薯生長動態及產量的影響

蔡章棣

(晉江市種植業技術服務中心， 福建 泉州 362200)

馬鈴薯SolAnumtuberosumL.是世界第四大糧食作物，具有宜糧、宜菜、宜飼、宜加工等優點[1-4]。目前，我國實施馬鈴薯主糧化戰略，這對于保障國家的糧食安全意義重大。但是，一些地方化肥與農藥的過量施用也造成了農產品質量安全和環境污染等問題。巨曉棠等[5]報道，我國作物施肥中存在的主要問題是氮肥的有效利用率低下，不僅經濟損失的幅度大，而且污染了環境。為了進一步提高各種資源利用率和保護生態環境，國家鼓勵開展化肥減施農藥減量的增效技術研究。

滴灌施肥技術具有節水、節肥、增產和改善產品品質等優點[6-7]。與常規管理相比，滴灌施肥不僅增加了馬鈴薯產量，也節省了10%的成本[8]。周娜娜等[9]報道，低氮(180 kg·hm-2)水平條件下，小水量多次灌水，馬鈴薯的產量及商品薯率表現最好，同時還可以顯著提高氮肥利用率[10]。井濤等[11]報道，在內蒙古陰山北麓馬鈴薯主產區，覆膜滴灌施氮量應控制在90～180 kg·hm-2。王海東[12]報道，在陜北榆林以馬鈴薯(紫花白)為試驗材料，研究了不同供水供肥模式對馬鈴薯生長、生理、產量、品質、水肥吸收利用以及根區土壤水分養分遷移分布的影響，明確了不同滴灌施肥水平下，馬鈴薯各器官氮、磷、鉀吸收、轉運及利用規律，提出了陜北風沙區馬鈴薯高產、優質、高效和環保等綜合效益最佳的灌溉施肥策略。張萬恒[13]以內蒙古陰山南麓馬鈴薯田(FAvorite)為研究對象，揭示噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯田氮平衡機制，建立氮素管理指標體系，為客觀評判噴滴灌施肥灌溉生產方式氮素管理水平和環境效應提供科學依據。耿浩杰[14]在寧夏中部干旱區，以青薯9號為試驗材料，研究土壤氮素與馬鈴薯根區含水率的變化規律，為解決馬鈴薯氮肥利用率低的問題提供參考。吳曉紅等[15]研究結果表明，滴灌施肥促進了馬鈴薯對土壤養分的吸收和積累，增加了淀粉和蛋白的含量，降低了可溶性糖含量。因此，進一步提高水肥資源的利用效率顯得尤為迫切。

福建省馬鈴薯屬南方冬作區，與北方一作區和中原二作區相比，在南方冬作區膜下滴灌不同施肥處理對馬鈴薯產量和品質的影響的有關文獻未見報道。本研究針對閩南地區肥料的過量使用情況，以馬鈴薯新品種閩薯1號為試材，在閩南冬種滴灌條件下，采用膜下滴灌不同施肥策略對該品種的生長及品質的影響，從而為指導閩南地區馬鈴薯生產中的科學灌溉施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在福建省晉江市磁灶鎮三吳村進行，試驗地土壤類型為紅壤，質地為沙壤，土質疏松。晉江市磁灶鎮屬于亞熱帶海洋性季風氣候，夏長無酷暑，冬短無嚴寒，全年無霜期長達320多d，四季濕潤多雨，年平均降水量為911～1 231 mm，年平均氣溫20～21℃。土壤18.2 g·kg-1，堿解氮143.5 mg·kg-1，有效磷13.2 mg·kg-1，速效鉀104 mg·kg-1，pH 值7.9。供試品種為閩薯1號脫毒種薯，屬于中熟、高產品種。

試驗肥料為高塔型硫酸鉀水溶性復合肥(14-4-27)和阿康固態復合肥(13-6-21)。

1.2 試驗設計

試驗于2021年11月至2022年4月進行，隨機區組設計，小區面積66 m2。各處理在整個生育期間總施肥量均為1 875 kg·hm-2，共設 3個不同滴灌施肥處理，即:處理A1：水肥一體化滴灌(全水溶肥N∶P∶K為14∶4∶27)；處理A2：基肥溝施+水肥一體化滴灌(固態肥N∶P∶K為13∶6∶21+水溶性肥N∶P∶K為14∶4∶27)；處理A3(CK)：基肥一次性溝施(固態肥N∶P∶K為13∶6∶21)，每個處理3次重復，隨機排列。各處理各生育時期的施肥用量見表1。

表1 各處理在閩薯1號生育期間的施肥用量

于2021年11月20日播種，種植方式為覆膜雙行畦植，畦寬(含溝)110 cm，行距 60 cm，株距 20 cm，種植密度為90 900株，播種深度8～10 cm。滴灌施肥系統含滴灌帶、PVC管件、施肥罐和相關配件。播種、肥藥施用、鋪設滴灌帶、覆膜一起實施，膜下滴灌根據土壤墑情分別于齊苗期1次、現蕾期1次、封壟期2次，生育期內用代森錳鋅噴施3次防治病害，其他栽培管理措施同當地大田栽培習慣。2022年4月20日收獲計產。

1.3 測定方法

土壤分析播種前，采用“五點法”采集各處理 0～20 cm 土樣，風干過篩，以常規分析法測定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質和pH值等含量。在現蕾期直接量出株高和莖粗。收獲時分別對各處理小區進行全田驗收測產并抽樣10株考種，測定單株結薯數、單株結薯質量；并計算商品率(商品薯產量占生物產量的百分率)、大薯率和中薯率。同時，測定塊莖粗蛋白、還原糖、淀粉與維生素C含量。

1.4 數據處理

采用DPS數據處理系統軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 膜下滴灌不同施肥處理對馬鈴薯閩薯1號生長的影響

由表2可知，與A3處理(CK)相比，A1、A2處理的各個生長指標均提高，說明膜下滴灌比傳統溝灌A3處理 (CK)更能促進馬鈴薯的生長。其中，A1、A2處理與A3處理(CK)相比，株高分別增加 1.50%、12.45%，莖粗分別增加2.78%、8.99%。A2處理的株高、莖粗與A3處理(CK)相比差異均達極顯著水平。

表2 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號生長指標的影響

2.2 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號產量及其構成的影響

由表3可知，與A3處理(CK)相比，A1、A2處理的單株結薯數較多，但差異不顯著；A2處理的單株結薯質量最高，為549.8 g，較A3處理(CK)增重82.4 g，差異達極顯著水平，A1處理的單株結薯質量為531.4 g，較A3處理(CK)增重64.0 g，差異達顯著水平。各處理的生物產量49 176.09～52 264.00 kg·hm-2，商品薯產量4 4294.86～4 9671.79 kg·hm-2，三者間的差異不顯著。

表3 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號產量及其構成的影響

A1和A2 處理的商品率較A3處理(CK)增加4.93%、5.51%，差異達極顯著水平；A1處理大薯率為50.11%，與A3處理(CK)的43.25%相比，差異達顯著水平，而A2處理大薯率高于A3處理(CK)，但兩者差異不顯著；三者間的中薯率差異不顯著。綜上所述，在本試驗條件下，A1處理的增產增收效果最好。

2.3 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號營養品質的影響

由表 4可知，與A3處理(CK)相比，粗蛋白含量A1處理的最高(2.23%)，與A3處理(CK)(1.58%)相比差異達顯著水平；A2處理(1.97%)與A3處理(CK)相比，差異不顯著。還原糖含量A1處理的最低(僅0.36%)與A3處理(CK)(0.57%)相比，差異達極顯著水平，A2處理(0.43%)與A3處理(CK)相比，差異達顯著水平。淀粉含量A1處理的最高(16.88%)與A3處理(CK)(12.48%)相比，差異極顯著，A2 處理(14.43%)與對照相比，差異不顯著。維生素含量A2處理的最高(28.67 mg·hg-1)與A3處理(CK)(21.57 mg·hg-1)相比差異極顯著，A1處理(24.80 mg·hg-1)與A3處理(CK)相比差異不顯著。

表4 膜下滴灌不同施肥處理對閩薯1號營養品質的影響

3 討論與結論

王雯等[16]報道，采用傳統溝灌灌溉方式，水分從溝中滲透進入土壤，會使土壤變得緊實；灌水量過大，會降低土壤的溫度，限制土壤微生物的活動范圍，增大土壤養分的轉化難度，造成土壤養分的向下淋洗損失，導致馬鈴薯根系生長緩慢，乃至影響植株的正常生長；采用滴灌方式，水分則由上往下滴入，對土壤結構的破壞小，可保持土體較好的通氣透水性，有利于提升土壤溫度，加快土壤中養分的轉化和吸收，促進馬鈴薯植株生長。李炫臻等[17]研究表明，馬鈴薯膜下滴灌可影響各器官干物質質量，提高水分利用效率。灌溉施肥方式同樣會影響馬鈴薯的品質[18]。近幾年來，國內馬鈴薯的氮肥利用率平均值為 32.2%，而發達國家氮肥利用率高達50% 以上，二者相差懸殊[19]。

試驗表明，在施肥量和肥料種類相同(均用復合肥1 875 kg·hm-2)的條件下，滴灌施肥A1和A2處理比傳統的溝灌A3處理(CK)更能促進閩薯1號的生長和商品率的提高。各處理的生物產量和商品產量分別介于49 176.09～52 264.00 kg·hm-2和44 294.86～49 671.79 kg·hm-2，產量間的差異均不顯著。A1處理的株高、莖粗、商品率、粗蛋白含量、淀粉含量和維生素含量較對照分別提高了1.50%、2.78%、4.93%、41.14%、35.26%、14.97%，還原糖含量降低了36.84%；A2處理的株高、莖粗、商品率較對照分別提高了12.45%、8.99%、5.51%、24.68%、15.63%、32.92%，還原糖含量降低了0.14 %。從本試驗的生產效果來看， A1、A2處理的水溶肥的效果較處理A3(CK)的普通復合肥溝施效果更好。這與唐拴虎等[20]的試驗結果相一致。與傳統溝灌A3處理(CK)相比，滴灌施肥A1、A2處理的大中薯率、粗蛋白含量、淀粉含量、維生素含量更高，還原性糖含量降低。試驗結果與韓文鋒等[18]的研究結果存在差異，這可能與試驗在南北氣候、土壤等差異有關。

本試驗從單株結薯重、商品薯產量、商品率等產量性狀及粗蛋白含量、還原糖含量、淀粉含量、維生素含量等品質性狀幾方面綜合比較評價，基肥溝施+水肥一體化滴灌的施肥方式適宜在閩南冬種馬鈴薯生產中推廣應用。