秋馬鈴薯化肥減量增效試驗研究

馬國江，高自權，譚艷麗，肖石江

（1.陸良縣農業技術推廣中心，云南 陸良 655600；2.陸良縣三岔河鎮農業農村綜合服務中心，云南 陸良 655603）

農業生產實踐中，有機無機肥配施不僅能夠減少化肥施用量，還能夠提高土壤肥力、養分利用率和作物產量[1-3]，是解決化肥施用不合理問題的有效途徑之一。秋馬鈴薯是陸良縣具優勢特色及農民增收致富產業，近年來農戶盲目追求高產，化肥過量施用導致馬鈴薯品質效益下降、破壞土壤結構、增加農業面源污染。有機無機肥配施在馬鈴薯上的研究較多[4-6]，但對化肥減施的研究報道相對較少，且區域環境不同，馬鈴薯適宜的化肥減施量也存在差異。試驗針對陸良縣秋馬鈴薯主產區麗薯6號品種特性，采用有機肥替代部分化肥的技術路徑進行田間試驗，研究常規施肥條件下化肥減量配施等量商品有機肥對馬鈴薯產量、效益和肥料利用率的影響，為探索當地秋馬鈴薯的適宜減施量，推進化肥減量增效提供科學依據。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況

試驗位于陸良縣小百戶鎮普樂村云南神農百蔬五谷園種植有限公司基地，海拔1 869 m，土壤為碳酸鹽巖紅沙土，質地為沙壤土。基礎土樣測試結果為pH值4.11、有機質12.4 g/kg、堿解氮127 mg/kg、有效磷58 mg/kg、速效鉀211 mg/kg。前作輪閑，上年種植秋馬鈴薯，每公頃施復合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）2 250 kg、澆施豬糞水225～300 m3。

1．2 試驗材料

供試品種為麗薯6號。供試肥料為沾化尿素（N 46%），由云南大為制氨有限公司生產；普通過磷酸鈣（P2O516%），由昆明東昇冶化有限責任公司生產；農用硫酸鉀（K2O 50%），由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產；土寶寶有機肥（有機質≥45%、氮磷鉀總養分含量≥5%），由云南土寶寶生物科技有限公司生產。

1．3 試驗設計

試驗設5個處理，T1處理為常規施肥（每公頃施純N 300 kg、P2O5120 kg、K2O 225 kg）；T2處理為常規施肥減化肥10%+商品有機肥；T3處理為常規施肥減化肥20%+商品有機肥；T4處理為常規施肥減化肥30%+商品有機肥；T5處理為空白對照。各處理重復3次，共18個小區，隨機區組排列，每個小區長8.23 m、寬2.52 m，小區面積20.88 m2，重復間距0.6 m。試驗處理及施肥量（見表1）。

表1 試驗處理方案及施肥量表

1．4 試驗過程

試驗于2020年8月11日播種，采用單壟種植，行距63 cm、株距29 cm，每公頃種植54 735塘。播種前15 d澆施豬糞水300 m3/hm2，播種時所有化學肥料和商品有機肥一次性做基肥施用，做到種肥隔離。田間管理一致，播種后因墑情較差，出苗偏遲，開花期低溫多雨，選用氟菌·霜霉威和80%代森錳鋅交替防治晚疫病9次，未發生較大病蟲為害。試驗于2020年12月9日收獲。

1．5 樣品采集與測定

播種前按照“隨機”“等量”和“多點混合”原則，采用“S”形布點采集基礎土樣，風干晾曬后測定土壤養分。

收獲時按小區對塊莖和植株單收測產，調查各小區大薯（＞150 g）、中薯（75～150 g）、小薯（＜75 g）的個數和重量，折算成單位產量，商品率為大中薯重量的百分比。同時按小區分別采集塊莖、植株樣品各1份，在105 ℃烘箱中殺青30 min，65℃下烘至恒重，粉碎后測定全氮、全磷和全鉀含量。

1．6 計算方法與數據處理

（1）1 000 kg經濟產量養分吸收量 =[（薯塊干重×薯塊養分含量+植株干重×植株養分含量）/經濟產量]×1 000。

（2）施肥區馬鈴薯養分吸收量 = 施肥區產量×施肥下形成1 000 kg經濟產量養分吸收量/1 000。

（3）不施肥區馬鈴薯養分吸收量 = 不施肥區產量×不施肥下形成1 000 kg經濟產量養分吸收量/1 000。

（4）化肥利用率=[（施肥區養分吸收量-不施肥區養分吸收量）/投入養分量]×100%。

試驗中得出數據用Excel 2007軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2．1 不同處理對產量構成因子的影響（表2）

表2 不同處理對馬鈴薯產量構成因子的影響

各處理單株結薯數、單薯重及小薯重差異不顯著；單株薯重、大中薯個數及重量、小薯個數、商品薯率差異顯著。其中T2處理和T3處理的單株結薯數、單株薯重、大中薯數及重量、單薯重和商品薯率均明顯高于其他處理。說明常規施肥下化肥減量10%、20%分別配施等量商品有機肥可以明顯改善經濟性狀，提高馬鈴薯產量及品質。

2．2 不同處理對產量的影響（表3）

表3 不同處理對馬鈴薯產量的影響

不同處理馬鈴薯產量依次為T2＞T3＞T1（CK1）＞T4＞T5（CK2），其中T2處理、T3處理與T4處理、T5（CK2）處理差異極顯著，T1（CK1）處理與T5（CK2）處理差異極顯著；T1處理與T2處理、T4處理差異顯著，其余處理間產量差異不顯著。

T2處理、T3處理分別比T1（CK1）處理增產7.8%和5.7%，而T4處理、T5（CK2）處理分別比T1（CK1）處理減產6.7%和12.1%。說明常規施肥化肥減量10%和20%分別配施等量商品有機肥可以獲得比常規施肥更高的產量，而化肥減量30%配施等量商品有機肥會導致產量顯著降低。

2．3 不同處理對經濟效益的影響（表4）

表4 不同處理對馬鈴薯經濟效益的影響

不同處理馬鈴薯經濟效益主要受產量和肥料投入影響，其他生產投入相同。T2處理、T3處理和T4處理肥料投入明顯高于T1處理，經濟效益高低表現為T1（CK1）＞T2＞T3＞T5（CK2）＞T4。與T1處理相比，T2處理、T3處理、T5處理的經濟效益分別降低2.5%、4.1%和5.4%，但均未達到顯著水平，而T4處理的經濟效益則顯著降低16.6%。說明常規施肥下化肥減量10%、20%分別配施等量商品有機肥處理雖然能提高馬鈴薯產量，但由于商品有機肥的增加導致生產投入明顯高于常規施肥處理，其經濟效益反而有所降低。

2．4 不同處理對肥料利用率的影響（表5、表6）

表5 不同處理馬鈴薯塊莖、植株養分檢測結果表（g/kg）

表6 不同處理對馬鈴薯肥料利用率的影響

根據馬鈴薯塊莖、植株產量及養分檢測結果計算得出各施肥處理的化肥當季利用率。T2處理和T3處理化肥利用率均明顯高于T1（CK1）處理和T4處理；T1（CK1）處理化肥利用率略高于T4處理。4個施肥處理氮、磷肥利用率依次為T3＞T2＞T1（CK1）＞T4；鉀肥利用率依次為T2＞T3＞T1（CK1）＞T4。說明常規施肥下化肥減量10%和20%分別配施等量商品有機肥可以明顯提高肥料利用率，提高馬鈴薯產量。

3 討論與結論

3．1 討 論

高怡安等[7]研究表明，有機肥替代部分化肥能夠保持（提高）產量，其中以畝施200 kg商品有機肥替代10%～30%化肥為宜。李雅潔[8]研究發現，商品有機肥替代部分化肥，相比于單施化肥和不施肥提高了馬鈴薯的株高和莖粗，增加了單株結薯重量和單薯重量，其中以70%化肥+3 000 kg/hm2商品有機肥處理獲得的產量最高。梁玲玲等[9]研究表明，在專用肥減施30%的同時配施生物有機肥相比單施專用肥增產3.8%，氮肥利用率提高4.83%，磷肥利用率提高7.7%，鉀肥利用率提高14.17%。本試驗結果表明，常規施肥下化肥減量10%和20%分別配施商品有機肥的T2處理和T3處理明顯提高馬鈴薯化肥利用率，增加馬鈴薯單株結薯數、單株薯重、單薯重和商品薯率，產量分別提高7.8%和5.7%。比常規施肥氮利用率分別提高1%和6.4%、磷利用率分別提高3.3%和5.6%、鉀利用率分別提高8.4%和6.5%。而化肥減量30%配施商品有機肥的T4處理馬鈴薯化肥利用率明顯降低，產量顯著下降。這與前人的研究不盡相同，其原因可能與本試驗地塊的種植模式及施肥結構不同有關。

經濟效益是評價合理施肥的一項重要指標。傅松等[10]研究表明，化肥減施10%+有機肥4 500 kg/hm2時馬鈴薯產量和經濟效益較單施化肥分別增加8.1%和5.4%，而減施化肥20%～30%處理的馬鈴薯產量和經濟效益均有所下降。本試驗結果表明，常規施肥下化肥減量10%、20%分別配施等量商品有機肥處理馬鈴薯經濟效益較常規施肥處理有所降低，分別降低了2.5%和4.1%，而化肥減量30%配施等量商品有機肥處理馬鈴薯經濟效益則顯著降低16.6%。這與柏瓊芝等[3]、高怡安等[7]的研究結果有所不同，其原因可能與化肥和有機肥的種類、配施比例、施用數量、肥效及生產成本不同有關。

3．2 結 論

綜合本試驗研究所得結果表明，常規施肥下化肥減量10%和20%分別配施等量商品有機肥可明顯改善馬鈴薯的經濟性狀、提高肥料利用率，并能夠獲得比常規施肥更高的產量，雖然經濟效益較常規施肥處理均有所降低，但并不顯著，同時在產量和經濟效益之間無顯著差異，而化肥減量30%配施等量商品有機肥處理馬鈴薯肥料利用率、產量和經濟效益較常規施肥處理顯著降低。因此，按照“增產施肥、經濟施肥、環保施肥”理念，從馬鈴薯產量、經濟效益和肥料利用率方面綜合考慮，常規施肥化肥減量20%配施7 500 kg/hm2商品有機肥可作為本試驗條件下秋馬鈴薯最佳的化肥減量增效施肥模式。