配施有機肥和肥料增效劑對馬鈴薯產量性狀的影響

汝甲榮 王懷鵬 孫繼英 李志新 趙 雪 張金鵬 王 聰 劉玲玲

（1.黑龍江省農業科學院克山分院 黑龍江齊齊哈爾 161005；2.黑龍江省農業環境與耕地保護站 黑龍江哈爾濱 150031）

馬鈴薯在世界和中國均為第4 大作物， 產量僅次于小麥、水稻和玉米，但用于直接消費的馬鈴薯多于玉米，其也被稱為第3 大作物[1]。 馬鈴薯具有耐旱、耐寒、耐瘠薄和適應性強等特點，塊莖中含有多種營養成分，包含蛋白質、維生素C、B 族維生素等，在每100 g 的主要糧食作物中，玉米、小麥和水稻分別含有365 kcal、364 kcal 和130 kcal 能量， 而馬鈴薯所含能量僅87 kcal，是一種綠色健康的食品[2]。

馬鈴薯單產較高且需肥量較大，在生產中為了獲得高產，化學肥料投入量日趨增大，這不僅導致資源浪費和生產成本增加，而且引發耕地肥力下降、土壤生態退化、農田面源污染、肥藥殘留超標等嚴重的生態環境和食品安全問題[3-4]。 因此，用好肥料資源、提高肥料利用效率是關系到國家糧食安全和環境質量的重大科技問題[5]。 本研究以化肥減量、配施有機肥和肥料增效劑為切入點，研究其對馬鈴薯產量等性狀的影響，為馬鈴薯生產合理施肥提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：克新30。

供試肥料：尿素（N 46%）由中國中煤能源股份有限公司生產，鋅腐酸磷酸二胺（N 18%、P2O546%、鋅腐酸1.2‰） 由中國石油化工股份有限公司生產，硫酸鉀（K2O 50%）由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產，有機肥（有機質≥45%、總養分≥5%）由哈爾濱市益農化肥有限公司生產。

1.2 試驗地概況

試驗于2020 年進行，地點位于黑龍江省農業科學院克山分院試驗田。 前茬作物為小麥，土質為淋溶黑土。 播前取樣測土壤養分：有機質含量為36.3 g/kg，堿解氮含量為168.1 mg/kg， 有效磷含量為1.07 mg/kg，速效鉀含量為140 mg/kg，pH 6.48。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 采用隨機區組的設計，共8 個處理：T1（CK1），無肥處理；T2（CK2），常規施肥66.7 kg/畝；T3，化肥減量10%；T4，化肥減量10%，配施10%增效劑；T5，化肥減量10%，配施10%增效劑和10%有機肥；T6，化肥減量20%；T7，化肥減量20%，配施20%增效劑；處理T8，化肥減量20%配施20%增效劑和20%有機肥（表1）。 本試驗每個處理設置3 次重復，每小區設5 壟，壟距為80 cm，行長為5 m，小區面積為20 m2，試驗區外圍保護行，按一般大田進行管理。1.3.2 調查項目與方法 在盛花期分別測定株高、莖粗、主莖數。 收獲期收取中間3 壟，去除邊際效應取中間3 m，共7.2 m2。 記錄收獲株數，測定單株結薯數、單株產量、小區產量、商品薯（>75 g）數量與質量。

表1 肥料投入成本

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 與DPS 9.50 軟件對數據進行統計分析，多重比較采用LSD 法。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對地上生長指標的影響

由表2 可知，T1（CK1）的株高、莖粗和主莖數最小，T2（CK2）最大；與T2（CK2）處理相比，T3 處理、T4處理和T5 處理的株高、莖粗和主莖數均減小，而T5處理株高較T3 和T4 增加，莖粗和主莖數減小；與T2（CK2）相比，T6 處理、T7 處理和T8 處理株高、莖粗和主莖數均減小， 而T8 處理株高和莖粗小于T6 處理和T7 處理，主莖數增加。

表2 不同處理對馬鈴薯植株性狀的影響

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯產量性狀的影響

由表3 可知，各處理單株結薯個數無差異。 從單株薯塊重方面看，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著，與T3 處理、T5 處理有差異但差異不顯著。從產量方面看，T2（CK2）處理與T3 處理、T5 處理、T6 處理差異顯著但未達到極顯著水平，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著，其中T5 處理的產量最高，為2 677.3 kg/畝，T1 處理的產量最低，為1 602.7 kg/畝。從商品薯產量來看，T2（CK2）處理與T3 處理、T5 處理、T6 處理差異顯著，T2（CK2）處理與T1（CK1）處理差異極顯著。從氮肥農學利用率看，T8 處理的氮肥農學利用率最高，為53.7%，T5 處理次之，為52.8%，T6 處理的氮肥農學利用率最低，為37.4%。由此可見，單施化肥的處理氮肥農學利用率低， 隨著增效劑和有機肥配施比例的增加， 氮肥農學利用率表現出增加的趨勢，比T2（CK2）處理增加21.7%～33.7%。

表3 不同處理對馬鈴薯產量性狀的影響

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯種植效益的影響

在本試驗條件下，各處理整地、播種、田間管理、收獲等基本一致，這些投入成本可看作相同，不予考慮，所以只討論肥料投入成本。 馬鈴薯市售價格按照商品薯1.0 元/kg、 小薯0.2 元/kg 計算， 結合表1 和表3 繪制表4。 由表4 可知，T5 處理的種植效益最高，T4 處理次之，與T2（CK2）處理相比，每畝分別增收142 元、 122 元， 再次是T8 處理，為2 032 元/畝。T6 處理的種植效益最低，為1 895 元/畝。

表4 不同處理的馬鈴薯種植效益

3 討論與結論

有機肥能夠協調供給養分、培肥地力，且具有增加土壤有機質含量等作用[6-8]。 當有機肥與無機肥混合施用時，可以全面供應作物生長所需養分、提高肥效、保蓄養分、減少流失，同時還可改善作物對養分的吸收、增加土壤養分含量、提高土壤活力[9-10]。 何萬春等[11]的研究表明，施用有機肥的處理，塊莖產量能顯著提高，在有機肥氮替代比例達30%時，塊莖產量最高。 本研究表明，配施有機肥可一定程度提高氮肥利用率，在減少化肥處理下節本增收效果明顯。

董彥旭等[12]的研究表明，新型肥料增效劑可以有效改善馬鈴薯產量和減少肥料的施用量。 同時，施用增效劑還可以增加土壤中氮、磷、鉀和有機質含量，并提高馬鈴薯的品質。 本試驗中增效劑和有機肥的合理配施收效顯著。 化肥施入量減少20%時，增施同量的增效劑減產率為1.0%， 但同時配施同量肥料增效劑和有機肥能增產， 馬鈴薯總產和商品產量增加幅度分別為3.1%和4.8%。

綜上所述， 單純減少化肥施用量會影響馬鈴薯植株性狀和產量，其株高、莖粗和產量較正常施肥降低。 配施有機肥和增效劑可在一定程度上提高氮肥利用率，提高產量。 建議馬鈴薯種植生產中，減少化肥施入的同時注重有機肥的替代， 增加有機肥的投入比例，并使用增效劑提高肥料的利用率，從而降低成本、增加收益、減小環境污染的發生概率。