炭基有機肥對馬鈴薯生長及產量的影響

為了盲目提高馬鈴薯產量，不合理的施肥方式導致土壤養分失衡、有機質含量下降，不僅影響土壤生態環境，還影響作物產量[1]。炭基有機肥是以生物質為負載材料，含有一定比例的礦質養分，施入土壤后能夠在土壤中緩慢釋放，其含有的生物質還能夠增加土壤有機質含量，提高土壤微環境的生物多樣性，有利于根系生長，從而促進作物生長和提高產量[2]。因此，本試驗設置不同炭基肥用量研究馬鈴薯生長和產量的變化特征，為馬鈴薯高產栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用氮磷鉀肥為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）和氯化鉀（K2O 60%）。供試炭基有機肥含有機質45.6%、氮4%、磷3%、鉀3%。

1.2 試驗設計

試驗于2021 年在白龍山街道高胥村進行，試驗采用隨機區組設計，試驗品種為合作88號，以施化肥為對照（CK），設置4 個炭基肥用量，分別為3.5 t/ hm2（T1）、4 t/ hm2（T2）、4.5 t/hm2（T3）和5 t/hm2（T4）。對照施氮（N）150 kg/hm2，磷（P5O2）300 kg/hm2，鉀（K2O）200 kg/hm2，炭基肥處理施氮（N）100 kg/hm2，磷（P5O2）240 kg/hm2，鉀（K2O）140 kg/hm2，所有處理炭基有機肥、氮肥1/2 作為基肥和所有磷肥鉀肥一次施入，其它1/2 氮肥在塊莖形成期追施。種植密度為52 500 株/hm2，每處理設置3 次重復，小區面積約48 m2，其它田間管理措施均相同。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 馬鈴薯形態指標的測定

在馬鈴薯盛花期，隨機每小區隨機選取10株，用刻度尺測定莖基部到植株頂部高度為株高，用游標卡尺測莖基部垂直方向的兩個值，取平均值為莖粗，并調查植株主莖數。

1.3.2 產量的測定

在成熟收獲期適時收獲，田間實測小區大、中、小薯產量，進行畝產量和平均單薯重的測定，并統計單株結薯數，計算單株商品薯率。

1.4 數據分析

測定數據采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 版軟件進行處理和分析，多重比較釆用Tukey 法。

2 結果與分析

2.1 炭基有機肥對馬鈴薯生長的影響

由表1 可知，炭基有機肥能夠顯著促進馬鈴薯生長，其中，株高隨炭基有機肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢，在T3 處理時達到最大值，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.48%、7.80%、8.75%和6.07%，T2和T3 處理間沒有顯著差異。莖粗表現為T3＞T4＞T2＞T1＞CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.14%、11.72%、15.17%和8.97%。主莖數變化趨勢和莖粗相似，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出2.17%、26.04%、42.68%和29.38%。

表1 炭基有機肥對馬鈴薯生長的影響

表1 炭基有機肥對馬鈴薯生長的影響

2.2 炭基有機肥對馬鈴薯產量的影響

由表2 可知，炭基有機肥顯著影響馬鈴薯產量，其中單株結薯數各處理間沒有顯著差異，商品薯重隨炭基有機肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢，在T3 處理時達到最大值，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出3.73%、8.82%、12.87%和9.46%，處理間差異均顯著。商品薯率各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.68%、15.72%、20.98%和14.41%，T2 和T4 處理間沒有顯著差異。產量表現為T3＞T4＞T2＞T1＞CK，T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出5.97%、8.47%、18.89%和17.34%，處理間差異均顯著。

3 討論

炭基肥具有生物炭的基本特性和功能[3]，因此，施用炭基肥能夠有效改善土壤理化性質。促進根系對養分的吸收及地上部植株的生長，本研究表明，炭基有機肥能夠增加馬鈴薯株高、莖粗和主莖數，主要是由于施用炭基肥使得肥料、土壤、作物協同配合，實現了高產型根系的構建，保證地上部提供充足的養分，形成了高效的冠層群體，增加物質轉運能力，在炭基有機肥施用量為4.5 t/hm2時，馬鈴薯長勢最好。

本研究表明，炭基有機肥對單株結薯數影響不顯著，主要是通過增加商品薯種和商品薯率來增加馬鈴薯產量，一方面，炭基有機肥改善土壤物理特性，有利于馬鈴薯塊莖的生長，另一方面，有機肥含有腐殖質、氨基酸、微量元素等，能夠保證養分的充足供應，從而促進物質轉運，增加馬鈴薯產量。綜合比較，在炭基有機肥施用量為4.5 t/ hm2時，馬鈴薯長勢最好，產量最高，因此，可在馬鈴薯生產中推廣應用。