化肥減施下優化施肥對廣東冬作馬鈴薯產量和品質的影響

摘要 ［目的］ 探究化學肥料減量下優化施肥對南方冬作馬鈴薯產量和品質的影響，明確該地區更合理科學的施肥量，為廣東省冬作馬鈴薯產業的綠色高效發展提供理論依據。［方法］ 以馬鈴薯品種費烏瑞它一級脫毒種薯為試驗材料，設置優化施肥（化肥減量配施商品有機肥）、常規施肥和空白對照3個處理，研究不同處理對廣東冬作馬鈴薯產量、經濟效益、肥料表觀利用率和品質的影響。［結果］ 優化施肥處理總產量、商品薯產量分別高于常規施肥處理1 093.8和793.4 kg/hm2，分別增加4.69%和3.78%；優化施肥處理的馬鈴薯塊莖品質參數與常規施肥處理之間差異未達顯著水平（Pgt;0.05）。優化施肥處理氮磷鉀肥的綜合偏生產力為33.52 kg/kg，較常規施肥處理高6.61 kg/kg，增加24.55%；優化施肥處理肥料成本較常規施肥低3 334.2元/hm2，降低19.92%；優化施肥產值為36 446.0元/hm2，顯著高于常規施肥處理（Plt;0.05）。［結論］ 在廣東省冬作馬鈴薯種植中，優化施肥處理施肥方案可達到綠色高效，實現化肥減量的同時保證產量品質的提高與穩定。

關鍵詞 優化施肥；常規施肥；冬作馬鈴薯；化肥減施

中圖分類號 S532 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）08-0152-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.035

Effects of Optimizing Fertilization on Yield and Quality of Winter Potato in Guangdong Province Under Chemical Fertilizer Reduction

GUAN Li-lan1，2，" HE Yi-chao1， LI" Shui-yuan1 et al

（1.Guangdong Enping Agricultural Technology Extension Center，Enping，Guangdong 510520;2.College of Natural Resources and Environment，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong" 510642）

Abstract ［Objective］ The effects of optimizing fertilization on yield and economic benefit of winter potato under chemical fertilizer reduction were discussed in this paper.This study explored the reasonable and scientific fertilization amount in southern potato winter cropping district，and provided theoretical basis for the green and efficient development of winter potato industry in Guangdong Province.［Method］There were three treatments，including optimizing fertilizer，conventional fertilizer and no fertilizer treatment.The effects of three treatments on yield，nutrient content，quality and economic benefit of winter potato in Guangdong Province were studied with Favorlta first level virus-free seed potato as experimental material.［Result］ The optimizing fertilizer treatment has higher total yield，marketable tuber yield and total value and lower fertilizer cost than the other two treatments.The total yield and marketable tuber yield of optimizing fertilizer treatment were 1 093.8 kg/hm2 and 793.4 kg/hm2 higher than conventional fertilizer treatment.There was no significant difference between optimizing fertilizer treatment and conventional fertilizer treatment on potato tuber quality parameters （Pgt;0.05）.The comprehensive partial productivity of nitrogen，phosphorus，and potassium fertilizers of optimizing fertilizer treatment was 33.52 kg/kg，increased by 24.55%，significantly higher than conventional fertilizer treatment.The fertilizer cost of optimizing fertilizer treatment was 3 334.2 yuan/hm2 lower than conventional fertilizer treatment，decreased by 19.92%.The total value of optimizing fertilizer treatment was 36 446.0 yuan/hm2，significantly higher than conventional fertilizer treatment.［Conclusion］ Overall，optimizing fertilizer treatment was a better choice with a good yield，quality and value of winter potato in Guangdong Province.The optimizing fertilizer could reduce chemical fertilizer in winter potato cultivation，achieve green and efficient while ensure the improvement and stability of yield and quality.

Key words Optimizing fertilization;Conventional fertilization;Winter Potato;Chemical fertilizer reduction

我國于2015年啟動馬鈴薯主糧化戰略，把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食，把馬鈴薯作為小麥、稻米、玉米三大主糧外的第四補充［1］。馬鈴薯生產得到國家高度關注，逐漸成為促進農民增收、保障糧食安全、推動區域經濟發展的支柱產業，成為一種富民鄉村產業，綠色生態發展是馬鈴薯產業發展的必由之路?，F代農業肥料施用不合理會降低土壤質量并影響環境［2］。當前，我國在優化馬鈴薯產業結構的同時，要深入開展農藥、化肥減量行動［3］。這就要求因地制宜，調整化肥結構，控制化肥用量，減少不合理的肥料投入。走馬鈴薯高產高效、優質環保、可持續發展之路，促進馬鈴薯增產、農民增收和生態環境安全。

在農業生產中，主要通過施用化肥來提高產量，在南方黃泥田中研究發現長期施肥可提高水稻籽粒和秸稈產量［4］，但化肥施用總量大與施用強度高，長期過量施用化肥會導致肥料效應報酬遞減，地力下降［5］。隨著我國集約化農業的發展，在馬鈴薯生產過程中化肥過量使用的現象也較為普遍［6］。化肥長期配施低量有機肥大豆收獲期土壤全氮及微生物量氮含量增加，增加土壤供氮量；同時深層土壤礦質氮累積降低，減少了氮素淋溶風險［7］，等氮30%有機替代施肥模式能夠增加馬鈴薯葉片葉綠素含量，提高葉片凈光合速率，改善馬鈴薯生長后期光合特性，有效延長葉片光合功能期，促進馬鈴薯產量提升并增加薯塊蛋白質含量［8］。在陰山北麓干旱半干旱地區“氮肥減施20%+生物有機肥替代總施氮量的20%”處理能顯著提高馬鈴薯干物質積累量和水氮利用效率，影響馬鈴薯產量和品質［9］，在陜北旱區不同品種在不同栽培方式下，減施化肥用量50%均可保持較高的產量［10］。

恩平市位于112°18′E，22°11′N，地處廣東省西南部，珠江三角洲西南端，北靠大陸丘陵，南臨南海，是廣東省馬鈴薯種植的主要區域，年種植面積0.23萬～0.27萬hm2［11-12］，目前通過有機肥替代部分化肥來實現馬鈴薯化肥減施的研究較多［13-15］，但通過優化施肥方案實現化肥減施的研究相對較少，且區域環境不同，馬鈴薯適宜的化肥減施量也存在差異。在恩平市開展冬作馬鈴薯優化施肥技術，探討化肥減施下優化施肥對馬鈴薯產量和品質的影響，為廣東省冬作馬鈴薯產業的綠色高效發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為費烏瑞它（Favorita），種薯為一級脫毒種薯。供試肥料包括商品有機肥（N 9.31 g/kg，P2O549.19 g/kg，K2O 12.17 g/kg）、雞糞（N 34.43 g/kg，P2O5 38.69 g/kg，K2O 39.88 g/kg）、緩釋復合肥（14-6-24）、硫酸鉀（K2O，52%）、撒可富復合肥（12-4-25）、恩泰克復合肥（12-11-18）、雅冉復合肥（15-15-15）。

1.2 試驗地概況

試驗在廣東省恩平市恩城街道塘勞村（112°17′9″E， 22°13′55″N）開展，氣候類型為南亞熱帶季風氣候，前作為水稻。土壤質地為砂壤，堿解氮50.9 mg/kg，有效磷127.2 mg/kg，速效鉀26.4 mg/kg。

1.3 試驗方法

設置3個處理，分別為優化施肥、常規施肥和空白對照，施肥量見表1，優化施肥處理施肥量低于常規施肥處理，空白對照處理不施肥。優化施肥處理養分由緩釋復合肥、硫酸鉀、商品有機肥提供，常規施肥處理養分由撒可富復合肥、恩泰克復合肥、雅冉復合肥和雞糞提供。所有處理均采用黑膜覆蓋下一次性施肥。

高壟雙行種植，隨機區組排列，每個處理設3個重復，每個小區3壟，面積為39 m2（1.3 m×10.0 m×3），中間壟為測產壟，每壟98株。于2020年11月21日播種，按照已集成的“廣東冬種馬鈴薯高產優質高效栽培關鍵技術”進行病蟲害防治。

1.4 測定項目與方法

在成熟收獲期馬鈴薯收獲后，于測產壟進行商品薯（≥75 g的無病爛、畸形塊莖）、次品薯（包括lt;75 g的小薯；畸形薯等）的分類稱重測產，測產后在每小區測產壟采5 kg左右商品薯作為收獲分析樣品。

將馬鈴薯塊莖切塊后分別裝入牛皮紙袋放置在105 ℃恒溫烘箱中殺青30 min，后在75 ℃恒溫下烘干（4～5 d）至恒重，稱重，并記錄，計算含水量，粉碎過篩后裝入編好的自封袋，放入干燥器保存。

Vc含量采用固藍B鹽分光光度法測定，淀粉含量采用碘比色法測定，還原糖采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定，可溶性糖采用蒽酮比色法測定［14］。

1.5 數據統計分析 采用Excel 2010和DPS14.10軟件［16］對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 優化施肥對馬鈴薯總產及商品薯、商品薯率的影響

由表2可知，優化施肥處理總產量、商品薯產量分別高于常規施肥處理1 093.8和793.4 kg/hm2，分別增產4.69%和3.78%，常規施肥處理和空白對照處理之間差異達顯著水平（Plt;0.05）。商品薯率優化施肥與常規施肥處理間差異未達顯著水平（Plt;0.05），均顯著高于空白對照處理。優化施肥處理較空白對照增產量為8 871.1 kg/hm2，增產率為57.03%。說明優化施肥可保證商品薯率，提高產量。

2.2 優化施肥對馬鈴薯經濟效益的影響

由表3可知，優化施肥處理肥料成本為13 405.8元/hm2，較常規施肥低3 334.2元/hm2；優化施肥產值為36 446.0元/hm2，顯著高于常規施肥處理，較空白對照增加產值15 814.4元/hm2。從經濟效益考慮，優化施肥處理具有優勢。

2.3 優化施肥對馬鈴薯肥料偏生產力的影響

由表4可知，優化施肥處理氮磷鉀偏生產力較常規施肥處理高6.61 kg/kg，與常規處理間差異達極顯著水平（Plt;0.01），由此可見，優化施肥處理肥料養分的利用水平較高，可實現肥料投入的減少，未利用肥料養分對環境的壓力降低。

2.4 優化施肥對馬鈴薯塊莖品質的影響

由表5可知，常規施肥處理和優化施肥處理塊莖還原糖含量顯著高于空白對照，2個處理間差異不顯著。優化施肥處理干物質、可溶性糖、VC、淀粉含量與常規施肥處理間無顯著差異，優化施肥可保持馬鈴薯塊莖優良品質。

3 討論

該研究中，在南方冬作區馬鈴薯優化施肥（化肥減施配施商品有機肥）較常規施肥仍可保證馬鈴薯品質，同時實現總產量和商品薯產量的增加。適量減少化學肥料的投入量對馬鈴薯產量和品質的影響不大?；蕼p量20%對馬鈴薯產量無顯著影響［17］。在其他作物上也有相似的研究結果，在巢湖流域稻麥輪作區，磷肥減量20%仍可保證作物穩產，同時顯著提高微量元素Fe、Cu和Zn的含量和生物有效性［18］。在常規施肥的基礎上，氮肥減施0～40%沒有顯著降低水稻產量，氮肥減施0～30%沒有顯著影響小麥和玉米產量［19］。該研究中優化施肥處理肥料氮磷鉀偏生產力較常規施肥處理高6.61 kg/kg，適當降低肥料施用量可以提高馬鈴薯肥料偏生產力，這與張成龍等［20］的研究結果一致。青薯9號馬鈴薯化肥減量60%配施有機肥氮、磷、鉀肥料偏生產力及總肥料偏生產力也相對最高［21］?；蕼p施提高肥料偏生產力在其他作物上也有相同的研究結論，在設施栽培條件下番茄基肥減40%的肥料偏生產力比常規施肥高17.1%［22］。在毛里湖稻區，水稻氮（N）、磷（P）減量氮肥偏生產力和磷肥偏生產力顯著高于常規施肥［23］。

4 結論

綜上所述，優化施肥處理較空白對照處理平均增產8 871.10 kg/hm2，增產57.03%，增產量較常規施肥處理高1 093.8 kg/ hm2，優化施肥處理馬鈴薯塊莖的品質與常規施肥處理一致。優化施肥處理較常規施肥處理肥料成本低3 334.2元/hm2，產值高1 449.8元/hm2，可實現增收節支。優化施肥處理氮磷鉀偏生產力水平較高，可實現肥料減施。

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基金項目 國家現代農業產業技術體系專項（CARS-9-ES14）；國家重點研發計劃項目（2018YFD0200801）；2020年度廣東省科技專項資金（“大專項+任務清單”）項目。

作者簡介 官利蘭（1988—），女，廣東梅州人，高級農藝師，碩士，從事養分資源管理研究。*通信作者，副教授，博士，從事土壤肥力與養分資源綜合管理研究。

收稿日期 2023-05-30