不同氮水平對馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成和土壤NO3--N含量的影響

周娜娜

（1.瓊州學(xué)院生命科學(xué)系，海南 五指山 572200；2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為重要的投入要素之一。不斷增施化肥的后果，除了表現(xiàn)為報(bào)酬遞減之外，還潛藏著污染環(huán)境的巨大隱患。研究表明，就水、肥兩因素而言，在某一水分（或肥）水平下，均可找到最優(yōu)供肥（或供水）與之相配合，高于此值，增加投入不能獲得相應(yīng)的產(chǎn)出，低于該值，則未達(dá)到最高的產(chǎn)出水平[1]。合理的氮素投入量不僅能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[2]，還能節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。因此合理的農(nóng)田水肥管理制度，能最大限度地保持農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，有效提高了肥料的利用率，并避免了生態(tài)環(huán)境的破壞和惡化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和材料

試驗(yàn)設(shè)在寧夏永寧縣望遠(yuǎn)高新技術(shù)示范園。試驗(yàn)地具有滴灌設(shè)施，前茬作物為小麥。供試土壤的0～30 cm有機(jī)質(zhì)含量為18.8g·kg-1，全氮1.2g·kg-1，堿解氮80.5mg·kg-1，速效磷9.8mg·kg-1，測定方法見李酉開的土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法[3]。

試驗(yàn)所用馬鈴薯品種為大西洋。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)有4個(gè)水平的氮處理，一個(gè)對照，小區(qū)面積為4.5 m×6.3 m，3次重復(fù)。各處理都施用充足的磷鉀肥和生物有機(jī)肥，各氮水平的30%于現(xiàn)蕾期結(jié)合灌水追施，其它肥料全部基施。氮肥為尿素（含N 46%），按試驗(yàn)設(shè)計(jì)施肥。種植密度為每公頃79 500株，四周設(shè)保護(hù)行。

4個(gè)氮水平分別是：N1－傳統(tǒng)的氮肥施用量1 20 kg N·hm－2；N2－80%的推薦氮肥量180 kg N·hm－2；N3－推薦氮肥施用量225 kg N·hm－2；N4－120%的推薦氮肥量270 kg N·hm－2；張力計(jì)示數(shù)為20 kpa時(shí)，灌水30 mm。

1.3 取樣及測定方法

塊莖產(chǎn)量：小區(qū)實(shí)收獲產(chǎn)量折算成每公頃的產(chǎn)量。

塊莖直徑：用游標(biāo)卡尺測馬鈴薯塊莖最大橫徑[4]。

土壤中硝態(tài)氮含量：取土樣簡單處理后冷凍保存，然后用中國農(nóng)大的流動(dòng)分析儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種氮水平馬鈴薯的產(chǎn)量構(gòu)成

用于炸薯片的馬鈴薯塊莖在大小上有一定的要求，最大橫徑小于4.5 cm和大于9 cm都不在商品薯要求范圍內(nèi)。從表1數(shù)據(jù)可以看出，隨著氮素水平的升高，產(chǎn)量和商品率都先上升后下降，存在一個(gè)峰值，即在80%的推薦氮肥量為180 kg N·hm－2時(shí)，產(chǎn)量和商品率都達(dá)到最大值，分別為每公頃46 216.4 kg和87.56%。而且大部分馬鈴薯塊莖都集中在4.5～7 cm范圍內(nèi)，還有一定的增產(chǎn)空間。試驗(yàn)表明，氮素量對薯塊的大小影響很大，而對畸形薯所占比例的大小沒有規(guī)律性影響。

表1 四種氮素水平下馬鈴薯的產(chǎn)量構(gòu)成比較Table 1 The comparison of yield components of potatoes under four nitrogen regimes

2.2 不同氮水平各層次土壤NO3--N的動(dòng)態(tài)變化

N肥用量顯著影響土體中不同土層的無機(jī)氮含量，這一結(jié)論在很多研究中都得到了證明[5－7]。隨著施氮量的增加，氮淋失程度加深，土壤中的NO3－－N含量逐漸增加，各施氮水平下隨著土層的加深又有不同程度的遞減。土體各層次的無機(jī)氮的含量都明顯高于低施氮水平。N2兩個(gè)處理的氮素供應(yīng)與馬鈴薯對N素的吸收之間基本達(dá)到平衡，這樣在不明顯降低產(chǎn)量的前提下，減少了土壤無機(jī)氮在土壤中的殘留（圖1）。

馬鈴薯的主要根系分布在0～30 cm左右，分布幅度約為30～60 cm[8]，所以淋失到60 cm以下的土層中無機(jī)氮被馬鈴薯根系再吸收利用的比率很小，這部分氮素必然會隨灌水繼續(xù)向下淋失。因此，根據(jù)馬鈴薯生長的需要，科學(xué)合理的確定氮肥用量是減少土壤無機(jī)氮?dú)埩舻年P(guān)鍵。

3 討論

隨著氮素水平的升高，產(chǎn)量和商品率都先上升后下降，氮素水平在 80%的推薦氮肥量每公頃為180 kg時(shí)，產(chǎn)量和商品率都達(dá)到最大值，分別為每公頃46 216.4 kg和87.56%。馬鈴薯塊莖大部分都集中在4.5～7 cm范圍內(nèi)，還有一定的增產(chǎn)空間。氮素量對薯塊的大小影響很大，而對畸形薯所占比例的大小沒有規(guī)律性影響；隨著施氮量的增加，氮淋失程度加深，土壤中的NO3--N含量逐漸增加，各施氮水平下隨著土層的加深又有不同程度的遞減。

氮肥效益的發(fā)揮與農(nóng)田水分狀況的關(guān)系十分密切，不同的農(nóng)田水分狀況，相同的施肥量所獲得的產(chǎn)量是不同的，合理的灌溉能夠促進(jìn)肥料的充分利用，保證作物在低氮水平就能獲得高產(chǎn)。因此，要深入研究農(nóng)田的供水狀況與氮肥合理施用量間存在的關(guān)系，據(jù)此制定科學(xué)的水肥管理制度，以便獲得最高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

[1] 沈榮開,王康,張瑜芳,等.水肥耦合條件下作物產(chǎn)量、水分利用和根系吸氮的試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2001,5(17):35-38.

[2]周娜娜,張學(xué)軍,秦亞兵,等.不同滴灌量和施氮量對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].土壤肥料,2004,43(6):11-12.

[3] 李酉開.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社, 1983:120-183.

[4] 趙晨霞.園藝產(chǎn)品貯藏與加工[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005: 47-49.

[5]陳子明,袁峰明,姚造華,等.北京潮土NO3-N在土體中的移動(dòng)特點(diǎn)及其淋失動(dòng)態(tài)[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),1995,1(2)：71-79.

[6] 張國梁,章申.農(nóng)田氮素淋失研究進(jìn)展[J].土壤.1998,30(6):11-15.

[7] 范丙全,胡春芳,平建立.灌溉施肥對壤質(zhì)潮土硝態(tài)氮淋溶的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào).1998,4(1):16-21.

[8] 山東農(nóng)學(xué)院.作物栽培學(xué)(北方本)下冊[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994:519-521.