肥料類型與用量對春馬鈴薯產(chǎn)量性狀及效益的影響

黃洪明，吳美娟，吳早貴，祝瑋，張慧

(1.蘭溪市農(nóng)作物技術(shù)推廣站，浙江 蘭溪 321100； 2.浙江省種子管理總站，浙江 杭州 310020； 3.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020)

2015年我國提出了實施馬鈴薯主食化戰(zhàn)略，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了新的歷史機遇。浙江省馬鈴薯以鮮食為主，常年播種面積在6萬hm2左右，并形成春馬鈴薯、秋馬鈴薯和冬季設(shè)施馬鈴薯等多模式種植格局，產(chǎn)量高、商品性佳、效益好[1]。作為作物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素的氮、磷、鉀，總施用量以及各元素之間的施用比例對馬鈴薯植株的生長發(fā)育、塊莖產(chǎn)量和品質(zhì)有著直接的影響[2]。據(jù)調(diào)查，春馬鈴薯生產(chǎn)中施肥量大，且以施用普通高濃度三元復(fù)合肥為主。以蘭溪市為例，春馬鈴薯生產(chǎn)一般每667 m2施用硫酸鉀型復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量各15%)125～150 kg作基肥，在覆蓋地膜時再施用尿素10 kg[3]，各營養(yǎng)元素的投入與馬鈴薯生長對N、P2O5、K2O 1∶0.5∶2的需求比例嚴(yán)重不符[4]，也與當(dāng)?shù)赝寥婪柿λ讲幌喾?，特別是磷的投入量過多。蘭溪市標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力監(jiān)測結(jié)果顯示，近年來，農(nóng)田土壤中的有效磷大幅度增加。2008年全市標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田601個土壤樣品有效磷平均值25.54 mg·kg-1，參照酸性土壤速效磷分級標(biāo)準(zhǔn)[4]，其中達(dá)到基本不缺磷(≥17 mg·kg-1)的占49.4%，平均值48.79 mg·kg-1；2018年125個土壤樣品有效磷平均值60.80 mg·kg-1，其中，達(dá)到基本不缺磷的占82.4%，平均值64.59 mg·kg-1。磷肥的過量施用，不僅增加了成本，同時，造成磷素流失，是引起面源污染、水體富營養(yǎng)化的重要根源之一[5-6]。為更好地指導(dǎo)春馬鈴薯生產(chǎn)中科學(xué)合理施肥，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效益，有效減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，2017年進(jìn)行了春馬鈴薯不同肥料類型與用量試驗，以期為馬鈴薯科學(xué)用肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在蘭溪市馬澗鎮(zhèn)三聯(lián)村蘭溪市福陽家庭農(nóng)場進(jìn)行。試驗田土壤屬于壤土類型，pH值4.9，有機質(zhì)含量25.7 g·kg-1，全氮1.36 g·kg-1，速效磷57.8 mg·kg-1，速效鉀74 mg·kg-1。前作為蘭溪小蘿卜，試驗田連續(xù)4年采用春馬鈴薯-單季稻-蘭溪小蘿卜水旱輪作種植模式。供試馬鈴薯品種為中薯5號。供試肥料為硫酸鉀型三元復(fù)合肥(含N、P2O5、K2O均15%)、硫酸鉀(含K2O 51%)和尿素(含N 46%)。

1.2 處理設(shè)計

試驗設(shè)6個處理，各處理667 m2施肥量：F1，667 m2施肥量復(fù)合肥125 kg，尿素18.0 kg，硫酸鉀7.5 kg；F2，復(fù)合肥100 kg，尿素26.5 kg，硫酸鉀15.0 kg；F3，復(fù)合肥75 kg，尿素34.5 kg，硫酸鉀22.5 kg；F4，復(fù)合肥50 kg，尿素42.5 kg，硫酸鉀30.0 kg；F5，復(fù)合肥150 kg，尿素10.0 kg；F6，復(fù)合肥100 kg，尿素15.0 kg，硫酸鉀25.0 kg。F1、F2、F3、F4和F5折667 m2施N 27 kg，K2O 22.5 kg，F(xiàn)6折667 m2施N 22 kg，K2O 35.3 kg(降氮增鉀)。其中F5常規(guī)施肥為對照(CK)。小區(qū)面積24 m2，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。

試驗于2017年12月26日播種。畦寬1.50 m，播4行，穴距0.20 m，折合667 m2播8 890穴，每穴播帶2～3個芽眼的種薯1塊。復(fù)合肥全部作基肥，在播種時撮施于種薯之間。尿素、硫酸鉀于2018年1月22日均勻撒施畦面，噴施除草劑后覆蓋地膜。2月19日出苗，適時分批破膜放苗。其他管理同大田生產(chǎn)。

1.3 測定項目與方法

苗期調(diào)查出苗率。4月26日取樣考查結(jié)薯性狀和收獲密度。每小區(qū)選取15穴，分別考查大薯(≥100 g)、中薯(50～<100 g)、小薯(<50 g)的個數(shù)和重量，分小區(qū)實收計產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、SPSS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對出苗率和收獲密度的影響

F1、F2、F3、F4和F5處理施氮量相同，尿素配施量不同，處理間出苗率和收獲密度均存在極顯著差異，隨著尿素施用量增加，出苗率和收獲密度降低(表1)。進(jìn)一步分析表明，F(xiàn)1、F2、F5和F6各處理之間出苗率和收獲密度差異不顯著；F3、

F4出苗率和收獲密度大幅度下降，與F1、F2、F5和F6差異達(dá)極顯著水平?？梢?，覆蓋地膜前畦面施用尿素會影響種薯發(fā)芽出苗，從而導(dǎo)致出苗率和收獲密度降低，且表現(xiàn)出隨尿素用量增加而降低的趨勢，當(dāng)667 m2尿素配施量增至34.5 kg時，影響尤為明顯。

表1 各處理春馬鈴薯的出苗率、收獲密度和產(chǎn)量

注：同列無相同大小寫字母分別表示組間在0.01和0.05水平差異顯著。

2.2 對鮮薯產(chǎn)量的影響

表1可知，配施尿素對馬鈴薯產(chǎn)量有顯著影響，各處理間產(chǎn)量變化趨勢與收獲密度基本相似。其中，F(xiàn)5、F1、F2、F6之間產(chǎn)量差異不顯著，但均與F3、F4處理產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。進(jìn)一步分析表明，產(chǎn)量(y)與收獲密度(x)之間存在回歸關(guān)系y=45.233+0.273x，可見，收獲密度也直接影響了馬鈴薯的產(chǎn)量。

2.3 對結(jié)薯性狀的影響

隨著復(fù)合肥用量下降、尿素用量提高，單穴薯塊數(shù)和單穴薯塊重呈增加趨勢，這與收獲密度的變化趨勢相反，可能是由于密度下降所致(表2)。另外，F(xiàn)6單穴結(jié)薯數(shù)達(dá)4.7個，明顯高于收獲密度無顯著差異的F1、F2和對照F5，可能與增施鉀肥促進(jìn)了薯塊的形成有關(guān)。

表2 各處理春馬鈴薯的結(jié)薯性狀

薯塊分類考查結(jié)果表明，除F6以外，大中薯比例變化趨勢隨著復(fù)合肥用量下降、尿素用量提高而提高，這也與收獲密度變化有關(guān)。F6大薯比例略高于F5、F1和F2，但中薯比例較低，為28.6%，小薯比例較高，達(dá)45.7%，這可能與密度高且結(jié)薯數(shù)相對較多有關(guān)，也可能與氮肥用量下降有關(guān)。

2.4 對生產(chǎn)效益的影響

復(fù)合肥折算成單位養(yǎng)分的價格高于單質(zhì)肥料，減少復(fù)合肥用量增加單質(zhì)化肥用量可降低肥料成本。表3可知，試驗中以對照F5肥料成本最高，667 m2為485元，隨著單質(zhì)肥料代替復(fù)合肥用量增加，肥料成本降低。生產(chǎn)效益分析表明，單質(zhì)肥料代替復(fù)合肥用量較少的F1、F2，每667 m2生產(chǎn)效益比對照分別增加26元和36元；進(jìn)一步提高單質(zhì)肥料用量，由于產(chǎn)量下降且幅度較大，生產(chǎn)效益降低。F6處理667 m2復(fù)合肥用量比對照減少50 kg，尿素用量僅增加了5 kg，收獲密度與對照相近；同時增加了鉀肥的用量，具有一定的增產(chǎn)效益，試驗中F6比F5每667 m2增加效益180元。

表3 各處理春馬鈴薯的肥料成本及效益

2.5 對生態(tài)效益的影響

馬鈴薯對磷的吸收少于氮、鉀，N、P2O5、K2O的吸收比例是1∶0.5∶2，因此，過多磷素的投入，不但增加了生產(chǎn)成本，浪費了資源，同時也是農(nóng)業(yè)面源污染的主要因素之一。有關(guān)研究表明，磷是水體生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)力的重要因子，過剩的磷會導(dǎo)致該水域的富營養(yǎng)化[5-6]。

試驗中通過調(diào)整復(fù)合肥和單質(zhì)肥料的用量，降低了磷素的投入量，F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5、F6每667 m2P2O5用量依次為18.75、15.00、11.25、7.50、22.50和15.00 kg。其中，與對照F5產(chǎn)量無顯著差異的F1、F2和F6有較大幅度的降低。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，在保持氮、鉀用量不變的前提下，減少復(fù)合肥用量，增加尿素和硫酸鉀的用量，在一定范圍內(nèi)對春馬鈴薯產(chǎn)量和結(jié)薯性狀影響不大，且有利于降低肥料成本，提高生產(chǎn)效益。但復(fù)合肥用量降低到一定程度后產(chǎn)量、效益明顯降低，主要是由于畦面施用尿素過多影響馬鈴薯出苗，導(dǎo)致出苗率和收獲密度下降。

氮、磷、鉀不同配施方式對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)影響較大[3]，試驗中F6降低了N、P2O5的用量，增加了K2O的用量，產(chǎn)量高，結(jié)薯數(shù)多，經(jīng)濟效益好，節(jié)本增效明顯。但該處理大中薯比例偏低，可能與馬鈴薯是典型的喜鉀作物，增施鉀肥促進(jìn)結(jié)薯數(shù)的增加[3，7-9]，同時，氮肥用量偏少有關(guān)，適當(dāng)增加氮肥用量可能有利于促進(jìn)薯塊膨大，提高大中薯比例和產(chǎn)量。

磷是水體生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)力的重要因子，過剩的磷會導(dǎo)致水域的富營養(yǎng)化[5-6]。馬鈴薯對磷的吸收量相對較少，且農(nóng)田土壤中有效磷水平較高，在一定范圍內(nèi)調(diào)整復(fù)合肥、尿素和硫酸鉀的施用量，降低磷素的投入量，有利于減輕農(nóng)業(yè)面源污染。試驗中，在不影響產(chǎn)量的情況下，可減少P2O5的投入16.7%～33.3%。

綜上所述，春馬鈴薯生產(chǎn)以每667 m2施復(fù)合肥100～125 kg作基肥，在覆蓋地膜前畦面撒施尿素15 kg、硫酸鉀25 kg，有利于獲得較高的產(chǎn)量，并取得較好的經(jīng)濟和生態(tài)效益。