生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

方玉川 呂軍 張圓 汪奎

摘? ? 要：以‘夏波蒂馬鈴薯品種為材料，進(jìn)行了5種不同生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響試驗(yàn)，旨在研究出適宜榆林的有機(jī)肥替代化肥技術(shù)，為本區(qū)域馬鈴薯生產(chǎn)中化肥減施提供理論依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，5種有機(jī)肥處理均較對(duì)照產(chǎn)量增加，其中處理1（底肥加施黃腐酸有機(jī)肥10 kg·667 m-2）和處理2（底肥加施生命源螯合肥25 kg·667 m-2）增加產(chǎn)量效果明顯，分別較對(duì)照增產(chǎn)72.60%和62.92%;與對(duì)照相比，有機(jī)肥處理都能提高馬鈴薯株高，增加單株結(jié)薯個(gè)數(shù)，但商品率降低，建議馬鈴薯生產(chǎn)中施用有機(jī)肥時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低種植密度。同時(shí)，底肥增施生物有機(jī)肥均可增加薯塊蛋白質(zhì)含量，降低還原糖含量;除黃腐酸肥料外，其他生物有機(jī)肥處理可增加薯塊中干物質(zhì)和淀粉含量，施用有機(jī)肥對(duì)薯塊維生素C含量影響不大。所以，施用生物有機(jī)肥可以提高馬鈴薯加工品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;生物有機(jī)肥;產(chǎn)量;品質(zhì)

Effect of bio-organic fertilizer on potato yield and quality

FANG Yuchuan， L? Jun， ZHANG Yuan， WANG Kui

（Yulin Academy of Agricultural Science， Yulin 719000， Shaanxi， China）

Abstract： The effects of five different bio-organic fertilizers on the yield and quality of potato were studied， and ‘Shepody potato cultivar was used as material in this study， aiming at finding out a suitable technology for replacing chemical fertilizers with organic fertilizers in Yulin and providing a theoretical basis for reducing chemical fertilizer application in potato production in this region. The results showed that the yields of five organic fertilizer treatments were higher than that of the control， among which treatment 1 （base fertilizer plus fulvic acid organic fertilizer 10kg/667m2） and treatment 2 （base fertilizer plus life source chelating fertilizer 25kg/667m2） increased the yields significantly by 72.60% and 62.92% respectively. Compared with the control， organic fertilizer treatments could increase the plant height and the number of potatoes per plant， but the commodity rate decreased. Base fertilizer and bio-organic fertilizer could increase protein content and reduce sugar content in potato tubers， and other bio-organic fertilizer treatments could increase dry matter and starch contents in potato tubers except fulvic acid fertilizer， while the content of vitamin C in potato tubers was less affected by organic fertilizer. Therefore， the application of bio-organic fertilizer could improve the quality of potato.

Key words： Potato; Bio-organic fertilizers; Yield; Quality

馬鈴薯是糧、菜、飼、加工兼用型作物，已成為世界上繼水稻、小麥和玉米之后的第四大糧食作物。馬鈴薯在中國(guó)各個(gè)生態(tài)區(qū)域都有廣泛種植，尤其發(fā)展成為西部貧困地區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]。馬鈴薯是陜西省第三大糧食作物，種植面積居全國(guó)第9位，榆林市馬鈴薯常年種植面積20萬(wàn)hm2左右，占到全省馬鈴薯種植面積的60%以上，是當(dāng)?shù)鼐珳?zhǔn)脫貧的重要產(chǎn)業(yè)之一[3-4]。近年來(lái)，榆林市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，現(xiàn)有錄入農(nóng)業(yè)部家庭農(nóng)場(chǎng)名錄系統(tǒng)的家庭農(nóng)場(chǎng)454個(gè)，從事種植業(yè)的企業(yè)中，基地規(guī)模300 hm2以上的17家，667 hm2以上的7家，1 500 hm2以上的1家，且主要從事馬鈴薯種植，馬鈴薯已成為榆林發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一張名片。隨著種植效益增加，馬鈴薯農(nóng)場(chǎng)主們形成了“高水肥”種植模式的習(xí)慣，由于化學(xué)肥料養(yǎng)分含量高，使用方便，他們?cè)谏a(chǎn)中很少使用有機(jī)肥料，大量的施用化肥，造成土壤板結(jié)，結(jié)構(gòu)變差，肥力下降，理化性狀變劣，特別是大量使用氮肥，造成馬鈴薯塊莖品質(zhì)下降，危及城鄉(xiāng)居民食用安全[5-6]。為了貫徹落實(shí)“一控兩減三基本”要求，推廣高效新型肥料產(chǎn)品、水肥一體化、畜禽糞肥綜合利用、秸稈還田等化肥替代技術(shù)，減少化肥、農(nóng)藥施用數(shù)量，已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方向。

關(guān)于有機(jī)肥替代化肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究已有較多報(bào)道[7-8]，但在化肥減量配施不同有機(jī)肥種類對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的研究較少。筆者選擇了在當(dāng)?shù)貞?yīng)用較為廣泛的5種生物有機(jī)肥，開展了生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯應(yīng)用效果的比較試驗(yàn)，探討不同有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和品質(zhì)的效果，旨在為榆林馬鈴薯生產(chǎn)中化肥減施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年在陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)牛家梁鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)進(jìn)行，土壤類型新積土（改良風(fēng)沙土），地塊平整，灌溉為滴灌，前茬作物山藥，海拔1 091 m。土壤pH 8.3、有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）5.56 g·kg-1、堿解氮含量16.67 mg·kg-1、有效磷含量14.8 mg·kg-1、速效鉀含量84 mg·kg-1，土壤肥力處于偏低水平。

1.2 材料

供試品種為‘夏波蒂（引進(jìn)品種），種薯級(jí)別為脫毒原種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，1個(gè)對(duì)照（表1），詳情如下。

黃腐酸有機(jī)肥（山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司生產(chǎn)，黃腐酸≥26%，有機(jī)質(zhì)≥40%）;生命源螯合肥（山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司生產(chǎn)，黃腐酸≥10%，有機(jī)質(zhì)≥15%，N∶P2O5∶K2O=10∶10∶10）;綠江南有機(jī)肥（江蘇吳江市農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%）;天然礦物（硒）有機(jī)肥（寧夏鹽池隆原生物肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%）;辰田有機(jī)肥（陜西靖邊縣辰田生物科技有限公司生產(chǎn)，N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%）;美盛摻混肥（對(duì)照，美盛化肥秦皇島有限公司生產(chǎn)，N∶P2O5∶K2O=12∶19∶16）。

參試肥料作為底肥，施肥量由肥料提供企業(yè)推薦的肥料用量確定，施用有機(jī)肥的處理底肥不施用化肥。小區(qū)行長(zhǎng)10 m，寬5 m，每小區(qū)50 m2，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。2016年5月9日，將有機(jī)肥作為底肥于施入并與耕層土壤混勻，6月1日結(jié)合中耕追肥1次，6月1日到9月6日結(jié)合灌水追施尿素和硝酸鈣鎂5次。

1.4 方法

1.4.1 深耕施肥 結(jié)合深翻667 m2施腐熟雞糞3 m3，結(jié)合耙耱每667 m2施辛硫磷顆粒劑3 200 g后機(jī)械起壟。

1.4.2 栽培管理 （1）播種期及播種方法：試驗(yàn)于5月13日播種，采用機(jī)械起壟后人工開穴點(diǎn)播。

（2）中耕鋤草：于6月1日中耕培土起壟，鋪滴灌帶;在6月17日、7月3日、7月23日對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行了人工鋤（拔）草3次。

（3）追肥施用：6月1日結(jié)合機(jī)械培土，施撒可富復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶19∶16）20 kg·667 m-2;結(jié)合澆水追施尿素3次，每次5 kg·667 m-2，硝酸鈣鎂5次，每次5 kg·667 m-2。

（4）澆水：試驗(yàn)采用滴灌，根據(jù)天氣情況，從6月1日起到9月6日，共澆水8次。

（5）病蟲害防治：根據(jù)試驗(yàn)安排，全生育期共進(jìn)行病蟲害防治11次，分別用勁彪、阿米妙手、大生、阿米妙手、福奇、阿米西達(dá)、阿米多彩、金雷、瑞凡、代森錳鋅、銀法利對(duì)病蟲害進(jìn)行了有效防控。

（6）考種收獲：試驗(yàn)于9月26日考種，9月27日收獲。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入與整理，采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)馬鈴薯植株生長(zhǎng)特性和塊莖產(chǎn)量的影響

由表2可知，馬鈴薯株高處理3最高，平均為150.1 cm，對(duì)照最低為85.6 cm，較對(duì)照高64.5 cm;單株塊莖數(shù)處理4和處理5并列，數(shù)量最多為10.2個(gè)，對(duì)照最少為5.9個(gè)，較對(duì)照高4.3個(gè);單株塊莖質(zhì)量處理1最高，為1.82 kg，對(duì)照最低，為0.84 kg，較對(duì)照高0.98;商品薯率對(duì)照最高為73.87%，處理1最低為48.06%，較對(duì)照低25.81個(gè)百分點(diǎn);折合667 m2產(chǎn)量處理1最高為3 829.65 kg，對(duì)照最低為2 218.78 kg，處理1～5折合產(chǎn)量均極顯著高于處理6（對(duì)照）;增產(chǎn)量與增產(chǎn)率處理1最高，分別為1 610.87 kg和72.60%，處理5最低，分別為260.24 kg和11.73%。

2.2 不同處理對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)的影響

由表3可知，馬鈴薯塊莖品質(zhì)中干物質(zhì)含量（w，后同）以處理3最高，為24.25%，但與對(duì)照差異不顯著，處理1最低，為18.55%;蛋白質(zhì)含量處理2最高，為1.17 mg·100 g-1，對(duì)照最低，為0.96 mg·100 g-1，其中處理1～5均顯著高于對(duì)照;維生素C含量處理2最高，為25.19 mg·100 g-1，第2位是對(duì)照，為22.49 mg·100 g-1，處理4最低，為14.40 mg·100 g-1;還原糖含量對(duì)照最高，為0.92%，處理2的含量最低，為0.53%，對(duì)照與其他處理均達(dá)到顯著差異;淀粉含量處理3最高，為22.76%，處理1最低，為17.04%，其中處理3、4、5都顯著高于對(duì)照。這些數(shù)據(jù)表明，施用生物有機(jī)肥可以提高馬鈴薯薯塊中的蛋白質(zhì)含量，降低薯塊中的還原糖含量，除黃腐酸以外的其他有機(jī)肥可以提高薯塊中的干物質(zhì)和淀粉含量，對(duì)維生素C含量影響不大。

3 討論與結(jié)論

干物質(zhì)含量是馬鈴薯塊莖所有理化指標(biāo)當(dāng)中最重要的一個(gè)，其含量影響著法式炸薯?xiàng)l的質(zhì)量;淀粉是馬鈴薯中主要的一種碳水化合物，是由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種在食品和其他工業(yè)中廣泛使用的重要原料;馬鈴薯蛋白必需氨基酸含量高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值好，也是馬鈴薯品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)的重要指標(biāo);還原糖含量是影響馬鈴薯全粉加工產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素之一;馬鈴薯是所有糧食作物中維生素含量最全面的，其中維生素C含量高于蘋果、梨、葡萄等水果[9-14]。與單純施用化肥相比，施用生物有機(jī)肥可以促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)，增加結(jié)薯數(shù)、單株塊莖質(zhì)量和單位面積產(chǎn)量，這與張麗榮等和王文麗等[15-16]研究結(jié)果一致，但是所有施用生物有機(jī)肥處理的馬鈴薯商品率均低于對(duì)照化肥處理，這需要在今后試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證。干物質(zhì)含量方面，處理3和處理5高于對(duì)照，但差異不顯著，處理1、處理2和處理4都低于對(duì)照，這說明不是所有生物有機(jī)肥都能提升馬鈴薯塊莖的干物質(zhì)含量。試驗(yàn)中所有的有機(jī)肥處理塊莖粗蛋白含量均高于對(duì)照，并達(dá)到顯著差異水平，這說明施用有機(jī)肥可以提高塊莖蛋白質(zhì)含量。處理3、處理4和處理5的塊莖淀粉含量都高于對(duì)照，這說明大部分有機(jī)肥都有提高塊莖淀粉含量的作用。還原糖含量5種有機(jī)肥處理均顯著低于對(duì)照，說明施用有機(jī)肥可以改善馬鈴薯塊莖加工品質(zhì)。試驗(yàn)中有機(jī)肥只是作為底肥施用，其他追肥仍為化肥，而且有機(jī)肥使用數(shù)量是肥料提供企業(yè)推薦用量確定的，在生產(chǎn)應(yīng)用中指導(dǎo)意義有缺陷，今后試驗(yàn)中將開展表現(xiàn)較好的有機(jī)肥不同使用量試驗(yàn)，以確定有機(jī)肥替代化肥的最佳施用數(shù)量，為生產(chǎn)出高質(zhì)量馬鈴薯，推進(jìn)區(qū)域馬鈴薯主食化戰(zhàn)略作出貢獻(xiàn)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，各有機(jī)肥處理的株高都較對(duì)照要高，分別為處理3>處理1>處理5>處理2>處理4>處理6，說明施用有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)有促進(jìn)作用;所有施用有機(jī)肥處理產(chǎn)量都高于對(duì)照，單株塊莖數(shù)量都高于對(duì)照，較對(duì)照高1.4～4.3個(gè)，但商品率都低于對(duì)照，較對(duì)照低1.41%～25.81%。所以，施用有機(jī)肥有增加馬鈴薯植株高度和結(jié)薯個(gè)數(shù)的作用，建議在生產(chǎn)中施用有機(jī)肥種植馬鈴薯時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低種植密度。從品質(zhì)來(lái)看，施用有機(jī)肥，能提高馬鈴薯塊莖淀粉、蛋白質(zhì)含量，降低塊莖還原糖含量，這與王曉春等[17]、呂慧峰等[18]研究結(jié)果一致，這些指標(biāo)都與馬鈴薯加工密切相關(guān)，所以施用有機(jī)肥可以生產(chǎn)出高質(zhì)量馬鈴薯，有利于馬鈴薯主食化加工。綜上所述，生物有機(jī)肥可以替代部分化肥，減少化肥用量，降低施肥成本，而且增產(chǎn)、提質(zhì)效果明顯，還具有培肥地力、防止土壤板結(jié)和污染生態(tài)環(huán)境等作用[19]，可成為國(guó)家“藥肥雙減”項(xiàng)目的主推技術(shù)之一，從而實(shí)現(xiàn)“一控兩減三基本”的目標(biāo)。

筆者只是選擇榆林生產(chǎn)中較為常用的幾種有機(jī)肥進(jìn)行，所得試驗(yàn)結(jié)果有一定的局限性，而且據(jù)王耀、張緒成等[20-21]研究，馬鈴薯有機(jī)肥替代化肥技術(shù)能提高土壤有益微生物數(shù)量、減輕馬鈴薯病蟲害發(fā)生，本試驗(yàn)未開展這方面的研究，這些問題有待于進(jìn)一步研究。

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