菜籽餅肥與化肥配施對馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響

劉宏英，張 紅，李建仁，馬玉勇，劉思思

(衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南衡陽 421101)

湖南省溫光資源豐富，是產(chǎn)糧大省，常年一季稻種植面積約100萬公頃。一季稻收獲后，稻田冬閑時間長，除部分種植冬油菜外，還有很大面積的稻田閑置。根據(jù)湖南地區(qū)氣候狀況以及冬歇期時間，馬鈴薯—中稻(一季晚稻)是一種理想的水旱輪作模式。2015年國家發(fā)布馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，以應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的糧食危機[1]。利用廣袤的水稻冬閑田種植馬鈴薯，可以大幅度增加馬鈴薯栽培面積，提高馬鈴薯產(chǎn)量，減少土地資源浪費，減少病蟲草害，并實現(xiàn)相對北方地區(qū)的錯時上市，獲得較好的經(jīng)濟效益[2]。馬鈴薯是需肥量大的作物，為追求產(chǎn)量，生產(chǎn)上存在過量施用化學(xué)肥料的現(xiàn)象，肥料利用率低，生產(chǎn)成本增加，同時也造成土壤、水體等農(nóng)業(yè)面源的污染。近年來，國家提出減少化學(xué)肥料和農(nóng)藥的施用，而要實現(xiàn)化肥減量但不減產(chǎn)的目標(biāo)，需要加強新型肥料或化肥替代品的研發(fā)[3，4]。湖南年種植油菜面積130余萬公頃，是我國油菜生產(chǎn)面積最大的省份，菜籽餅肥較多，而菜籽餅中含磷、鉀元素較多，常用于蔬菜的種植，以提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時起到改良土壤的目的，但是在馬鈴薯上應(yīng)用的研究較少。因此，筆者以當(dāng)?shù)刂髟择R鈴薯品種興佳2號為材料，開展菜籽餅肥和復(fù)合肥配施、部分替代復(fù)合肥的研究，以確定菜籽餅肥和復(fù)合肥的施用量，為南方冬作馬鈴薯的施肥提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為黑龍江省大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院選育的新品種興佳2號。種薯由國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系常德綜合試驗站提供。

供試肥料：菜籽餅肥(本地壓榨小作坊提供)、鈣鎂磷肥(貴州省新華磷肥廠生產(chǎn)，P2O5≥12%)、硫酸鉀復(fù)合肥(安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)。

1.2 試驗地肥力水平

試驗在湖南省衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行，土壤類型為第四紀(jì)紅壤，前茬作物為水稻。試驗田土壤5點取樣經(jīng)中國農(nóng)科院紅壤試驗站測定，pH 6.84，含堿解氮67 mg/kg、速效鉀84 mg/kg、有效磷51 mg/kg，肥力水平中等。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗設(shè)10個處理(表1)，每處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，共30個小區(qū)。每小區(qū)1.6 m×6 m，種植20行，每行4株。試驗對照僅施用化肥，為湖南地區(qū)實際生產(chǎn)中常用施肥量，即磷酸鉀復(fù)合肥

1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2。處理T1～T3、T4～T6、T7～T9的有機肥施用量分別為菜籽餅肥3750、2250、750 kg/hm2；在菜籽餅肥施用量一定的前提下，磷酸鉀復(fù)合肥的施用量呈梯度增加，T1～T3的施用量分別為450、750、1050 kg/hm2，T4～T6和T7～T9之間也設(shè)置同樣的梯度處理；各處理中的鈣鎂磷肥當(dāng)季利用效率低，在保證其需肥量的情況下不做梯度處理，均設(shè)置為750 kg/hm2。

1.4 農(nóng)藝性狀測定

在盛花期，每小區(qū)隨機測定20株馬鈴薯株高、莖粗及主莖數(shù)。收獲期測定產(chǎn)量性狀。馬鈴薯按單個塊莖重量分級統(tǒng)計商品薯率：200 g以上為1級商品薯，100～200 g為2級商品薯，50～100 g為3級商品薯，50 g以下為4級非商品薯。

1.5 淀粉含量測定

在收獲期間對每個處理隨機選取大、中、小薯型完好的馬鈴薯5 kg，用于淀粉含量測定[5]。

淀粉含量采用比重測定法：收獲后一周將待測定的塊莖清洗并曬干，先在空氣中稱取塊莖質(zhì)量(A)，然后在水中稱量(B)，根據(jù)下列公式求得比重，根據(jù)比重查MEPKEP干物質(zhì)含量表，得出淀粉含量。

塊莖比重=塊莖在空氣中質(zhì)量(A)/[塊莖在空氣中質(zhì)量(A)-塊莖在水中質(zhì)量(B)]

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0和Excel 2010軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對馬鈴薯地上部分營養(yǎng)器官性狀的影響

由表2可知，在菜籽餅肥施用量一定的情況下，隨著硫酸鉀復(fù)合肥施用量的增加，馬鈴薯莖粗、株高、主莖數(shù)均顯著增加，硫酸鉀復(fù)合肥施用量為1050 kg/hm2時出現(xiàn)最大值。在硫酸鉀復(fù)合肥施用量一定的情況下，隨著菜籽餅肥施用量的增加，莖粗、株高均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在菜籽餅肥施用量為中間值2250 kg/hm2時，莖粗、株高獲得最大值；而主莖數(shù)隨著菜籽餅肥施用量的增加而逐漸增加，菜籽餅肥施用量為3750 kg/hm2時表現(xiàn)最大值。

綜上，興佳2號在菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2的施肥條件下，能獲得最大的莖粗和株高，且顯著高于對照；在菜籽餅肥3750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2的施肥條件下，能獲得最大的主莖數(shù)，但其與對照無顯著差異；在菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥450 kg/hm2的施肥條件下，莖粗、株高和主莖數(shù)均最低，與對照無顯著差異。

表2 興佳2號在不同施肥處理下的營養(yǎng)器官性狀表現(xiàn)

2.2 施肥對馬鈴薯產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

2.2.1 馬鈴薯商品薯率

由表3可知，各處理與對照相比商品薯率差異均不顯著。在各處理中，施肥量最低的T7(菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥450 kg/hm2)商品薯率最高，達(dá)到98.61%，顯著高于T3(菜籽餅肥3750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2)，但與其他施肥處理間差異不顯著。而T3在各處理中的施肥量最高，但商品薯率最低(90.84%)，說明施肥量過高，反而導(dǎo)致了小薯數(shù)量增加。綜合表2中營養(yǎng)器官性狀表現(xiàn)結(jié)果，T7的主莖數(shù)最低，為2.8個，而T3的主莖數(shù)最高，為4.4個。有報道認(rèn)為，隨著主莖數(shù)的增加，馬鈴薯的平均單薯重會隨之降低[6]。

表3 興佳2號在不同施肥處理下的商品薯分級

2.2.2 馬鈴薯產(chǎn)量

由表4可知，在菜籽餅肥施用量一定的條件下，隨著硫酸鉀復(fù)合肥施用量的增加，產(chǎn)量明顯增加。硫酸鉀復(fù)合肥施用量為1050 kg/hm2時，興佳2號的產(chǎn)量最高。在硫酸鉀復(fù)合肥施肥量一定的條件下，隨著菜籽餅肥施用量的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，菜籽餅肥施用量為2250 kg/hm2時，產(chǎn)量最高。由表4的各數(shù)據(jù)可得，興佳2號在處理T6的條件下，即施用菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2，能獲得最高產(chǎn)量，在處理T7的條件下，即施用菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥450 kg/hm2，產(chǎn)量最低。

由表4可知，T6處理產(chǎn)量顯著高于對照，較對照增產(chǎn)18.79%，T7處理產(chǎn)量顯著低于對照，其余各處理的產(chǎn)量與對照無顯著差異。

表4 興佳2號在不同施肥處理下的產(chǎn)量

2.3 施肥對馬鈴薯淀粉含量的影響

比重法是檢測馬鈴薯淀粉含量的主要方法[5]。對各處理的塊莖比重進行測定，各處理對應(yīng)的淀粉含量為8.29%～12.42%，其中施肥量為菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2的T9處理淀粉含量最高，但各處理塊莖的淀粉含量與對照差異均不顯著(表5)。

表5 興佳2號在不同施肥處理下的比重及對應(yīng)淀粉含量

3 討論

興佳2號由黑龍江省大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院通過有性雜交的方法選育而成[7]，因其產(chǎn)量高且較抗晚疫病，目前南方各地都進行引種及推廣。柳煥新等[8]在浙江省蘭溪市進行興佳2號的推廣種植，并總結(jié)了該品種的高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，推薦施豬糞肥22 500～30 000 kg/hm2、高濃度三元復(fù)合肥750～1125 kg/hm2。李樹舉等[9]在湖南省常德市進行興佳2號引種及推廣，認(rèn)為基肥施用硫酸鉀復(fù)合肥1500 kg/hm2為宜。本試驗在湖南衡陽地區(qū)進行興佳2號施肥水平研究，通過比較菜籽餅肥及硫酸鉀復(fù)合肥不同施肥水平對馬鈴薯營養(yǎng)器官性狀、產(chǎn)量及淀粉含量的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)施肥水平為菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2時，馬鈴薯株高、莖粗表現(xiàn)最佳，同時在該處理條件下馬鈴薯產(chǎn)量也能達(dá)到最大值42 047.70 kg/hm2，顯著高于對照處理；施用菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥450 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2處理的產(chǎn)量最低，但與對照無顯著差異，且其商品薯率在所有處理中最高，為98.61%。各處理中淀粉含量最高的施肥水平是菜籽餅肥750 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2，說明淀粉含量并不隨著產(chǎn)量的增加而增加。目前也有研究表明，隨著馬鈴薯產(chǎn)量的提高，塊莖內(nèi)淀粉含量呈下降趨勢[10，11]。

本試驗在湖南地區(qū)因地制宜采用菜籽餅肥與復(fù)合肥配合施用，菜籽餅肥不僅可以改善單施化肥造成的肥料利用率低、土壤結(jié)構(gòu)和土壤微生物破壞等負(fù)面效應(yīng)，而且能在不增加化肥使用量的前提下顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量。根據(jù)各處理的表現(xiàn)，施用菜籽餅肥2250 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥1050 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2，馬鈴薯產(chǎn)量及營養(yǎng)器官性狀表現(xiàn)最佳。