劉先芬,喬志剛,靳慧卿,朱志蒙
(1.呼和浩特市經(jīng)濟(jì)作物工作站,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000;3.呼和浩特市飼料工作辦公室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;4.呼和浩特市種子管理站,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)
馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是茄科茄屬多年生草本塊莖植物,是呼和浩特市三大糧食作物之一。武川縣是呼和浩特市馬鈴薯主栽區(qū),該縣馬鈴薯栽培歷史悠久,常年種植面積超過(guò)4.3 萬(wàn)hm2,鮮薯總產(chǎn)量達(dá)到70 萬(wàn)t[1]。武川縣生產(chǎn)的馬鈴薯口感好、淀粉含量高、品質(zhì)優(yōu)良。武川牌馬鈴薯獲得國(guó)家A級(jí)綠色食品認(rèn)證,曾被選為2008年北京奧運(yùn)會(huì)特供農(nóng)產(chǎn)品。但是,武川縣水資源缺乏、肥料利用率低成為制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。近年來(lái),科技工作者結(jié)合武川縣自然資源稟賦大力推廣膜下滴灌、高壟滴灌及水肥一體化等先進(jìn)技術(shù),取得了顯著成效。本試驗(yàn)基于武川縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,研究不同新型復(fù)合肥對(duì)滴灌馬鈴薯商品率和產(chǎn)量的影響,旨在篩選出經(jīng)濟(jì)高效的馬鈴薯滴灌配套專(zhuān)用肥,為當(dāng)?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
試驗(yàn)在武川縣上禿亥鄉(xiāng)上禿亥村進(jìn)行,試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為栗鈣土,土壤質(zhì)地為沙壤土。上禿亥村地處陰山北麓丘陵區(qū),氣候干燥,年降水量為200~350 mm,無(wú)霜期110~120 d,年平均氣溫3.3℃,屬中溫帶大陸性氣候。馬鈴薯于2017年5月10日播種,9月25日收獲。試驗(yàn)地0~20 cm 耕層土壤養(yǎng)分含量為:有機(jī)質(zhì)17.80 g/kg、全氮1.55 g/kg、有效磷20.30 mg/kg、速效鉀260.00 mg/kg,pH值7.80。
供試品種:費(fèi)烏瑞它(種薯級(jí)別原種)。
供試肥料:復(fù)合微生物肥(N-P2O5-K2O≥25%、有機(jī)質(zhì)≥20%、有益活菌數(shù)≥2 000 萬(wàn)個(gè)/g);普通復(fù)合肥(N-P2O5-K2O:12-18-15);緩控釋肥(N-P2O5-K2O:23-12-10);硫基肥(N-P2O5-K2O:13-17-15)。
1.3.1 等價(jià)肥料試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),4個(gè)處理,3次重復(fù),小區(qū)面積30 m2(10 m×3 m),共12個(gè)小區(qū),各小區(qū)用肥價(jià)格相等。
共設(shè)置4個(gè)處理,分別為A1:復(fù)合微生物肥(600 kg/hm2,3 200元/t);A2:普通復(fù)合肥(600 kg/hm2,3 200元/t);A3:緩控釋肥(525 kg/hm2,3 600元/t);A-CK:硫基肥(675 kg/hm2,2 800元/t)。
1.3.2 等量肥料試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),4個(gè)處理,3次重復(fù),小區(qū)面積30 m(210 m×3 m),共12個(gè)小區(qū),各小區(qū)用肥總養(yǎng)分含量相等。
共設(shè)置4個(gè)處理,分別為B1:復(fù)合微生物肥(1 200 kg/hm2,3 200元/t);B2:普通復(fù)合肥(750 kg/hm2,3 200元/t);B3:緩控釋肥(750 kg/hm2,3 600元/t);B-CK:硫基肥(750 kg/hm2,2 800元/t)。
按照理論測(cè)產(chǎn)法對(duì)馬鈴薯各小區(qū)依次測(cè)產(chǎn)記錄,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取3個(gè)樣段,每樣段6.67 m2進(jìn)行收獲稱(chēng)重,大薯重量≥150 g,小薯重量<150 g。
商品率/%=大薯重量/總重量×100
數(shù)據(jù)分析采用Excel 2016 制作圖表,SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行差異性檢驗(yàn)。
由表1可知,各施肥處理大薯重量間存在顯著差異,其中A3 最重為20.25×103kg/hm2,各處理間依次為A3>A2>A1>A-CK;對(duì)于小薯重量來(lái)說(shuō),A-CK最重為15.90×103kg/hm2,顯著高于其他處理,A1和A2 間無(wú)顯著差異,但顯著高于A3;從結(jié)薯個(gè)數(shù)來(lái)看,A2 處理結(jié)薯數(shù)量最多為250.50×103個(gè)/hm2;從單薯重來(lái)看,除A1 外,A2、A3 較A-CK 提高6.68%和5.22%。
由圖1可知,除A1 外,其他處理產(chǎn)量均高于A-CK。A2 最高為33.45×103kg/hm2,其次A3為32.40×103kg/hm2,較A-CK 增產(chǎn)9.31%和5.88%;A1 最低,僅28.00×103kg/hm2,較A-CK 減產(chǎn)8.50%。除A1 外,各處理商品率均顯著高于A-CK,A3 最高為62.67%;其次A2為54.33%,較A-CK 分別提高了14.67和6.33個(gè)百分點(diǎn)。
表1 不同等價(jià)新型復(fù)合肥處理對(duì)滴灌馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
由表2可知,各施肥處理大薯重量間存在顯著差異,其中B3和B1 最重,分別為24.15×103kg/hm2和23.70×103kg/hm2,顯著高于B1和B-CK(P<0.05);對(duì)于小薯重量來(lái)說(shuō),各處理間無(wú)顯著差異(P>0.05);從結(jié)薯個(gè)數(shù)來(lái)看,B1 顯著高于其他處理(P<0.05),B3和B-CK 無(wú)顯著差異(P>0.05);從單薯重來(lái)看,各處理間均存在顯著差異(P<0.05),各處理單薯重依次為B3>B1>B2>B-CK。
由圖2可知,各處理產(chǎn)量均顯著高于B-CK 處理,B1、B3處理產(chǎn)量最高為39.45×103kg/hm2和38.85×103kg/hm2,較B-CK 增產(chǎn)21.20%和19.35%;其次是B2為37.05×103kg/hm2,較B-CK 增產(chǎn)13.2%;B-CK 最低,僅32.55×103kg/hm2。各復(fù)合肥處理商品率顯著高于B-CK 處理(P<0.05),各復(fù)合肥處理間無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表2 不同等量新型復(fù)合肥處理對(duì)滴灌馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
由表3可知,在不計(jì)其他生產(chǎn)成本前提下,等價(jià)新型復(fù)合肥試驗(yàn)中,A2 凈收益最高為3.82 萬(wàn)元/hm2,A1 最低為3.17 萬(wàn)元/hm2;等量新型復(fù)合肥試驗(yàn)中,B3 凈收益最高為4.39 萬(wàn)元/hm2,其次是B1為4.30 萬(wàn)元/hm2,B-CK 最低為3.70 萬(wàn)元/hm2。綜合對(duì)比,B3 凈收益最高,A1 凈收益最低。
表3 不同新型復(fù)合肥施用下的滴灌馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益分析
本研究等價(jià)新型復(fù)合肥肥效比較試驗(yàn)中,A2 處理馬鈴薯產(chǎn)量最高,這可能與A2 中磷、鉀養(yǎng)分含量較高有關(guān),因?yàn)轳R鈴薯整個(gè)生育期對(duì)鉀素吸收量最高且鉀肥可顯著提高產(chǎn)量[2-5],雖然氮肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量形成影響較大[6-7],但供試土壤本身氮含量較高與A2 處理的高磷鉀配合顯著提高了馬鈴薯產(chǎn)量。雖然A-CK 中氮、磷、鉀養(yǎng)分配比與A2 相似,但產(chǎn)量顯著低于A2 處理,這可能是A2 較A-CK 處理的當(dāng)季肥料利用率高。A1 處理與其他處理相比,增施了有機(jī)質(zhì)和復(fù)合微生物,但速效總養(yǎng)分含量太低,影響了產(chǎn)量。與其他處理相比,A3 處理商品率最高,這可能是該處理氮素含量最高且是緩控釋肥料,在整個(gè)生育期對(duì)氮肥供應(yīng)較充足,尤其在塊莖膨大期氮肥供應(yīng)充足,提高了大薯率,從而有效提高了馬鈴薯的商品率。從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,因肥料投入成本相同,而A2 產(chǎn)量最高,故其凈收益最高。
在等量新型復(fù)合肥肥效比較試驗(yàn)中,B1和B3處理產(chǎn)量較高。有研究報(bào)道,施用微生物菌肥可提高馬鈴薯產(chǎn)量[8-11];與常規(guī)肥相比,施用緩控釋肥可提高馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[12-15]。本試驗(yàn)中,B1 處理較其他處理增施了復(fù)合微生物和有機(jī)質(zhì),是導(dǎo)致其產(chǎn)量高的主要原因;而B(niǎo)3 處理施用的緩控釋肥,使整個(gè)生育期氮肥釋放均衡,可有效促進(jìn)塊莖數(shù)量形成和塊莖膨大,且供試土壤自身有效磷和速效鉀含量較高,與等價(jià)新型復(fù)合肥肥效試驗(yàn)中A3 處理相比,B3 施肥量的增加彌補(bǔ)了磷、鉀肥配比低的不足,產(chǎn)量顯著高于A3 處理。各施肥處理商品率均顯著高于對(duì)照(B-CK),各施肥處理間無(wú)差異。從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,因肥料投入成本不同,凈收益最高的為B3,綜上,B3 處理取得的經(jīng)濟(jì)效益最顯著,其次是B1,其經(jīng)濟(jì)效益明顯高于其他處理。從綜合產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和商品率表現(xiàn)來(lái)看,B3 施肥處理(緩控釋肥,750 kg/hm2)在武川縣具有較大的推廣價(jià)值。