平衡施肥与常规施肥对冬作马铃薯肥效的比较

张新明，伍尤国，徐鹏举，官利兰，陈 洪，曹先维

(1 华南农业大学 资源环境学院，广东 广州510642;2 华南农业大学 园艺学院，广东 广州510642;3 惠东县生产力促进中心，广东 惠东516300)

马铃薯Solanum tuberosum L．是世界第四大粮食作物．我国马铃薯种植面积稳定在530 万hm2左右，但在南方稻区和干旱半干旱地区，种植面积都有增加的潜力［1］．南方稻区适宜种植冬作马铃薯的耕地面积在400 万hm2以上，在广东省有120 多万hm2的耕地适宜冬种生产，发展马铃薯生产具有时间差的优势［2］．据报道，惠东县的冬作马铃薯面积约占广东省的1/5 左右，是广东省冬种马铃薯的主产区［3］．目前，惠东县冬作马铃薯化肥氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施用量分别为245.0、284.1、304.8 kg/hm2，化肥施用量N∶P2O5∶K2O 质量比为1.00∶1.16∶1.24［4］，存在磷肥用量偏高和钾肥略显不足的问题，氮肥平均施肥量较合理，但种植户之间的差异很大，化肥氮、磷、钾的变异系数分别为36.96%、44.17%和49.18 %．本文比较了冬作马铃薯平衡施肥与常规施肥(惠东典型农户平均施肥量)的肥效差异，以提出基于目标产量和地力水平的合理氮、磷、钾施肥量，以指导当地马铃薯种植户的科学施肥水平，为相似生态区冬作马铃薯生产中制定平衡施肥方案提供参考．

1 材料与方法

1．1 材料与试验地状况

供试种薯为费乌瑞它原种;供试肥料为商品有机肥(N、P2O5、K2O 的质量分数分别为18.8、23.5、5.2 g/kg)、尿素［w(N)46%］、过磷酸钙［w(P2O5)12%］、硫酸钾［w(K2O)50%］和氯化钾［w(K2O)60%］．

试验在惠东县平海镇经口村进行，前作为水稻．土壤为轻壤土，土壤pH 5.93、有机质23.35 g/kg、碱解氮(N)73.8 mg/kg、有效磷(P)94.4 mg/kg、速效钾(K)45.8 mg/kg．

1．2 试验设计与田间管理

1．2．1 试验设计 处理设置见表1．平衡施肥处理是根据陈洪等［5］和张洪秀［6］的田间肥效试验确定的目标产量52 500 kg/hm2，利用养分平衡法［7］确定氮肥用量，根据张洪秀［6］在2010—2011年度开展的田间肥效试验确定的氮、磷、钾之比计算相应的磷、钾肥施用量．常规施肥处理为张洪秀等［4］的典型调查确定的平均氮、磷、钾施用量．缺素处理的设置主要是为了计算肥料利用率．为明确在供试条件下利用氯化钾的可行性设置了氯化钾替代硫酸钾的处理．

化肥氮肥(纯氮)基、追肥分配比例如下:30%(基肥)、25%(追1)、20%(追2)、15(追3)%、10%(追4);化肥磷肥(纯磷):60%(基肥)、5%(追1)、10%(追2)、10%(追3)、15%(追4);化肥钾肥(纯钾):30%(基肥)、5%(追1)、20%(追2)、25%(追3)、20%(追4)．

表1 不同试验处理的施肥量1)Tab．1 The fertilizing amount of different experiment treatments kg·hm －2

每个处理设3 次重复，随机排列，共27 个小区．每个小区宽3.30 m、长5.80 m，每小区3 垄，每垄双行种植．

1．2．2 田间管理 2011年11月27日播种，每垄播2 行，株距23.2 cm(密度约78 375 个/hm2)，每小区播150 个种薯切块．所有处理种后均覆盖6 000 kg/hm2的稻草．追肥时间:2011年12月23日追1;2012年1月1日追2;2012年1月9日追3;2012年1月19日追4．2012年1月5日培土，培土厚度约8 cm．其他管理同大田．

病虫害防治分7 次实施，2012年1月1日喷4.5%高效氯氰菊酯+10.5%阿维哒螨灵;2012年1月10日喷金雷多米尔+ 高效氰菊酯+ 农用链霉素+叶面肥;2012年1月17日喷农用链霉素+ 克露;2012年1月28日喷克露;2012年2月12日喷金雷多米尔+ 卉友+ 叶面肥;2012年2月26日喷克露+吡虫·灭多威+卉友;2012年3月3日喷金雷多米尔．

2012年3月25日按小区测产．商品薯的标准:单个薯质量大于等于75 g，无畸形、无病、无虫蛀、无裂口等;次品薯标准:单个薯质量小于75 g，无畸形、无病、无虫蛀、无裂口等块茎，或其他畸形非病烂薯．

1．3 取样与测定方法

分小区采集代表性的马铃薯块茎约2 kg 带回室内，测定Vc 和淀粉含量．Vc 的测定方法采用国家标准GB/T 5009.159—2003“食品中还原型抗坏血酸的测定”［8］;淀粉的测定方法采用张永成等［9］的方法．

1．4 数据分析与统计方法

养分表观利用率=(各施肥处理养分吸收量)/(化肥养分施用量+ 缺素处理的养分吸收量)×100%［10］．

各施肥处理养分吸收量=总产量×每吨块茎产量吸收养分量［11］．

总产量=商品薯产量+次品薯产量．

经济效益=(商品薯产量×商品薯价格+次品薯产量×次品薯价格)－(化肥成本+有机肥成本+农药成本+种薯成本)．

采用DPS 8.01 统计软件［12］对试验数据进行方差分析和多重比较．

2 结果与分析

2．1 对马铃薯产量的影响

表2 的结果表明，无论是商品薯产量还是总产，BF 处理的数值最高，BF 处理的商品薯产量显著高于BFKCL、CF 处理的产量(P＜0.05)，而总产之间没有显著差异(P＞0.05)．BF 处理的商品薯产量和总产比CF 分别提高4 451 和3 869 kg/hm2，相对增加15.4%和12.2%;BF 处理的商品薯产量和总产比BFKCL 分别提高4 401 和3 753 kg/hm2，相对增加15.2%和11.8%．此外，BF 处理的产量显著高于BFN0，但与BFP0、BFK0 处理的产量之间差异不显著，说明在供试条件下，相对于磷肥和钾肥而言，氮肥是限制冬作马铃薯产量的主要因子，这可能与土壤富磷、秸秆覆盖还田补充钾素有关．

表2 不同施肥处理对商品薯产量和总产的影响1)Tab．2 Effects of different fertilization treatments on marketable potato and total yield kg·hm －2

2．2 对氮、磷、钾素表观利用率的影响

表3 的结果表明，BF 的氮素表观利用率比CF高0.77%，相对增加了2.05%，但二者差异不显著(P＞0.05);比BFKCL 高4.04%，相对增加了11.78%，二者差异达显著水平(P＜0.05)．BF 的磷素表观利用率显著高于CF 和BFKCL 处理(P＜0.05)，比CF 高33.10%，相对增加了139.23%;比BFKCL 高5.88%，相对增加了11.54%．BF 的钾素表观利用率与CF 和BFKCL 处理差异不显著(P＞0.05)，比CF 低3.14%，相对减少了6.05%;比BFKCL 高5.14%，相对增加了11.78%．

表3 不同施肥处理对氮、磷和钾素表观利用率的影响1)Tab．3 Effects of different fertilization treatments on apparent N，P and K-element use efficiency %

2．3 对冬作马铃薯淀粉和Vc 的影响

如表4 所示，BF 的马铃薯淀粉质量分数与CF、BFKCL 处理之间均未没有显著差异;BF 的Vc质量分数显著高于CF 处理，绝对值提高42.8 mg/kg，相对提高44.6%，但与BFKCL 处理之间无显著差异．

2．4 对冬作马铃薯经济效益的影响

由图1 可知，BF 处理的经济效益比CF 和BFKCL 处理的分别提高8 984 和6 624 元/hm2，方差分析与多重比较结果表明，BF 处理的经济效益显著高于CF 处理，但与BFKCL 处理之间差异不显著．

表4 不同施肥处理对马铃薯淀粉和Vc 含量的影响1)Tab．4 Effects of different fertilization treatments on starch and Vc contents of potato

图1 不同施肥处理对马铃薯经济效益的影响Fig．1 Effects of different fertilization treatments on economic profit of potato

3 讨论与结论

本文的平衡施肥处理是利用目标产量法制定的，但试验结果并未达到原来的目标产量，只达到35 462 kg/hm2，远远低于设定的目标(52 500 kg/hm2)，主要是因为天气(下雨)原因播期推迟，另外，在马铃薯生长后期连日阴雨影响了马铃薯的淀粉积累．可见目标产量法对于广东省冬作马铃薯平衡施肥的制定存在一些问题，可能会因施肥以外的原因造成减产，如何根据天气预测制定目标产量是该法合理利用的前提，根据往年的产量结果设定产量目标存在一定的风险．我国目前广泛应用的目标产量法确定施肥量的技术对于部分作物适用，而对于受气候因子影响较大的作物可能有一定的局限性．

邓兰生等［13］利用滴灌盆栽试验结果表明，滴施氯化钾和硝酸钾处理的马铃薯块茎产量差异不显著，但低于滴施硫酸钾处理;而滴施氯化钾和硫酸钾处理的马铃薯块茎中淀粉含量差异不显著．而刘汝亮等［14］在宁夏的田间试验表明，氯化钾处理要优于硫酸钾处理，氯化钾处理马铃薯产量和淀粉含量均高于硫酸钾处理．本试验结果表明，在供试条件下，可以用氯化钾肥料替代硫酸钾，不会对马铃薯产生负面影响，但用量不宜超过90 kg/hm2．Panique 等［15］在美国威斯康辛州开展了11年的钾肥肥效试验，结果表明硫酸钾和氯化钾处理的总产之间并没有显著差异，但低于280 kg·hm－2时，硫酸钾比氯化钾增加的总产多，而高于280 kg·hm－2时，硫酸钾处理的总产降低，氯化钾处理的产量保持稳定．本研究钾肥用量达到350.85 kg/hm2的马铃薯产量分别是钾肥用量为90 和280 kg/hm2的3.90 和1.25 倍．那么，能否通过降低钾肥用量，既能达到一定的目标产量，又能利用氯化钾完全替代硫酸钾，值得在田间条件下进一步验证，因为毕竟氯化钾的价格比硫酸钾的价格低得多且易于用在滴灌施肥系统中［13］．

平衡施肥处理对冬作马铃薯的综合效应优于常规施肥处理，主要表现为商品薯产量、经济效益、磷素表观利用率和Vc 含量等参数．用氯化钾替代硫酸钾，在供试条件下，产量、经济效益和氮素表观利用率会降低，所以建议还是选用硫酸钾作为冬作马铃薯的主要钾源．

［1］屈冬玉，金黎平，谢开云．中国马铃薯产业10年回顾(1998—2008)［M］∥屈冬玉，金黎平，谢开云．中国马铃薯产业10年回顾．北京:中国农业科学技术出版社，2010:5-8．

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