不同肥料对马铃薯产量、品质和经济效益的影响

罗照霞，窦俊焕，吕 汰，王 鹏，郭天顺，李芳弟，颉炜清，齐小东

（天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741000）

随着人们对马铃薯营养价值的认识和市场需求的扩大，马铃薯生产越来越受到重视。但是长期以来，为了追求高产在马铃薯生产中普遍存在着化肥施用量较大，少施甚至不施有机肥和微量元素肥料，导致土壤盐渍化加重，物理性状变差，土壤水溶性养分随雨水流入河流或者渗透进入地下水，使得河流和地下水污染，富营养化严重[1-3]。人们过度重视化肥带来的作物增产的同时，忽略了有机肥的施用。近年来，微生态制剂已被应用于饲料生产业、农业等各领域中。生物有机肥具有固氮、解磷、解钾功能和生物缓释调控作用，能改善土壤结构，减少土传病，促进根系生长，培肥地力，增强土壤保肥、保水能力，提高肥水利用率。生物有机肥既能肥沃土壤，又能增加土壤透气性，为作物生长发育夺取高产创造条件[4-6]。养分供应不均衡已成为限制马铃薯优质高产的障碍因子，而目前马铃薯平衡施肥的研究多集中在大量元素的研究上，有关微生物肥料的研究甚少。为了减少化肥用量，筛选优良新型肥料，实现绿色稳产增效的目标，本试验研究了马铃薯专用肥和生物有机肥在马铃薯上的增产增收效果，以期为绿色食品马铃薯生产科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示马铃薯品种为‘青薯9 号’（青海省农林科学院提供）。供试肥料为撒可富（高浓度硫酸钾型通用肥，N∶P∶K=15∶15∶15，总养分≥45%），当地马铃薯配方肥（N∶P∶K = 16∶10∶6），黄腐酸微生物菌剂（黄腐酸≥20%，有机质≥45%，枯草芽孢杆菌+地衣芽孢杆菌≥1 亿/g），黄腐酸钾[黄腐酸≥25%，有机质≥40%，N + P2O5+ K2O≥16%（6∶0∶10）]，黄腐酸生物有机肥（黄腐酸≥12%，有机质≥40%，巨大芽孢杆菌+ 胶冻样类芽孢杆菌≥0.5亿/g）。

1.2 试验区概况

试验设在天水市农业科学研究所中梁试验站，该区属半干旱山区，海拔1 650 m，降雨量500～600 mm，年平均气温为11.5 ℃，无霜期185 d。试验地土壤属中壤黄绵土，土壤有机质含量17.42 g/kg，全氮0.53 g/kg，全磷1.07 g/kg，速效氮45.6 mg/kg，速效磷27.5 mg/kg，速效钾79 mg/kg。前茬作物为冬小麦。

1.3 试验设计与方法

试验设6 个处理。处理1：不施肥（CK）；处理2：当地马铃薯配方肥1 500 kg/hm2；处理3：当地马铃薯复合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黄腐酸微生物菌剂187.5 kg/hm2；处理4：当地马铃薯复合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+ 黄腐酸钾150 kg/hm2；处理5：当地马铃薯复合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黄腐酸生物有机肥375 kg/hm2；处理6：当地马铃薯复合肥（撒可富）1 125 kg/hm2。采用随机区组设计，3 次重复，小区长6.67 m，宽1.8 m，面积12 m2。小区间走道0.6 m。株距0.33 m，行距0.6 m，按行长方向播种，每小区60 株，3 333 株/667m2。肥料在播种时一次性施入，不追肥，2017 年4 月20 日播种，10 月1 日收获。6 月23 日喷药（大生+乐果）防治蚜虫，7 月25 日喷药（代森锰锌）防治晚疫病。

1.4 测定项目与方法

收获时每个处理取20 株考种，测量单株块茎数，单株薯重，分大薯（重量大于150 g）、中薯（重量为75～150 g）和小薯（重量小于75 g）进行产量结构分析，整小区收获计产。

品质测定：干物质测定用烘干恒量法，淀粉用双波长法[7]，维生素C 用荧光法[8]，还原糖含量测定采用3,5-二硝基水杨酸比色法[9]。

数据采用软件DPS 3.01 进行显著性分析，LSD法检验处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对马铃薯经济性状的影响

就经济性状而言（表1），所有施肥处理单株产量均较不施肥处理高，处理3 单株产量最高，达0.521 kg，块茎数最多，为6.9 个，但由于小薯数居多导致商品薯率较低；其次为处理4，单株产量为0.481 kg，块茎数为5.7 个。处理5 和处理6单株结薯数较少，但大中薯较多，因而并不影响总产量的提高。处理1、2、3 商品薯率未达80%，在65.44%～78.97%，处理4、5、6 商品薯率超过80%，分别为80.96%、83.71%和81.69%。处理5商品薯率较处理1（不施肥）和处理2（当地马铃薯配方肥）分别提高27.92%和6.00%，处理2 较处理1 商品薯率提高20.68%。从表1 的分析可以看出，施肥促进了马铃薯大中薯的形成，使得总产量相应提高。

2.2 不同肥料处理对马铃薯产量的影响

2017 年马铃薯生长前期降雨量充足，致使马铃薯植株生长旺盛，但中后期（薯块膨大期）持续干旱，致使产量受到严重影响。从试验结果可以看出（表2），所有施肥处理产量均较不施肥处理高，而处理3、4、5、6 产量均较当地马铃薯配方肥处理高。处理5产量最高，为23 915 kg/hm2，较处理1（对照）增产45.15%，较处理2（当地马铃薯配方肥）增产29.85%；处理6 产量次之，为23 237 kg/hm2，较处理1增产41.04%，较处理2增产26.17%；产量居第3 位的是处理3，为23 166 kg/hm2，较处理1和处理2 分别增产40.60%和25.78%；处理4 产量为22 806 kg/hm2，较处理1 和处理2 分别增产38.42%和23.83%，除了处理2 之外，所有处理与对照差异均达极显著水平；处理2 较处理1 增产11.79%，差异不显著。施用马铃薯复合肥和生物有机肥可以明显提高马铃薯产量，与当地马铃薯配方肥相比，产量增幅在23.83%～29.85%。有机肥处理之间差异均不显著，有机肥与当地马铃薯配方肥处理之间差异均显著。

表1 不同处理马铃薯经济性状Table 1 Economic traits of potato under different treatments

表2 不同处理马铃薯产量Table 2 Yield of potato under different treatments

2.3 不同肥料处理对马铃薯品质的影响

如表3 所示，所有施肥处理干物质、粗淀粉、还原糖和维生素C 含量均较不施肥处理高，所有施有机肥处理均较当地马铃薯配方肥高。与产量的变化不同，处理3、4、5 干物质、粗淀粉、还原糖、维生素C 含量均较处理6 高，处理4较处理3 高。处理5 干物质、粗淀粉、还原糖和维生素C 含量分别为25.64%、19.69%、0.224%和22.84 mg/100g，较处理1（对照）分别提高了15.65%、16.65%、17.28%和12.90%，差异均达极显著水平；较处理2（当地马铃薯配方肥）分别提高了9.34%、9.82%、10.89%和6.38%，差异均达极显著水平。处理2 干物质、粗淀粉、还原糖和维生素C 含量较处理1 分别提高了5.77%、6.22%、5.76%和6.13%，除还原糖外差异均达极显著水平。处理5 干物质、粗淀粉、还原糖、维生素C 含量较处理6 提高了3.43%、6.66%、7.69%和2.65%，差异均达显著水平。由以上分析可知，在施用马铃薯复合肥（撒可富）的基础上施用不同有机肥，对马铃薯干物质含量、粗淀粉含量、还原糖含量和维生素C 含量均有不同程度的提高。

2.4 不同肥料处理对马铃薯经济效益的影响

从表4 结果来看，所有施肥处理虽然肥料投入增加，但产值、每公顷纯收入均较不施肥处理高，说明施肥成本虽然增加，但有助于产值和纯收入的提高。处理2肥料投入成本最少，其次为处理6，处理3、4、5肥料投入成本相差不大，但从纯收入来看，处理5、6纯收入接近，分别为32 489.0和32 454.2元/hm2，较对照分别提高了6 127.4和6 092.6元/hm2，增收率达23.24%和23.11%。处理3 产值为37 065.6 元/hm2，较对照提高了10 704.0 元/hm2，纯收入提高了5 109.0 元/hm2，增收率达19.38%。处理4肥料投入与处理5基本一致，但产值却相差较大，处理5 较处理4 提高了1 774.4 元/hm2，增收率提高了6.61 个百分点，说明黄腐酸生物有机肥对马铃薯生长和增收效果要明显好于黄腐酸钾肥。施用马铃薯复合肥和生物有机肥可以明显提高经济效益，与当地马铃薯配方肥相比增收在15.50%～22.05%。

表3 不同处理马铃薯块茎品质Table 3 Tuber quality of potato under different treatments

表4 不同处理马铃薯经济效益Table 4 Economic benefits of potato under different treatments

3 讨 论

近年来，化肥的施用量不断增加，显著提高了作物的产值，加快了农业经济的迅速发展。马铃薯是需肥量较大的作物，肥料在马铃薯的整个生育期起着十分重要的作用，可显著提高马铃薯产量。但是肥料种类和施用量不平衡，不仅导致肥料利用率低，马铃薯品质下降，而且增加了农民的经济成本。生物有机肥是一种含有大量活微生物的肥料，该肥料施入土壤后可使作物根系周围的微生物大量繁殖，发挥自生固氮或联合固氮作用，可以溶解土壤中难溶化合物供给作物吸收或分泌生长激素，增加土壤向作物提供营养的能力，促进作物生长[10,11]，且不会对土壤造成不良影响，使土壤向健康方向发展[12]。岳超等[13]研究表明，马铃薯施用缓控释肥、生物有机肥对马铃薯产量构成因素影响不明显，但可以明显提高产量和经济效益，产量增幅在7.88%～14.92%。李鸣凤等[14]研究表明，配施有机水溶肥料后马铃薯产量增加7.07%～23.76%，产投比为6.54～16.06。武淑霞等[15]报道，有机肥、无机肥、生物肥相结合施用，可明显提高蔬菜维生素C 含量，从而提高蔬菜的品质。李鸣凤等[14]的研究结果也表明，施用有机水溶肥料可显著提高马铃薯块茎的维生素C含量、可溶性糖含量、干物质含量及淀粉含量。刘卫平和刘和平[16]研究表明，在马铃薯生育期喷施3 次水溶性肥料，可提高马铃薯淀粉含量，并有显著增产作用。本试验得出相同的结果，与当地马铃薯配方肥相比，本试验有机肥增产在23.83%～29.85%，增收在15.50%～22.05%，马铃薯干物质含量提高7.12%～9.34%，淀粉含量提高7.75%～9.82%，维生素C 含量提高3.77%～6.38%，说明有机肥是提高马铃薯产量、品质及农民经济效益的重要农艺措施之一。

生产实践证明，肥料的投入极大地促进了作物产量和经济效益的提高，提高了作物水分利用效率，成为实现增产和土壤水分有效利用的主要措施[17]，水分也会提高作物产量，但对作物的影响不是孤立的，即水肥之间存在着耦合效应[18-20]。本试验马铃薯块茎膨大期持续干旱，导致马铃薯严重减产，而干旱也不同程度的影响了肥料的肥效。试验结果表明，当地马铃薯复合肥（撒可富）+黄腐酸生物有机肥的施用效果最好，可以显著改善马铃薯品质，提高马铃薯产量，增加农民的经济效益，可以考虑在绿色食品马铃薯生产上推广应用。