肥料类型与用量对春马铃薯产量性状及效益的影响

黄洪明，吴美娟，吴早贵，祝玮，张慧

(1.兰溪市农作物技术推广站，浙江 兰溪 321100； 2.浙江省种子管理总站，浙江 杭州 310020； 3.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州 310020)

2015年我国提出了实施马铃薯主食化战略，马铃薯产业发展迎来了新的历史机遇。浙江省马铃薯以鲜食为主，常年播种面积在6万hm2左右，并形成春马铃薯、秋马铃薯和冬季设施马铃薯等多模式种植格局，产量高、商品性佳、效益好[1]。作为作物生长发育所必需的三大营养元素的氮、磷、钾，总施用量以及各元素之间的施用比例对马铃薯植株的生长发育、块茎产量和品质有着直接的影响[2]。据调查，春马铃薯生产中施肥量大，且以施用普通高浓度三元复合肥为主。以兰溪市为例，春马铃薯生产一般每667 m2施用硫酸钾型复合肥(N、P2O5、K2O含量各15%)125～150 kg作基肥，在覆盖地膜时再施用尿素10 kg[3]，各营养元素的投入与马铃薯生长对N、P2O5、K2O 1∶0.5∶2的需求比例严重不符[4]，也与当地土壤肥力水平不相符，特别是磷的投入量过多。兰溪市标准农田地力监测结果显示，近年来，农田土壤中的有效磷大幅度增加。2008年全市标准农田601个土壤样品有效磷平均值25.54 mg·kg-1，参照酸性土壤速效磷分级标准[4]，其中达到基本不缺磷(≥17 mg·kg-1)的占49.4%，平均值48.79 mg·kg-1；2018年125个土壤样品有效磷平均值60.80 mg·kg-1，其中，达到基本不缺磷的占82.4%，平均值64.59 mg·kg-1。磷肥的过量施用，不仅增加了成本，同时，造成磷素流失，是引起面源污染、水体富营养化的重要根源之一[5-6]。为更好地指导春马铃薯生产中科学合理施肥，降低生产成本，提高产量和生产效益，有效减轻农业生产对环境的影响，2017年进行了春马铃薯不同肥料类型与用量试验，以期为马铃薯科学用肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在兰溪市马涧镇三联村兰溪市福阳家庭农场进行。试验田土壤属于壤土类型，pH值4.9，有机质含量25.7 g·kg-1，全氮1.36 g·kg-1，速效磷57.8 mg·kg-1，速效钾74 mg·kg-1。前作为兰溪小萝卜，试验田连续4年采用春马铃薯-单季稻-兰溪小萝卜水旱轮作种植模式。供试马铃薯品种为中薯5号。供试肥料为硫酸钾型三元复合肥(含N、P2O5、K2O均15%)、硫酸钾(含K2O 51%)和尿素(含N 46%)。

1.2 处理设计

试验设6个处理，各处理667 m2施肥量：F1，667 m2施肥量复合肥125 kg，尿素18.0 kg，硫酸钾7.5 kg；F2，复合肥100 kg，尿素26.5 kg，硫酸钾15.0 kg；F3，复合肥75 kg，尿素34.5 kg，硫酸钾22.5 kg；F4，复合肥50 kg，尿素42.5 kg，硫酸钾30.0 kg；F5，复合肥150 kg，尿素10.0 kg；F6，复合肥100 kg，尿素15.0 kg，硫酸钾25.0 kg。F1、F2、F3、F4和F5折667 m2施N 27 kg，K2O 22.5 kg，F6折667 m2施N 22 kg，K2O 35.3 kg(降氮增钾)。其中F5常规施肥为对照(CK)。小区面积24 m2，随机区组排列，重复3次。

试验于2017年12月26日播种。畦宽1.50 m，播4行，穴距0.20 m，折合667 m2播8 890穴，每穴播带2～3个芽眼的种薯1块。复合肥全部作基肥，在播种时撮施于种薯之间。尿素、硫酸钾于2018年1月22日均匀撒施畦面，喷施除草剂后覆盖地膜。2月19日出苗，适时分批破膜放苗。其他管理同大田生产。

1.3 测定项目与方法

苗期调查出苗率。4月26日取样考查结薯性状和收获密度。每小区选取15穴，分别考查大薯(≥100 g)、中薯(50～<100 g)、小薯(<50 g)的个数和重量，分小区实收计产。

1.4 数据处理

采用Excel、SPSS系统进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 对出苗率和收获密度的影响

F1、F2、F3、F4和F5处理施氮量相同，尿素配施量不同，处理间出苗率和收获密度均存在极显著差异，随着尿素施用量增加，出苗率和收获密度降低(表1)。进一步分析表明，F1、F2、F5和F6各处理之间出苗率和收获密度差异不显著；F3、

F4出苗率和收获密度大幅度下降，与F1、F2、F5和F6差异达极显著水平。可见，覆盖地膜前畦面施用尿素会影响种薯发芽出苗，从而导致出苗率和收获密度降低，且表现出随尿素用量增加而降低的趋势，当667 m2尿素配施量增至34.5 kg时，影响尤为明显。

表1 各处理春马铃薯的出苗率、收获密度和产量

注：同列无相同大小写字母分别表示组间在0.01和0.05水平差异显著。

2.2 对鲜薯产量的影响

表1可知，配施尿素对马铃薯产量有显著影响，各处理间产量变化趋势与收获密度基本相似。其中，F5、F1、F2、F6之间产量差异不显著，但均与F3、F4处理产量差异达极显著水平。进一步分析表明，产量(y)与收获密度(x)之间存在回归关系y=45.233+0.273x，可见，收获密度也直接影响了马铃薯的产量。

2.3 对结薯性状的影响

随着复合肥用量下降、尿素用量提高，单穴薯块数和单穴薯块重呈增加趋势，这与收获密度的变化趋势相反，可能是由于密度下降所致(表2)。另外，F6单穴结薯数达4.7个，明显高于收获密度无显著差异的F1、F2和对照F5，可能与增施钾肥促进了薯块的形成有关。

表2 各处理春马铃薯的结薯性状

薯块分类考查结果表明，除F6以外，大中薯比例变化趋势随着复合肥用量下降、尿素用量提高而提高，这也与收获密度变化有关。F6大薯比例略高于F5、F1和F2，但中薯比例较低，为28.6%，小薯比例较高，达45.7%，这可能与密度高且结薯数相对较多有关，也可能与氮肥用量下降有关。

2.4 对生产效益的影响

复合肥折算成单位养分的价格高于单质肥料，减少复合肥用量增加单质化肥用量可降低肥料成本。表3可知，试验中以对照F5肥料成本最高，667 m2为485元，随着单质肥料代替复合肥用量增加，肥料成本降低。生产效益分析表明，单质肥料代替复合肥用量较少的F1、F2，每667 m2生产效益比对照分别增加26元和36元；进一步提高单质肥料用量，由于产量下降且幅度较大，生产效益降低。F6处理667 m2复合肥用量比对照减少50 kg，尿素用量仅增加了5 kg，收获密度与对照相近；同时增加了钾肥的用量，具有一定的增产效益，试验中F6比F5每667 m2增加效益180元。

表3 各处理春马铃薯的肥料成本及效益

2.5 对生态效益的影响

马铃薯对磷的吸收少于氮、钾，N、P2O5、K2O的吸收比例是1∶0.5∶2，因此，过多磷素的投入，不但增加了生产成本，浪费了资源，同时也是农业面源污染的主要因素之一。有关研究表明，磷是水体生态系统中初级生产力的重要因子，过剩的磷会导致该水域的富营养化[5-6]。

试验中通过调整复合肥和单质肥料的用量，降低了磷素的投入量，F1、F2、F3、F4、F5、F6每667 m2P2O5用量依次为18.75、15.00、11.25、7.50、22.50和15.00 kg。其中，与对照F5产量无显著差异的F1、F2和F6有较大幅度的降低。

3 小结与讨论

试验结果表明，在保持氮、钾用量不变的前提下，减少复合肥用量，增加尿素和硫酸钾的用量，在一定范围内对春马铃薯产量和结薯性状影响不大，且有利于降低肥料成本，提高生产效益。但复合肥用量降低到一定程度后产量、效益明显降低，主要是由于畦面施用尿素过多影响马铃薯出苗，导致出苗率和收获密度下降。

氮、磷、钾不同配施方式对马铃薯产量及品质影响较大[3]，试验中F6降低了N、P2O5的用量，增加了K2O的用量，产量高，结薯数多，经济效益好，节本增效明显。但该处理大中薯比例偏低，可能与马铃薯是典型的喜钾作物，增施钾肥促进结薯数的增加[3，7-9]，同时，氮肥用量偏少有关，适当增加氮肥用量可能有利于促进薯块膨大，提高大中薯比例和产量。

磷是水体生态系统中初级生产力的重要因子，过剩的磷会导致水域的富营养化[5-6]。马铃薯对磷的吸收量相对较少，且农田土壤中有效磷水平较高，在一定范围内调整复合肥、尿素和硫酸钾的施用量，降低磷素的投入量，有利于减轻农业面源污染。试验中，在不影响产量的情况下，可减少P2O5的投入16.7%～33.3%。

综上所述，春马铃薯生产以每667 m2施复合肥100～125 kg作基肥，在覆盖地膜前畦面撒施尿素15 kg、硫酸钾25 kg，有利于获得较高的产量，并取得较好的经济和生态效益。