肥料增效剂对马铃薯农艺性状及产质量影响

高海洋，金光辉*，张春雨，刘喜才，姜丽丽，张桂芝，刘淑娜，李 鑫，王鹏程

（1.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江 大庆 163319；2.黑龙江省农业科学院克山分院，黑龙江 克山 161600）

在马铃薯生长发育过程中，受到很多条件制约，其中土壤肥料养分的影响最为重要。马铃薯对营养元素的吸收与块茎的形成、膨大以及淀粉积累有显著关系[5]，合理施肥利于马铃薯产量及品质的提高[6]。马铃薯的产量除与不同品种、种薯品质、土壤养分状况、田间管理和气候条件有关[7-11]，还与施肥数量及比例有很大关系。种植马铃薯时应按土壤养分状况所产生的供肥性能，以及对目标产量的需求来确定马铃薯施肥量[12]。目前，试验研究表明肥料增效剂在降低化肥使用量上取得了一些成果[13]。薛照文[14]以常规施肥作对照研究了纳米碳肥料增效剂对秋马铃薯产量和经济效益的影响，结果表明纳米碳肥料增效剂在秋马铃薯产量上表现出一定的增产效果，增产0.76%～3.31%，具有明显的节肥作用。

本文选用马铃薯新品种，研究掺混肥与增效剂混施对马铃薯农艺性状及产质量的影响。对株高、茎粗、主茎数、单株结薯数、大中薯率、产量、干物质含量、淀粉含量、粘度和糊化温度以及效益进行分析，筛选出最佳施肥方案，为马铃薯合理施肥提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试品种

‘垦薯1号’，种薯级别为1级种，种薯切成每块40～50 g 的薯块种植。种薯由黑龙江省二龙山农场提供。

1.1.2 供试肥料与增效剂

试验所用肥料为掺混肥，氮磷钾比例为10∶15∶20，来自大庆金辉农业科技开发有限公司；环保肥料增效剂来自青岛新纳生物技术有限公司。

综上所述，本研究采用长期Markov模型进行药物经济学评价的结果表明，在我国应用阿司匹林进行CVD一级预防具有10年期药物经济学优势。

1.2 试验地点

试验设在黑龙江省荣军农场第二管理区，属于寒温带大陆性季风半干旱气候区。春季风大、雨少、空气干燥，温度变化剧烈；夏季温热，雨量较多，降水集中；秋季凉爽，多晴朗天气，昼夜温差较大；冬季漫长，寒冷少雪。土地以壤土为主。年平均气温0.5 ℃，年平均有效积温2 305.9 ℃，无霜期平均115 d，初霜期出现在9 月16 日前后，终霜期出现在5 月23 日左右，年平均降水量490.0 mm，年均日照2 593 h。土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为156.0，26.1 和202.0 mg/kg，有机质含量为39.2 g/kg，pH 6.2。

1.3 试验设计

试验于2016 年进行。采用随机区组试验设计，以当地常规施肥量40 kg/667m2为对照。设3种不同施肥量（30，40 和50 kg/667m2，在不增加总施肥量的情况下，减少10%肥料用量，用10%的增效剂量替代）（表1），共计4 个处理。每个处理为4 行区，行长3 m，行距0.7 m，单行种植，小区面积8.4 m2，3 次重复。5 月10 日播种，肥料作为底肥一次性施入，其他田间管理同常规大田生产，于9月15日收获。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺性状测定

株高：在马铃薯盛花期，测量植株地上部分长度，每个小区随机选取10株，取其平均值。

茎粗：在马铃薯盛花期，测量植株最大茎粗，每个小区随机选取10株，取其平均值。

主茎数：在马铃薯盛花期，进行主茎数的测定，每个小区随机选取10株，取其平均值。

单株结薯数：在马铃薯收获期，测定单株结薯数，每个小区随机选取10株，取其平均值。

1.4.2 产量性状测定

大中薯率：根据单个马铃薯重量的大小分为2 个等级：小薯（0～75 g，含75 g）、大中薯（75 g以上）。收获时，每个处理随机选取10 株，每个处理按照上述分级标准分级，分级后计算大中薯的个数及重量，得出大中薯所占比率，按每平米折算进行分析。

表1 不同施肥量处理Table 1 Treatments of different fertilizer application rates

产量：在马铃薯收获期，收获中间2行（4.2 m2）进行测产。

1.4.3 质量性状测定

淀粉及干物质含量：在马铃薯收获后，随机选取2.5 kg 的样品，用HD-W10A 型淀粉测定仪测定淀粉及干物质含量。

淀粉粘度及糊化温度：参照侯蕾等[15]的研究方法，对淀粉粘度及糊化温度进行测定。

1.5 数据处理

数据处理采用Excel 2003 和SPSS 17.0 统计分析软件处理，处理间平均值多重比较采用新复极差法。

2 结果与分析

2.1 肥料增效剂对马铃薯株高、茎粗及主茎数的影响

随着施肥量的增加，株高呈递增趋势，处理3 达到最大值；处理2 和处理3 株高差异不显著，说明施肥量达到掺混肥与增效剂（36+4）kg/667m2时，继续增加施肥量对株高没有显著影响。在茎粗方面，处理3 与对照差异较大，但并不显著。随着施肥量的增加，主茎数呈递增趋势，处理3达到最大值；处理2和处理3主茎数差异不显著，说明施肥量达到掺混肥与增效剂（36+4）kg/667m2时，继续增加施肥量对主茎数没有显著影响（表2）。

2.2 肥料增效剂对马铃薯单株结薯数的影响

随着施肥量的增加，单株结薯数呈递增趋势，处理3 单株结束薯最多为11.13 个，但各处理间差异均不显著（表3）。

表2 不同施肥量（加增效剂）对马铃薯株高、茎粗及主茎数的影响Table 2 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato plant height,stem diameter and main stem numbers

表3 不同施肥量（加增效剂）对马铃薯单株结薯数的影响Table 3 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato tuber number per plant

表4 不同施肥量（加增效剂）对马铃薯大中薯率及产量影响Table 4 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on large and medium-sized tuber percentage and yield

表5 不同施肥量（加增效剂）对马铃薯淀粉含量和干物质含量影响Table 5 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on starch and dry matter contents

2.3 肥料增效剂对马铃薯大中薯率及产量的影响

随施用量的增加，大中薯率呈现升高趋势，但各处理间大中薯率没有显著差异，表明增加施肥量与增效剂对马铃薯大中薯率没有影响。产量随施肥量的增加而增加，处理3 施肥量下产量表现最好，为2 441 kg/667m2。处理3 与对照相比，马铃薯产量增加467 kg/667m2。在添加增效剂方面，处理2 与处理4（CK）相比差异显著，产量增加280 kg/667m2，说明增效剂的使用对马铃薯产量影响较大（表4）。

2.4 肥料增效剂对马铃薯淀粉及干物质含量的影响

施肥量对马铃薯淀粉含量和干物质含量没有显著影响，但马铃薯淀粉含量和干物质含量随施肥量的增加均略呈增加趋势，但处理间差异不显著（表5）。

2.5 肥料增效剂对粘度及糊化温度的影响

随施用量的增加，糊化温度呈现递增趋势，处理3 的淀粉糊化温度达到最大值69.73 ℃，与对照处理4 具有显著差异，但处理2 与处理3 相比，添加增效剂对马铃薯淀粉糊化温度没有显著影响；在淀粉峰值粘度方面，处理2、3 与处理4（CK）峰值粘度存在显著差异，处理3 淀粉峰值粘度达到最大值724.33 BU，显著高于处理1 和处理4（表6）。

表6 不同施肥量（加增效剂）对马铃薯糊化温度和峰值粘度影响Table 6 Effects of different fertilizer application rates(addition of synergist)on potato gelatinization temperature and peak viscosity

表7 不同施肥量（加增效剂）经济效益比较分析Table 7 Comparative analysis of economic benefits of different fertilizer application rates(addition of synergist)

2.6 肥料增效剂对马铃薯经济效益的影响

由表7 可知，随施肥量的增加，经济效益呈现明显递增趋势，处理3 较处理4（CK）经济效益增加428 元/667m2，经济效益表现最好；在添加增效剂方面，处理2 与处理4（CK）相比，经济效益差异显著，增加271 元/667m2，说明增效剂的使用对经济效益影响较大。

3 讨 论

肥料增效剂之所以环保，是因为添加利用的物质为天然或是植物源的，其最大特点就是少量即可达到高效，添加量在0.3%～3.0%。马铃薯施肥试验中已经开始了对增效剂的相关研究，如朱永永等[16]对新型环保肥料增效剂在旱作马铃薯上的应用效果研究发现，在旱作区添加10%的肥料增效剂能够提高马铃薯干物质量、干物质积累速度、单株结薯数、单株薯重和大中薯率，产量提高水平与对照相比差异显著。本试验中，在马铃薯株高、主茎数、单株结薯数等农艺性状方面，增效剂产生积极影响，研究结果表明增效剂能够促进马铃薯植株生长发育。董彦旭等[17]针对新型肥料增效剂对马铃薯肥料减施增效作用展开研究，结果表明，在施肥量相同的条件下，添加不同比例的增效剂均可以提高马铃薯产量，其中添加10%总施肥量的增效剂时，马铃薯增产幅度可达14.12%。本试验结论与董彦旭研究结果一致，在总施肥量相同情况下，以增效剂代替10%的总施肥量，掺混肥+增效剂（36+4）kg/667m2较掺混肥40 kg/667m2马铃薯增产280 kg/667m2，增产幅度达14.18%。彭军等[18]研究肥料增效剂对烟草经济性状的影响发现，经济效益主要体现试验处理产值减去对照处理产值，其中减量10%复合肥处理，产值提高1 026.75 元/hm2；减量20%复合肥，产值提高1 748.7元/hm2。

目前中国肥料存在不科学施用等现象，例如肥料配比与施肥量等不能根据作物需求而施用化肥，造成肥料利用率低，环境污染，养肥不均衡而农作物产出低，经济效益不理想。在肥料合理配比施用情况下，如何提高肥料利用率，减少化肥施用量成为关键问题。根据化肥增效剂在玉米上的研究分析可知，增效剂具有反消化作用，施用增效剂可增加土壤中NH4+-N 含量，降低NO3--N含量，能够抑制硝态氮的分解，供玉米均衡吸收和利用。

陈丹梅等[19]研究发现，长期施用化肥，土壤板结，根系发育不良，肥料利用率降低。环保肥料增效剂不仅对肥料在较少施肥量、增加肥料利用率上有影响，对根际微生物菌群结构也有着重要地位。张国青等[20]研究发现，环保肥料增效剂显著改善土壤真菌种群结构。

根据本试验和前人研究分析可知，在不影响作物正常生长发育时，肥料增效剂对降低肥料施用量，提高利用率，改善土壤理化性质及生物学特性上有着显著作用。另外，本试验只选用了掺混肥一种肥料类型，复合肥及水溶肥等其他不同肥料类型还有待研究。马铃薯为高产型作物，在块茎膨大期需肥量较大，常规生产上多进行后期追肥，以满足马铃薯后期生长发育需求。本试验仅研究了底肥与增效剂混施对马铃薯生长发育及产质量的影响，追肥与增效剂混施对马铃薯的作用有待研究。

试验得出，在减少化肥施用量的情况下，增效剂对马铃薯农艺性状具有良好作用，能够促进马铃薯生长发育，增加马铃薯种植经济效益，增效剂对减少化肥施用量起到良好效果。在总施肥量相同情况下，以增效剂代替10%的总施肥量，掺混肥+增效剂（36+4）kg/667m2较掺混肥40 kg/667m2马铃薯增产280 kg/667m2，增产幅度达14.18%，说明增效剂的使用对经济效益影响较大。同时明确了10%增效剂与45 kg/667m2掺混肥混施为马铃薯最佳施用量。