马铃薯高效专用水溶肥肥效试验初报

崔云玲 张立勤 姜银春 车宗贤 赵欣楠 崔增团 万伦

摘要：以加工型馬铃薯品种大西洋为指示品种，在景泰扬黄灌区对3个型号的马铃薯高效专用水溶肥进行了肥效试验。结果表明，施用马铃薯高效专用水溶肥对马铃薯的产量性状有较好的促进作用，有利于增加单穴结薯数和单穴薯重，提高大中薯率和商品薯率，减少烂薯，从而提高产量和增加纯收益及产投比。综合分析认为，在马铃薯生产中可进行大面积推广应用，建议景泰扬黄灌区及类似地区马铃薯高效专用水溶肥的施用方案为马铃薯生长前期（出苗期至现蕾期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型180～225 kg/hm2，中期（初花期至终花期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型360～450 kg/hm2，后期（终花期至成熟期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型240～300 kg/hm2。

关键词：马铃薯高效专用水溶肥;马铃薯;肥效试验;扬黄灌区

中图分类号：S147.2;  S532   文献标志码：A    文章编号：1001-1463（2021）12-0048-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.12.011

Yield and Water Utilization Effects of Corn Cultivated by Raised Bed Plastic Film Mulching and Furrow Irrigation under Different

Water and Nitrogen Conditions

ZHANG Liqin， YANG Sicun， CUI Yunling， WANG Chengbao

（Institute of Soil， Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to determine the effects of irrigation and nitrogen application on the yield of corn under ridge film furrow irrigation in Hexi Corridor of Gansu Province， the yield and water use effect of corn under ridge film furrow irrigation under different nitrogen application rate and irrigation quota were studied by split plot test. The results showed that nitrogen application， irrigation and the interaction between water and nitrogen had important effects on corn yield. When the irrigation quota increased from 3 600 m3/hm2 to 4 500 m3/hm2 and the application of nitrogen fertilizer increased in the range of 0～300 kg/hm2， the number of grains per ears of corn and 1000-grain weight also increased， and yield increased significantly. Increasing irrigation quota and reducing nitrogen application，water use efficiency of corn decreased. The yield and water use efficiency of corn treated with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 4 500 m3/hm2 were relatively higher， and the yield reduction was only 0.17% compared with that of the highest yield treated with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 5 400 m3/hm2， with no significant difference in yield reduction. Compared with N 300 kg/hm2 and irrigation quota of 5 400 m3/hm2， WUE increased by 11.45%， water saving 900 m3/hm2. Under the conditions of cultivation of raised bed covered with plastic film and furrow irrigation in the Hexi Corridor， 300 kg/hm2 and 4 500 m3/hm2 can be selected as the suitable nitrogen application rate and irrigation quota for corn. To obtain yield above      15 000 kg/hm2 for corn， the suitable nitrogen application and irrigation quota ranges are 180～390 kg/hm2 and    3 720～5 100 m3/hm2 respectively.

Key words：Corn;Raised bed covered with plastic film and furrow irrigation;Amount of nitrogen applied;Irrigation norm;Water coupling with nitrogen;Water use efficiency

景泰县地处甘肃中部的扬黄灌区，属温带大陆性干旱型气候，光热土地资源丰富，昼夜温差大，灌溉条件便利[1 - 2 ]。马铃薯是甘肃省六大农业产业之一[3 ]，在景泰扬黄灌区种植的马铃薯产量高、品质好、经济效益好，是当地农民增产增收的主要途径之一。自国家提出马铃薯主粮化战略后[4 ]，景泰县抢抓机遇，在当地大力扶持马铃薯产业的可持续发展。近年来，受水肥一体化技术大力普及的影响，我国水溶性肥料产业发展迅速[5 ]。水溶肥是指能够完全溶解于水的多元素复合型、速效性肥料，具有养分含量高、易溶解、肥效快、增产作用明显等特点[6 - 8 ]。水溶肥料聚磷酸铵（APP）是一种含氮、磷养分的聚磷酸盐类新型肥料[9 - 11 ]，施入土壤后逐步水解为正磷酸盐后可被作物吸收利用，且APP具有较强的螯合能力，可减少土壤对磷的吸附固定，同时对于钙、镁等中量元素也能避免形成沉淀，在农作物上使用不仅安全、水溶性好，且增产效果显著[12 - 16 ]。甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所以四川大学化工学院研制的原位聚磷酸铵（YAPP，湖北嘉施利肥业有限公司生产）为主要原料，根据甘肃马铃薯产区土壤养分状况和加工型马铃薯的需肥规律研制开发出了具有养分成分齐全、肥效持久的马铃薯高效专用水溶肥。为进一步验证马铃薯高效专用水溶肥在马铃薯大田生产上的施用效果，我们于2019年以马铃薯品种大西洋为指示品種进行了马铃薯高效专用水溶肥肥效试验，旨在为马铃薯高效专用水溶肥的应用提供技术支撑。

1   材料与方法

1.1   试验地概况

试验设在甘肃省景泰县条山农场，海拔1 682 m，属典型的温带干旱型大陆性气候，年均气温8.2 ℃，≥0 ℃活动积温3 595 ℃，≥10 ℃有效积温2 866 ℃，无霜期141 d。年均降水量183 mm，多集中在7 — 9月份。境内地下水资源贫乏，且水质较差，灌溉用水主要来源于黄河高扬程电力提灌。试验区0.2万hm2土地均配有滴灌系统，农田和果园都在滴灌覆盖范围内，土地利用管理水平较高。试验地地势平坦，土壤类型为灌淤土，质地沙壤，土壤肥力水平低下，保水保肥能力差。耕层土壤含有机质10.08 g/kg、全盐1.97 g/kg、碱解氮73.2 mg/kg、有效磷7.2 mg/kg、速效钾138.0 mg/kg，pH 8.18。

1.2   供试材料

供试马铃薯高效专用水溶肥是由甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所以原位聚磷酸铵（YAPP）为主要原料，根据供试土壤养分状况和加工型马铃薯的需肥规律研制成的新型肥料，并按马铃薯生长的前期（出苗期至现蕾期）、中期（初花期至终花期）、后期（终花期至成熟期）阶段研制生产出不同配方的马铃薯高效专用水溶肥，即马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型（N、P2O5、K2O质量比为25∶24∶4）、马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型（N、P2O5、K2O质量比为20∶12∶22）、马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型（N、P2O5、K2O质量比为11∶4∶39）。撒可富复合肥（N、P2O5、K2O质量比为10∶17∶23）由中国—阿拉伯化肥有限公司生产并提供，尿素（含N 46%）由甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产并提供，硝酸钾（N、K2O质量比为12∶44）由青海盐湖钾肥股份有限公司生产并提供，硝酸钙镁（N、CaO、MgO质量比为13∶16∶5）由济南晟越化工有限公司生产并提供。母液菌肥为黄腐酸复合硅钙菌剂（活菌数≥5亿/g、N+P2O5+K2O≥6%，黄腐酸≥10%，Ca≥5%），由山东启力农业科技有限公司生产并提供。指示马铃薯品种为加工型马铃薯大西洋，由甘肃省农业科学院马铃薯研究所提供。

1.3   试验方法

试验共设4个处理：处理 A，当地常规施肥（CK），底施撒可富复合肥1 050 kg/hm2，结合滴灌追施尿素150 kg/hm2、硝酸钾150 kg/hm2、硝酸钙镁75 kg/hm2、母液菌肥60 kg/hm2;处理B，施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型225 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型450 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型300 kg/hm2（与处理A纯养分总量等同）;处理C，施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型180 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型360 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型240 kg/hm2（比处理1减少20%的纯养分总量）;处理D，施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2（比处理1增加20%的纯养分总量）。试验随机区组设计，3 次重复，小区面积24 m2（6 m×4 m），小区四周设保护行，小区与保护行间走道宽50 cm。采用起垄覆膜穴播种植，于4月28日播种，密度为75 000穴/ hm2。常规施肥处理采用施肥播种机一次性完成施肥播种作业，各高效水溶肥处理均不施底肥直接进行机械播种。全生育期灌水定额 3 450 m3/hm2。结合滴灌进行滴肥作业，马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型、马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型、马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型分别在马铃薯生长前期（出苗期至现蕾期）滴施2次，中期（初花期至终花期）滴施5次，后期（终花期至成熟期）滴施2次，共滴施9次。马铃薯生长期中耕培土2次，分别在6月1日、6月20日、7月10日叶面喷药防治马铃薯黑痣病、早疫病和晚疫病。马铃薯收获期为9月23日。其他田间管理措施与当地大田相同。收获前每小区随机选取10 株观测马铃薯产量性状，指标主要为单株结薯数、单株薯重、大中薯率（薯块重量≥150 g为大中薯）、商品薯率（薯块重量≥50 g为商品薯）和残次薯率等。按小区单收计产。

1.4   数据分析

试验数据采用SPSS数据处理系统进行分析。

2   结果与分析

2.1   产量性状

从表1可以看出，各马铃薯高效专用水溶肥处理的马铃薯产量性状均优于对照。以处理D的马铃薯产量性状表现最优，单穴结薯数比对照多1.3个，单穴薯重较对照增加116.3 g，大中薯率较对照提高2.1百分点，商品薯率较对照提高0.9百分点，残次薯率较对照降低0.4百分点。处理B次之，单穴结薯数比对照多1.2个，单穴薯重较对照增加112.8 g，大中薯率较对照提高1.7百分点，商品薯率较对照提高0.4百分点，残次薯率较对照降低0.4百分点。处理C居第3位，单穴结薯数比对照多1.1个，单穴薯重较对照增加105.5 g，大中薯率较对照提高1.5百分点，商品薯率较对照提高0.2百分点，残次薯率较对照降低0.4百分点。对产量性状进行方差分析的结果显示，与对照相比，各马铃薯高效专用水溶肥处理的马铃薯单穴结薯数、单穴薯重、残次薯率差异均达显著水平，但各马铃薯高效专用水溶肥处理间差异不显著;大中薯率、商品薯率各处理间均差异不显著。说明施用马铃薯高效专用水溶肥有利于马铃薯产量性状的改善提高。

2.2   产量

由表2可以看出，各马铃薯高效专用水溶肥处理的马铃薯鲜薯折合产量均较对照提高，其中以处理D鲜薯折合产量最高，为60 584.5 kg/hm2，较对照增产6.3%;处理B次之，鲜薯折合产量为60 523.5 kg/hm2，较对照增产6.2%;处理C居第3位，鲜薯折合产量为60 020.5 kg/hm2，较对照增产5.3%。对鲜薯折合产量进行方差分析，处理B、处理C、处理D间差异均不显著，但均与对照差异显著（P > 0.05）。

2.3   经济效益

从表2可以看出，各马铃薯高效专用水溶肥处理较对照的产值、纯收益均有不同程度增加，产投比也均有所提高。其中以处理D产值最高，为115 110.55元/hm2，较对照增加6 830.50元/hm2;处理B次之，产值为114 994.65元/hm2，较对照增加6 714.60元/ hm2;处理C居第3位，产值为114 038.95元/hm2，较对照增加5 758.90元/hm2。以处理C纯收益最高，为75 368.95元/hm2，较对照增加8 938.90元/hm2;处理B次之，纯收益为75 244.65元/hm2，较对照增加    8 814.60元/hm2;处理D居第3位，纯收益为74 280.55元/hm2，较对照增加7 850.50元/hm2。产投比以处理C最高，为2.95;处理B次之，为2.89;处理D居第3位，为2.82。可见与对照常规施肥处理相比，施用马铃薯高效专用水溶肥具有较高的经济效益。

3   结论

以加工型马铃薯品种大西洋为指示品种，在景泰扬黄灌区进行了马铃薯高效专用水溶肥肥效试验，结果表明，施用马铃薯高效专用水溶肥对马铃薯的产量性状有较好的影响，施用后单穴结薯数、单穴薯重较对照常规施肥（底施撒可富复合肥1 050 kg/hm2，结合滴灌追施尿素150 kg/hm2、硝酸钾150 kg/hm2、硝酸钙镁75 kg/hm2、母液菌肥60kg/hm2）均显著增加，残次薯率较对照常规施肥显著降低，大中薯率和商品薯率也有所增加，但增加不显著。说明以原位聚磷酸铵为主要原料的马铃薯高效专用水溶肥利于增加单穴结薯数和单穴薯重，提高大中薯率和商品薯率，减少烂薯，从而提高产量和增加纯收益及产投比，是一种节本增效的优化施肥模式。施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2处理鲜薯折合产量最高，为60 584.5 kg/hm2，较当地常规施肥增产6.3%;施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型270 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型540 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型360 kg/hm2处理产值最高，为115 110.55元/hm2，较当地常规施肥增加6 830.50元/hm2;施用马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型180 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型360 kg/hm2+马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型240 kg/hm2处理纯收益最高，为75 368.95元/hm2，较当地常规施肥增加8 938.90元/hm2。综合分析试验结果，马铃薯高效专用水溶肥在景泰扬黄灌区及类似地区马铃薯生产中可大面积应用，建议施用方案为马铃薯生长前期（出苗期至现蕾期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅰ型180～225 kg/hm2+中期（初花期至终花期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅱ型360～450 kg/hm2，后期（终花期至成熟期）施马铃薯高效专用水溶肥Ⅲ型240～300 kg/hm2。

参考文献：

[1] 张举军.  景泰县加工型番茄品种比较试验初报[J].  甘肃农业科技，2020（5）：46-50.

[2] 张举军，张立勤，崔云玲，等.  景泰县高产玉米品种引进试验[J].  甘肃农业科技，2021，

52（4）：25-29.

[3] 霍海霞，海   燕，夏文龙，等.  6个菜用型马铃薯品种在麦积区山旱地的引种初报[J].  甘肃农业科技，2021，52（5）：73-77.

[4] 刘世海，丁述森，张海林，等.  8个菜用型马铃薯品种在榆中县的引种试验初报[J].  甘肃农业科技，2020（10）：59-63.

[5] 陈   清，张   强，常瑞雪.  我国水溶性肥料产业发展趋势与挑战[J].  植物营养与肥料学报，2017（6）：1642-1650.

[6] 杨君林，冯守疆，车宗贤，等.  大量元素水溶肥对河西绿洲灌区玉米经济性状及产量的影响[J].  甘肃农业科技，2019（12）：18-21.

[7] 周立颖，李晓霖，田霄鸿.  滴灌水溶肥对大棚黄瓜产量及品质的影响试验[J].  上海蔬菜，2020（4）：63-65.

[8] 刘玉娟，丁国君，刘   琴.  水溶肥料在小白菜上的应用肥效试验[J].  上海蔬菜，2014（5）：59;61.

[9] 王连祥.  农用肥料聚磷酸铵的制备与应用[J].  磷肥与复肥，2008，23（2）：49-50.

[10] 汪家铭.  新型肥料聚磷酸铵的发展与应用[J].  泸天化科技，2010（1）：6-10.

[11] 张   亨. 聚磷酸铵的性质及合成研究进展[J].  杭州化工，2012，42（1）：22-27.

[12] 王   越.  含聚磷酸铵液体肥料在番茄上的应用效果[J].  磷肥与复肥，2018，33（2）：39-41.

[13] 陈日远，代   明，侯文通，等.  聚磷酸铵对玉米幼苗吸收磷、锌养分及生长的影响[J].  江苏农业科学，2014，42（5）：104-106.

[14] 史建硕，张彦才，王丽英，等.  聚磷酸铵水溶肥对设施番茄产量品质以及磷素吸收的影響[J].  华北农学报，2016，31（增刊）：36-40.

[15] 傅瑞斌，徐绍霞，张海波.  聚磷酸铵在轻度盐碱地玉米种植上的肥效[J].  磷肥与复肥，2018，33（7）：37-39.

[16] 程凤娴，黄旅文，蓝奕斌，等.  原位法磷酸一铵与原位法聚磷酸铵对香蕉生长的影响[J].  广东农业科学，2020，47（8）：74-79.

（本文责编：郑立龙）