土壤调理剂、有机肥对豫东黄潮土区马铃薯产量和品质的影响

崔保伟

(商丘职业技术学院，河南 商丘 476000)

马铃薯是重要的粮食作物，适用性强，种植范围广，块茎产量高，营养丰富，在当今人类食物中占有重要地位[1]。商丘市位于豫东黄河冲积平原区，土壤类型为黄潮土，分布有较大面积的砂质壤土，自然生态条件适合马铃薯种植。近年来，由于马铃薯种植过程中无机肥的过量施用，土壤生态环境遭到严重破坏，出现土壤板结，肥力下降，土壤耕性、保水保肥性降低等问题，严重影响马铃薯产量和品质，同时也造成肥料利用率降低[2-3]。土壤调理剂通过高活性物质与水的媒介作用，可以增加土壤微生物活性，促进土壤团粒结构形成，提高土壤通透性，增强土壤保水保肥能力[4-5]。农家腐熟有机肥有机质含量高，养分丰富，肥效持久，施入土壤不仅可改善土壤理化性质，促进微生物繁殖，还能解决长期施用无机肥对土壤的危害，同时还具有提高养分利用率、作物产量和品质等作用[6-7]。

目前，关于有机肥、土壤调理剂的应用研究很多[8-22]。孙学武等[8]研究表明，施用土壤调理剂能够明显改良土壤，促进花生生长发育，提高花生产量和品质；任珂等[9]研究表明，有机肥和无机肥均提高了土壤和植株体内的氮磷钾含量，并极显著增加了马铃薯块茎的产量;郭振升等[10]研究发现，在正常旋耕基础上增施土壤调理剂能够降低土壤容重，提高土壤孔隙度，增加小麦产量；靳辉勇等[11]研究表明，施用土壤调理剂能提高烤烟根系活力，改善土壤微生态环境;邱晓丽等[12]研究发现，生物有机肥可提高土壤微生物活性，改善根际环境，提高马铃薯根系活力，增加产量；王光飞等[13]研究发现，施用生物有机类复合土壤调理剂能降低土壤盐分含量，改善土壤生物学性状，有效缓解连作障碍，进而提高叶菜产量; 陈士更等[14]研究土壤调理剂对酸化果园土壤的改良效果，发现在常规施肥下配施腐植酸土壤调理剂可作为短期内改良酸化土壤、提高苹果产量和品质的有效途径。但是，有关有机肥配施土壤调理剂的应用研究主要集中在花生、烟草、西瓜、蔬菜作物上[23-26]。周先林等[23-24]研究表明，动物蛋白骨粉液体有机肥与土壤调理剂配施可有效促进花生、西瓜生长发育，提高产量和品质；曾强等[25]研究发现，生物有机肥配施土壤调理剂可提高土壤微生物活性，促进烟株的生长发育，提高烟株的抗病性和烤后烟叶品质；陈云峰等[26]研究表明，联普有机肥和土壤调理剂配施能提高苋菜、辣椒、萝卜等蔬菜产量及品质。有机肥配施土壤调理剂在马铃薯上的应用研究较少，杨正涛等[27]研究发现，有机肥(菌渣与蚯蚓粪)与土壤改良剂(聚丙烯酰胺PAM)配施既能提高土壤肥力，又可提高马铃薯产量和品质。目前，关于有机肥配施土壤调理剂在豫东黄潮土区马铃薯上的应用研究鲜见报道。为此，以腐熟猪粪有机肥和土壤调理剂为材料，研究土壤调理剂、有机肥单施及配施对豫东黄潮土区马铃薯产量和品质的影响，以期为该生态区马铃薯生产提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 研究区概况及试验材料

试验于2019年在商丘市梁园区刘口乡种植基地进行，土壤类型为黄潮土，土质为壤土，前茬作物为小麦，土壤肥力均匀，耕层主要养分状况：pH值7.68，有机质含量10.4 g/kg、碱解氮(N)含量68.8 mg/kg、有效磷(P2O5)含量15.5 mg/kg、速效钾(K2O)含量84.5 mg/kg。

供试马铃薯为中薯5号原种。供试有机肥为农家腐熟猪粪，含有机质34.68%、N 1.97%、P2O51.38%、K2O 1.56%、水分29.47%；无机肥为氮磷钾三元复合肥料(N∶P2O5∶K2O=5∶15∶20)；土壤调理剂含硫酸铵、氨基酸粉、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸氢铵、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠等，由河南省火车头农业技术有限公司提供。

1.2 试验设计

试验设5个处理，分别为T1(对照，CK)：常规施肥，T2: 常规施肥+45 kg/hm2土壤调理剂，T3:常规施肥+18 000 kg/hm2有机肥，T4:常规施肥+18 000 kg/hm2有机肥+45 kg/hm2土壤调理剂，T5:常规施肥+22 500 kg/hm2有机肥。常规施肥于整地前一次性施氮磷钾三元复合肥750 kg/hm2，有机肥和土壤调理剂在整地前全部作基肥一次施入，马铃薯现蕾期结合中耕追施尿素(含N 46%)150 kg/hm2。随机区组排列，重复3次，小区面积40 m2(5 m×8 m),区组间距1 m，共计15个小区。于2019年4月20日种植，其他管理同一般大田。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤理化性质 土壤的容重、孔隙度采用饱和浸提法测定，有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量参照《土壤农业化学分析方法》测定[28]，pH值采用酸度计测定。

1.3.2 农艺性状 马铃薯收获之前，每小区随机抽取15株测定茎粗、株高、分枝数。

1.3.3 产量 马铃薯收获时，每小区随机取4行，每行取6 m收获马铃薯，折算产量，同时按照大薯(150 g以上)、中薯(50～150 g)、小薯(50 g以下)分级标准进行分类[27]。

1.3.4 品质指标 马铃薯淀粉含量采用水浸提-碘色法测定[29]，维生素C(Vc)含量采用荧光法测定[30]，还原糖含量采用蒽酮比色法测定[30],粗蛋白含量采用半微量凯氏定氮法测定[31]。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2012及DPS 7.05进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤调理剂、有机肥对土壤理化性质的影响

由表1可以看出，施用土壤调理剂、有机肥可以有效提高土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，各指标均以T4处理最高，分别比T1处理显著提高37.44%、10.51%、18.99%、19.81%。对于有机质含量，T3、T4、T5处理均显著高于T1处理，T4处理显著高于其他处理，T2处理与T1处理、T3处理与T5处理均无显著差异；对于碱解氮、有效磷含量，两者表现趋势相同，T3、T4、T5处理间差异不显著，均显著高于T1、T2处理；对于速效钾含量，除T1处理与T2处理差异不显著外，其他处理间差异均达到显著水平，具体表现为T4>T5>T3>T2>T1。

表1 土壤调理剂、有机肥对土壤理化性质的影响

土壤容重和孔隙度是反映土壤疏松状况的重要指标。施用土壤调理剂、有机肥可以有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，以T4处理土壤容重最低、土壤孔隙度最大，且不同施肥处理间均达到显著差异。说明在常规施肥基础上增施有机肥、土壤调理剂可以疏松土壤，改良板结，二者配合施用效果最佳。

2.2 土壤调理剂、有机肥对马铃薯农艺性状的影响

由表2可以看出，施用土壤调理剂、有机肥处理马铃薯株高、茎粗、分枝数均高于T1处理,各指标均以T4处理最高，具体表现为T4>T5>T3>T2>T1。施用土壤调理剂、有机肥处理马铃薯株高比T1处理显著提高6.99%～29.48%；茎粗显著提高9.75%～33.62%，其中T2处理与T3处理差异不显著，其他处理间差异均达到显著水平；分枝数显著提高16.94%～30.90%，T2—T4处理间差异均不显著。综上可见，施用土壤调理剂、有机肥能够显著增加马铃薯株高、茎粗、分枝数，以两者配施处理效果最佳。

表2 土壤调理剂、有机肥对马铃薯农艺性状的影响

2.3 土壤调理剂、有机肥对马铃薯大薯率及产量的影响

由图1可知，施用土壤调理剂、有机肥处理马铃薯大薯率均显著高于T1处理,提高幅度介于16.95%～43.08%，以T4处理效果最佳；T3处理与T5处理间差异不显著，其他处理间差异均达到显著水平。综上可见，施用土壤调理剂、有机肥能够显著增加马铃薯的大薯率，有助于提高产量，以两者配施处理效果最佳。

不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)

由表3可以看出，施用有机肥、土壤调理剂可极显著增加马铃薯产量，较T1处理增产15.89%～31.98%，以T4处理增产效果最佳，其产量为41 461.95 kg/hm2，与其他处理间差异均达到极显著水平；T5、T3处理次之，较T1处理分别增产23.22%、20.30%，二者差异不显著；T5处理显著高于T2处理，T3处理与T2处理间差异不显著。综上可见，施用土壤调理剂、有机肥能够极显著提高马铃薯产量，以两者配施处理效果最佳。

表3 土壤调理剂、有机肥对马铃薯产量的影响

2.4 土壤调理剂、有机肥对马铃薯品质的影响

从表4可以看出，施用土壤调理剂、有机肥可以显著提高马铃薯品质，以T4处理效果最佳，该处理马铃薯的淀粉、粗蛋白、还原糖、Vc含量较T1处理分别提高43.98%、27.61%、49.59%、31.20%。淀粉含量表现为T4>T5>T3>T2>T1，各处理间差异均达到显著水平；粗蛋白含量同样表现为T4>T5>T3>T2>T1，T4处理与T5处理间差异不显著，其他处理间差异均达到显著水平；还原糖含量表现为T4>T5>T2>T3>T1，T2处理与T3处理间差异不显著，其他处理间差异均达到显著水平；Vc含量表现为T4>T5>T2>T3>T1，T2、T3、T5处理间无显著差异，其他处理间差异均达到显著水平。综上可见，施用土壤调理剂、有机肥能够显著提高马铃薯品质，以两者配施处理效果最佳。

表4 土壤调理剂、有机肥对马铃薯品质的影响

3 结论与讨论

良好的土壤条件能够促进作物生长发育，是获得高产优质的基础。施用有机肥、土壤调理剂可以有效提高土壤养分含量，改良土壤结构，提高肥力，改良单施化学肥料对土壤造成的板结[32-34]。本研究结果表明，施用农家有机肥、土壤调理剂可以有效提高土壤肥力，显著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，这与前人[32-34]研究结果相似。所有处理中，以土壤调理剂与有机肥配施的T4处理效果最好，该处理土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较T1处理分别显著提高37.44%、10.51%、18.99%、19.81%。这与前人[33-34]研究结果相一致。

本研究结果表明，施用土壤调理剂、有机肥可促进马铃薯生长发育，提高马铃薯产量，改善马铃薯品质，这与前人[23-27,35]研究结果相似。所有处理中，以土壤调理剂与有机肥配施的T4处理效果最好，与T1处理相比，马铃薯株高、茎粗、分枝数分别显著提高29.48%、33.62%、30.90%，大薯率显著增加43.08%，产量极显著提高31.98%,马铃薯淀粉、粗蛋白、还原糖、维生素C含量分别显著提高43.98%、27.61%、49.59%、31.20%。综合考虑，土壤调理剂与有机肥配施改良土壤、提高马铃薯产量和品质的效果最好。