增效复混肥在马铃薯上的应用效果

桑卫民，李絮花

（1.山东省土壤肥料工作站，山东济南 250100；2.山东农业大学资源与环境学院／土肥资源高效利用国家工程实验室，山东泰安 271018）

化肥的长期及大量施用，导致其利用率明显降低，资源浪费严重，已严重影响到农业资源与环境。因此，如何实现由高投入低产出向优质、高产高效环保的生产模式转变和对现有化肥的改性增效是实现化肥“减肥增效”的重要举措。

腐植酸和海藻酸具有改良土壤结构、提高肥效、刺激作物生长、提高作物抗逆性和农产品品质等［1-4］的良好性能，被作为肥料的增效剂而广泛应用，也使得腐植酸和海藻酸复混肥成为新型的增效复混肥料品种。

马铃薯是我国第五大粮食作物，也是粮菜饲兼用作物，种植面积和产量稳步提高。马铃薯因其用途广、耐旱、耐瘠薄、高产稳产、适应性广、加工用途多、产业链条长、增产增收潜力大，而受到人们的高度重视；因其营养丰富，被誉为“地下苹果”和“第二面包”。因此，马铃薯在增加食品营养源、丰富市场食品种类、保障国家粮食安全中的战略地位日益突出。

已有的诸多增效剂及其增效复混肥料施用效果研究多集中粮食作物上［2，4-6］，尚少见在马铃薯上增效复混肥料应用效果的报道。本试验采用田间试验研究增效复混肥料及其减量在马铃薯上的应用效果，以期为其在马铃薯上的推广应用、实现化肥减量施用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2018年2—6月在山东省泰安市岱岳区马庄镇大侯村进行。供试马铃薯品种为延薯四号。常规氮磷钾复混肥（16-9-20）和腐植酸增效复混肥（16-9-20）由山东农大肥业科技有限公司提供；海藻酸增效复混肥（13-10-22）由江西开门子肥业集团有限公司提供；其它供试肥料：尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O512%）和硫酸钾（K2O 51%）。供试土壤基础理化性状为全氮含量 10.21 g／kg、碱解氮 81.58 mg／kg、有机质12.04 g／kg、有效磷 16.31 mg／kg、有效钾 146.67 mg／kg，pH值 7.09。

1.2 试验设计

试验设置8个处理，分别为：CK0（不施肥）；CK1（仅施用磷钾肥）；CF（常规氮磷钾复混肥）；HF（腐植酸增效复混肥）；AF（海藻酸增效复混肥）；CF减量 20%（常规氮磷钾复混肥减施20%）；HF减量20%（腐植酸增效复混肥减施20%）；AF减量20%（海藻酸增效复混肥减施20%）。666.7m2全量肥料处理用量为：N 32 kg、P2O518 kg、K2O 40 kg。小区面积2.4 m×10 m＝24 m2。随机区组排列，重复3次。播种前将肥料作为基肥一次性均匀撒施。于2月21日起垄单行种植，垄距80 cm，株距30 cm。6月7日收获。

1.3 样品采集

收获时，每小区随机选取代表性植株10株，将马铃薯地上部茎叶和地下部块茎全部收获。调查每株块茎数、块茎重，折算产量。马铃薯茎叶和薯块样在80℃下杀青、60℃烘箱烘干后测定相应的干物重。将所有样品磨细，混合均匀，备用。

1.4 测定项目与方法

植株氮含量采用硫酸-双氧水消煮，凯氏定氮法测定；马铃薯块茎可溶性糖含量采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定；蛋白质含量采用考马斯亮蓝 G-250染色法测定；淀粉含量采用蒽酮比色法测定。

1.5 数据分析方法

马铃薯氮素吸收量（kg／hm2）＝茎叶干物质量×茎叶氮素含量＋块茎干重×块茎氮素含量；氮素向块茎转移量（kg／hm2）＝块茎干重×块茎氮素含量；转移率（%）＝氮素向块茎转移量／马铃薯氮素吸收量×100；氮肥农学效率（kg／kg）＝（施氮处理产量-CK1产量）／施氮量；氮肥利用率（%）＝（施氮处理吸氮量-CK1吸氮量）／施氮量×100；氮肥偏生产力（kg／kg）＝施氮处理产量／施氮量

运用Microsoft Excel 2019进行数据处理及作图，采用SPAS22.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 增效复混肥对马铃薯产量的影响

由表1看出，施用复混肥料均能显著提高马铃薯产量，与不施氮肥CK1比较，不同复混肥料处理的马铃薯产量增加6.25%～23.23%。

施用增效复混肥及其减量20%处理对提高马铃薯产量有显著影响。与CF（常规氮磷钾复混肥）比较，腐植酸和海藻酸增效复混肥HF和AF处理马铃薯产量分别增加11.13%和10.40%；常规复混肥减量20%处理马铃薯产量降低4.18%，而增效复混肥减量20%马铃薯产量有明显提高，HF和AF减量20%分别增产10.72%和5.69%，且HF减量20%处理的马铃薯产量与常量腐植酸增效复混肥处理HF相当，而AF减量20%处理的马铃薯产量显著低于常量海藻酸增效复混肥处理AF。

表1 增效复混肥对马铃薯产量的影响

2.2 增效复混肥对马铃薯品质的影响

施用增效复混肥能显著提高马铃薯块茎可溶性糖、蛋白质和淀粉含量。由表2看出，与常规复混肥处理CF比较，腐植酸和海藻酸增效复混肥（HF和AF）处理马铃薯块茎可溶性糖、蛋白质和淀粉含量分别平均提高18.61%、9.54%、14.23%；且HF减量20%处理的马铃薯各品质指标含量与常量HF处理相当，AF减量20%处理的可溶性糖含量显著高于常量AF处理，而淀粉含量显著低于AF处理。

表2 增效复混肥对马铃薯块茎品质的影响

2.3 增效复混肥对马铃薯氮素吸收的影响

施肥均能促进马铃薯对氮素的吸收和向块茎的转移（表3）。与不施氮肥CK1比较，复混肥处理马铃薯氮素吸收量增加48.60～99.60 kg／hm2，向块茎的转移量增加5.10～50.25 kg／hm2；常规施肥量条件下，腐植酸和海藻酸增效复混肥的氮素吸收量和向块茎转移量均显著提高，但转移率基本不变；减量施肥条件下增效复混肥料的氮素吸收量和转移量显著提高，氮素转移率明显高于常规复混肥处理，说明减量施肥只是减少了马铃薯营养器官氮素累积。

表3 增效复混肥对马铃薯氮素吸收利用的影响

2.4 增效复混肥对马铃薯氮肥利用效率的影响

由表4看出，相同施肥量条件下，腐植酸和海藻酸增效复混肥处理的马铃薯氮肥农学效率分别比常规复混肥处理高 13.92 kg／kg和 13.00 kg／kg，氮肥利用率分别提高6.53个百分点和10.62个百分点；腐植酸和海藻酸增效复混肥减量20%处理的氮肥农学效率分别比常规复混肥减量20%处理提高 23.30 kg／kg和 15.42 kg／kg，氮肥利用率分别提高10.23个百分点和11.37个百分点，表明增效复混肥能显著提高肥效，并且马铃薯对海藻酸增效复混肥的氮肥利用效率要略高。在不考虑磷钾施肥量情况下，与常规复混肥处理比较，常规复混肥减量20%氮肥农学效率会有所降低，而增效复混肥减量20%氮肥农学效率反而提高。增效复混肥减量处理氮肥利用率均高于常量施肥处理。

由表4还可看出，施肥量越低，氮肥的偏生产力越高，并且腐植酸增效复混肥的偏生产力显著提高。与常规复混肥处理比较，腐植酸和海藻酸增效复混肥处理氮肥的偏生产力提高4.95 kg／kg和4.63 kg／kg，且两种增效复混肥的肥料偏生产力差异不显著。与常规复混肥减量处理比较，腐植酸和海藻酸增效复混肥减量处理的偏生产力显著提高8.28 kg／kg和 5.48 kg／kg，且腐植酸增效复混肥的偏生产力显著高于海藻酸增效复混肥。

表4 增效复混肥对马铃薯氮肥利用效率的影响

3 讨论与结论

众多研究表明，增效肥在夏玉米、小麦等作物上具有显著的效果。袁亮等［4］研究表明，腐植酸增值尿素对提高小麦产量和氮肥利用率方面均有重要影响。王海标等［5］研究指出，海藻酸复混肥能提高夏玉米产量和养分吸收利用能力。并且增效磷肥对玉米产量也有重要影响［6］。本研究结果表明，腐植酸和海藻酸增效复混肥均能显著提高马铃薯产量，改善薯块品质，促进马铃薯对氮素的吸收利用，可使氮肥利用率、农学效率和偏生产力显著提高；增效复混肥减量20%马铃薯产量不降低，但常规复混肥减量20%产量显著降低；增效复混肥减量20%马铃薯的氮肥利用率和农学效率均显著提高，而常规复混肥减量20%的肥料利用率与常规复混肥相当，农学效率显著降低。本研究结果可为实现化肥的改性增效和化肥减量提供技术支撑。