不同施肥处理对马铃薯产量和品质的影响

张志成，林团荣，王 丹，王 真，王 伟，王玉凤，范龙秋，尹玉和

（1.乌兰察布市农林科学研究所，内蒙古集宁 012000；2.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特 010000；3.集宁师范学院，内蒙古集宁 012000）

马铃薯（Solanum tuberosunL.）是世界第三大粮食作物，排名仅次于水稻和小麦，营养丰富，粮菜饲兼用，全球马铃薯种植面积约1 900 万hm2，年产马铃薯鲜薯约3.3 亿t[1-2]。马铃薯块茎富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和微量元素等营养物质[3-5]。内蒙古乌兰察布市气候冷凉，昼夜温差大，马铃薯种植面积常年稳定在23.3 万～26.7 万hm2，占内蒙古马铃薯种植面积的40%～50%，是我国马铃薯主产区之一[6-7]。

近年来，生产中存在马铃薯肥料搭配不合理和大量施用化肥等问题，造成土壤养分比例失调、污染严重、病虫害频发，不仅影响马铃薯的产量和品质，而且使土地利用率降低[8-10]。微生物菌肥中因含有多种高效活性有益微生物菌，对土壤的改良有积极作用，可增加土壤中的矿物质含量，合理施用还可以促进作物的生长、增加作物的品质[11]。李星星等[12]研究了F01 复合微生物菌剂对马铃薯生长、产量和品质的影响，结果表明，在一定范围内，F01 复合微生物菌剂施用量增加可不同程度地提高马铃薯单株薯重和块茎产量，提高块茎粗蛋白质含量。崔亮等[13]研究表明，施用微生物菌肥后，马铃薯的产量和品质均有所提高。本试验以内蒙古乌兰察布市马铃薯主栽品种为供试材料，设置不同的施肥处理，探究不同肥料组合对马铃薯产量和品质的影响，旨在为指导当地马铃薯生产提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

马铃薯品种分别选用克新1 号（乌兰察布市农牧业科学研究所提供）、冀张薯12 号（张家口市农业科学院提供）和晋薯16 号（山西省农业科学院高寒区作物研究所提供），种薯级别为一级种。

1.2 试验地概况

试验于2020年4—10月在内蒙古乌兰察布市集宁区平地泉镇（40.93° N，113.16° E）进行，属中温带半干旱大陆性季风气候，海拔1 400 m，全年日照时数2 950 h，年均气温4.6 ℃；年均降水量326.4 mm，集中在6—8月，占全年降水量的70%左右，雨热同季。试验地地势平坦，肥力中等均匀，前茬作物为燕麦，土壤类型为沙壤土，基本理化性质见表1。

表1 试验地土壤基本情况

1.3 供试肥料

复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15，总养分≥45%），复合肥（N∶P∶K=12∶19∶16，总养分≥47%），微生物菌剂（液体）。

1.4 试验方法

采用随机区组排列，行距0.90 m，株距0.24 m，每行25 株，每小区6 行，小区面积32 m2，在播种前，施入肥料总量的70%，剩余30%的肥料第1 次中耕时施入，微生物菌剂在马铃薯播种时1 次性施入。

试验设置3个重复，各处理施肥情况分别为：处理1，不施肥（空白）；处理2，常规施肥（CK）（N∶P∶K=12∶19∶16）1 500 kg/hm2；处理3，施复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）1 500 kg/hm2；处理4，常规施肥（N∶P∶K=12∶19∶16）1 200 kg/hm2+微生物菌剂用量15 L/hm2。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 产量测定

马铃薯收获时，测定不同施肥处理下的单株结薯数、单薯重和小区产量，并折合产量，分别记录大、小薯数及重量，计算商品薯率。测产面积为5.4 m2（取2 行，各3 m）。

1.5.2 品质性状测定

收获后每个小区随机选取150～200 g 的薯块5 个带回实验室，测定干物质、蛋白质、还原糖和VC含量。还原糖含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）比色法；蛋白质含量的测定采用双缩脲法；VC 含量的测定采用2，6-二氯靛酚滴定法。干物质含量的测定采用烘干称重法：将150 g 左右的薯块切成条状，用报纸包住后放入烘箱，105 ℃杀青30 min，60 ℃烘干72 h 后称重。

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2019 软件和SPSS 20.0 统计软件进行数据整理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对马铃薯产量的影响

由表2 可知，不同施肥处理间的产量表现各异。冀张薯12 号在处理4 下的产量显著高于处理1和处理2（P＜0.05），处理4 与处理3 无显著差异（P＞0.05），处理1 极显著低于其他处理（P＜0.01）；克新1 号在处理4 下的产量极显著高于处理1 和处理2（P＜0.01），处理4 与处理3、处理3 与处理2无显著差异（P＞0.05），处理1 极显著低于处理2（P＜0.01）；晋薯16 号在处理4 下的产量显著高于处理2（P＜0.05），处理4 与处理3 无显著差异（P＞0.05），处理1 极显著低于处理2（P＜0.01）。综上所述，常规施肥配施微生物菌剂对3 个马铃薯品种的增产效果明显。

表2 不同施肥处理对马铃薯产量的影响 单位：kg/hm2

2.2 不同施肥处理对马铃薯商品薯率的影响

由表3 可知，不同施肥处理间的商品薯率表现各异。冀张薯12 号在处理4 下的商品薯率极显著高于处理2（P＜0.01），处理4 与处理3 间差异显著（P＜0.05），处理1 极显著低于其他处理（P＜0.01）；克新1 号在处理4 下的商品薯率极显著高于处理1和处理2（P＜0.01），处理4 与处理3 间差异显著（P＜0.05），处理1 极显著低于其他处理（P＜0.01）；晋薯16 号在处理4 下的商品薯率极显著高于处理1和处理2（P＜0.01），处理4 与处理3 间差异显著（P＜0.05），处理1 极显著低于其他处理（P＜0.01）。综上所述，常规施肥配施微生物菌剂可提高3 个马铃薯品种的商品薯率。

表3 不同施肥处理对马铃薯商品薯率的影响 单位：%

2.3 不同施肥处理对马铃薯品质的影响

2.3.1 不同施肥处理对马铃薯干物质含量的影响

由表4 可知，不同施肥处理间的干物质含量表现各异。冀张薯12 号在处理4 下的干物质含量极显著高于处理1 和处理2（P＜0.01），显著高于处理3（P＜0.05），处理2、处理3 和处理1 间无显著差异（P＞0.05）；克新1 号在处理4 下的干物质含量显著高于其他处理（P＜0.05），处理1、处理2 和处理3 间无显著差异（P＞0.05）；晋薯16 号在各处理间无显著差异（P＞0.05）。综上所述，常规施肥配施微生物菌剂可以显著提高冀张薯12 号和克新1 号的干物质含量。

表4 不同施肥处理对马铃薯干物质含量的影响 单位：%

2.3.2 不同施肥处理对马铃薯蛋白质含量的影响

由表5 可知，不同施肥处理克新1 号的蛋白质含量表现各异，在处理4 下的蛋白质含量极显著高于处理1（P＜0.01），处理4 与处理3、处理2 差异显著（P＜0.05），处理1 与处理2 差异显著（P＜0.05），处理3 与处理2 无显著差异（P＞0.05）；不同施肥处理对冀张薯12 号和晋薯16 号表现无差异。综上所述，常规施肥配施微生物菌剂可提高克新1 号的蛋白质含量。

表5 不同施肥处理对马铃薯蛋白质含量的影响 单位：%

2.3.3 不同施肥处理对马铃薯VC 含量的影响

由表6 可知，不同施肥处理冀张薯12 号、克新1 号和晋薯16 号的VC 含量无显著差异（P＞0.05），说明不同施肥处理对3 个马铃薯品种的VC 含量无显著影响。

表6 不同施肥处理对马铃薯VC 含量的影响 单位：%

2.3.4 不同施肥处理对马铃薯还原糖含量的影响

由表7 可知，不同施肥处理间冀张薯12 号的还原糖含量表现各异，处理4 的还原糖含量极显著高于其他处理（P＜0.01），处理1、处理2 和处理3 无显著差异（P＞0.05）；不同施肥处理对克新1 号和晋薯16 号的还原糖含量表现无显著差异（P＞0.05）。这说明常规施肥配施微生物菌剂可提高冀张薯12 号的还原糖含量。

表7 不同施肥处理对马铃薯还原糖含量的影响 单位：%

3 讨论与结论

近年来，农业发展进入新时代，质量兴农、绿色兴农对施肥工作提出更高要求，转变农业发展方式，加快发展资源节约型、环境友好型农业，走高质量绿色发展道路，已成为新时代农业发展的方向[14]。生物有机肥具有培肥地力、防止土壤板结和减少生态环境污染等作用，配合化肥使用，不仅能提高马铃薯的产量，还能很大程度改善马铃薯品质[15-16]。

不同施肥处理对作物产量和品质的影响一直受到研究者们的广泛关注，而作物产量主要受土壤肥力、生物、气候条件及人为因素等的影响[17]。王涛等[18]分别对马铃薯施用化肥与有机肥，结果表明，施肥对马铃薯淀粉含量的影响表现为有机肥＞化肥+有机肥＞化肥。吕慧峰等[19]研究表明，配方肥+有机肥可显著提高马铃薯产量、淀粉含量和VC 含量。本试验中常规施肥配施微生物菌剂（处理4）可提高马铃薯的产量和商品薯率；3 个马铃薯品种的VC 含量在各处理条件下无显著差异。马亚君[20]研究表明，微生物菌剂配合复合肥可显著提高马铃薯蛋白质含量。本试验表明，常规施肥配施微生物菌剂可以明显提高克新1 号的蛋白质含量，显著提高了冀张薯12 号的还原糖含量，该结果可以为马铃薯后期的选育和改良低还原糖含量品种提供参考，为加工型马铃薯品种的选育奠定基础。综上所述，在传统施肥的基础上，配合微生物菌剂在提高马铃薯产量和品质方面发挥了积极的作用，对马铃薯生产实践具有指导意义，可以为加速推进内蒙古乌兰察布市马铃薯产业绿色发展、提质增效提供助力。