秋马铃薯化肥减量增效试验研究

马国江，高自权，谭艳丽，肖石江

（1.陆良县农业技术推广中心，云南 陆良 655600；2.陆良县三岔河镇农业农村综合服务中心，云南 陆良 655603）

农业生产实践中，有机无机肥配施不仅能够减少化肥施用量，还能够提高土壤肥力、养分利用率和作物产量[1-3]，是解决化肥施用不合理问题的有效途径之一。秋马铃薯是陆良县具优势特色及农民增收致富产业，近年来农户盲目追求高产，化肥过量施用导致马铃薯品质效益下降、破坏土壤结构、增加农业面源污染。有机无机肥配施在马铃薯上的研究较多[4-6]，但对化肥减施的研究报道相对较少，且区域环境不同，马铃薯适宜的化肥减施量也存在差异。试验针对陆良县秋马铃薯主产区丽薯6号品种特性，采用有机肥替代部分化肥的技术路径进行田间试验，研究常规施肥条件下化肥减量配施等量商品有机肥对马铃薯产量、效益和肥料利用率的影响，为探索当地秋马铃薯的适宜减施量，推进化肥减量增效提供科学依据。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

试验位于陆良县小百户镇普乐村云南神农百蔬五谷园种植有限公司基地，海拔1 869 m，土壤为碳酸盐岩红沙土，质地为沙壤土。基础土样测试结果为pH值4.11、有机质12.4 g/kg、碱解氮127 mg/kg、有效磷58 mg/kg、速效钾211 mg/kg。前作轮闲，上年种植秋马铃薯，每公顷施复合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）2 250 kg、浇施猪粪水225～300 m3。

1．2 试验材料

供试品种为丽薯6号。供试肥料为沾化尿素（N 46%），由云南大为制氨有限公司生产；普通过磷酸钙（P2O516%），由昆明东昇冶化有限责任公司生产；农用硫酸钾（K2O 50%），由国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产；土宝宝有机肥（有机质≥45%、氮磷钾总养分含量≥5%），由云南土宝宝生物科技有限公司生产。

1．3 试验设计

试验设5个处理，T1处理为常规施肥（每公顷施纯N 300 kg、P2O5120 kg、K2O 225 kg）；T2处理为常规施肥减化肥10%+商品有机肥；T3处理为常规施肥减化肥20%+商品有机肥；T4处理为常规施肥减化肥30%+商品有机肥；T5处理为空白对照。各处理重复3次，共18个小区，随机区组排列，每个小区长8.23 m、宽2.52 m，小区面积20.88 m2，重复间距0.6 m。试验处理及施肥量（见表1）。

表1 试验处理方案及施肥量表

1．4 试验过程

试验于2020年8月11日播种，采用单垄种植，行距63 cm、株距29 cm，每公顷种植54 735塘。播种前15 d浇施猪粪水300 m3/hm2，播种时所有化学肥料和商品有机肥一次性做基肥施用，做到种肥隔离。田间管理一致，播种后因墒情较差，出苗偏迟，开花期低温多雨，选用氟菌·霜霉威和80%代森锰锌交替防治晚疫病9次，未发生较大病虫为害。试验于2020年12月9日收获。

1．5 样品采集与测定

播种前按照“随机”“等量”和“多点混合”原则，采用“S”形布点采集基础土样，风干晾晒后测定土壤养分。

收获时按小区对块茎和植株单收测产，调查各小区大薯（＞150 g）、中薯（75～150 g）、小薯（＜75 g）的个数和重量，折算成单位产量，商品率为大中薯重量的百分比。同时按小区分别采集块茎、植株样品各1份，在105 ℃烘箱中杀青30 min，65℃下烘至恒重，粉碎后测定全氮、全磷和全钾含量。

1．6 计算方法与数据处理

（1）1 000 kg经济产量养分吸收量 =[（薯块干重×薯块养分含量+植株干重×植株养分含量）/经济产量]×1 000。

（2）施肥区马铃薯养分吸收量 = 施肥区产量×施肥下形成1 000 kg经济产量养分吸收量/1 000。

（3）不施肥区马铃薯养分吸收量 = 不施肥区产量×不施肥下形成1 000 kg经济产量养分吸收量/1 000。

（4）化肥利用率=[（施肥区养分吸收量-不施肥区养分吸收量）/投入养分量]×100%。

试验中得出数据用Excel 2007软件进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 不同处理对产量构成因子的影响（表2）

表2 不同处理对马铃薯产量构成因子的影响

各处理单株结薯数、单薯重及小薯重差异不显著；单株薯重、大中薯个数及重量、小薯个数、商品薯率差异显著。其中T2处理和T3处理的单株结薯数、单株薯重、大中薯数及重量、单薯重和商品薯率均明显高于其他处理。说明常规施肥下化肥减量10%、20%分别配施等量商品有机肥可以明显改善经济性状，提高马铃薯产量及品质。

2．2 不同处理对产量的影响（表3）

表3 不同处理对马铃薯产量的影响

不同处理马铃薯产量依次为T2＞T3＞T1（CK1）＞T4＞T5（CK2），其中T2处理、T3处理与T4处理、T5（CK2）处理差异极显著，T1（CK1）处理与T5（CK2）处理差异极显著；T1处理与T2处理、T4处理差异显著，其余处理间产量差异不显著。

T2处理、T3处理分别比T1（CK1）处理增产7.8%和5.7%，而T4处理、T5（CK2）处理分别比T1（CK1）处理减产6.7%和12.1%。说明常规施肥化肥减量10%和20%分别配施等量商品有机肥可以获得比常规施肥更高的产量，而化肥减量30%配施等量商品有机肥会导致产量显著降低。

2．3 不同处理对经济效益的影响（表4）

表4 不同处理对马铃薯经济效益的影响

不同处理马铃薯经济效益主要受产量和肥料投入影响，其他生产投入相同。T2处理、T3处理和T4处理肥料投入明显高于T1处理，经济效益高低表现为T1（CK1）＞T2＞T3＞T5（CK2）＞T4。与T1处理相比，T2处理、T3处理、T5处理的经济效益分别降低2.5%、4.1%和5.4%，但均未达到显著水平，而T4处理的经济效益则显著降低16.6%。说明常规施肥下化肥减量10%、20%分别配施等量商品有机肥处理虽然能提高马铃薯产量，但由于商品有机肥的增加导致生产投入明显高于常规施肥处理，其经济效益反而有所降低。

2．4 不同处理对肥料利用率的影响（表5、表6）

表5 不同处理马铃薯块茎、植株养分检测结果表（g/kg）

表6 不同处理对马铃薯肥料利用率的影响

根据马铃薯块茎、植株产量及养分检测结果计算得出各施肥处理的化肥当季利用率。T2处理和T3处理化肥利用率均明显高于T1（CK1）处理和T4处理；T1（CK1）处理化肥利用率略高于T4处理。4个施肥处理氮、磷肥利用率依次为T3＞T2＞T1（CK1）＞T4；钾肥利用率依次为T2＞T3＞T1（CK1）＞T4。说明常规施肥下化肥减量10%和20%分别配施等量商品有机肥可以明显提高肥料利用率，提高马铃薯产量。

3 讨论与结论

3．1 讨 论

高怡安等[7]研究表明，有机肥替代部分化肥能够保持（提高）产量，其中以亩施200 kg商品有机肥替代10%～30%化肥为宜。李雅洁[8]研究发现，商品有机肥替代部分化肥，相比于单施化肥和不施肥提高了马铃薯的株高和茎粗，增加了单株结薯重量和单薯重量，其中以70%化肥+3 000 kg/hm2商品有机肥处理获得的产量最高。梁玲玲等[9]研究表明，在专用肥减施30%的同时配施生物有机肥相比单施专用肥增产3.8%，氮肥利用率提高4.83%，磷肥利用率提高7.7%，钾肥利用率提高14.17%。本试验结果表明，常规施肥下化肥减量10%和20%分别配施商品有机肥的T2处理和T3处理明显提高马铃薯化肥利用率，增加马铃薯单株结薯数、单株薯重、单薯重和商品薯率，产量分别提高7.8%和5.7%。比常规施肥氮利用率分别提高1%和6.4%、磷利用率分别提高3.3%和5.6%、钾利用率分别提高8.4%和6.5%。而化肥减量30%配施商品有机肥的T4处理马铃薯化肥利用率明显降低，产量显著下降。这与前人的研究不尽相同，其原因可能与本试验地块的种植模式及施肥结构不同有关。

经济效益是评价合理施肥的一项重要指标。傅松等[10]研究表明，化肥减施10%+有机肥4 500 kg/hm2时马铃薯产量和经济效益较单施化肥分别增加8.1%和5.4%，而减施化肥20%～30%处理的马铃薯产量和经济效益均有所下降。本试验结果表明，常规施肥下化肥减量10%、20%分别配施等量商品有机肥处理马铃薯经济效益较常规施肥处理有所降低，分别降低了2.5%和4.1%，而化肥减量30%配施等量商品有机肥处理马铃薯经济效益则显著降低16.6%。这与柏琼芝等[3]、高怡安等[7]的研究结果有所不同，其原因可能与化肥和有机肥的种类、配施比例、施用数量、肥效及生产成本不同有关。

3．2 结 论

综合本试验研究所得结果表明，常规施肥下化肥减量10%和20%分别配施等量商品有机肥可明显改善马铃薯的经济性状、提高肥料利用率，并能够获得比常规施肥更高的产量，虽然经济效益较常规施肥处理均有所降低，但并不显著，同时在产量和经济效益之间无显著差异，而化肥减量30%配施等量商品有机肥处理马铃薯肥料利用率、产量和经济效益较常规施肥处理显著降低。因此，按照“增产施肥、经济施肥、环保施肥”理念，从马铃薯产量、经济效益和肥料利用率方面综合考虑，常规施肥化肥减量20%配施7 500 kg/hm2商品有机肥可作为本试验条件下秋马铃薯最佳的化肥减量增效施肥模式。