马铃薯2+X 氮肥总量控制试验研究

江淑芬，许文平，张振林

（南涧县农业技术推广中心，云南 南涧 675700）

南涧县是冬早马铃薯主产地之一，常年种植面积约1 000 hm2，产量约3万t，种植户在马铃薯生产中盲目施肥、过量施肥现象突出，导致化肥成本增加、马铃薯品质下降，过量施入的氮肥残留导致农业面源污染。在合理密植基础上，根据马铃薯生长需肥规律，以测土配方施肥为主，增施有机肥、磷肥和钾肥，并注重施肥方法和施肥时期，与灌溉、耕作等农艺措施相结合，可以提高马铃薯产量、产值和商品率，减少化肥投入，达到化肥减量增效，减少农业面源污染之目的。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地点选择在南涧县公郎镇凤岭村委会三岔河二组，是马铃薯种植户杨应装承包的水田，海拔1 515 m，面积1 200 m2，前作水稻。土壤类型为水稻土-山谷沙泥田，土壤质地为沙壤，肥力中等，排灌方便。

1.2 供试材料

供试马铃薯品种为凤薯11号，供试有机肥为古驿牌商品有机肥（N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%），氮肥为尿素（N≥46.3%），磷肥为普通过磷酸钙（P205≥16%），钾肥为硫酸钾（K2O≥50%）。

1.3 试验设计

按照《云南省土壤肥料工作站关于做好2020年全省土肥工作通知》（云土肥〔2020〕27号）下达的计划任务和大理州农业科学院土肥站安排部署，参照农业部《测土配方施肥技术规范（2011年修订版）》开展马铃薯2+X氮肥总量控制试验。试验采用随机区组设计，3次重复，4个处理。小区面积30 m2，长12 m、宽2.5 m，试验区四周设保护行，重复间沟宽1 m。小区四周筑田埂，高25 cm、宽30 cm，田埂外面用厚塑料薄膜包裹隔离，实行单排单灌，防止窜肥窜水。

处理A为无氮肥区不施氮肥，处理B为70%优化氮区，处理C为优化施肥区，处理D为130%优化氮区，4个处理其余的肥料按当地优化施肥量施用（见表1）。

表1 马铃薯2+X试验各处理施肥方案表

1.4 试验方法

1.4.1 施肥时期及数量

以100%的有机肥、100%的磷肥、70%的钾肥作基肥；氮肥全部作追肥，70%的氮肥作提苗肥，30%的氮肥和30%的钾肥作块茎膨大肥。作基肥的化肥混合均匀后施于2行马铃薯之间，再施入商品有机肥，取沟土覆盖在墒面上，覆土层厚约10 cm；提苗肥和块茎膨大肥均对水浇施，每个小区的用水量相等。施肥量按小区面积折算称量，4个处理的施肥时期及施肥量（见表2）。

表2 马铃薯2+X试验施肥时期及施肥数量（kg/hm2）

1.4.2 种植规格

马铃薯实行高垄双行栽培，垄高30 cm，垄宽80 cm，带状起垄种植，每小区种2垄，每垄种植2行，大行距70 cm，小行距20 cm，穴距20 cm，每行栽58穴，每穴播种1个块茎，每公顷播7.65万株，播种深度约10 cm。

1.4.3 精选种薯及切块处理

选择健壮、无病虫害的种薯人工切薯，每个块茎保证有1～2个芽眼，切块用刀用75%乙醇消毒。切好的薯块用50%多菌灵粉剂拌种，晾干后待播。

1.4.4 田间管理

播种前7 d翻犁晒垡，播种前1 d用旋耕机犁耙细碎土壤。播种后第52 d（2021年1月15日），马铃薯出苗率90%以上时用10.8%的高效氟吡甲禾灵乳油25 mL+25%的砜嘧磺隆水分散剂3.5 g对水16 kg喷雾化学除草。2021年1月26日和2月21日分别对水浇施苗肥、块茎膨大肥，施肥后结合中耕薅锄、培土。根据田间湿度适时灌水3～5次。

2 结果与分析

2.1 生育期分析（表3）

表3 马铃薯2+X试验生育期（月/日）比较表

处理A生育期最短为136 d，处理C和处理D生育期最长为146 d，处理B生育期为141 d。说明施氮越多生育期越长，生育期长短与施氮量成正相关。

2.2 主要经济性状分析（表4）

表4 马铃薯2+X试验主要经济性状比较表

各处理株高26.8～56.4 cm，单株分枝数3.1～3.6个，均与氮肥施用量呈正相关。单株结薯数3～4个，单株产量0.29～0.59 kg，同样均与氮肥施用量呈正相关，但处理C和处理D之间不明显。商品率51.72%～84.48%，无氮区（处理A）最低、优化氮区（处理C）最高。试验表明，株高、单株结薯数、单株产量、商品薯率等性状均与氮肥施用量成正相关，但超过优化施氮量对主要性状改善并不明显。

2.3 产量结果及方差分析

2.3.1 产量结果分析（表5）

表5 马铃薯2+X试验实收产量比较表

小区实收产量由高至低依次是处理D为127.59 kg、处理C为126.11 kg、处理B为97.56 kg、处理A为65.03 kg，施氮量与马铃薯产量呈正相关关系。

2.3.2 方差分析（表6）

表6 马铃薯2+X试验实收产量方差分析表

方差分析结果表明，重复间Fr = 1.184＜F0.05产量差异不显著，说明试验地块土壤肥力及环境条件基本一致，产量差异是由各处理的施肥量不同引起的；处理间Ft = 32.808＞F0.01产量差异极显著，需进行多重比较。

2.3.3 多重比较（表7）

表7 马铃薯2+X试验实收产量多重比较（LSR）

试验结果经多重比较，处理D和处理C产量极显著高于处理B和处理A，处理B产量极显著高于处理A，而处理D与处理C之间产量差异不明显，结果说明在当地推荐施肥量基础上增施30%的氮肥对马铃薯的增产作用不明显，反而增加了氮肥投入成本。

2.4 经济效益分析（表8）

表8 马铃薯2+X试验经济效益比较表

新增氮肥投产比最高是处理C为1∶13.58，其次是处理D为1∶11.13，第三是处理B为1∶10.88。处理D与处理C相比增施了30%的氮肥，每公顷增加氮肥投入成本300元，产量增加410 kg，产值增加400元，新增氮肥投产比反而比处理C低，说明处理D没有达到化肥增量增效的目的。

2.5 耕层土壤养分含量分析（表9）

表9 马铃薯2+X试验土壤样品检测比较表

整地前采用“S”形采集耕作层基础混合土样，马铃薯收获后各小区按5点采样法取土，将3个重复的混合土样，用四分法缩分至1 kg，风干土样检测土壤养分指标。试验后土壤pH值明显下降，除处理C外有机质明显提高，全氮和碱解氮含量变化明显，有效磷、速效钾、缓效钾含量稍有变化。试验后无氮肥区与优化施氮肥区的全氮和碱解氮的含量差异较大，其他养分含量差异不大；处理A和处理B的全氮含量处于低水平，处理C的全氮含量处于中等水平，处理D的全氮含量最高，达极丰富水平；4个处理碱解氮含量均为极丰富水平。说明各处理的全氮和碱解氮含量与氮肥施用量成正相关，变化有规律性。处理D全氮含量（2.1 g/kg）大于试验前水平，说明处理D施氮量已过量而残留于土壤。

3 结论与讨论

（1）试验结果表明，处理D每公顷产量最高为42.53 t，处理C次之为42.04 t，两处理产量差异不显著但与其他处理间差异极显著。处理D每公顷新增氮肥成本投入比处理C多300元，产量增加410 kg，增值400元，新增氮肥投产比反而比处理C更低，说明处理D没有达到化肥增量增效的目的。

（2）土样检测结果表明，处理D施氮过量，残留氮素有产生农业面源污染隐患。综合考虑马铃薯产量、产值、商品率、环保等因素，处理C（M N2P2K2）为当地最佳优化施肥量配比，建议马铃薯生产中优先使用。即每公顷施入15 t商品有机肥基础上，配合施用纯N 252 kg、P2O599 kg、K2O 459 kg的化肥，既可实现马铃薯优质、高产、高效，提高商品率，又可实现氮肥减量，减少农业面源污染的目的。

（3）需要指出的是，试验得出的数据只能代表当地生产水平，且试验次数还不够，建议继续开展氮肥总量控制试验，不断校正试验数据，优化马铃薯氮肥最佳施用量。