氮肥减施对马铃薯生长及产量的影响

摘 要：为探寻适宜内蒙古自治区伊金霍洛旗马铃薯栽培的氮肥施用量，以“冀张薯12”为试验材料，设1个对照处理、1个常规施肥处理、1个100%控释氮肥处理及3个控释氮肥减氮处理，分析不同施肥处理对马铃薯生长及产量指标、品质、氮肥利用率、经济效益的影响。综合考虑各个因素，建议在内蒙古自治区伊金霍洛旗马铃薯种植过程中，用控释氮肥来替代普通尿素，并减氮10%施入，能获得良好的种植效果。

关键词：氮肥减施；马铃薯；生长；产量

中图分类号：S532 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2024）11-73-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.11.016

0 引言

马铃薯（Solanum tuberosum L.）为茄科茄属植物，是世界第四大粮食作物［1］。伊金霍洛旗地处鄂尔多斯高原之东胜西波状高原、准格尔黄土丘陵与毛乌素沙漠北部边缘的交接地带，属温带大陆性气候区，常年风大沙大，蒸发量大，当地产业以种植业和畜牧业为主［2］。近年来，伊金霍洛旗大力发展马铃薯产业，从基地建设、良种运用、贮藏销售、技术服务等方面出台政策进行扶持，使当地马铃薯种植面积超过2 000 hm2。随着马铃薯生产规模的扩大，化肥施用量增大、化肥施用方式不合理、氮素利用率低等问题也日益凸显，导致土壤养分失衡、透水透气性差，严重制约马铃薯产业的可持续发展［3］。

氮肥减施是一种新型施肥技术，在减少化肥施入量的同时，还能保证作物稳产［4］。目前，有部分学者对氮肥减施技术在马铃薯生产中的应用进行研究。杨云霞［5］研究发现，在用等量有机肥替代部分氮肥时，马铃薯产量有所提高，且氮肥减施30%～50%时，马铃薯的产量最高。王梅琳［6］研究发现，在马铃薯块茎形成期和块茎膨大期减施10%氮肥，马铃薯植株的株高、茎直径和主茎数能显著提高；在收获期减施10%氮肥，马铃薯块茎的淀粉和蛋白质含量能显著提高，且产量较对照处理能提高3.54%。潘晓等［7］研究发现，在常规氮肥施用量减少20%的基础上，改施缓释肥、增施生物有机肥或添加脲酶抑制剂，马铃薯产量不会大幅减少，且马铃薯大、中薯占比均有一定程度提高，有利于提高马铃薯的商品性，从而实现氮肥减量增效。为探寻适宜伊金霍洛旗马铃薯生产的氮肥施用量，笔者于当地进行田间试验，研究氮肥减施对马铃薯生长及产量指标、品质、氮肥利用率、经济效益的影响，以供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

于内蒙古自治区伊金霍洛旗开展试验。该地年降水量为340～420 mm，年平均气温为6.2 ℃，无霜期为130～140 d，年日照时数为2 740～3 100 h，年太阳总辐射量为145 kcal/cm2，年蒸发量为2 163 mm。试验地土壤肥力中等，pH值为7.85，有机质质量分数为26.7 g/kg，速效氮质量分数为70 mg/kg，速效磷质量分数为14 mg/kg，速效钾质量分数为178 mg/kg。

1.2 试验材料

试验用马铃薯品种为“冀张薯12”。试验用肥料有尿素（含N量为46%）、过磷酸钙（含P2O5量为12%）、硫酸钾（含K2O量为50%）；试验用控释肥为树脂包膜控释尿素（含N量为43%，释放期为90 d），购自山东金正大生态工程集团股份有限公司。

1.3 试验设计

试验共设6个处理，具体见表1。每个处理均重复3次，共18个试验小区，各小区面积均为40 m2（5 m×8 m）。其中，全部尿素、过磷酸钙、硫酸钾、控释肥作基肥施入。除施肥不同外，各处理的田间管理方式均相同，大垄2行种植，起垄宽度为40 cm、垄高为25 cm，种植密度为52 500株/hm2。于2023年5月11日采用人工方式统一穴播，播种深度为10～13 cm。播种后镇压保墒，基肥于起垄前成行施入。在马铃薯整个生育期，采取滴灌方式灌溉3次。

1.4 测量指标及方法

1.4.1 生长及产量指标

在马铃薯收获期，采集各试验小区全部马铃薯，并计算折合产量。于各试验小区随机选择15株马铃薯，分别计算大薯率、中薯率、小薯率（其中，100 g以上为大薯，50～100 g为中薯，50 g以下为小薯）。

1.4.2 品质指标

于每个试验小区随机选取15个马铃薯块茎，分别测量其淀粉、维生素C及还原糖的质量分数［8-9］。

1.4.3 氮肥利用率

测量马铃薯植株的吸氮量，并计算出氮素吸收利用率，见式（1）。

[氮素吸收利用率]（%）=

[施氮区作物吸氮量-对照区作物吸收氮量施氮量×100]%" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯生长及产量指标的影响

由表2可知，不同处理下，马铃薯的大薯率、中薯率、小薯率、折合产量均存在显著差异。马铃薯的大薯率以T2处理为最高（79.16%，与T3处理差异不显著），且T2处理、T3处理、T4处理的马铃薯大薯率均显著高于T1处理；马铃薯的中薯率以CK处理为最高（41.60%），T2处理为最低（14.65%，与T3处理差异不显著），且T2处理、T3处理的马铃薯中薯率均显著低于T1处理，T4处理与T1处理的马铃薯中薯率差异不显著；马铃薯小薯率以CK处理为最高（16.00%），T2处理为最低（6.19%，与T3处理、T4处理差异不显著），且T2处理、T3处理、T4处理的马铃薯小薯率均低于T1处理。马铃薯的折合产量由高到低依次为T2处理、T3处理、T1处理、T4处理、CK处理、T5处理，且T2处理、T3处理、T1处理、T4处理、T5处理较CK处理分别增产30.09%、26.58%、11.23%、10.23%、-0.87%。

2.2 不同处理对马铃薯品质的影响

由表3可知，不同处理对马铃薯维生素C、还原糖、淀粉的质量分数均存在显著影响。马铃薯维生素C质量分数以T2处理为最高（203.2 mg/kg，与T1处理、T3处理差异不显著），以CK处理为最低（103.4 mg/kg）；马铃薯还原糖含量以T2处理为最高（0.30%，与T3处理差异不显著），以CK处理为最低（0.18%，与T5处理差异不显著），且T1处理、T3处理、T4处理的马铃薯还原糖质量分数差异不显著；马铃薯淀粉质量分数以T2处理为最高（17.12%，与T3处理、T4处理差异不显著），以CK处理为最低（13.12%，与T5处理差异不显著），且T2处理、T3处理、T4处理的马铃薯淀粉质量分数差异不显著。

2.3 不同处理对马铃薯氮肥利用率的影响

由表4可知，马铃薯对氮肥的利用率由高到低依次为T3处理、T2处理、T4处理、T5处理、T1处理，且T2处理与T4处理、T5处理与T1处理的马铃薯氮肥利用率差异不显著。

2.4 不同处理对马铃薯种植经济效益的影响

由表5可知，马铃薯种植经济效益由高到低依次为T2处理、T3处理、T1处理、T4处理、T5处理、CK处理，且T2处理、T3处理、T1处理、T4处理、T5处理较CK处理分别增收20 306.61元/hm2、13 326.22元/hm2、7 266.96元/hm2、6 617.51元/hm2、-1 047.90元/hm2。

3 结束语

笔者研究发现，与常规施肥（T1处理）相比，用控释氮肥替代常规氮肥，且减氮0%～10%（T2处理、T3处理），能提高马铃薯大薯率，降低中薯率和小薯率，并增加马铃薯产量，增产率为13.80%～16.95%；控释肥替代常规氮肥，且减氮0%～10%（T2处理、T3处理）有助于维持马铃薯维生素C质量分数，增加还原糖及淀粉质量分数，从而改善马铃薯品质。不同处理下，马铃薯对氮肥的利用率存在较大差异，T2处理、T3处理、T4处理、T5处理下的马铃薯氮肥利用率均显著高于常规施肥处理，且以90%控释肥处理的马铃薯氮肥利用率最高。通过计算马铃薯种植经济效益可以看出，100%控释肥处理、90%控释肥处理的马铃薯种植经济效益较常规施肥处理（T1处理）分别高出13 039.65元/hm2、10 659.26元/hm2。综合考虑多个因素后，建议在内蒙古自治区伊金霍洛旗马铃薯种植过程中，采用控释氮肥替代普通尿素，并减氮10%施入，能获得良好的种植效果。

参考文献：

［1］华玉晨，解国庆，范书华，等.氮肥减施对不同品种马铃薯生长发育的影响［J］.中国马铃薯，2023，37（4）：329-337.

［2］李艳春，贾卓，宋乃平.农牧交错带典型区种植业系统能值分析：以伊金霍洛旗为例［J］.农业现代化研究，2008（5）：607-610.

［3］杜二小，李焕春，任永峰，等.氮肥减施对马铃薯产量及水分利用效率的影响［J］.北方农业学报，2021，49（4）：45-51.

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［5］杨云霞.氮肥减施与替代土壤特性对马铃薯产量和品质的影响分析［J］.种子科技，2023，41（18）：18-20.

［6］王梅琳.正安县氮肥减施对马铃薯生长、产量和品质的影响［J］.现代园艺，2024，47（10）：30-31，36.

［7］潘晓，徐洁章，池鑫晨.永康市马铃薯兴佳2号化肥减量增效试验［J］.浙江农业科学，2021，62（11）：2131-2132.

［8］郭恒，纳添仓，苏旺，等.有机肥对马铃薯产量、品质及效益的影响研究［J］.青海农林科技，2022（3）：93-96

［9］杜二小，李焕春，任永峰，等.氮肥减施与替代对马铃薯农田土壤理化性状及产量品质的影响［J］.北方农业学报，2023，51（6）：10-17.