不同种植模式对马铃薯块茎农艺性状和产量的影响

权小兵 马菁菁 师丽丽 张娟宁 程永龙 张鹤潇

(定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000)

干旱半干旱的定西市降雨量少，但蒸发强，在马铃薯的长期机械化生产过程中，施用化学已成为增产的关键，然而，大量施用化学肥料在马铃薯块茎产量增加的同时，造成了马铃薯生产成本增加、经济效益下降、马铃薯产品品质降低、土壤板结、肥料资源的浪费等一系列严重的问题[1-3]。

马铃薯是全世界公认的粮菜兼用型作物，是中国的第4大粮食作物[4,5]，尤其是在甘肃省定西市，马铃薯是重要的经济作物，年种植面积约6.67万hm2，是定西地区经济发展、农业增效和农民增收的重要战略性产业,然而，化学肥料的施用造成一系列严重问题，因此，合理的施用化学肥料已成为马铃薯产业健康可持续发展和保护生态环境的当务之急。

1 试验区概况与研究方法

1.1 试验区概况

本试验于2020年在定西市安定区鲁家沟镇连续实施，该地区平均海拔1896m，年平均降雨量376mm，年平均气温7.1℃，全年无霜期131d。供试土壤为黄绵土，肥力均匀，具有良好的灌溉条件，理化性状见表1。

表1 供试土壤理化性状

1.2 供试品种

试验品种为“陇薯10号”。

1.3 试验设计

试验共设5个处理。T1：不施肥料(CK)；T2：当地常规施肥(N 270kg·hm-2，P205200kg·hm-2，K2O 200kg·hm-2)；T3：化肥减量追施(减少化肥20%，基肥和花期追肥6∶4)；T4：化肥减量追施加深旋松耕(播前深旋松40cm)；T5：化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥(200kg·667m-2)。

氮磷钾配比为N∶P2O5∶K2O=4∶3∶3。供试有机肥为生物有机肥，由甘肃大行农业科技开发有限公司生产(氮含量为2.3%，磷含量为1.4%，钾含量为1.4%)，化肥分别用尿素(N≥46%)、过磷酸钙(P2O5≥12%)和氯化钾(K2O≥24%)。各处理重复3次，随机区组排列，4000株·667m-2，小区面积5.5m×10m=55m2，田间管理同大田一致。

1.4 样品采集与分析

在马铃薯生育期间，分别于盛花期(7月20日)、块茎膨大期(8月25日)和成熟期(9月26日)取样3次，每次5株，分不同器官称鲜重，并在烘干称干重。

1.5 调查测定项目

在马铃薯苗期测定各处理出苗率，在关键生育期测定马铃薯生长指标、产量及产量性状(单株块茎数、单株块茎重、单薯重、商品薯率)。

1.6 数据处理

试验数据使用Excel 2010进行统计汇总，并使用SPSS.20对各处理数据进行方差分析和最小显著性检验(LSR法)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯块茎数的影响

由表2可以看出，马铃薯块茎数随着生育进程的推进而增加，到成熟期块茎数达到最大值，不同处理间相比，不施肥处理各生育期块茎数显著低于其它处理，同时，当地常规施肥处理各生育期块茎数也显著低于化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理，而T2、T3和T4处理间块茎数无显著差异，说明化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理不仅在马铃薯生长前期供应马铃薯生长所需的养分，同时也能满足生长后期马铃薯生长发育对养分的需求，增施有机肥能够活化土壤养分，改善土壤微生物结构，也有利于马铃薯块茎的形成。

表2 不同处理对马铃薯块茎数的影响

2.2 不同处理对马铃薯块茎重的影响

表3是在马铃薯盛花期、块茎彭大期和成熟期测定的马铃薯单株块茎重，由表3可以看出，随着生育进程的增加，马铃薯单株块茎重逐渐增加，到成熟期达到最大值，不同处理间相比，不施肥处理马铃薯各生育期单株块茎重显著低于其它处理，当地常规施肥各生育期单株块茎重显著低于化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理，在成熟期，与当地常规施肥相比，T3、T4和T5处理单株块茎重分别增加6.16%、16.72%和25.85%，由此可见，化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理能够有效协调养分供应过程，有利于马铃薯块茎产量的形成。

表3 不同处理对马铃薯块茎重的影响

2.3 不同处理对马铃薯干重的影响

表4为不同处理对马铃薯干重的影响，由表4可以看出，不施肥处理马铃薯整株干重显著低于其它处理，当地常规施肥处理整株干重显著低于化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理，与当地常规施肥处理相比，T3、T4和T5处理整株干重分别高9.18%、21.83%和32.51%，根、茎和叶的变化趋势和整株相同。

表4 不同处理对马铃薯干重的影响

2.4 不同处理对马铃薯块茎产量的影响

表5为不同处理对马铃薯块茎产量的影响，由表5可以看出，不施肥处理和当地常规施肥处理马铃薯块茎重显著低于其它处理，化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥处理块茎产量最高，与当地常规施肥处理相比，T3、T4和T5处理块茎产量分别高18.02%、23.81%和38.54%,商品薯率的变化趋势和块茎产量的变化趋势基本相同。

表5 不同处理对马铃薯块茎产量的影响

3 结论与讨论

马铃薯块茎产量的形成有赖于足够的干物质积累，良好的水肥条件是马铃薯植株良好生长的关键。有研究结果表明[6]，马铃薯块茎产量并不是施氮量越多产量越高，施氮量达到一定水平时，块茎产量不再增加，甚至会减产。本试验研究结果表明，化肥减量追施加深旋松耕加增施有机肥有利于马铃薯的生长发育，从而提高马铃薯块茎产量，主要是由于化肥减量追施在满足马铃薯前期对养分需求的同时，也能够满足马铃薯生长后期对养分的需求，而深旋松耕能够改善土壤结构，有利于土壤水分和养分的运移和保存，增施有机肥能够改善土壤生物性状，协调养分供应过程，从而有利于植株的生长发育和块茎产量的形成。

综上所述，在干旱半干旱的定西市，施氮量为270kg·hm-2，氮磷钾配比为N∶P2O5∶K2O=4∶3∶3，密度为4000株·667m-2，化肥减量追施(减少化肥20%，基肥和花期追肥6∶4)加深旋松耕加增施有机肥(200kg·667m-2)是最佳的马铃薯种植模式。