張淑敏,王婷婷,楊恒哲,宋兆云,高進華,解學(xué)仕,趙 文
(史丹利農(nóng)業(yè)集團股份有限公司,山東 臨沭276700)
近年來,國家高度重視馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,先后提出“馬鈴薯主食化戰(zhàn)略”,出臺《關(guān)于推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)的指導(dǎo)意見》,發(fā)布《馬鈴薯加工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》等文件。在國家政策的大力支持下,中國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速[1]。而目前,中國可用于馬鈴薯栽培的高產(chǎn)土壤不多。這主要是中國馬鈴薯分布區(qū)域的耕地多為中低產(chǎn)田,土壤肥力瘠薄的現(xiàn)狀嚴(yán)重影響馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。馬鈴薯是典型喜鉀、耐酸、氯敏感作物,其產(chǎn)量形成與土壤營養(yǎng)條件關(guān)系密切[3]。長期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐和理論研究表明[4,5],馬鈴薯在不同生育階段,對養(yǎng)分種類和數(shù)量的需求是不同的。既需要N、P、K大量元素,也需要Fe、B、Ca等微量元素。同時,由于營養(yǎng)元素之間有互助與拮抗作用,不同地區(qū)內(nèi)土壤種類及所含營養(yǎng)元素的種類和數(shù)量千差萬別,從而構(gòu)成了馬鈴薯對營養(yǎng)元素攝取的多樣性和差異性[6]。
山東省作為全國重要的馬鈴薯生產(chǎn)大省,馬鈴薯單位面積產(chǎn)量一直高居全國榜首[7]。但是,土壤肥力的退化、過度施肥,已經(jīng)嚴(yán)重威脅馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土壤肥力是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ),是協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱的重要媒體[2],周瑞榮等[8]研究發(fā)現(xiàn),施用緩釋肥的處理能夠顯著提高馬鈴薯的產(chǎn)量;控釋肥可提高土壤酶活性促進馬鈴薯生長[9]。施用馬鈴薯專用配方肥并且配施有機肥對提高土壤肥力有明顯的作用,還可促進土壤養(yǎng)分平衡[10-14];可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì),有效地控制氮素用量,減少因氮的富集而污染環(huán)境和水資源,克服因生理缺素而誤用農(nóng)藥或過量增氮的狀況[15,16]。
因此,對馬鈴薯種植區(qū)的土壤進行科學(xué)合理施肥,給馬鈴薯的生長發(fā)育提供一個具有良好的水、肥、氣、熱環(huán)境的土壤基礎(chǔ),才能有效地提高馬鈴薯單產(chǎn),以及改善其品質(zhì),從而為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)奠定一個健康而持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。本試驗針對馬鈴薯研發(fā)專用肥并配以種肥同播技術(shù),不僅提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì),而且降低了勞動成本,解決了過度施肥帶來的養(yǎng)分富集等問題,有利于促進馬鈴薯種植業(yè)的發(fā)展,具有推廣與應(yīng)用價值。
試驗地點設(shè)在山東省滕州市界河鎮(zhèn)前棗村,試驗地土壤類型為棕壤。養(yǎng)分情況如表1所示。
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,每小區(qū)面積28.5 m2(10 m×2.85 m)。共設(shè)3個處理:不施肥(CK),施用馬鈴薯專用肥(JS,富含中微量元素的硫基緩釋摻混肥,N∶P∶K=17∶17∶17,產(chǎn)品特含中微量元素鈣、鎂、銅、鋅以及腐殖酸等馬鈴薯生長發(fā)育所需重要營養(yǎng)物質(zhì),具有延緩肥效、促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收等功效),普通復(fù)合肥(PT,N∶P∶K=17∶17∶17),每個處理3次重復(fù)。各處理四周設(shè)保護行。
馬鈴薯品種為‘荷蘭15號’(二級種薯),用2.5%咯菌腈懸浮種衣劑處理,用量300 mL/hm2。分別于2017年8月8日與2018年8月11日起壟播種,壟寬50 cm,溝寬45 cm,播種前選取單芽薯塊人工點播(播種密度約94 000株/hm2),每行內(nèi)薯塊間距20 cm,每壟種植2行,壟內(nèi)行間距為25 cm,用種量為2 250 kg/hm2。均勻施入3%辛硫磷顆粒劑(15 kg/hm2)和肥料(750 kg/hm2),點播薯塊后開溝覆土,于溝內(nèi)施入肥料,肥料行與播種行間距約20 cm。馬鈴薯全生育期各處理間等量施肥,點播薯塊后,與薯塊播種行間距約20 cm處開溝覆土,并在溝內(nèi)施入肥料,起壟培土,壟中間鋪設(shè)滴灌帶,生育期間灌溉3~4次,每次600 m3/hm2。生育過程中不追肥,其他管理措施按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)馬鈴薯管理規(guī)程進行。分別于2017年11月20日與2018年的11月18日收獲。
于馬鈴薯薯塊膨大期測定馬鈴薯株高,每個小區(qū)隨機選擇10株馬鈴薯,測量馬鈴薯植株的主莖高度。
在馬鈴薯收獲期,于每個小區(qū)隨機選擇10株馬鈴薯,依次測量主莖數(shù)、結(jié)薯個數(shù)、單株結(jié)薯重。
隨機選取有代表性的5 m2小區(qū),收獲全部馬鈴薯薯塊,分成3個等級,重量大于150 g的為1級,75~150 g為2級,重量小于75 g的為3級。重量大于75 g的為商品薯。商品薯率(%)=商品薯重/總薯重。
表1 土壤養(yǎng)分情況Table 1 Soil nutrient status
用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù),用LSD法檢驗處理的差異顯著性。
由圖1可以看出,施肥可在一定程度上提高馬鈴薯株高。2017年,與CK相比,JS處理的馬鈴薯株高提高了9.32%,與PT相比,JS則提高了4.14%;2018年,與CK相比,JS處理的馬鈴薯株高提高了5.91%,與PT相比,JS提高了0.51%。兩年試驗顯示,與CK相比,JS平均提高馬鈴薯株高7.62%,比PT提高2.33%,說明施肥可促進馬鈴薯植株的生長,其中施用馬鈴薯專用肥作用更為顯著。
由表2可得,施肥可顯著改善馬鈴薯農(nóng)藝性狀。馬鈴薯植株的結(jié)薯個數(shù)可反映馬鈴薯的產(chǎn)量差異。2017與2018年,與CK相比,JS處理可提高馬鈴薯的主莖數(shù)和結(jié)薯個數(shù),分別平均提高15.00%和44.48%。其中,2017年,JS處理提高主莖數(shù)、結(jié)薯個數(shù)分別為20.00%和47.50%;2018年施肥對馬鈴薯植株主莖數(shù)的影響不顯著,但可顯著提高結(jié)薯個數(shù),提高41.46%。與PT相比,2017和2018年JS處理提高馬鈴薯主莖數(shù)9.09%和10.00%,平均提高9.55%;JS處理提高結(jié)薯個數(shù)則依次為18.00%和11.54%,平均提高14.77%。說明施用馬鈴薯專用肥可影響馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素,提高馬鈴薯結(jié)薯個數(shù),促進增產(chǎn)。
表2 不同施肥處理對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on potato agronomic traits
由表3中2017與2018年數(shù)據(jù)可以看出,JS處理的馬鈴薯單株薯重比CK依次增加28.57%和32.39%,比PT增加13.79%和22.08%。JS增產(chǎn)效果顯著,2017年JS處理的馬鈴薯產(chǎn)量比CK處理提高36.52%,比PT提高19.71%,2018年JS處理的馬鈴薯產(chǎn)量比CK處理提高39.09%,比PT提高20.97%。從2017和2018年的試驗數(shù)據(jù)可以看出,JS處理的馬鈴薯商品薯率均高于CK、PT處理,且與CK差異顯著,說明施用馬鈴薯專用肥可以顯著提高馬鈴薯的商品薯率。
由表4可以看出,施用馬鈴薯專用肥能夠顯著提高馬鈴薯的經(jīng)濟效益。2017年,JS產(chǎn)值比CK提高138.51%,比PT提高31.56%;2018年,JS產(chǎn)值比CK提高146.07%,比PT提高35.54%。2017年,JS比CK增 收17 576元/hm2,比PT增 收9 824元/hm2,2018年,JS比CK增收17 386元/hm2,比PT增收10 337元/hm2。由兩年試驗可推算出,JS處理產(chǎn)值較CK平均提高142.29%,比PT平均提高33.55%;JS較CK平均增收17 481元/hm2,較PT平均增收10 080元/hm2。施用專用肥可促進馬鈴薯增產(chǎn)增收。
表3 不同肥料處理馬鈴薯產(chǎn)量Table 3 Potato yield under different fertilizer treatments
表4 試驗效益情況分析Table 4 Analysis of experimental benefit
近年來,化肥的施用量不斷增加,顯著提高了作物的產(chǎn)量,加快了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的迅速發(fā)展,但是肥料的種類和施用量不平衡,不僅導(dǎo)致肥料利用率低,而且增加了農(nóng)民的經(jīng)濟成本。馬鈴薯生長發(fā)育過程中除需氮、磷、鉀元素外,還需要鈣、硼、銅、鎂等中微量元素,尤其是對鈣元素的需要相當(dāng)于鉀的1/4[17]。因此,加強了新型肥料在馬鈴薯上應(yīng)用的效果研究。岳超等[12]研究表明,馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機肥對馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不明顯,但可以明顯提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益,產(chǎn)量增幅在7.88%~14.92%。李鳴鳳等[18]研究表明,配施有機水溶肥料后馬鈴薯產(chǎn)量增加7.07%~23.76%,產(chǎn)投比為6.54~16.06。本試驗選用的馬鈴薯專用肥,特別添加了螯合態(tài)鈣、螯合態(tài)鎂、螯合態(tài)銅以及活化腐植酸,能夠更好地發(fā)揮肥料增效、刺激作物生長、提高產(chǎn)量和效益等功能,為馬鈴薯的生長發(fā)育提供充足的養(yǎng)分。此外,通過肥料包膜,能夠更好地控制基礎(chǔ)肥的養(yǎng)分釋放、使得肥效更加持久,穩(wěn)定維持馬鈴薯在整個生育期的生長狀況。
本試驗以‘荷蘭15號’為供試品種,通過連續(xù)兩年的肥效試驗,發(fā)現(xiàn)與普通復(fù)合肥和不施肥處理相比,施用馬鈴薯專用肥,較不施肥處理顯著提高產(chǎn)量的同時,也顯著提高了經(jīng)濟效益,2017和2018年 分別 增 收17 576和17 386元/hm2??梢姡R鈴薯專用肥可以增加馬鈴薯株高、薯重,明顯提高結(jié)薯數(shù)量以及馬鈴薯的商品薯率,在秋季馬鈴薯保護地上增效顯著。發(fā)展馬鈴薯專用肥料是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的曙光,馬鈴薯專用肥在馬鈴薯作物上的增產(chǎn)增收效果顯著,值得廣泛推廣及應(yīng)用。