桑衛(wèi)民，李絮花

（1.山東省土壤肥料工作站，山東濟(jì)南 250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院／土肥資源高效利用國家工程實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271018）

化肥的長期及大量施用，導(dǎo)致其利用率明顯降低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，已嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境。因此，如何實(shí)現(xiàn)由高投入低產(chǎn)出向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)高效環(huán)保的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變和對(duì)現(xiàn)有化肥的改性增效是實(shí)現(xiàn)化肥“減肥增效”的重要舉措。

腐植酸和海藻酸具有改良土壤結(jié)構(gòu)、提高肥效、刺激作物生長、提高作物抗逆性和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等［1-4］的良好性能，被作為肥料的增效劑而廣泛應(yīng)用，也使得腐植酸和海藻酸復(fù)混肥成為新型的增效復(fù)混肥料品種。

馬鈴薯是我國第五大糧食作物，也是糧菜飼兼用作物，種植面積和產(chǎn)量穩(wěn)步提高。馬鈴薯因其用途廣、耐旱、耐瘠薄、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、加工用途多、產(chǎn)業(yè)鏈條長、增產(chǎn)增收潛力大，而受到人們的高度重視；因其營養(yǎng)豐富，被譽(yù)為“地下蘋果”和“第二面包”。因此，馬鈴薯在增加食品營養(yǎng)源、豐富市場食品種類、保障國家糧食安全中的戰(zhàn)略地位日益突出。

已有的諸多增效劑及其增效復(fù)混肥料施用效果研究多集中糧食作物上［2，4-6］，尚少見在馬鈴薯上增效復(fù)混肥料應(yīng)用效果的報(bào)道。本試驗(yàn)采用田間試驗(yàn)研究增效復(fù)混肥料及其減量在馬鈴薯上的應(yīng)用效果，以期為其在馬鈴薯上的推廣應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)化肥減量施用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2018年2—6月在山東省泰安市岱岳區(qū)馬莊鎮(zhèn)大侯村進(jìn)行。供試馬鈴薯品種為延薯四號(hào)。常規(guī)氮磷鉀復(fù)混肥（16-9-20）和腐植酸增效復(fù)混肥（16-9-20）由山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司提供；海藻酸增效復(fù)混肥（13-10-22）由江西開門子肥業(yè)集團(tuán)有限公司提供；其它供試肥料：尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）和硫酸鉀（K2O 51%）。供試土壤基礎(chǔ)理化性狀為全氮含量 10.21 g／kg、堿解氮 81.58 mg／kg、有機(jī)質(zhì)12.04 g／kg、有效磷 16.31 mg／kg、有效鉀 146.67 mg／kg，pH值 7.09。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置8個(gè)處理，分別為：CK0（不施肥）；CK1（僅施用磷鉀肥）；CF（常規(guī)氮磷鉀復(fù)混肥）；HF（腐植酸增效復(fù)混肥）；AF（海藻酸增效復(fù)混肥）；CF減量 20%（常規(guī)氮磷鉀復(fù)混肥減施20%）；HF減量20%（腐植酸增效復(fù)混肥減施20%）；AF減量20%（海藻酸增效復(fù)混肥減施20%）。666.7m2全量肥料處理用量為：N 32 kg、P2O518 kg、K2O 40 kg。小區(qū)面積2.4 m×10 m＝24 m2。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。播種前將肥料作為基肥一次性均勻撒施。于2月21日起壟單行種植，壟距80 cm，株距30 cm。6月7日收獲。

1.3 樣品采集

收獲時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取代表性植株10株，將馬鈴薯地上部莖葉和地下部塊莖全部收獲。調(diào)查每株塊莖數(shù)、塊莖重，折算產(chǎn)量。馬鈴薯莖葉和薯塊樣在80℃下殺青、60℃烘箱烘干后測定相應(yīng)的干物重。將所有樣品磨細(xì)，混合均勻，備用。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

植株氮含量采用硫酸-雙氧水消煮，凱氏定氮法測定；馬鈴薯塊莖可溶性糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán) G-250染色法測定；淀粉含量采用蒽酮比色法測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

馬鈴薯氮素吸收量（kg／hm2）＝莖葉干物質(zhì)量×莖葉氮素含量＋塊莖干重×塊莖氮素含量；氮素向塊莖轉(zhuǎn)移量（kg／hm2）＝塊莖干重×塊莖氮素含量；轉(zhuǎn)移率（%）＝氮素向塊莖轉(zhuǎn)移量／馬鈴薯氮素吸收量×100；氮肥農(nóng)學(xué)效率（kg／kg）＝（施氮處理產(chǎn)量-CK1產(chǎn)量）／施氮量；氮肥利用率（%）＝（施氮處理吸氮量-CK1吸氮量）／施氮量×100；氮肥偏生產(chǎn)力（kg／kg）＝施氮處理產(chǎn)量／施氮量

運(yùn)用Microsoft Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，采用SPAS22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表1看出，施用復(fù)混肥料均能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，與不施氮肥CK1比較，不同復(fù)混肥料處理的馬鈴薯產(chǎn)量增加6.25%～23.23%。

施用增效復(fù)混肥及其減量20%處理對(duì)提高馬鈴薯產(chǎn)量有顯著影響。與CF（常規(guī)氮磷鉀復(fù)混肥）比較，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥HF和AF處理馬鈴薯產(chǎn)量分別增加11.13%和10.40%；常規(guī)復(fù)混肥減量20%處理馬鈴薯產(chǎn)量降低4.18%，而增效復(fù)混肥減量20%馬鈴薯產(chǎn)量有明顯提高，HF和AF減量20%分別增產(chǎn)10.72%和5.69%，且HF減量20%處理的馬鈴薯產(chǎn)量與常量腐植酸增效復(fù)混肥處理HF相當(dāng)，而AF減量20%處理的馬鈴薯產(chǎn)量顯著低于常量海藻酸增效復(fù)混肥處理AF。

表1 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2.2 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

施用增效復(fù)混肥能顯著提高馬鈴薯塊莖可溶性糖、蛋白質(zhì)和淀粉含量。由表2看出，與常規(guī)復(fù)混肥處理CF比較，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥（HF和AF）處理馬鈴薯塊莖可溶性糖、蛋白質(zhì)和淀粉含量分別平均提高18.61%、9.54%、14.23%；且HF減量20%處理的馬鈴薯各品質(zhì)指標(biāo)含量與常量HF處理相當(dāng)，AF減量20%處理的可溶性糖含量顯著高于常量AF處理，而淀粉含量顯著低于AF處理。

表2 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)的影響

2.3 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯氮素吸收的影響

施肥均能促進(jìn)馬鈴薯對(duì)氮素的吸收和向塊莖的轉(zhuǎn)移（表3）。與不施氮肥CK1比較，復(fù)混肥處理馬鈴薯氮素吸收量增加48.60～99.60 kg／hm2，向塊莖的轉(zhuǎn)移量增加5.10～50.25 kg／hm2；常規(guī)施肥量條件下，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥的氮素吸收量和向塊莖轉(zhuǎn)移量均顯著提高，但轉(zhuǎn)移率基本不變；減量施肥條件下增效復(fù)混肥料的氮素吸收量和轉(zhuǎn)移量顯著提高，氮素轉(zhuǎn)移率明顯高于常規(guī)復(fù)混肥處理，說明減量施肥只是減少了馬鈴薯營養(yǎng)器官氮素累積。

表3 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯氮素吸收利用的影響

2.4 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯氮肥利用效率的影響

由表4看出，相同施肥量條件下，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥處理的馬鈴薯氮肥農(nóng)學(xué)效率分別比常規(guī)復(fù)混肥處理高 13.92 kg／kg和 13.00 kg／kg，氮肥利用率分別提高6.53個(gè)百分點(diǎn)和10.62個(gè)百分點(diǎn)；腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥減量20%處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率分別比常規(guī)復(fù)混肥減量20%處理提高 23.30 kg／kg和 15.42 kg／kg，氮肥利用率分別提高10.23個(gè)百分點(diǎn)和11.37個(gè)百分點(diǎn)，表明增效復(fù)混肥能顯著提高肥效，并且馬鈴薯對(duì)海藻酸增效復(fù)混肥的氮肥利用效率要略高。在不考慮磷鉀施肥量情況下，與常規(guī)復(fù)混肥處理比較，常規(guī)復(fù)混肥減量20%氮肥農(nóng)學(xué)效率會(huì)有所降低，而增效復(fù)混肥減量20%氮肥農(nóng)學(xué)效率反而提高。增效復(fù)混肥減量處理氮肥利用率均高于常量施肥處理。

由表4還可看出，施肥量越低，氮肥的偏生產(chǎn)力越高，并且腐植酸增效復(fù)混肥的偏生產(chǎn)力顯著提高。與常規(guī)復(fù)混肥處理比較，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥處理氮肥的偏生產(chǎn)力提高4.95 kg／kg和4.63 kg／kg，且兩種增效復(fù)混肥的肥料偏生產(chǎn)力差異不顯著。與常規(guī)復(fù)混肥減量處理比較，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥減量處理的偏生產(chǎn)力顯著提高8.28 kg／kg和 5.48 kg／kg，且腐植酸增效復(fù)混肥的偏生產(chǎn)力顯著高于海藻酸增效復(fù)混肥。

表4 增效復(fù)混肥對(duì)馬鈴薯氮肥利用效率的影響

3 討論與結(jié)論

眾多研究表明，增效肥在夏玉米、小麥等作物上具有顯著的效果。袁亮等［4］研究表明，腐植酸增值尿素對(duì)提高小麥產(chǎn)量和氮肥利用率方面均有重要影響。王海標(biāo)等［5］研究指出，海藻酸復(fù)混肥能提高夏玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用能力。并且增效磷肥對(duì)玉米產(chǎn)量也有重要影響［6］。本研究結(jié)果表明，腐植酸和海藻酸增效復(fù)混肥均能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，改善薯塊品質(zhì)，促進(jìn)馬鈴薯對(duì)氮素的吸收利用，可使氮肥利用率、農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力顯著提高；增效復(fù)混肥減量20%馬鈴薯產(chǎn)量不降低，但常規(guī)復(fù)混肥減量20%產(chǎn)量顯著降低；增效復(fù)混肥減量20%馬鈴薯的氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率均顯著提高，而常規(guī)復(fù)混肥減量20%的肥料利用率與常規(guī)復(fù)混肥相當(dāng)，農(nóng)學(xué)效率顯著降低。本研究結(jié)果可為實(shí)現(xiàn)化肥的改性增效和化肥減量提供技術(shù)支撐。