李鐘平　成艷紅　孫永明　黃齊

摘要：通過田間小區(qū)試驗，研究不同控釋氮肥用量對馬鈴薯產(chǎn)量、葉綠素含量、氮素利用率的影響。結果表明，與傳統(tǒng)施肥處理相比，20%、40%、60%比例的緩釋肥用量均提高了馬鈴薯產(chǎn)量，其中20%比例緩釋肥處理產(chǎn)量最高；馬鈴薯氮肥偏生產(chǎn)力、生理利用率、農(nóng)學利用率、表觀利用率均表現(xiàn)出20%比例緩釋肥處理顯著高于其他施肥處理；在馬鈴薯成熟期，緩釋肥施用比例越大，馬鈴薯葉綠素含量越高；由緩釋氮肥比例與馬鈴薯產(chǎn)量的二次擬合曲線得出，稻草覆蓋條件下冬馬鈴薯緩釋氮肥的最佳比例為37.29%。

關鍵詞：稻草；覆蓋；冬馬鈴薯；緩釋肥；肥效；輕型栽培技術

中圖分類號： S14-33文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0075-03

通信作者：孫永明，男，江西新干人，主要從事土壤資源與環(huán)境研究。E-mail：sym19811122@163.com。馬鈴薯免耕稻草覆蓋栽培具有省工、省力、節(jié)本增效的優(yōu)點，增產(chǎn)增值優(yōu)勢比較明顯[1]，且節(jié)水保墑，防寒保溫，已被許多地區(qū)列入農(nóng)業(yè)結構調整、增加農(nóng)民收入的重要內(nèi)容，成為主要冬閑田利用模式[2-3]。馬鈴薯高產(chǎn)、喜肥，在不同生育時期的需肥量具有一定規(guī)律[4-5]。稻草覆蓋嚴重制約了冬種馬鈴薯的水肥管理，因此在生產(chǎn)上存在養(yǎng)分元素失衡、施肥量難以把握、前期脫肥、后期徒長等問題，影響馬鈴薯的單產(chǎn)水平。

控釋肥具有肥效長、養(yǎng)分利用率高、環(huán)境污染小、使用方便等特點，廣泛適用于各類土壤及農(nóng)作物。研究表明，控釋肥能促進作物對養(yǎng)分的吸收，提高作物品質和產(chǎn)量。控釋氮肥是在一次性施肥后，根據(jù)作物生長期對養(yǎng)分的需要適量地提供所需養(yǎng)分[6-7]，從而提高肥料利用率，降低肥料的環(huán)境污染。同時，施用控釋肥還可以改善土壤性狀，改善土壤保水、釋水性能，提高土壤養(yǎng)分有效性，為持續(xù)增產(chǎn)奠定基礎[8-9]。目前控釋肥在各種糧食作物、經(jīng)濟作物、園藝作物上的應用研究比較廣泛，但針對控釋肥在冬馬鈴薯免耕稻草覆蓋栽培上的肥效研究還較少。

本研究針對鄱陽湖區(qū)冬馬鈴薯免耕稻草栽培技術中肥料管理難、養(yǎng)分利用率低、種植效益低等特點，研究不同控釋肥用量對馬鈴薯產(chǎn)量、氮素利用率的影響，探討稻草覆蓋條件下提高馬鈴薯產(chǎn)量和氮素利用率的最佳控釋氮肥，旨在為全面提高馬鈴薯生產(chǎn)水平，開發(fā)和推廣低投入高產(chǎn)出的冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，以及鄱陽湖區(qū)推廣輕型栽培技術提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗在江西省進賢縣五里墾殖場進行。土壤為潛育性水稻土，土壤質地為黏壤土，肥力中等，排灌方便。

供試馬鈴薯品種為東農(nóng)303。

供試肥料：控釋尿素（含N量42%）、市售尿素（含N量 46%）、鈣鎂磷肥、KCl。

1.2試驗設計

試驗在大田進行，隨機區(qū)組排列，設7個處理（表1），每個處理3次重復。采取畦面種植方式，每畦為1.2 m×5 m（畦寬1.2 m，溝寬0.4 m），播4行，株距25 cm，畦邊各留 15 cm，3畦為1小區(qū)，小區(qū)面積24 m2。稻草覆蓋于晚稻，收獲后按試驗要求開溝起畦，把溝中泥土打碎均勻撒到畦面上，然后擺種、施肥、蓋草，稻草厚度8～10 cm。

施肥量為尿素450 kg/hm2、鈣鎂磷肥（含P2O5量 11%） 375 kg/hm2、KCl（含K2O量 60%）375 kg/hm2，將肥料均勻撒施于畦面上，結合開溝碎土將肥料壓入土內(nèi)。

表1試驗設計

處理24 m2小區(qū)施肥量（g）緩釋肥氮肥磷肥鉀肥CK（對照）00900900SF0（傳統(tǒng)施肥）01 080900900SF20（20%緩釋肥）237864900900SF40（40%緩釋肥）473648900900SF60（60%緩釋肥）709432900900SF80（80%緩釋肥）946216900900SF100（100%緩釋肥）11820900900

1.3測定項目及方法

隨機選取3個小區(qū)進行產(chǎn)量統(tǒng)計，各產(chǎn)量因子的測定采用計數(shù)法或稱重法。氮素利用效率指標的計算方法如下[10-12]：

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）=施氮區(qū)產(chǎn)量施氮量；（1）

氮肥農(nóng)學利用率（AEN）=施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量施氮量；（2）

氮肥生理利用率（PEN）=施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量施氮區(qū)氮積累量-空白區(qū)氮積累量；（3）

氮肥表觀利用率（REN）=施氮區(qū)氮積累量-空白區(qū)氮積累量施氮量×100%。（4）

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)使用Excel軟件、SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對馬鈴薯產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀的影響

由圖1-a、表2可見，與傳統(tǒng)施肥（SF0）處理相比，SF20、SF40、SF60處理馬鈴薯產(chǎn)量更高，其中SF20處理馬鈴薯產(chǎn)量最高，與SF0處理差異顯著，SF20、SF40、SF60處理馬鈴薯增產(chǎn)率分別為16.63%、9.59%、8.95%。隨著緩釋肥比例增大，馬鈴薯產(chǎn)量呈降低趨勢，緩釋肥用量80%（SF80）、100%（SF100）處理的馬鈴薯產(chǎn)量低于SF0處理，說明適量配施緩釋氮肥有助于提高稻草覆蓋條件下的冬馬鈴薯產(chǎn)量。SF80、SF100處理馬鈴薯產(chǎn)量下降的原因是馬鈴薯在不同生育時期需肥有一定規(guī)律，在馬鈴薯需肥高峰期的結薯期，由于控釋肥能使養(yǎng)分緩慢釋放，不能滿足此時植株生長的需要，從而導致馬鈴薯產(chǎn)量下降。

從圖1-b、表2可以得出，與SF0處理相比，緩釋肥處理馬鈴薯商品率雖有所降低，但是SF20處理馬鈴薯商品薯質量增加，說明施加適量緩釋肥可以提高馬鈴薯的商品性，而商品率的差異是由于產(chǎn)量差異導致的。

2.2不同施肥處理對馬鈴薯葉綠素含量的影響

由表3可見，所有處理下馬鈴薯葉綠素含量均表現(xiàn)出從開花期到結薯期升高，到成熟期顯著下降的趨勢。隨著肥料中緩釋肥比例的增大，各處理馬鈴薯葉綠素含量在開花期、結薯期無明顯變化規(guī)律，而在成熟期呈現(xiàn)遞增趨勢，這說明馬鈴薯生育后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長，這與馬鈴薯產(chǎn)量結果相一致。

2.3不同施肥處理對馬玲薯氮素利用率的影響

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）是指投入的單位肥料氮所能生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量。氮肥農(nóng)學利用率（AEN）是指單位施氮量所增加的作物籽粒產(chǎn)量，是評價氮肥增產(chǎn)效應較為準確的指標。氮肥生理利用率（PEN）是指作物地上部每吸收單位肥料中的氮所獲得籽粒產(chǎn)量的增加量，反映了植物體內(nèi)氮素的利用效率。氮肥表觀利用率（REN）是指單位投入的肥料氮所獲得的作物氮積累量的增加量，能很好地反映作物對化肥養(yǎng)分的吸收狀況[13-14]。

2.4稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥合理施用量的確定

以控釋氮肥比例為自變量（x），馬鈴薯產(chǎn)量為因變量（y），按一元二次方程y=a0+a1x+a2x2模式繪制馬鈴薯控釋氮肥效應曲線（圖2），同時對回歸方程進行顯著性檢驗，結果均達到顯著水平。這表明該效應方程可反映控釋氮肥與馬鈴薯產(chǎn)量的關系。根據(jù)該效應方程，當邊際產(chǎn)量dy/dx=0即x=a1/（-2a2）時施肥量為最高產(chǎn)量下的施肥量，該用量為施肥上限。若施肥量大于該值，則馬鈴薯產(chǎn)量反而降低。通過計算得出稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥的最高產(chǎn)量施肥量比例為37.92%。

試驗證實，不同緩釋氮肥用量對稻草覆蓋條件下冬馬鈴薯生長的影響有顯著差異，但要精確確定冬馬鈴薯稻草覆蓋模式下的最佳施肥方式還須進一步研究。

3結論與討論

已有研究表明，與等量養(yǎng)分的常規(guī)化肥處理相比，緩/控釋氮肥處理使作物產(chǎn)量增加5.1%～19.6%，使氮肥利用率提高3.5%～22.0%[15-16]。本研究在稻草覆蓋條件下，與傳統(tǒng)施肥（SF0）處理相比，20%（SF20）、40%（SF40）、60%（SF60）緩釋肥處理下馬鈴薯產(chǎn)量和氮肥表觀利用率增幅分別為8.95%～16.63%和5.0%～9.2%，其中SF20處理產(chǎn)量最高，與此前報道基本吻合。但是緩釋肥用量80%（SF80）、100%（SF100）處理下馬鈴薯產(chǎn)量卻低于SF0處理，這與馬鈴薯的養(yǎng)分需求特性有關，在馬鈴薯需肥高峰期的結薯期是營養(yǎng)生長和生殖生長最旺盛的時期，對養(yǎng)分需求量最大。由于普通肥料養(yǎng)分釋放較快，而控釋肥養(yǎng)分緩慢釋放，因此不能及時滿足植株生長需要，從而導致馬鈴薯產(chǎn)量下降，另外隨著緩釋肥比例增大，成熟期馬鈴薯葉綠素含量越高，說明馬鈴薯生長后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長[17]，這也是導致馬鈴薯產(chǎn)量降低的原因之一。由此可見，緩釋肥配施比例過高或過低都會影響作物生長及產(chǎn)量。由緩釋肥比例與馬鈴薯產(chǎn)量的二次擬合曲線得出，緩釋肥比例37.92%為最佳用量，此時馬鈴薯產(chǎn)量最高。本研究表明，通過配施一定量的緩釋肥料可有效減少氮素損失，在一定程度上提高作物產(chǎn)量，還可以提高馬鈴薯的商品性和氮素利用效率，并解決覆蓋作物后期追肥難的問題，實現(xiàn)增產(chǎn)增效，具有良好的應用前景。

參考文獻：

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朱銀，顏偉，楊欣，等. 電導法測定小麥種子活力[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（9）：78-80.

由表3可見，所有處理下馬鈴薯葉綠素含量均表現(xiàn)出從開花期到結薯期升高，到成熟期顯著下降的趨勢。隨著肥料中緩釋肥比例的增大，各處理馬鈴薯葉綠素含量在開花期、結薯期無明顯變化規(guī)律，而在成熟期呈現(xiàn)遞增趨勢，這說明馬鈴薯生育后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長，這與馬鈴薯產(chǎn)量結果相一致。

2.3不同施肥處理對馬玲薯氮素利用率的影響

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）是指投入的單位肥料氮所能生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量。氮肥農(nóng)學利用率（AEN）是指單位施氮量所增加的作物籽粒產(chǎn)量，是評價氮肥增產(chǎn)效應較為準確的指標。氮肥生理利用率（PEN）是指作物地上部每吸收單位肥料中的氮所獲得籽粒產(chǎn)量的增加量，反映了植物體內(nèi)氮素的利用效率。氮肥表觀利用率（REN）是指單位投入的肥料氮所獲得的作物氮積累量的增加量，能很好地反映作物對化肥養(yǎng)分的吸收狀況[13-14]。

2.4稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥合理施用量的確定

以控釋氮肥比例為自變量（x），馬鈴薯產(chǎn)量為因變量（y），按一元二次方程y=a0+a1x+a2x2模式繪制馬鈴薯控釋氮肥效應曲線（圖2），同時對回歸方程進行顯著性檢驗，結果均達到顯著水平。這表明該效應方程可反映控釋氮肥與馬鈴薯產(chǎn)量的關系。根據(jù)該效應方程，當邊際產(chǎn)量dy/dx=0即x=a1/（-2a2）時施肥量為最高產(chǎn)量下的施肥量，該用量為施肥上限。若施肥量大于該值，則馬鈴薯產(chǎn)量反而降低。通過計算得出稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥的最高產(chǎn)量施肥量比例為37.92%。

試驗證實，不同緩釋氮肥用量對稻草覆蓋條件下冬馬鈴薯生長的影響有顯著差異，但要精確確定冬馬鈴薯稻草覆蓋模式下的最佳施肥方式還須進一步研究。

3結論與討論

已有研究表明，與等量養(yǎng)分的常規(guī)化肥處理相比，緩/控釋氮肥處理使作物產(chǎn)量增加5.1%～19.6%，使氮肥利用率提高3.5%～22.0%[15-16]。本研究在稻草覆蓋條件下，與傳統(tǒng)施肥（SF0）處理相比，20%（SF20）、40%（SF40）、60%（SF60）緩釋肥處理下馬鈴薯產(chǎn)量和氮肥表觀利用率增幅分別為8.95%～16.63%和5.0%～9.2%，其中SF20處理產(chǎn)量最高，與此前報道基本吻合。但是緩釋肥用量80%（SF80）、100%（SF100）處理下馬鈴薯產(chǎn)量卻低于SF0處理，這與馬鈴薯的養(yǎng)分需求特性有關，在馬鈴薯需肥高峰期的結薯期是營養(yǎng)生長和生殖生長最旺盛的時期，對養(yǎng)分需求量最大。由于普通肥料養(yǎng)分釋放較快，而控釋肥養(yǎng)分緩慢釋放，因此不能及時滿足植株生長需要，從而導致馬鈴薯產(chǎn)量下降，另外隨著緩釋肥比例增大，成熟期馬鈴薯葉綠素含量越高，說明馬鈴薯生長后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長[17]，這也是導致馬鈴薯產(chǎn)量降低的原因之一。由此可見，緩釋肥配施比例過高或過低都會影響作物生長及產(chǎn)量。由緩釋肥比例與馬鈴薯產(chǎn)量的二次擬合曲線得出，緩釋肥比例37.92%為最佳用量，此時馬鈴薯產(chǎn)量最高。本研究表明，通過配施一定量的緩釋肥料可有效減少氮素損失，在一定程度上提高作物產(chǎn)量，還可以提高馬鈴薯的商品性和氮素利用效率，并解決覆蓋作物后期追肥難的問題，實現(xiàn)增產(chǎn)增效，具有良好的應用前景。

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[14]王旭，李貞宇，馬文奇，等. 中國主要生態(tài)區(qū)小麥施肥增產(chǎn)效應分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，2010，43（12）：2469-2476.

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[16]邵蕾，張民，王麗霞. 不同控釋肥類型及施肥方式對肥料利用率和氮素平衡的影響[J]. 水土保持學報，2006，20（6）：115-119.

[17]史國慧. 花生高產(chǎn)栽培管理技術要點分析[J]. 中國高新技術企業(yè)，2011，11（21）：100-101.

朱銀，顏偉，楊欣，等. 電導法測定小麥種子活力[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（9）：78-80.

由表3可見，所有處理下馬鈴薯葉綠素含量均表現(xiàn)出從開花期到結薯期升高，到成熟期顯著下降的趨勢。隨著肥料中緩釋肥比例的增大，各處理馬鈴薯葉綠素含量在開花期、結薯期無明顯變化規(guī)律，而在成熟期呈現(xiàn)遞增趨勢，這說明馬鈴薯生育后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長，這與馬鈴薯產(chǎn)量結果相一致。

2.3不同施肥處理對馬玲薯氮素利用率的影響

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）是指投入的單位肥料氮所能生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量。氮肥農(nóng)學利用率（AEN）是指單位施氮量所增加的作物籽粒產(chǎn)量，是評價氮肥增產(chǎn)效應較為準確的指標。氮肥生理利用率（PEN）是指作物地上部每吸收單位肥料中的氮所獲得籽粒產(chǎn)量的增加量，反映了植物體內(nèi)氮素的利用效率。氮肥表觀利用率（REN）是指單位投入的肥料氮所獲得的作物氮積累量的增加量，能很好地反映作物對化肥養(yǎng)分的吸收狀況[13-14]。

2.4稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥合理施用量的確定

以控釋氮肥比例為自變量（x），馬鈴薯產(chǎn)量為因變量（y），按一元二次方程y=a0+a1x+a2x2模式繪制馬鈴薯控釋氮肥效應曲線（圖2），同時對回歸方程進行顯著性檢驗，結果均達到顯著水平。這表明該效應方程可反映控釋氮肥與馬鈴薯產(chǎn)量的關系。根據(jù)該效應方程，當邊際產(chǎn)量dy/dx=0即x=a1/（-2a2）時施肥量為最高產(chǎn)量下的施肥量，該用量為施肥上限。若施肥量大于該值，則馬鈴薯產(chǎn)量反而降低。通過計算得出稻草覆蓋冬馬鈴薯控釋氮肥的最高產(chǎn)量施肥量比例為37.92%。

試驗證實，不同緩釋氮肥用量對稻草覆蓋條件下冬馬鈴薯生長的影響有顯著差異，但要精確確定冬馬鈴薯稻草覆蓋模式下的最佳施肥方式還須進一步研究。

3結論與討論

已有研究表明，與等量養(yǎng)分的常規(guī)化肥處理相比，緩/控釋氮肥處理使作物產(chǎn)量增加5.1%～19.6%，使氮肥利用率提高3.5%～22.0%[15-16]。本研究在稻草覆蓋條件下，與傳統(tǒng)施肥（SF0）處理相比，20%（SF20）、40%（SF40）、60%（SF60）緩釋肥處理下馬鈴薯產(chǎn)量和氮肥表觀利用率增幅分別為8.95%～16.63%和5.0%～9.2%，其中SF20處理產(chǎn)量最高，與此前報道基本吻合。但是緩釋肥用量80%（SF80）、100%（SF100）處理下馬鈴薯產(chǎn)量卻低于SF0處理，這與馬鈴薯的養(yǎng)分需求特性有關，在馬鈴薯需肥高峰期的結薯期是營養(yǎng)生長和生殖生長最旺盛的時期，對養(yǎng)分需求量最大。由于普通肥料養(yǎng)分釋放較快，而控釋肥養(yǎng)分緩慢釋放，因此不能及時滿足植株生長需要，從而導致馬鈴薯產(chǎn)量下降，另外隨著緩釋肥比例增大，成熟期馬鈴薯葉綠素含量越高，說明馬鈴薯生長后期氮肥的充足釋放延緩了其葉片衰老，使馬鈴薯貪青徒長[17]，這也是導致馬鈴薯產(chǎn)量降低的原因之一。由此可見，緩釋肥配施比例過高或過低都會影響作物生長及產(chǎn)量。由緩釋肥比例與馬鈴薯產(chǎn)量的二次擬合曲線得出，緩釋肥比例37.92%為最佳用量，此時馬鈴薯產(chǎn)量最高。本研究表明，通過配施一定量的緩釋肥料可有效減少氮素損失，在一定程度上提高作物產(chǎn)量，還可以提高馬鈴薯的商品性和氮素利用效率，并解決覆蓋作物后期追肥難的問題，實現(xiàn)增產(chǎn)增效，具有良好的應用前景。

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