張榮達(dá)， 馬紹智， 王道琴

(1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站， 貴州 畢節(jié) 551700； 2.畢節(jié)市種子管理站， 貴州 畢節(jié) 551700)

畢節(jié)市地處黔西北高原，是馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)之一，是中國西南片區(qū)最大的馬鈴薯原原種生產(chǎn)基地。作物連作后根際土壤中自毒物質(zhì)不斷積累，真菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，璉格孢霉、鐮刀菌等有害真菌富集[1]。而馬鈴薯是一種十分敏感的作物，對連作的反應(yīng)比較大，并且隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的程度提高，連作障礙產(chǎn)生的問題急需解決[2]。畢節(jié)市馬鈴薯連作現(xiàn)象普遍，嚴(yán)重影響馬鈴薯品質(zhì)，降低了商業(yè)價(jià)值，已成為影響馬鈴薯生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要因素。國內(nèi)外已有大量試驗(yàn)證明輪作對馬鈴薯生產(chǎn)有巨大生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[3]。實(shí)行輪作是解決連作障害的最佳方式，畢節(jié)政府及有關(guān)部門已經(jīng)引導(dǎo)農(nóng)民輪作，合作社利用耕地輪作休耕試點(diǎn)資金與農(nóng)戶簽訂休耕租地協(xié)議，由合作社組織實(shí)施，種植的牧草、綠肥等歸合作社發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)。但只允許連坐的條件下，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯持續(xù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，需要通過科學(xué)合理的施肥技術(shù)。因此，采用最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)法，研究不同氮磷鉀施用量對馬鈴薯產(chǎn)量的影響，以期探明連作馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的最佳配方，為馬鈴薯生產(chǎn)施肥提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在威寧縣五里崗街道辦事處中塘村中塘組李興杰農(nóng)戶的責(zé)任地中進(jìn)行。試驗(yàn)地地塊平整，土質(zhì)灰泡土，肥力均勻，質(zhì)地疏松，排灌及交通方便，海拔2 200 m，試驗(yàn)時(shí)該土地已連續(xù)兩年種植馬鈴薯，肥力中等。

1.2試驗(yàn)材料

馬鈴薯品種為威寧縣南方馬鈴薯專業(yè)合作社提供的威芋5號一級種薯。肥料：氮肥為含純N46%的尿素，磷肥是含 P2O5為18%的普通過磷酸鈣，鉀肥是含 K2O為50%的硫酸鉀，均為商品肥料。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)(表1)，根據(jù)設(shè)計(jì)方法的要求，在田間實(shí)施10個(gè)處理組合，其各處理組合的編碼值及其小區(qū)實(shí)際用量見表2。田間實(shí)施時(shí)，按隨機(jī)區(qū)組排列，2次重復(fù)，每小區(qū)30 m2，長6 m，寬5 m，小區(qū)間不留走道，重復(fù)間留走道80 cm，每小區(qū)施用有機(jī)肥200 kg，同時(shí)磷肥、鉀肥和50%的氮肥混合后作底肥施用，施肥位置為兩窩馬鈴薯的中間，50%的氮肥作苗期追肥。田間管理與大田生產(chǎn)基本一致，馬鈴薯成熟后按小區(qū)分別收獲計(jì)產(chǎn)。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010數(shù)據(jù)分析工具和WPS 15.01對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化分析。

表1試驗(yàn)因素與水平 kg/667m2

表2各處理組合的編碼值及其小區(qū)實(shí)際用量

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量

由表3可見，處理8的產(chǎn)量最高，達(dá)44.60 t/hm2；處理1最低，僅28.35 t/hm2。經(jīng)方差分析，試驗(yàn)處理間差異達(dá)極顯著水平，重復(fù)間差異不顯著。表明，各肥料處理組合對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平，可用于建立試驗(yàn)因子與產(chǎn)量間的關(guān)系數(shù)學(xué)模型。

表3不同配方施肥馬鈴薯的產(chǎn)量

2.2試驗(yàn)因子與產(chǎn)量間關(guān)系模型

利用表3數(shù)據(jù)經(jīng)最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)建立氮磷鉀三因素與產(chǎn)量間的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型為y=42.046+1.488N+2.941P+3.025K-1.317NP-1.426NK-3.822K2，其中R2=0.855 8，F(xiàn)=12.86**。從公式看，在連作土壤上，馬鈴薯產(chǎn)量隨著氮、磷施用量的增加而上升(YN=42.046+1.488N，YP=42.046+2.941P)；而馬鈴薯產(chǎn)量隨鉀肥施用量的增加呈典型的拋物線關(guān)系(YK=42.046+3.025K-3.822K2)。表明，在馬鈴薯配方施肥中，在氮磷鉀配合施用的前提下，必須高度重視鉀肥的科學(xué)合理施用，使之有利于提高馬鈴薯的產(chǎn)量水平。

另外，從氮磷(NP)、氮鉀(NK)2項(xiàng)的系數(shù)為負(fù)，則表明氮肥不足時(shí)，適當(dāng)增施磷鉀肥，磷鉀不足時(shí)，適當(dāng)增施氮肥，有利于提高馬鈴薯產(chǎn)量。

2.3優(yōu)化模型與高產(chǎn)配方肥料

經(jīng)分析，氮磷鉀三因素與產(chǎn)量間的數(shù)學(xué)模型，對產(chǎn)量的決定比重高，達(dá)85.58%，因此可用模型進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以優(yōu)化提出高產(chǎn)配方方案。

經(jīng)WPS 15.01的模擬分析程序進(jìn)行模擬試驗(yàn)得出，在125次試驗(yàn)中，產(chǎn)量≥45 t/hm2的試驗(yàn)有8次，占6.4%；產(chǎn)量在40～45 t/hm2的試驗(yàn)有63次，占50.4%；產(chǎn)量在30～40 t/hm2的試驗(yàn)有53次，占42.4%。由表4可見，隨著產(chǎn)量水平的上升，施肥量也要求提高，這和生產(chǎn)實(shí)際吻合。因此，3套方案可以根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)的需要而選用。在當(dāng)前建議在增施有機(jī)肥的前提下，選用第一二套方案用于指導(dǎo)生產(chǎn)為佳。

表4馬鈴薯配方施肥方案

3小結(jié)

試驗(yàn)中，建立了土壤連作條件下，氮磷鉀三因素與產(chǎn)量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為y=42.046+1.488N+2.941P+3.025K-1.317NP-1.426NK-3.822K2，其中R2=0.855 8，F(xiàn)=12.86**。在逐步提高有機(jī)肥施用水平的前提下，化肥應(yīng)注意氮磷鉀配合施用，合理增施鉀肥，或大力推廣硫酸鉀型高鉀復(fù)合肥，以保持投入和產(chǎn)出的相對平衡。

通過優(yōu)化分析，提出連作條件下，不同產(chǎn)量水平需求的三套配方施肥方案，產(chǎn)量≥45 t/hm2施入氮磷鉀分別為159.825～468.525 kg/hm2、450 kg/hm2、413.25～468.375 kg/hm2；產(chǎn)量在40～45 t/hm2的施入氮磷鉀分別為300.225～378.525 kg/hm2、232.2～300.15 kg/hm2、406.725～468.375 kg/hm2；產(chǎn)量在30～40 t/hm2的施入氮磷鉀分別為214.05～296.85 kg/hm2、105.3～187.425 kg/hm2、244.275～336.075 kg/hm2。各地可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的需要選擇示范推廣。