楊妍 徐寧生 潘哲超 李燕山 楊瓊芬 張磊

（1云南省農業(yè)科學院經濟作物研究所，650205，云南昆明；2農業(yè)農村部云貴高原馬鈴薯與油菜科學觀測實驗站，650205，云南昆明）

云南屬于低緯度、高海拔地區(qū)，光照資源豐富，是中國馬鈴薯優(yōu)勢特色產區(qū)。馬鈴薯生產根據生產季節(jié)分為小春作、大春作、秋作和冬作。云南大春作馬鈴薯種植區(qū)域為中、高海拔地區(qū)，一般3-4月播種，7-9月收獲，生產面積較大[1]。該區(qū)域夏季雨水充沛，降雨量較大，馬鈴薯植株地上部分（源）生長旺盛，株高甚至高達2m，養(yǎng)分無效消耗較大，塊莖（庫）產量和經濟效益較低。因此，協(xié)調馬鈴薯的源庫平衡是生產上一直探索的問題。合理施用氮肥和植物生長調節(jié)劑是提高產量和經濟效益的重要措施。

氮是作物生長發(fā)育必需的礦質營養(yǎng)元素，對作物產量的提高具有重要作用，氮素對作物產量的貢獻率達40%～50%[2]，氮肥是提高馬鈴薯產量和品質的關鍵。氮肥過高或過低均會導致產量下降，且施用氮肥過量情況下，會加重地下水硝酸鹽污染的風險，導致環(huán)境退化[3]。合理施用氮肥可調控馬鈴薯生育進程、形態(tài)特征及產量品質，同時也是提高肥料利用率的關鍵措施。另外，合理施用植物生長調劑是馬鈴薯生產上常用的“控旺”措施。多效唑是一種高效低毒的植物生長調節(jié)劑，對植物生長具有明顯的延緩調控作用，廣泛應用在甘薯、小麥等作物上，具有抑制植株生長、促進分蘗、提高作物產量等特點[4-6]。多效唑在馬鈴薯上提高產量和改善品質的應用越來越廣泛[7-8]。盡管氮肥和多效唑是生產上常用的調節(jié)馬鈴薯源庫分配的手段，但關于氮肥和多效唑協(xié)同作用對于馬鈴薯產量和經濟效益調控效應的研究較少。

本研究以云薯105為研究對象，通過研究不同多效唑濃度和氮素水平條件對馬鈴薯產量的影響，篩選最適合云薯105生產的氮素水平和多效唑濃度，并探討氮肥和多效唑對馬鈴薯產量和經濟效益的影響，為合理運籌氮肥和化學調控技術措施以實現馬鈴薯高產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于云南省會澤縣待補鎮(zhèn)野馬村云南省農業(yè)科學院馬鈴薯研發(fā)中心種薯繁育基地進行，海拔2670m，年均氣溫8.2℃，無霜期105d，2019和2020年生長季降水量分別為926.8和1043.4mm。

1.2 試驗設計

馬鈴薯品種為云薯105。試驗采用裂區(qū)設計，多效唑為主區(qū)，設3個濃度，分別為0‰（P0）、1‰（P1）和2‰（P2）；氮肥為副區(qū)，設5個不同氮素水平，分別為 0（N0）、105（N1）、210（N2）、315（N3）和420kg/hm2（N4），各小區(qū)溶液用量均為750L/hm2。試驗播種方式為單壟單行，行距為0.7m，株距為0.35m，小區(qū)面積為16.8m2（2.8m×6.0m），每個處理重復3次，共45個小區(qū)。

2019年播種時間為3月13日，噴施多效唑時間為7月16日，收獲時間為9月20日。2020年播種時間為3月24日，噴施多效唑時間為7月7日，收獲時間為10月12日。各處理施純磷（P2O5）192kg/hm2，純鉀（K2O）477kg/hm2，所有處理肥料均作底肥一次性施入，馬鈴薯病害防治和雜草管理參照當地馬鈴薯種植模式。

1.3 測定項目與方法

馬鈴薯收獲時，每個小區(qū)選3行進行測產。按照商品薯分級標準（單薯重＞150g為大薯，75≤單薯重≤150g為中薯，單薯重＜75g為小薯），計算各級薯數量及薯重。產量按3次重復小區(qū)鮮薯產量的均值進行折算。

1.4 數據處理

生產效益=總收益–生產成本。采用SPSS 22.0進行方差分析及多重比較。

2 結果與分析

2.1 聯(lián)合方差分析

對2年的試驗結果聯(lián)合方差分析（表1）表明，年度、多效唑及氮肥對馬鈴薯產量具有極顯著影響（P＜0.01），年度對馬鈴薯產量的影響最大，氮肥次之，多效唑對產量的影響最小。除此之外，氮肥對馬鈴薯的大薯率、中薯率、小薯率和結薯個數都有極顯著影響；多效唑對馬鈴薯大薯率有顯著影響，而對中薯率、小薯率和結薯個數影響不顯著。除年度與氮肥的互作效應對馬鈴薯產量有極顯著影響以及對中薯率有顯著影響外，年度與多效唑的互作效應、多效唑與氮肥的互作效應以及年度、多效唑與氮肥的互作效應對馬鈴薯產量、大薯率、中薯率、小薯率和結薯個數的影響不顯著。

表1 馬鈴薯主要性狀的聯(lián)合方差分析F值Table 1 F value of joint variance analysis on main traits of potato

2.2 多效唑和氮肥對馬鈴薯產量及其構成因素的影響

2.2.1 多效唑對馬鈴薯產量及其構成因素的影響 方差分析（表1）表明，產量在年度和多效唑濃度上均存在極顯著差異，但年度和多效唑的互作效應不顯著。從產量及其構成因素（表2）可見，2019和2020年不同多效唑濃度處理下馬鈴薯產量趨勢相同，表現為P2＞P1＞P0。馬鈴薯平均產量P1和P2處理分別比P0處理增加7.01%和9.69%，均達顯著差異水平，但P1和P2處理之間無顯著差異。表明多效唑對馬鈴薯產量具有顯著影響，隨著多效唑的濃度增加，馬鈴薯的產量也隨之增加。從產量構成因素來看，P1和P2處理下2年大薯率均值分別比P0處理顯著增加3.62%和3.19%；中薯率P1和P2處理均值分別比P0處理降低6.30%和4.56%，且P1處理顯著降低中薯率；噴施多效唑處理能降低小薯率，但均未到顯著差異水平。從馬鈴薯單株結薯個數來看，噴施多效唑處理均可增加馬鈴薯單株結薯個數，且2019年P2處理可顯著提高馬鈴薯單株結薯個數。說明多效唑通過增加馬鈴薯大薯率、中薯率和結薯個數，進而提高馬鈴薯產量。

表2 2019-2020年多效唑對馬鈴薯產量及其構成因素的影響Table 2 Effects of paclobutrazol on potato yield and its components in 2019-2020

2.2.2 氮肥對產量及其構成因素的影響 方差分析（表1）表明，產量在年度和氮肥濃度上均存在極顯著差異，且年度和氮肥的互作效應達到極顯著水平。由表3可知，2020年不同處理的馬鈴薯產量均高于2019年。2019年，N1、N2、N3和N4處理產量分別比N0處理增加21.10%、34.00%、33.23%和19.06%；2020年，N1、N2、N3和N4處理產量分別比N0處理增加39.86%、67.22%、69.60%和50.94%，增幅均達顯著差異水平，2020年產量增幅顯著大于2019年，這可能與降水量有關。隨著氮肥濃度的增加，產量呈先上升后下降的趨勢。2年產量均值表明，N1、N2、N3和N4處理產量分別比N0處理增加30.84%、51.27%、52.14%和35.62%，均達顯著差異水平，且N2和N3處理顯著高于其他氮肥處理。從產量構成因素來看，隨著氮肥濃度的增加，大薯率呈先上升后下降的趨勢，N1、N2、N3和N4處理下大薯率分別比N0處理增加3.50%、13.69%、13.48%和9.75%，均達顯著差異水平，且N2和N3處理大薯率較其他處理增幅達顯著差異水平；N1、N2、N3和N4處理下中薯率分別比N0處理降低5.68%、23.64%、20.40%和13.06%，其中N2和N3處理與其他處理達顯著差異水平；N2、N3和N4處理顯著降低馬鈴薯小薯率。增施氮肥均可增加馬鈴薯單株結薯個數，且N1、N2和N3處理增幅達顯著水平。說明N2和N3處理增加馬鈴薯大薯率和單株結薯個數，降低中薯率和小薯率，優(yōu)化馬鈴薯產量結構，有利于提高馬鈴薯塊莖的商品性。

表3 2019-2020年氮肥對馬鈴薯產量及其構成因素的影響Table 3 Effects of nitrogen fertilizer on potato yield and its components in 2019-2020

2.3 不同處理的生產成本

不同處理馬鈴薯的生產成本包括尿素、多效唑、人工管理、其他肥料、種子、農藥和材料費等。由表4可知，隨著尿素濃度的增加，每個處理間成本增加570.65元/hm2。多效唑的施用人工費提高了300.00元/hm2，隨著多效唑濃度的增加，每個處理間成本增加了50.00元/hm2。各處理其他成本包括機械化和土地租金，平均為9000元/hm2。P0N0處理的生產成本最低，為28 596.29元/hm2，P2N4處理生產成本增加了氮肥、多效唑的費用和人工費，成本最高，較P0N0處理的成本增加2682.61元/hm2。

表4 不同處理間2年平均生產成本Table 4 Two years average production cost of different treatments 元/hm2 yuan/hm2

2.4 不同處理的總收益和經濟效益

2.4.1 不同處理的總收益 從2年總收益（表5）來看，由于2020年總體產量和效益高于2019年。噴施多效唑處理均可增加總收益，2019年P1和P2處理總收益較P0處理分別增加2490.19和4753.16元/hm2，2020年分別增加5874.73和6537.51元/hm2，隨著噴施多效唑濃度的增加，總收益逐漸增加，P2處理總收益達最大。隨著氮肥施用量的增加，總收益呈先上升后下降的趨勢，2019年，N1、N2、N3和N4處理總收益分別比N0處理增加 8158.13、14 525.80、14 131.36 和 8432.76 元/hm2，N2處理增幅最大；2020年分別增加16 287.62、29 694.10、31 064.35和22 495.59元/hm2，N3處理增幅最大，這與產量變化趨勢相同。2019和2020年，P2N2處理總收益分別為58 382.48和75 948.78元，均為2年處理中最大值。

表5 不同處理的總收益Table 5 Total incomes of different treatments 元/hm2yuan/hm2

2.4.2 不同處理的生產效益 由表6可知，不同處理生產效益的變化趨勢與不同處理總收益的變化趨勢大致一致，2020年的生產效益總體高于2019年，而隨著多效唑濃度的增加，2年平均生產效益在P2處理水平達到最高值，為24 056.19元/hm2。不同氮肥處理下，2年平均生產效益在N2處理下為29 467.76元/hm2。2019-2020年，各處理中P2N2處理的生產效益均最高，分別為28 244.89和45 811.19 元/hm2。

表6 不同處理的生產效益Table 6 Production benefits of different treatments 元/hm2 yuan/hm2

3 討論

3.1 多效唑和氮肥對馬鈴薯產量及其構成因素的影響

與其他常量營養(yǎng)元素相比，氮對馬鈴薯植物生長和最終產量的影響最大[9]。適量氮肥的施用可促進馬鈴薯植株地上部分的生長，提高產量和經濟效益[10-11]。但過量的氮肥會導致植株過度生長，塊莖產量和干物質含量降低[12-13]。張煒等[14]研究表明，馬鈴薯最佳施氮量為261.7kg/hm2，施氮量為180～360kg/hm2時可顯著促進地上部生長，提高商品薯率；黃繼川等[10]研究表明，240kg/hm2的施氮量時馬鈴薯產量最高，而且薯塊大小分級以大薯塊比例最高；李燕山等[15]研究表明，隨氮肥用量的增加，馬鈴薯塊莖產量呈先增加后降低的趨勢，施氮量為341.7kg/hm2時產量最高。本研究表明，綜合2年試驗結果，增加氮肥施用量可顯著提高馬鈴薯產量，施氮量達到210～315kg/hm2時，馬鈴薯產量最高，且顯著提高大薯率和單株結薯個數，當施氮量為420kg/hm2時，馬鈴薯產量和大薯率顯著降低，施用氮肥過量會導致馬鈴薯莖葉徒長，導致馬鈴薯產量降低，這與前人[14-15]的研究結果一致。馬鈴薯是地下結薯作物，若地上部分植株過高，會影響結薯，從而導致產量下降。前人[16]研究表明，噴施多效唑可有效緩解地上部分生長過旺的現象，促進光合作用產生的碳水化合物有效向地下轉移，促進薯塊膨大，提高馬鈴薯產量。本試驗結果表明，噴施多效唑可顯著提高馬鈴薯產量，噴施2‰多效唑處理馬鈴薯產量增幅最大，且可顯著提高2年平均大薯率；方差分析表明，產量在施氮量和多效唑施用量上均存在極顯著差異，但施氮量和多效唑施用量的互作效應不顯著，說明施氮量和多效唑施用量是影響馬鈴薯塊莖產量的獨立因子。

3.2 不同多效唑和氮肥處理的經濟效益

產量要素中，大、中薯產量越多，效益越高[17]。本試驗結果表明，在氮肥濃度為210kg/hm2時，馬鈴薯產量較高，且大薯率較對照顯著提高，小薯率顯著下降，提高了馬鈴薯塊莖的商品性，有利于增加馬鈴薯的經濟效益。但在施肥時要記住的一個重要概念是最大的作物產量并不總能帶來最大的經濟回報[18]。由于各處理所施用的氮肥和多效唑的量不同，且多效唑的施用導致用工成本增加，2年中各處理的生產成本不同。此外，隨著施氮量的增加，馬鈴薯產量呈先上升后下降的趨勢，但施氮量的增加會增加購買尿素的費用，增加生產成本，所以氮肥濃度越高，成本越高，但產量下降。本研究表明，P2N2處理下馬鈴薯生產成本較對照增加了5.4%，達1541.30元/hm2，但P2N2處理下2年的平均總收益較對照增加85.8%，達31 008.02元/hm2，2年的生產效益也是P2N2處理最高。

4 結論

不同多效唑和氮肥處理對云薯105的產量和經濟效益影響顯著。從產量方面，根據2年試驗結果，當噴施2‰多效唑和氮肥施用量在210～315kg/hm2時，馬鈴薯產量達最大值。而經濟效益方面，雖然增施氮肥和噴施多效唑較對照增加了人工費用和材料費，達1541.30元/hm2，但因為增加產量和大薯率，從而增加總收益。綜合2年試驗結果，當多效唑濃度為2‰、氮素水平為210kg/hm2時，云薯105的生產效益最高。