和習瓊，和曉堂，和平根，石 濤，李光達，王菊英

（麗江市農業(yè)科學研究所，云南 麗江 674100）

氮元素是植物體內蛋白質、生物堿等多種物質的重要組成成分，是植物生長發(fā)育必需的大量元素，是植物生產的主要限制因子。在作物生產過程中，氮對作物增產的貢獻在50%左右，氮肥作為氮元素的主要來源，是農業(yè)生產中使用量最大的肥料[1-3]。

隨著中國馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的推進，馬鈴薯的種植與生產在農作物中占比越來越大，其在保證中國糧食安全的同時，還帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展[4]。馬鈴薯產業(yè)是麗江市最具優(yōu)勢的高原特色產業(yè)之一，無論是種植面積還是產量產值均已超過小麥，成為繼玉米、水稻之后的第三大作物[5]。近年來，馬鈴薯種植者一味追求高產，缺乏肥料施用科學指導。氮肥長期不合理施用，導致馬鈴薯產量與品質下降[6]、土壤養(yǎng)分和土壤微生物群落失衡[7]，嚴重的還會造成農業(yè)生態(tài)安全問題[8]。近年來，許多學者對馬鈴薯施氮量與晚疫病發(fā)生的關系進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)，合理的氮肥施用可降低馬鈴薯晚疫病的發(fā)生、增加馬鈴薯產量；氮肥施用量過大時，晚疫病發(fā)病率較高，不利于結薯[9-11]。結合麗江市氮肥施用情況及晚疫病發(fā)生情況，彌補當?shù)貙Υ朔矫嫜芯康目杖?，為馬鈴薯生產合理施肥提供研究依據(jù)。本試驗通過對不同馬鈴薯品種施用不同水平氮肥，探索施氮量與晚疫病發(fā)生的規(guī)律、不同抗病品種最適氮肥施用量，為當?shù)伛R鈴薯施肥提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2017～2018 年試驗設在麗江市農業(yè)科學研究所太安科技示范場，位于麗江市玉龍縣太安鄉(xiāng)，N 26°47′29"，E 104°4′55"，海拔2 720 m；試驗地土質為壤土，通透性好，保水保肥性好，肥力均勻，經(jīng)華測公司測定土壤基本數(shù)據(jù)為全N 0.286%、全P 0.130%、全K 1.81 g∕kg、速效N 292 mg∕kg、速效P 75.90 mg∕kg、速效K 124 mg∕kg。

1.2 試驗設計

供試肥料為尿素（N 46.4%）、過磷酸鈣（P2O5≥16%）、硫酸鉀（K2O ≥52%）。田間采用隨機區(qū)組設計。選擇3 個晚疫病抗性不同的馬鈴薯品種，分別是： 抗病品種‘麗薯10 號’（P1）、中抗品種‘青薯9 號’（P2）和感病品種‘中甸紅’（P3）。氮施用量設5 個濃度梯度，分別是：15 kg∕667m2（T1）、20 kg∕667m2（T2）、25 kg∕667m2（T3）、30 kg∕667m2（T4）和35 kg∕667m2（T5），折合尿素（N 46.4%）用量分別為：32.33，43.10，53.88，64.66 和75.43 kg ∕667m2，平 均 分2 次 施加，第1 次作基肥，第2 次結合培土施加，3 次重復，裂區(qū)設計，不同品種為主區(qū)、不同施氮量為副 區(qū)。施 用1 500 kg∕667m2農 家 肥、30 kg∕667m2過 磷 酸 鈣（P2O5≥16%）、15 kg∕667m2硫 酸 鉀（K2O ≥52%）作基肥，于6 月結合中耕除草追施30 kg∕667m2過磷酸鈣（P2O5≥16%）、15 kg∕667m2硫酸鉀（K2O ≥52%）。小區(qū)面積15 m2，每個小區(qū)種植5壟，壟長4.7 m，壟距80 cm。

1.3 田間管理

2017 年3 月23 日采用馬鈴薯“平播后起壟”栽培技術種植，種植密度為3 550 粒∕667m2，2017年6月8日結合中耕除草，進行第2次追肥。

2018 年3 月20 日采用馬鈴薯“平播后起壟”栽培技術種植，種植密度為3 550 粒∕667m2，2018年6月8日結合中耕除草，進行第2次追肥。

1.4 病情調查

生育期內每10 d 對馬鈴薯晚疫病發(fā)生情況目測調查。收獲時記載商品薯（大中薯≥75 g）和非商品薯（小薯和畸形薯＜75 g）重量，并按當時田間收購價折算667 m2產值。

馬鈴薯晚疫病病情分級標準[12]。0 級：無病斑；1 級：病斑面積占整個葉面積5%以下；3級：病斑面積占整個葉面積6%～10%；5級：病斑面積占整個葉面積11%～20%；7 級：病斑面積占整個葉面積21%～50%；9 級：病斑面積占整個葉面積50%以上。

病情指數(shù)=∑（各級病葉數(shù)× 相對病級數(shù)值）∕（調查總葉數(shù)× 9）

防治效果（%）=（CK 病情指數(shù)－處理病情指數(shù)）∕CK病情指數(shù)× 100

產量調查：收獲時對各小區(qū)進行實收測產。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，利用方差分析軟件（stst 1.00）進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對馬鈴薯晚疫病發(fā)生的影響

不同品種馬鈴薯施用同水平氮肥，晚疫病發(fā)病率不同（表1），具體表現(xiàn)為‘麗薯10 號’晚疫病抗性最強、‘青薯9 號’次之、‘中甸紅’最差。相同馬鈴薯品種施用不同水平氮肥，晚疫病發(fā)病率也不相同，從2 年試驗結果可以看出，3 個品種在施用較低水平氮肥時，晚疫病發(fā)病率也較低，當施氮量大于25 kg∕667m2時，晚疫病發(fā)病率隨著施氮量的增加而增高。‘麗薯10號’在施用20 kg∕667m2氮肥時，晚疫病發(fā)病率最低；‘青薯9 號’在施用15 kg∕667m2氮肥時，晚疫病發(fā)病率最低；‘中甸紅’在施用15 和20 kg∕667m2氮肥時，晚疫病發(fā)病率最低。3個對晚疫病抗性不同品種在施用35 kg∕667m2氮肥時，晚疫病發(fā)病指數(shù)達最大值。

表1 不同施氮量馬鈴薯晚疫病病情指數(shù)Table 1 Disease index of potato late blight under different nitrogen application rates

2.2 不同施氮水平對馬鈴薯產量的影響

收挖每個小區(qū)（15 m2）馬鈴薯后進行測產，發(fā)現(xiàn)同一馬鈴薯品種施用不同水平氮肥，其產量不同（表2），在施用15～20 kg∕667m2氮肥時，對馬鈴薯增產具有促進作用，當?shù)适┯昧看笥?5 kg∕667m2時，隨著施用量增高，產量逐漸降低?！愂?0號’在施用20 kg∕667m2氮肥時，產量最高，2 年產量分別為1 671 和2 059 kg∕667m2，與施用30 和35 kg∕667m2（2018 年除外）氮肥的產量差異極顯著；‘青薯9 號’在施用15 kg∕667m2氮肥時，產量最高，2 年產量分別為1 256 和1 197 kg∕667m2，與施用30 和35 kg∕667m2氮肥的產量差異顯著；‘中甸紅’在施 用15 和20 kg∕667m2氮 肥 時，產 量 最 高，2 年最高產量分別為1 000 和666 kg∕667m2，與施用35 kg∕667m2（2018 年除外）氮肥的產量差異極顯著。不同品種在同一氮肥水平下，產量也有差異，‘麗薯10 號’2 年產量均顯著高于‘青薯9 號’和‘中甸紅’，‘青薯9 號’2 年產量與‘中甸紅’差異也大體表現(xiàn)出顯著。3 個品種產量差異顯著，一方面可能受到晚疫病的影響，另一方面也可能是品種遺傳特性所導致。

表2 不同施氮量馬鈴薯產量Table 2 Yield of potato under different nitrogen application rates

2.3 不同施氮水平對馬鈴薯商品薯率及效益的影響

同一品種馬鈴薯在低氮條件下，商品薯率較高，所產生的經(jīng)濟效益也越好，隨著氮水平增高，其商品薯率及經(jīng)濟效益逐漸降低，具體表現(xiàn)為2 年平均‘麗薯10 號’在施用20 kg∕667m2氮肥時，商品薯率及經(jīng)濟效益最高；‘青薯9 號’在施用15 和20 kg∕667m2氮肥時，商品薯率及經(jīng)濟效益最高；‘中甸紅’在施用15 和20 kg∕667m2氮肥時，商品薯率及經(jīng)濟效益最高（表3）。

表3 不同施氮量馬鈴薯商品薯率及經(jīng)濟效益Table 3 Marketable tuber percentage and economic benefit of potato under different nitrogen application rates

對試驗結果進行綜合分析，同一馬鈴薯品種隨著氮肥施用量的增加，晚疫病發(fā)病率逐漸增加、產量和經(jīng)濟效益逐漸降低。具體表現(xiàn)為隨著施氮量的增加，‘麗薯10 號’2017 年晚疫病病情指數(shù)由0.47 增加到0.67，產量從1 593 kg∕667m2減少到1 196 kg∕667m2，產值從1 935.32元∕667m2降低到1 401.18 元∕667m2，2018 年晚疫病病情指數(shù)由0.17 增 加 到0.22，產 量 從1 978 kg∕667m2減 少 到1 805 kg∕667m2，產 值 從2 790.14 元∕667m2降 低 到2 508.79 元∕667m2；‘青薯9 號’2017 年晚疫病病情指數(shù)由0.64 增加到0.82，產量從1 256 kg∕667m2減少 到749 kg∕667m2，產值從1 563.74 元∕667m2降低到852.04 元∕667m2，2018 年 晚 疫 病 病 情 指 數(shù) 由0.58 增 加 到0.73，產 量 從1 197 kg∕667m2減 少 到753 kg∕667m2，產 值 從1 629.64 元∕667m2降 低 到1 032.05元∕667m2；‘中甸紅’2017 年晚疫病病情指數(shù)由0.69 增加到0.92，產量從1 000 kg∕667m2減少到499 kg∕667m2，產值從1 058.05 元∕667m2降低到463.96元∕667m2，2018年晚疫病病情指數(shù)由0.80增加到0.88，產量從575 kg∕667m2減少到351 kg∕667m2，產值從730.93 元∕667m2降低到436.02 元∕667m2。不同品種馬鈴薯在同一施氮水平下，晚疫病發(fā)病率、產量不同。具體表現(xiàn)為‘麗薯10號’晚疫病抗性最強、產量最高，其次為‘青薯9號’，最差為‘中甸紅’。其中，‘麗薯10號’最佳氮肥施用量為20 kg∕667m2，‘青薯9號’最佳氮肥施用量為15 kg∕667m2，‘中甸紅’最佳氮肥施用量為15 kg∕667m2。

3 討 論

馬鈴薯對氮元素敏感，施用充足的氮肥是馬鈴薯高產的重要保證。前人研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯產量提高7.5 t∕hm2，需施用2.75 kg 氮素，在肥力較差的地塊施用，增產效果更為明顯[13,14]。但是過量施用氮肥會導致土壤酸化或鹽漬化，當?shù)适┯贸^一定量時，馬鈴薯產量甚至有降低的趨勢[15]；大量施用氮肥還會導致馬鈴薯晚疫病等真菌性病害的發(fā)生，從而導致馬鈴薯產量和品質降低[16]。近年來，部分學者對不同施氮水平的土壤微生物、土壤水解酶活性、植株酶活性和晚疫病發(fā)病情況進行了探究，對馬鈴薯氮肥施用提出科學性依據(jù)[9,10]。

本研究揭示了施氮量與馬鈴薯產量及晚疫病的關系，過量施用氮肥會導致馬鈴薯晚疫病發(fā)病率增加、產量和經(jīng)濟效益降低，研究結果可為今后馬鈴薯晚疫病防治提供新思路。但是，該研究尚有不足，未從土壤養(yǎng)分、土壤微生物群落等方面解釋施氮量與晚疫病發(fā)生的規(guī)律。故在以后的研究中，應從土壤微環(huán)境、植株酶活性等方面深入研究，全方位解釋過量施用氮肥導致馬鈴薯晚疫病發(fā)病率高、產量下降的原因，甚至還可以從分子生物學的角度進一步的剖析，找出關鍵調控基因，從而使施氮量與晚疫病發(fā)生之間關系更加清晰。