為了盲目提高馬鈴薯產(chǎn)量,不合理的施肥方式導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、有機質(zhì)含量下降,不僅影響土壤生態(tài)環(huán)境,還影響作物產(chǎn)量[1]。炭基有機肥是以生物質(zhì)為負(fù)載材料,含有一定比例的礦質(zhì)養(yǎng)分,施入土壤后能夠在土壤中緩慢釋放,其含有的生物質(zhì)還能夠增加土壤有機質(zhì)含量,提高土壤微環(huán)境的生物多樣性,有利于根系生長,從而促進(jìn)作物生長和提高產(chǎn)量[2]。因此,本試驗設(shè)置不同炭基肥用量研究馬鈴薯生長和產(chǎn)量的變化特征,為馬鈴薯高產(chǎn)栽培提供參考。
試驗用氮磷鉀肥為尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O512%)和氯化鉀(K2O 60%)。供試炭基有機肥含有機質(zhì)45.6%、氮4%、磷3%、鉀3%。
試驗于2021 年在白龍山街道高胥村進(jìn)行,試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,試驗品種為合作88號,以施化肥為對照(CK),設(shè)置4 個炭基肥用量,分別為3.5 t/ hm2(T1)、4 t/ hm2(T2)、4.5 t/hm2(T3)和5 t/hm2(T4)。對照施氮(N)150 kg/hm2,磷(P5O2)300 kg/hm2,鉀(K2O)200 kg/hm2,炭基肥處理施氮(N)100 kg/hm2,磷(P5O2)240 kg/hm2,鉀(K2O)140 kg/hm2,所有處理炭基有機肥、氮肥1/2 作為基肥和所有磷肥鉀肥一次施入,其它1/2 氮肥在塊莖形成期追施。種植密度為52 500 株/hm2,每處理設(shè)置3 次重復(fù),小區(qū)面積約48 m2,其它田間管理措施均相同。
1.3.1 馬鈴薯形態(tài)指標(biāo)的測定
在馬鈴薯盛花期,隨機每小區(qū)隨機選取10株,用刻度尺測定莖基部到植株頂部高度為株高,用游標(biāo)卡尺測莖基部垂直方向的兩個值,取平均值為莖粗,并調(diào)查植株主莖數(shù)。
1.3.2 產(chǎn)量的測定
在成熟收獲期適時收獲,田間實測小區(qū)大、中、小薯產(chǎn)量,進(jìn)行畝產(chǎn)量和平均單薯重的測定,并統(tǒng)計單株結(jié)薯數(shù),計算單株商品薯率。
測定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 版軟件進(jìn)行處理和分析,多重比較釆用Tukey 法。
由表1 可知,炭基有機肥能夠顯著促進(jìn)馬鈴薯生長,其中,株高隨炭基有機肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢,在T3 處理時達(dá)到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.48%、7.80%、8.75%和6.07%,T2和T3 處理間沒有顯著差異。莖粗表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK,處理間差異均顯著,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.14%、11.72%、15.17%和8.97%。主莖數(shù)變化趨勢和莖粗相似,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出2.17%、26.04%、42.68%和29.38%。
表1 炭基有機肥對馬鈴薯生長的影響
表1 炭基有機肥對馬鈴薯生長的影響
由表2 可知,炭基有機肥顯著影響馬鈴薯產(chǎn)量,其中單株結(jié)薯數(shù)各處理間沒有顯著差異,商品薯重隨炭基有機肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢,在T3 處理時達(dá)到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出3.73%、8.82%、12.87%和9.46%,處理間差異均顯著。商品薯率各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出4.68%、15.72%、20.98%和14.41%,T2 和T4 處理間沒有顯著差異。產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK,T1、T2、T3 和T4 分別比CK 高出5.97%、8.47%、18.89%和17.34%,處理間差異均顯著。
炭基肥具有生物炭的基本特性和功能[3],因此,施用炭基肥能夠有效改善土壤理化性質(zhì)。促進(jìn)根系對養(yǎng)分的吸收及地上部植株的生長,本研究表明,炭基有機肥能夠增加馬鈴薯株高、莖粗和主莖數(shù),主要是由于施用炭基肥使得肥料、土壤、作物協(xié)同配合,實現(xiàn)了高產(chǎn)型根系的構(gòu)建,保證地上部提供充足的養(yǎng)分,形成了高效的冠層群體,增加物質(zhì)轉(zhuǎn)運能力,在炭基有機肥施用量為4.5 t/hm2時,馬鈴薯長勢最好。
本研究表明,炭基有機肥對單株結(jié)薯數(shù)影響不顯著,主要是通過增加商品薯種和商品薯率來增加馬鈴薯產(chǎn)量,一方面,炭基有機肥改善土壤物理特性,有利于馬鈴薯塊莖的生長,另一方面,有機肥含有腐殖質(zhì)、氨基酸、微量元素等,能夠保證養(yǎng)分的充足供應(yīng),從而促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)運,增加馬鈴薯產(chǎn)量。綜合比較,在炭基有機肥施用量為4.5 t/ hm2時,馬鈴薯長勢最好,產(chǎn)量最高,因此,可在馬鈴薯生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。