□文/趙姍姍 戶衛(wèi)焉 劉辰琛 劉樹杰 魏巍 李純娜
馬鈴薯作為第四大主糧,糧菜兼用,在糧食安全生產(chǎn)中有著十分重要的地位。馬鈴薯塊莖的營養(yǎng)成分豐富且齊全,含有多種維生素、無機(jī)鹽和蛋白質(zhì),尤其是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與人體的基本一致,其吸收利用率非常高。馬鈴薯適應(yīng)環(huán)境的能力較強(qiáng),產(chǎn)量較高且節(jié)水節(jié)肥,在河北地區(qū)種植面積較大。
近年來,在馬鈴薯生產(chǎn)過程中存在過量使用化肥、肥料搭配不合理等問題,造成土壤板結(jié)、肥料利用率低、作物品質(zhì)下降、環(huán)境污染。為驗(yàn)證石家莊地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量的最主要的影響因素,確定石家莊地區(qū)馬鈴薯優(yōu)化施肥方案,在河北正定縣開展馬鈴薯化肥減量使用田間試驗(yàn),旨在通過有機(jī)肥和化肥處理對(duì)馬鈴薯的試驗(yàn),研究農(nóng)民習(xí)慣施肥和優(yōu)化施肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及肥料利用效率的影響,以期為石家莊地區(qū)馬鈴薯種植業(yè)提供綠色可持續(xù)施肥方案,最終為實(shí)現(xiàn)馬鈴薯增產(chǎn)、增收、增效提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2022 年3 月6 日~6 月8 日在河北省正定縣南樓鄉(xiāng)廂同村金禾源專業(yè)種植合作社進(jìn)行。土壤類型:石灰性褐土;土壤質(zhì)地:砂壤土;前茬作物:玉米;常年種植模式為小麥、玉米輪作。土壤養(yǎng)分狀況見表1:
表1 土壤養(yǎng)分狀況
供試作物:馬鈴薯;品種:荷蘭15。
該田間試驗(yàn)設(shè)3 個(gè)處理,每個(gè)處理3 次重復(fù),小區(qū)面積60平方米,隨機(jī)區(qū)組排列。各處理具體施肥如下:
處理1:農(nóng)民習(xí)慣施肥:不施有機(jī)肥,采用一底三追方式。底肥選用硫酸鉀復(fù)合肥(13-10-20)80 千克/畝。追肥選用高鉀沖施肥(12-6-44+TE)5千克/畝、黃腐酸鉀0.5 千克/畝,在出齊苗、現(xiàn)蕾期、薯塊膨大期三個(gè)時(shí)期各追施一次,共3 次;尿素硝銨溶液(含N30%)7千克/畝,分別在出齊苗和現(xiàn)蕾期各追施一次,共2次。
處理2:優(yōu)化施肥處理:底施充分腐熟有機(jī)肥4 方(總氮含量0.94%),硫酸鉀復(fù)合肥(13-10-20)65千克/畝,硅鈣鎂肥15千克/畝,礦源黃腐酸鉀1.5千克/畝,硫酸鋅1.5 千克/畝;現(xiàn)蕾期追施硫酸鉀3 千克/畝,尿素硝酸溶液(含N 30%)8千克/畝。
處理3:優(yōu)化施肥+噴施磷酸二氫鉀:在優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施葉面肥磷酸二氫鉀?,F(xiàn)蕾后噴施100 克/畝,間隔7天噴一次,共噴施4次。
馬鈴薯于2022 年3 月5 日整地,均勻撒施底肥后耕翻。處理1 底施硫酸鉀復(fù)合肥(13-10-20)80 千克/畝;處理2 和處理3 底施充分腐熟有機(jī)肥4~5 方,硫酸鉀復(fù)合肥(13-10-20)65 千克/畝,硅鈣鎂肥15 千克/畝,礦源黃腐酸鉀1.5 千克/畝,硫酸鋅1.5 千克/畝。所有底肥均勻撒施后旋耕整地;追肥采用水肥一體化,結(jié)合灌溉追肥。
用Excel2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用SPSS19.0 軟件進(jìn)行方差分析。各指標(biāo)計(jì)算公式如下:
氮收獲指數(shù)(%)=(塊莖吸氮量/作物吸氮量)×100
氮素吸收效率(千克/千克N)=作物吸氮量/施氮量
氮肥偏生產(chǎn)力(千克/千克)=施氮區(qū)作物產(chǎn)量/施氮量
與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比,優(yōu)化施肥處理和優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀處理能顯著提高馬鈴薯總產(chǎn)量,提高幅度分別為10%、15%,優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀與優(yōu)化施肥相比馬鈴薯總產(chǎn)增加4.5%(表2)。
表2 不同施肥處理對(duì)馬鈴薯總產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量及大薯產(chǎn)量的影響(千克/畝)
商品薯產(chǎn)量,優(yōu)化施肥處理和優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀處理與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比,分別提高13.9%、16.5%。優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀與優(yōu)化施肥相比馬鈴薯商品薯產(chǎn)量增加2.3%。
大薯產(chǎn)量,增施有機(jī)肥的優(yōu)化施肥處理和優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀處理與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比,分別提高10.6%、17.8%。優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀與優(yōu)化施肥相比馬鈴薯大薯產(chǎn)量增加6.6%。
以上結(jié)果顯示,增施有機(jī)肥的優(yōu)化施肥與農(nóng)民習(xí)慣相比能顯著提高馬鈴薯總產(chǎn)、商品薯產(chǎn)量和大薯產(chǎn)量,噴施磷酸二氫鉀能夠提高大薯產(chǎn)量,說明增施鉀肥可使大中型馬鈴薯塊率大大增加。
由表3 可知,不同施肥處理氮收獲指數(shù)無明顯差異(P>0.05),而氮素吸收效率、氮肥偏生產(chǎn)力均存在顯著差異(P<0.05)。優(yōu)化施肥+噴施磷酸二氫鉀處理的氮素吸收效率最高,為120.38%;其次是優(yōu)化施肥處理,氮素吸收效率為98.97%;習(xí)慣施肥處理最低,為80.04%,說明施用有機(jī)肥可以明顯增加氮素吸收效率。
表3 不同施肥處理馬鈴薯的氮肥利用效率
從氮肥偏生產(chǎn)力來看,優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上噴施磷酸二氫鉀處理的氮肥偏生產(chǎn)力最高,為311.98千克/千克,其次是優(yōu)化施肥為295.94千克/千克,習(xí)慣施肥的氮肥偏生產(chǎn)力最低為199.11千克/千克。由此可見,施用有機(jī)肥同時(shí)噴施磷酸二氫鉀明顯提高了土地產(chǎn)出,提高了氮肥偏生產(chǎn)力。
由表4 可知,不同施肥處理的土壤全氮、有效磷、pH 值含量沒有明顯差異;優(yōu)化施肥處理和優(yōu)化施肥+噴施磷酸二氫鉀處理的有機(jī)質(zhì)含量明顯高于習(xí)慣施肥;優(yōu)化施肥+噴施磷酸二氫鉀處理的速效磷含量最高,為132毫克/千克,顯著高于優(yōu)化施肥處理、習(xí)慣處理。
表4 不同施肥處理的土壤養(yǎng)分含量
優(yōu)化施肥與農(nóng)民習(xí)慣相比能顯著提高馬鈴薯總產(chǎn)、商品薯產(chǎn)量和大薯產(chǎn)量,噴施磷酸二氫鉀能夠提高大薯產(chǎn)量。優(yōu)化施肥+噴施磷酸二氫鉀處理的氮素吸收效率和氮肥偏生產(chǎn)力最高,說明使用有機(jī)肥同時(shí)噴施磷酸二氫鉀可明顯提高土地產(chǎn)出及氮肥偏生產(chǎn)力。