李效文，王友生

(定西市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅 定西 743000)

素有“中國馬鈴薯之鄉(xiāng)”的甘肅省定西市既是馬鈴薯優(yōu)質(zhì)主產(chǎn)區(qū)，又是全國馬鈴薯三大生產(chǎn)基地之一，具有發(fā)展馬鈴薯的獨(dú)特自然優(yōu)勢[1-2]。隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出，定西市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。通過當(dāng)?shù)卣腿罕?0多年的努力，定西市馬鈴薯種植面積已多年穩(wěn)定在20萬hm2以上，年產(chǎn)量達(dá)500萬t左右[3]。但是，在我國馬鈴薯生產(chǎn)過程中，普遍存在不合理施用氮、磷、鉀肥，以及施肥時(shí)期、施肥方法、栽培方式不當(dāng)?shù)葐栴}，導(dǎo)致種植成本偏高、土壤養(yǎng)分失衡、土壤嚴(yán)重鹽堿化等，這嚴(yán)重制約了馬鈴薯的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)及其產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4-6]，也成為定西市馬鈴薯生產(chǎn)面臨的最大問題。諸多研究表明，馬鈴薯生產(chǎn)受施肥量、品種、生態(tài)環(huán)境和栽培措施等因素的影響[7]，即使在同一種植區(qū)域，不同種植密度對不同品種馬鈴薯的影響也不一樣[8-9]，因此平衡氮、磷、鉀等施肥量及種植密度之間的關(guān)系，進(jìn)一步促進(jìn)馬鈴薯對養(yǎng)分的吸收，提高氮、磷、鉀肥的養(yǎng)分利用率及產(chǎn)量，將成為定西市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要節(jié)本增效措施。為此，我們結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際，在定西旱作區(qū)進(jìn)行田間種植密度和施肥量試驗(yàn)，以進(jìn)一步掌握馬鈴薯的施肥量、適宜密度及群體結(jié)構(gòu)變化，為定西市旱作區(qū)秸稈覆蓋馬鈴薯的種植密度、肥料合理搭配以及高產(chǎn)高效栽培提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省定西市安定區(qū)內(nèi)官鎮(zhèn)董家灣村的旱作梯田地，平均海拔2 320.8 m。該區(qū)域?qū)俚湫偷陌敫珊涤牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，年平均降水量460 mm，且年內(nèi)分布不均，年平均氣溫5.2 ℃，無霜期135 d，農(nóng)作物屬于一年一熟區(qū)。試驗(yàn)地土壤類型為黃綿土，土壤質(zhì)地疏松、肥力中等，前茬作物為玉米。0～20 cm耕層有機(jī)質(zhì)含量為9.98 g/kg，全氮、全磷、全鉀含量分別為0.73、0.60、6.5 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為68、16.8、189 mg/kg，pH值為7.6。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 供試材料

試驗(yàn)用馬鈴薯良種為青薯9號，由甘肅定西百泉馬鈴薯有限公司提供；試驗(yàn)用復(fù)合肥為史丹利三安復(fù)合肥料(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)，由山東史丹利化肥股份有限公司提供。各處理基礎(chǔ)肥料施用腐熟好的農(nóng)家肥，在覆膜前結(jié)合整地一次性撒施，用量45 000 kg/hm2。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 處理方法

本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)因素，分別為復(fù)合肥施用量和種植密度。復(fù)合肥施用量設(shè)低肥(L)、中肥(M)、高肥(H)3個(gè)水平，分別為600、750、900 kg/hm2，在覆蓋秸稈前開溝將肥料施于溝內(nèi)，開溝深度為15～20 cm；種植密度結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況分為40 500和49 500株/hm2。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積43.2 m2(4.8 m×9.0 m)，詳見表1。試驗(yàn)于2016年4月29日統(tǒng)一旋耕、施肥，采用玉米秸稈帶狀覆蓋種植方式進(jìn)行種植，小區(qū)間距30 cm，保護(hù)行50 cm。10月12日收獲。試驗(yàn)期間調(diào)查記載各處理馬鈴薯生育期的地上生長指標(biāo)，成熟期每個(gè)小區(qū)取樣15株考種，并按小區(qū)單收實(shí)測產(chǎn)量。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.2 測定項(xiàng)目及方法

在馬鈴薯盛花期分別測定株高、莖粗、主莖數(shù)量、葉面積指數(shù)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取15株進(jìn)行測定，然后取平均值，葉面積指數(shù)采用剪紙稱重法測定。

單株結(jié)薯數(shù)量：成熟期每個(gè)小區(qū)挖取15株，數(shù)塊莖數(shù)量。

單株薯質(zhì)量：成熟期每個(gè)小區(qū)挖取15株，分株稱量塊莖質(zhì)量。

商品率(%)=大中薯鮮質(zhì)量÷薯塊總鮮質(zhì)量×100%，大薯率(%)=大薯鮮質(zhì)量÷薯塊總鮮質(zhì)量×100%；按小薯<50 g、50 g≤中薯≤100 g、大薯>100 g計(jì)。

2.3 統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析，方差分析包括種植密度、施肥量及兩因素之間的交互效應(yīng)。

3 結(jié)果分析

3.1 不同施肥量和種植密度對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

不同施肥量和種植密度組合處理對馬鈴薯的主要農(nóng)藝性狀影響較大(見表2)。從統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來看，施肥量對馬鈴薯株高、主莖數(shù)量、莖粗、葉鮮質(zhì)量及葉面積指數(shù)這5項(xiàng)生長指標(biāo)影響顯著(P<0.05)，種植密度僅對馬鈴薯主莖數(shù)量和葉面積指數(shù)這2項(xiàng)生長指標(biāo)影響顯著(P<0.05)，對株高、莖粗和葉鮮質(zhì)量影響不顯著，施用量×密度對所測定的所有指標(biāo)影響都不顯著(P>0.05)。在相同施肥量下，除了中肥和高肥水平時(shí)不同種植密度下葉面積指數(shù)差異顯著外，其他各肥力水平下不同種植密度間各指標(biāo)的差異不顯著。在40 500株/hm2種植密度下，高肥處理的株高、主莖數(shù)量、莖粗、葉鮮質(zhì)量、葉面積指數(shù)分別較低肥和中肥處理提高了7.5%、12.5%、12.6%、19.7%、24.1%和5.7%、9.3%、7.4%、15.0%、12.3%；在49 500株/hm2種植密度下，高肥處理的株高、主莖數(shù)量、莖粗、葉鮮質(zhì)量、葉面積指數(shù)分別較低肥和中肥處理提高了5.4%、14.6%、6.5%、16.0%、22.4%和3.9%、10.0%、6.5%、14.2%、13.1%。

表2 不同處理對馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

3.2 不同施肥量和種植密度對馬鈴薯產(chǎn)量形成指標(biāo)的影響

不同施肥量和種植密度組合對馬鈴薯產(chǎn)量形成指標(biāo)的影響較大(見表3)。從統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來看，施肥量對馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)量和大中薯質(zhì)量、大中薯數(shù)量的影響達(dá)顯著水平(P<0.05)，種植密度對單株薯質(zhì)量和大中薯質(zhì)量的影響達(dá)顯著水平(P<0.05)，施肥量和密度組合對所測定所有指標(biāo)影響都不顯著(P>0.05)。在相同施肥量下，除低肥時(shí)不同種植密度下大中薯數(shù)量、單株薯質(zhì)量和大中薯質(zhì)量這3項(xiàng)指標(biāo)差異顯著外，其他各肥力水平下不同種植密度間各指標(biāo)差異不顯著。在40 500株/hm2種植密度下，高肥處理的單株結(jié)薯數(shù)量和大中薯質(zhì)量明顯高于低肥處理， 分別為9.1個(gè)和554.29 g/株；在49 500株/hm2種植密度下，高肥處理的各指標(biāo)與中肥條件下差異不顯著，而高肥處理的單株結(jié)薯數(shù)量、大中薯數(shù)量和大中薯質(zhì)量明顯高于低肥處理，分別為9.3個(gè)、5.5個(gè)/株和467.98 g/株。這說明無論在何種種植密度下，高肥均有利于提高馬鈴薯的單株結(jié)薯數(shù)量和大中薯質(zhì)量。

表3 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量形成指標(biāo)的影響

3.3 不同施肥量和種植密度對馬鈴薯產(chǎn)量及商品薯率的影響

不同施肥量和種植密度組合對馬鈴薯產(chǎn)量及商品薯率的影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。由表4可知，不同施肥量對馬鈴薯的產(chǎn)量及商品薯率的影響達(dá)到顯著水平(P<0.05)，而種植密度和施肥量×種植密度對產(chǎn)量及商品率的影響均不顯著(P>0.05)，即在相同施肥量下不同種植密度間各小區(qū)產(chǎn)量差異不顯著。不同施肥量下，在40 500和49 500株/hm2兩種種植密度下，高肥處理的小區(qū)產(chǎn)量與低肥處理均差異顯著，但與中肥處理差異不顯著；兩種種植密度下高肥處理的商品薯率也均為同密度下最高，但與中、低肥處理之間差異不明顯。綜合來說，高肥水平下49 500株/hm2種植密度處理的小區(qū)(處理6)產(chǎn)量和商品薯率最高，折合產(chǎn)量和商品薯率分別為29 577.63 kg/hm2和80.6%，較低肥處理2和中肥處理4分別增產(chǎn)6 126.52和3 578.1 kg/hm2，增產(chǎn)率分別為26.1%和13.8%，商品薯率分別提高了4.9%和3.1%。因此，處理6是該種植區(qū)秸稈覆蓋馬鈴薯提高產(chǎn)量的最佳組合。

表4 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量及商品率的影響

4 結(jié)論與討論

秸稈覆蓋技術(shù)能有效抑制土壤水分蒸發(fā)，提高作物產(chǎn)量和水分利用率[10-11]。在干旱地區(qū)種植馬鈴薯，秸稈覆蓋能有效提高馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率[12]。除種植模式的影響外，馬鈴薯的生長發(fā)育和塊莖產(chǎn)量、品質(zhì)還取決于植株個(gè)體與群體的光合作用[13]。本研究對旱作區(qū)秸稈覆蓋馬鈴薯種植中復(fù)合肥的合理施用量和種植密度進(jìn)行了探討，試驗(yàn)結(jié)果表明，不同施肥量對旱作區(qū)秸稈覆蓋馬鈴薯的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及商品薯率的影響均達(dá)到顯著水平，在高肥水平下馬鈴薯的單株結(jié)薯數(shù)量、大中薯數(shù)量、大中薯質(zhì)量、產(chǎn)量及商品薯率均達(dá)到最大值，適當(dāng)增加馬鈴薯的種植密度可提高產(chǎn)量，在49 500株/hm2的種植密度下產(chǎn)量及商品薯率分別達(dá)到29 577.63 kg/hm2和80.6%，這與張智芳等[14]的研究結(jié)論一致；但本研究并未得出在相同種植密度下，施肥量增加到一定水平時(shí)產(chǎn)量便呈現(xiàn)下降趨勢[14]這一結(jié)論，這可能與本研究設(shè)置的密度范圍較小有關(guān)。種植密度除在低肥水平下對馬鈴薯的單株薯質(zhì)量和大中薯質(zhì)量影響顯著外，對其他各項(xiàng)指標(biāo)及產(chǎn)量影響不顯著。同樣，不同施肥量和種植密度的組合對馬鈴薯的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量影響也不顯著。雖然本研究在中、高肥水平下不同種植密度之間產(chǎn)量差異不顯著，但有研究報(bào)道[15]指出種植密度較低時(shí)，作物通風(fēng)透光良好，單株的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)良，當(dāng)然群體數(shù)量偏低也會造成產(chǎn)量較低。因此，針對不同馬鈴薯品種、種植方式和施肥水平應(yīng)確定其最佳種植密度，充分考慮單株與整體產(chǎn)量的關(guān)系，才能充分發(fā)揮出馬鈴薯的生產(chǎn)潛力。本研究僅在3種不同施肥量和2種習(xí)慣種植密度下，研究了其組合對馬鈴薯生長指標(biāo)和產(chǎn)量的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示所設(shè)高肥900 kg/hm2與高密度49 500株/hm2為該種植區(qū)秸稈覆蓋馬鈴薯種植的最佳組合，但對于更高施用量和更大種植密度的組合以及復(fù)合肥的合理施用量與傳統(tǒng)施肥的效益比較等方面未做探討，需在以后的試驗(yàn)研究中進(jìn)一步探索研究，以便為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更加科學(xué)合理的指導(dǎo)。

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