王海鵬,孫振榮,袁 寧,蒲 明,薛 蓮
(蘭州市農業(yè)科技研究推廣中心,甘肅 蘭州 730010)
馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是我國半干旱地區(qū)農業(yè)生產的主要農作物,也是甘肅省干旱山區(qū)廣泛種植的四大作物之一。蘭州市現有山旱地面積為13.13萬hm2,占總耕地的63%,馬鈴薯作為甘肅農業(yè)發(fā)展的支柱產業(yè),對促進地方經濟具有十分重要的作用,但馬鈴薯栽培技術一直沿襲傳統(tǒng)的方式,產量潛力未能挖掘,單產水平很低。西固現有山地面積為2 020 hm2,近1 333.33 hm2屬于沒有灌溉條件的干旱山地,在馬鈴薯生產過程中存在化肥過量使用、有機肥使用比例過低等現象。這不僅導致作物肥料利用率降低,還造成土壤養(yǎng)分失衡、土壤酸化及板結[1],不利于馬鈴薯生產。如何根據蘭州市山旱地馬鈴薯生長發(fā)育特點,合理統(tǒng)籌肥料用量,適時施用,是提高肥料利用效率和馬鈴薯產量的關鍵。為此,通過田間試驗,研究不同施肥處理對馬鈴薯的生長發(fā)育和產量的影響,揭示馬鈴薯植株營養(yǎng)需求規(guī)律,以期為制定合理的栽培措施提供理論依據。
試驗地設在甘肅省干旱山區(qū)的西固區(qū)柳泉鎮(zhèn)漫坡頭村,試點地處河谷盆地,四周環(huán)山,其地理位置為東經102°36′—104°34′,北緯35°34′—37°07′,為溫帶半干旱氣候,降水偏少,日照充足,蒸發(fā)量大,氣候干燥,海拔1 400~1 900 m,年平均氣溫在8.5~8.9 ℃。年平均降水量在320~500 mm,主要集中在秋季的7—9月,干燥系數1.2~2.0,日照時數1 627~2 769 h,≥10 ℃積溫1 660~2 400 ℃,平均無霜期80~100 d。
試驗地土壤為山地黃綿土,土壤質地主要為中壤土(55.8%)和輕壤土(41.5%),地貌類型主要是丘陵梁峁區(qū)(占78.5%),旱地,無灌溉條件。耕層(0~20 cm)肥力中等,土壤含有機質11.5 g/kg、全氮0.778 g/kg、堿解氮72 mg/kg、全磷0.12 g/kg、有效磷20.3 mg/kg、速效鉀172 mg/kg,CEC(陽離子交換量) 5.3 cmol/kg,pH值8.0。
供試氮肥為尿素(N 46%);鉀肥為硫酸鉀(K2O≥50%);磷肥為過磷酸鈣(P2O512%);馬鈴薯配方肥(20-5-22);土壤調理劑(N 15%,有機質20%,氨基酸10%,pH≥3.5)。供試馬鈴薯品種采用當家品種大西洋系列紫花白,由西固當地農民提供。
田間試驗采用隨機區(qū)組設計,不同配方施肥設4個處理(表1),全部基施,A0是對照,A2是在A1基礎上減量施肥。試驗3次重復,共12個小區(qū),各小區(qū)面積27 m2(9 m×3 m),每小區(qū)種植67株。于4月1日整地施肥,4月10日平畦直播,10月10日采收。各處理管理同大田。
生育期植株生長狀況:開花末期取樣,每個小區(qū)隨機抽取3株,用直尺測量株高,游標卡尺測量莖粗,并測定單株結薯數、單株薯質量。
產量:收獲時測定小區(qū)產量,并折算出每667 m2產量。
數據統(tǒng)計方法:采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件對所得數據進行處理。
由表2可知,馬鈴薯株高以處理A2(減量施肥)最高,為62.1 cm,較A0(CK)高6.1 cm;處理A3次之,為60.4 cm,較A0高4.4 cm;處理A0最矮,僅為56.0 cm。莖粗以處理A2最粗,為35.7 mm,較A0粗3.7 mm;處理A1次之,為35.0 mm,較A0粗3.0 mm;處理A3居第3,為33.5 mm。4個處理單株結薯數表現相當。3個配方施肥處理馬鈴薯平均單株薯質量均顯著高于A0,其中以處理A2最高,為0.720 kg,較CK增加0.263 kg。平均單薯質量以處理A2最高,為0.240 kg,較CK增加0.149 kg;處理A3、A1次之。
對試驗基地馬鈴薯產量進行測量后,從表3可以看出,在蘭州市山旱地施用不同肥料情況下馬鈴薯產量差異較顯著。對照A0、A1和A3這3個處理與減量施肥處理A2相比,產量差異極顯著。和對照相比,處理A2馬鈴薯667 m2產量達1 194.20 kg,增產率57.88%。其次,處理A1較對照增產404.12 kg,增產率53.43%。產量方差分析的結果表明,在該供試條件下,氮、磷、鉀、有機肥配施能夠為馬鈴薯生長提供較為全面的養(yǎng)分,是提高馬鈴薯產量的最佳施肥結構。
表1 試驗區(qū)組設計
表2 不同配方施肥對馬鈴薯主要農藝性狀的影響
表3 不同處理對馬鈴薯產量的影響
通過對本次試驗中馬鈴薯產量與主要農藝性狀指標的綜合評價發(fā)現,每667 m2基施馬鈴薯配方肥30 kg、尿素40 kg、磷肥40 kg、硫酸鉀20 kg、土壤調理劑30 kg時,馬鈴薯的表現良好,產量最高,為1 194.20 kg,較基施尿素40 kg、磷肥40 kg處理增產437.82 kg,增產率57.88%。建議生產上推廣施用該肥料配方。
有研究表明,氮肥施用過量造成馬鈴薯植株徒長,莖稈細弱,單株薯質量會受到抑制,而在單一施肥中,磷肥是馬鈴薯產量形成的最主要元素,因此只有采用合理的氮、磷、鉀配比進行施肥才有利于提高馬鈴薯農藝性狀和產量。對于干旱、半干旱地區(qū),作物產量的高低主要受到土、水、肥環(huán)境的影響,馬鈴薯減量施肥可改善土壤,增加土壤中有機質含量,建議大面積推廣應用[2]。