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氮鉀運(yùn)籌對高寒地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收及利用的影響

2020-04-08 02:26魏全全童安畢羅小波曹貞菊陳明俊芶久蘭
中國土壤與肥料 2020年1期
關(guān)鍵詞:鉀素農(nóng)學(xué)薯塊

李 飛,魏全全,尹 旺,張 萌,童安畢,羅小波,曹貞菊,陳明俊,芶久蘭*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所,貴州 貴陽 550006;2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實驗站,貴州 貴陽 550006)

馬鈴薯是我國重要的糧食作物,我國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國[1],發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對維持我國糧食產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。施肥能提高馬鈴薯產(chǎn)量,而不平衡施肥是限制馬鈴薯產(chǎn)量提高的重要因素之一。提高養(yǎng)分管理水平是提高馬鈴薯單位面積產(chǎn)量和養(yǎng)分利用率的重要策略[2-4],明確馬鈴薯對養(yǎng)分的吸收規(guī)律,可以抓住施肥關(guān)鍵時期,是提高養(yǎng)分管理水平的有效途徑[5]。平衡施肥是包括馬鈴薯在內(nèi)的多種作物關(guān)鍵栽培技術(shù),尤其在氮鉀運(yùn)籌方面,由于試驗地區(qū)土壤有效磷含量相對較高,因此本試驗探討不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分累積及養(yǎng)分利用效應(yīng)。合理施用氮磷鉀肥料可明顯提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)及生態(tài)環(huán)境。武際等[6]在弱筋小麥的研究表明,合理的氮肥鉀肥配施促進(jìn)弱筋小麥植株的氮鉀含量,顯著提高弱筋小麥的產(chǎn)量;蔣佰文等[7]的研究表明,氮、鉀肥施用量分別為150和100 kg/hm2有利于寒地玉米的干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及其品質(zhì)的提高;李銀水等[8]通過4年6季田間定位試驗表明,合理的氮鉀配施能提高油菜和花生產(chǎn)量及周年經(jīng)濟(jì)效益;康利允等[9]的研究表明,土壤中等肥力水平及連棟棚加地膜覆蓋高產(chǎn)栽培條件下,氮、鉀施肥量分別以200、300 kg/hm2較為適宜,有利于甜瓜獲得高產(chǎn)。當(dāng)前,優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的馬鈴薯生產(chǎn)栽培技術(shù)主要集中在優(yōu)良品種的篩選[10-11]或氮素[12-13]、鉀素[14]單因素作用,科學(xué)合理的氮鉀運(yùn)籌少之又少。采用田間試驗的方法,在貴州西北高寒馬鈴薯種植區(qū)進(jìn)行不同氮鉀運(yùn)籌試驗,探討氮鉀運(yùn)籌對高寒馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收動態(tài)及利用的影響,為貴州高寒馬鈴薯高產(chǎn)的科學(xué)推薦施肥提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

本試驗于2018年3~8月在貴州省畢節(jié)市威寧縣雙龍鎮(zhèn)(26°52′E,104°17′N,海拔 2 237 m,平均氣溫11℃左右,日照時間2 000 h左右,年平均降水量為926 mm)進(jìn)行,供試土壤為灰泡土。試驗地0~20 cm基本理化性質(zhì)為pH 5.5(水∶土=2.5∶1),有機(jī)質(zhì)45.8 g/kg,全氮2.73 g/kg,堿解氮153.6 mg/kg,有效磷22.9 mg/kg,速效鉀121.0 mg/kg。

供試肥料為尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O512%)、硫酸鉀(K2O 50%);供試馬鈴薯品種為抗晚疫病新品種“黔芋8號”。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置10個處理,分別為:T1(N0P0K0,不施肥處理)、T2(N1P2K3)、T3(N0P2K2)、T4(N1P2K2)、T5(N2P2K1)、T6(N2P2K2)、T7(N2P2K3)、T8(N3P2K2)、T9(N2P2K0)、T10(N4P2K2),具體施肥情況見表1。試驗小區(qū)面積為26.4 m2(1.1 m/壟× 4壟× 6 m),3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 不同處理的肥料品種及施用量

馬鈴薯于2018年3月29日種植,小區(qū)面積為26.4 m2(1.1 m/行×4行×6 m),種植密度為72 727株/hm2(24株/行× 2行/壟× 4壟,192株/26.4 m2);50%氮肥、全部磷和鉀肥做基肥一次性施用,另外50%氮肥作為追肥施用(2018年5月10日);2018年8月15日統(tǒng)一收獲測產(chǎn)。

除施肥不同外,試驗的其他田間生產(chǎn)管理均采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門的推薦技術(shù)。

1.3 測定項目

1.3.1 土壤樣品的采集與測定

土壤樣品在作物種植前采集,在整個試驗田按照“S”型土壤取樣法設(shè)置15個采樣點,采集0~20 cm土層土樣,風(fēng)干磨細(xì)過篩后分別測定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀[15]。

1.3.2 馬鈴薯生物量的測定

于馬鈴薯苗期(5月10日)、塊莖形成期(6月1日)、盛花期(6月15日)、薯塊膨大期(7月5日)、淀粉積累期(7月24日)和收獲期(8月5日),各小區(qū)選取有代表性植株4株,分地上部和薯塊,105℃下殺青30 min,60℃烘箱中烘至恒重,記錄干重,依次折算地上部和薯塊生物量。

1.3.3 馬鈴薯養(yǎng)分的測定

于上述馬鈴薯關(guān)鍵生育期,各小區(qū)分別選取有代表性植株4株,105℃下殺青30 min,60℃烘箱中烘至恒重,磨碎混勻,地上部和薯塊分別測定N和K[15]。

1.3.4 馬鈴薯產(chǎn)量的測定

馬鈴薯收獲期,各處理實打?qū)嵤?,分別計產(chǎn)。

1.4 相關(guān)參數(shù)計算方法

氮素偏生產(chǎn)力PEP(kg/kg)=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量

氮素農(nóng)學(xué)效率AE(kg/kg)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/施氮量

鉀素偏生產(chǎn)力PEP(kg/kg)=施鉀區(qū)產(chǎn)量/施鉀量

鉀素農(nóng)學(xué)效率AE(kg/kg)=(施鉀區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/施鉀量

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理與分析采用Excel 2007及SPSS 17.0軟件,采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,采用Origin 8.0軟件進(jìn)行作圖,LSD法檢驗P<0.05水平上的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯的產(chǎn)量、產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益

由表2可知,不同施肥處理的馬鈴薯產(chǎn)量不同。T1處理產(chǎn)量為17 178 kg/hm2,顯著低于其他處理2 916~12 967 kg/hm2,其中T8處理馬鈴薯產(chǎn)量最高,高于其他處理4.5%~75.5%。從施氮效果看,相同磷鉀水平下,馬鈴薯產(chǎn)量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,以T8處理產(chǎn)量達(dá)到最大,高于其他施氮處理1 553~10 051 kg/hm2,當(dāng)施氮量高于T8處理氮素水平時,馬鈴薯產(chǎn)量降低,說明施氮能提高馬鈴薯產(chǎn)量,但施氮量過高會降低馬鈴薯產(chǎn)量;從施鉀效果看,相同氮磷水平下,馬鈴薯產(chǎn)量隨鉀量的增加而增加,T7處理馬鈴薯產(chǎn)量最高,分別顯著高于T5和T6處理25.9%和19.5%。

表2 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯的產(chǎn)量、產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益

產(chǎn)值方面,以市價1.10元/kg算,T8處理馬鈴薯產(chǎn)值最高,達(dá)到33 159.5元/hm2,顯著高于其他處理1 423~14 263.2元/hm2,其中T1處理馬鈴薯產(chǎn)值最低。

經(jīng)濟(jì)效益方面,除去肥料成本(種薯和勞動力均為農(nóng)戶自家提供,不計入成本),T8處理經(jīng)濟(jì)效益為29 823.5元/hm2,高于其他處理2 068.3~10 927.2元/hm2,其中T1處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益最低,僅為18 896.3元/hm2。

2.2 馬鈴薯生物量分析

從圖1A可以看出,各處理馬鈴薯地上部生物量隨著生育時期呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,所有處理均在盛花期達(dá)到最大值。營養(yǎng)生長前期,各處理馬鈴薯地上部生物量快速增加,且以T10處理為最大,達(dá)到1 373 kg/hm2,高于其他處理176~583 kg/hm2,其中T1處理為790 kg/hm2,低于其他處理;營養(yǎng)生長后期,由于馬鈴薯主要生長發(fā)育由地上部轉(zhuǎn)為地下部,各處理生物量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢,至淀粉積累期,T10處理馬鈴薯地上部生物量為1 223 kg/hm2,高于其他處理188~591 kg/hm2,其中T1處理為632 kg/hm2,低于其他處理。

圖1 馬鈴薯生物量變化

圖2 不同處理的馬鈴薯氮素及鉀素含量變化

薯塊方面,不同處理馬鈴薯薯塊生物量均隨著生育期的延長呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(圖1B)。營養(yǎng)生長前期,馬鈴薯薯塊生物量增長速率較快,至薯塊膨大期(7月5日),T8處理馬鈴薯薯塊生物量為4 162 kg/hm2,高于其他處理9~1 402 kg/hm2,其中T1處理為2 760 kg/hm2,低于其他處理,此生長期為快速膨大期;營養(yǎng)生長后期,馬鈴薯薯塊生物量增速減慢,到收獲期,T8處理馬鈴薯薯塊生物量為5 969 kg/hm2,高于其他處理228~2 533 kg/hm2,其中T1處理為3 436 kg/hm2,顯著低于其他處理,此生長期為緩慢膨大期。

總生物量方面(圖1C),與地上部生物量相似,呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在淀粉積累期達(dá)到最大值,其中T8處理總生物量為6 619 kg/hm2,高于其他處理275~2 912 kg/hm2,其中以T1處理總生物量最小,為3 707 kg/hm2。

馬鈴薯生長后期,地上部生物量下降較快的原因可能是生長中后期,試驗地貴州省威寧縣較往年降雨量偏多,雨災(zāi)嚴(yán)重,而馬鈴薯對水分條件非常敏感,植株受雨水浸濕后,生物量分解相對較快,腐蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致馬鈴薯生物量下降較快;同時和供試馬鈴薯品種為早熟品種也有很大的關(guān)系,早熟且植株萎蔫較快,易腐爛。

2.3 不同氮鉀運(yùn)籌下馬鈴薯養(yǎng)分含量及累積量

從圖2可以看出,在不同施肥處理下馬鈴薯地上部氮鉀養(yǎng)分含量和薯塊氮素含量隨生育期的延長呈現(xiàn)降低的趨勢,薯塊鉀素含量呈現(xiàn)先降低后穩(wěn)定的趨勢。氮素方面,各處理地上部氮素含量和薯塊氮素含量均顯著高于不施肥處理,不同部位高施氮量處理的氮素含量高于低施氮量處理;與氮肥效果趨勢相似,各處理地上部鉀素含量和薯塊鉀素含量均顯著高于不施肥處理,不同部位高施鉀量處理的鉀素含量高于低施鉀量處理。在馬鈴薯整個生育期,各處理地上部氮素和鉀素含量均高于薯塊氮素和鉀素含量。

以T6處理為例,在整個生育期,地上部氮素含量在苗期出現(xiàn)最大值,為4.92%,塊莖在形成期出現(xiàn)最大值,為1.68%;地上部鉀素含量在苗期出現(xiàn)最大值,為5.92%,薯塊在塊莖形成期出現(xiàn)最大值,為2.30%。

由圖3可知,相同處理不同部位馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化不同,相同部位不同處理的馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化相似,相同部位的馬鈴薯氮素和鉀素累積量變化趨勢相似,其中地上部氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢,薯塊氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,馬鈴薯氮素和鉀素累積總量與地上部養(yǎng)分累積量相似,呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢。

圖3 不同處理的馬鈴薯氮素及鉀素累積量

氮素方面(圖3 ACE),地上部氮素累積量隨生育期的延長呈先快速上升后緩慢下降的趨勢,均在盛花期達(dá)到最大值,T10處理氮素累積量為59.11 kg/hm2,高于其他處理3.41~31.55 kg/hm2,此時養(yǎng)分累積開始由營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移至生殖器官;薯塊氮素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,至收獲期,T8處理氮素累積量為92.67 kg/hm2,高于其他處理7.08~45.18 kg/hm2;馬鈴薯氮素總累積量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,至淀粉積累期達(dá)到最大值,T10處理氮素累積總量為132.38 kg/hm2,高于其他處理0.04~67.25 kg/hm2;不同施氮相同施鉀水平下,N4水平的馬鈴薯生物量高于其他施氮水平,說明增施氮肥能促進(jìn)生長,增加馬鈴薯地上部生物量且施肥越高馬鈴薯生物量越高,而N3水平的馬鈴薯薯塊產(chǎn)量高于N4水平,說明施氮量越高,馬鈴薯地上部貪青晚熟,氮素營養(yǎng)未完全轉(zhuǎn)移至薯塊,影響薯塊的形成和膨大。

鉀素方面(圖3 BDF),地上部鉀素累積量隨生育期的延長呈先上升后下降的趨勢,均在盛花期達(dá)到最大值,T10處理鉀素累積量為60.53 kg/hm2,高于其他處理1.17~24.78 kg/hm2,此時養(yǎng)分累積開始由營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移至生殖器官;薯塊鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,至收獲期,T8處理鉀素累積量為125.23 kg/hm2,高于其他處理1.37~59.26 kg/hm2;馬鈴薯鉀素總累積量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,至淀粉積累期達(dá)到最大值,T8處理鉀素累積總量為160.89 kg/hm2,高于其他處理2.36~80.26 kg/hm2,其中T1處理最小,為80.63 kg/hm2;不同施鉀相同施氮水平下,施鉀量越高,馬鈴薯生物量越高,K3水平地上部生物量和薯塊生物量均最高,由于本試驗設(shè)置的鉀肥最高水平為K3,并未出現(xiàn)產(chǎn)量降低的現(xiàn)象,考慮在以后的研究中增加高鉀肥梯度。

本研究表明,合理的氮鉀配施,能提高地上部和薯塊對氮素和鉀素的吸收,不同部位氮鉀累積量的變化趨勢相似。

2.4 不同氮鉀運(yùn)籌下肥料利用率比較

肥料偏生產(chǎn)力(PEP)指單位投入的肥料所能生產(chǎn)作物的產(chǎn)量,是反映土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的指標(biāo),在一定程度上反映了生產(chǎn)一定產(chǎn)品需要付出的化肥代價,對施肥的宏觀決策有一定的指導(dǎo)意義;農(nóng)學(xué)利用率(AE)指單位施肥量所增加的作物籽粒產(chǎn)量,是評價肥料增產(chǎn)效應(yīng)較為準(zhǔn)確的指標(biāo),也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)心的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。由表3可知,T4處理氮素偏生產(chǎn)力為252.05 kg/kg,顯著高于其他處理172.63~117.96 kg/kg,其中T10處理最小,為79.42 kg/kg;氮肥農(nóng)學(xué)效率以T8處理最大,為37.23 kg/kg,顯著高于其他處理8.45~14.77 kg/kg,其中T6處理最小,為22.46 kg/kg。鉀素方面,T5處理鉀素偏生產(chǎn)力為191.02 kg/kg,顯著高于其他處理90.45~110.88 kg/kg,其中T7處理最小,為80.14 kg/kg;鉀肥農(nóng)學(xué)效率以T7處理最大,為22.86 kg/kg,分別高于T5和T6處理3.68和8.21 kg/kg,其中T6處理最小,為14.65 kg/kg。

表3 不同氮鉀運(yùn)籌的養(yǎng)分利用率 (kg/kg)

3 討論

3.1 高寒地區(qū)馬鈴薯氮鉀運(yùn)籌的養(yǎng)分效應(yīng)

馬鈴薯是貴州高寒地區(qū)的主要農(nóng)作物,該地區(qū)海拔較高,氣候冷涼,晝夜溫差大,特別適合馬鈴薯生長,且馬鈴薯種植面積不斷擴(kuò)大。施肥是高寒地區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié),由于高寒地區(qū)馬鈴薯生育期相對較長,且本試驗地點位于有效磷含量較高的威寧地區(qū),因此探討合理的氮鉀肥配施十分必要。氮素和鉀素是作物必需的兩種營養(yǎng)元素,科學(xué)合理的氮鉀運(yùn)籌能顯著改善作物的生長,提高作物產(chǎn)量[16-17],進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益,既能維持地力,不會使土壤養(yǎng)分庫消耗太多導(dǎo)致土壤貧瘠,也不會因養(yǎng)分?jǐn)y出量較少而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分累積過高[18],減少環(huán)境影響[19]。而過量的施肥會抑制作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的增加。本試驗條件下,N3P2K2處理馬鈴薯產(chǎn)量為30 145 kg/hm2,高于其他氮鉀運(yùn)籌處理1 294~12 967 kg/hm2,說明合理的氮鉀運(yùn)籌能增加馬鈴薯產(chǎn)量。施氮顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量,且在N3水平時馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)到最大值30 145 kg/hm2,繼續(xù)增大氮肥施用量達(dá)到N4水平,馬鈴薯貪青晚熟,產(chǎn)量反而呈現(xiàn)下降的趨勢,和前人在本作物和其他作物的研究結(jié)果一致[20-21];施鉀顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量,且在K3水平時馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)到最大值28 851 kg/hm2,由于本試驗鉀肥處理的最大值為K3水平,故并未出現(xiàn)產(chǎn)量降低的情況,因此需在以后的研究中增加高鉀處理,以明確馬鈴薯產(chǎn)量最高時的施鉀量。

3.2 干物質(zhì)及養(yǎng)分轉(zhuǎn)移分配

作物的干物質(zhì)累積量是衡量作物生長發(fā)育狀況及其內(nèi)部養(yǎng)分代謝強(qiáng)弱的重要生理生化指標(biāo),提高營養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)移分配才能實現(xiàn)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[22],因此,通過采取一定的措施提高薯塊分配轉(zhuǎn)移率是提高馬鈴薯產(chǎn)量的重要途徑。本研究結(jié)果表明,盛花期前馬鈴薯以營養(yǎng)生長為主,合理的氮鉀運(yùn)籌適宜馬鈴薯地上部生長,過量或過少施用氮肥、鉀肥就不利于地上部分生長;而生長后期,過量的施肥導(dǎo)致馬鈴薯貪青晚熟,降低了光合產(chǎn)物向生殖器官的分配轉(zhuǎn)移率,影響薯塊的形成和膨大,造成N4水平處理的地上部生物量高于N3水平,但薯塊產(chǎn)量和生物量均低于N3水平,不利于高產(chǎn),與前人研究結(jié)果一致[20]。

氮、磷、鉀是作物生長發(fā)育所需的三大營養(yǎng)元素,是作物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要組成物質(zhì),作物產(chǎn)量的形成基于氮磷鉀的累積;合理的氮鉀運(yùn)籌能提高作物氮鉀累積量及其分配系數(shù)。本試驗研究結(jié)果顯示,馬鈴薯氮鉀累積量變化趨勢相似,均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,均在淀粉積累期達(dá)到最大值;不同氮鉀施肥量只改變不同生育時期的氮鉀累積量,并不改變其累積趨勢。生長后期,N3K2P2處理的馬鈴薯氮鉀養(yǎng)分累積量始終高于其他氮鉀處理,說明合理的氮鉀運(yùn)籌能促進(jìn)馬鈴薯生長,吸收養(yǎng)分,提高營養(yǎng)物質(zhì)向生長器官的轉(zhuǎn)移分配率,有利于高產(chǎn)。

3.3 合理的氮鉀運(yùn)籌提高養(yǎng)分效率

農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力是表達(dá)肥料利用率的常用指標(biāo),其與產(chǎn)量、施肥量和土壤肥力水平關(guān)系最為密切[23-24]。農(nóng)學(xué)效率是表征肥料增加產(chǎn)量的參數(shù),可以很好地反映肥料的利用效率,最大限度的利用肥料農(nóng)學(xué)效率是實現(xiàn)肥料高效利用的一個重要部分,現(xiàn)代作物生產(chǎn)系統(tǒng)的氮肥農(nóng)學(xué)效率可以達(dá)到20~35 kg/kg[25],本研究條件下,氮肥的農(nóng)學(xué)效率22.46~37.23 kg/kg,處于相對較高水平;N3水平的氮肥農(nóng)學(xué)效率顯著高于其他處理,說明在N3水平下單位施氮量產(chǎn)量增加能力高于其他處理;鉀肥農(nóng)學(xué)效率在14.65~22.86 kg/hm2,N2P2K3處理的鉀肥農(nóng)學(xué)效率顯著高于其他處理,說明在K3水平下單位施鉀量產(chǎn)量增加能力高于其他處理。偏生產(chǎn)力表征單位肥料所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,反映了土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量的綜合效應(yīng),本研究結(jié)果表明,氮肥和鉀肥偏生產(chǎn)力分別在N1和K1水平下最高,分別高于其他處理172.63~ 117.96 kg/kg和90.45~ 110.88 kg/kg。氮素和鉀素的養(yǎng)分利用率略低[26],可能是由于試驗地海拔較高,夏季溫度不高,蒸發(fā)量低,下滲水較為豐富,養(yǎng)分的淋溶強(qiáng)烈導(dǎo)致,而且試驗期間雨水過多,試驗地漬水抑制馬鈴薯生長,同時本試驗地的氮素基礎(chǔ)養(yǎng)分略高也是氮素養(yǎng)分效率過低的重要原因。

2015年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《到2020年化肥使用零增長行動方案》[27]提出化肥‘零增長’下的養(yǎng)分高效利用的發(fā)展目標(biāo),減少化肥施用量,提高肥料利用率,因此在以后的研究中應(yīng)重視肥料減施方面的研究,在國家‘兩減’的背景下,如何做到減肥高效成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo),單純的施用單質(zhì)肥料很難提高肥料利用率,在施用化肥的情況下,應(yīng)增施如秸稈[28]、生物炭[29]等物料以提高肥料利用率,在以后的研究中應(yīng)重視本方面的研究,同時注重合理的耕作管理制度。

4 結(jié)論

本試驗利用田間試驗探討氮鉀配施對高寒馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收動態(tài)及利用的影響,為貴州高寒馬鈴薯的科學(xué)推薦施肥提供理論基礎(chǔ)。具體結(jié)果如下:

(1)不同養(yǎng)分處理馬鈴薯產(chǎn)量不同,T8(N3P2K2,N∶P2O5∶K2O=270∶150∶240 kg/hm2)處理馬鈴薯產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益分別為30 145 kg/hm2、33 159.5元/hm2和29 823.5 元/hm2,高于其他處理1 294~12 967 kg/hm2、1 423.3~14 263.2 元 /hm2和 2 068.3~10 927.2 元 /hm2。

(2)不同處理馬鈴薯薯塊生物呈持續(xù)增加的趨勢,T8處理為最大,總生物量與地上部生物量相似,呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在淀粉積累期達(dá)到最大值,T8處理總生物量為6 619 kg/hm2,高于其他處理。

(3)相同處理不同部位馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化不同,相同部位不同處理的馬鈴薯養(yǎng)分累積量變化相似,相同部位的馬鈴薯氮素和鉀素累積量變化趨勢相似,其中地上部氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢,薯塊氮素和鉀素累積量呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,馬鈴薯氮素和鉀素累積總量與地上部養(yǎng)分累積量相似,呈現(xiàn)先升高后緩慢降低趨勢。

(4)不同處理的氮鉀養(yǎng)分利用效率不同,氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率以T4和T8處理最大,鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率以T5和T7處理最大。

綜合產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及養(yǎng)分吸收,T8處理(N3P2K2,N∶P2O5∶K2O=270∶150∶240 kg/hm2)可作為基于本試驗條件下較適宜的氮鉀運(yùn)籌,在實際生產(chǎn)中應(yīng)注重氮鉀合理運(yùn)籌,促進(jìn)高寒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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