謝福平,毛 濤,趙 蕊,李文偉
(甘肅省張掖市耕地質(zhì)量建設(shè)管理站,甘肅張掖734000)
張掖市地處河西走廊中段,屬溫帶干旱型氣候,市內(nèi)光熱充足、水土潔凈,晝夜溫差大、灌溉條件便利,為馬鈴薯生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的生態(tài)條件,是優(yōu)質(zhì)馬鈴薯的理想產(chǎn)地。近幾年,隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展和栽培技術(shù)水平的不斷提升,經(jīng)濟效益日益凸顯,現(xiàn)已成為沿山冷涼灌區(qū)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。2019 年,張掖市馬鈴薯播種面積達2.47 萬hm2。由于農(nóng)民過度依賴化肥、輕施有機肥,重用輕養(yǎng)、掠奪經(jīng)營,直接影響了耕地質(zhì)量,致使土壤板結(jié)、肥力下降,制約了作物對養(yǎng)分的吸收和產(chǎn)量的提高[1]。為培肥土壤,生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、商品性佳的馬鈴薯,張掖市耕地質(zhì)量建設(shè)管理站開展了“秸稈堆肥還田+ 生物有機肥料+ 土壤調(diào)理劑”模式對馬鈴薯產(chǎn)量及耕地質(zhì)量的影響試驗研究,旨在為馬鈴薯實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。
試驗地位于張掖市肅南縣明花鄉(xiāng)雙海子村白峰農(nóng)機服務(wù)農(nóng)民專業(yè)合作社流轉(zhuǎn)田,海拔1 410m,東經(jīng)99°23′46″、北緯39°22′24″。前茬作物為小麥,供試土壤為灰棕漠土,試驗地平坦,排灌便利。土壤養(yǎng)分含量分析化驗狀況(小麥成熟收獲后,采集0~20 cm 耕層土壤測定土壤理化性質(zhì)):pH8.8、有機質(zhì)6.69 g/kg、全氮0.39 g/kg、堿解氮87.5 mg/kg、有效磷6.73 mg/kg、速效鉀65.1 mg/kg。
試驗作物為馬鈴薯,品種大西洋。試驗材料為磷酸二氫銨(P2O542%,N15%)、尿素(N≥46.0%)、硫酸鉀(K2O≥40%),小麥秸稈,生物有機肥(有效活菌數(shù)≥0.2 億/g,有機質(zhì)≥40%,pH 值5.5~8.5,水分≤30%),土壤調(diào)理劑(有機質(zhì)≥200 g/L,氨基酸≥110 g/L,pH2.5~4.5,水不溶物≤10 g/L)。
2.2.1 試驗設(shè)計 本試驗為對比試驗,設(shè)2 個處理,不設(shè)重復(fù),試驗面積1 334 m2。
處理1:常規(guī)施肥(CK,13.7-11.5-8)。覆膜前,基施尿素150 kg/hm2、磷酸二氫銨375 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2,于馬鈴薯盛花期和塊莖膨大期分別追施尿素、硫酸鉀各75 kg/hm2。試驗面積667 m2。
處理2:“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調(diào)理劑”模式。小麥成熟收獲后,清除有病蟲害的秸稈和田間雜草,用百菌清500 倍液混加辛硫磷1 000倍藥劑將秸稈進行消毒處理,再將小麥秸稈粉碎(3~5 cm)后分層疊堆,使用秸稈腐熟劑(2kg/1000kg)集中堆漚發(fā)酵,待完全腐熟后作底肥施用,還田量5 250 kg/hm2;翌年,結(jié)合春深耕,基施生物有機肥750 kg/hm2;試驗前在土壤表層均勻撒施土壤調(diào)理劑45 kg/hm2,翻入土壤耕層待播種。試驗面積667 m2。
2.2.2 田間管理 試驗前,于2019 年3 月26 日機械深翻,平整土地。3 月29 日機械深施生物有機肥,撒施土壤調(diào)理劑。4 月10 日機械起壟、鋪滴灌帶、覆膜、播種。壟距120 cm、壟寬70 cm、壟高30 cm,溝寬50 cm,兩行穴眼呈三角形,保苗數(shù)約73 500 株/hm2。全生育期滴水8 次,中耕除草2 次,防病蟲害2 次。9 月24 日開始馬鈴薯考種,9 月28 日收獲,單收計產(chǎn)。
2.2.3 項目測定及方法
2.2.3.1 生育期階段調(diào)查。根據(jù)馬鈴薯各生育期階段的特征,通過連續(xù)觀察植株生長狀況,記錄馬鈴薯苗期、塊莖形成期、塊莖增長期和淀粉積累期的開始時間和結(jié)束時間,并在特征生育期記錄馬鈴薯長勢以及田間病蟲害發(fā)生情況[2]。
2.2.3.2 生長指標(biāo)測定。從馬鈴薯開花期開始,在田間隨機選擇10 株馬鈴薯進行標(biāo)記,在收獲時對其株高、莖粗、單株莖塊數(shù)、單株莖塊重量進行測定。從地面至生長點的株高采用精度為0.1 cm 鋼卷尺測定,莖粗利用精度為0.01 mm 的游標(biāo)卡尺量取第3莖節(jié)處[2]。
2.2.3.3 產(chǎn)量測算。考種時,在不同處理區(qū)“S”形取10個1.44 m2(1.2 m×1.2 m)的點,以壟為主區(qū)域,10個點為1 組,取3 組,測產(chǎn)面積14.4 m2。分別記錄單薯重量(大薯>150 g、中薯75~150 g、小薯<75 g)、商品薯率[2]。
2.2.3.4 土壤理化性質(zhì)。收獲后,采用“S”形法分別采集處理1 和處理2 耕層(0~20 cm)土樣4 kg,用四分法帶回1 kg 混合土樣,室內(nèi)風(fēng)干化驗分析。土壤pH 測定用電位計法(水土比2.5∶1);土壤有機質(zhì)測定用重鉻酸鉀外加熱法;土壤全氮測定采用凱氏定氮法;土壤堿解氮測定采用堿解擴散法;土壤有效磷測定采用鉬銻抗比色法;土壤速效鉀測定用火焰光度法;土壤水溶性鹽的測定采用二氧化碳浸提法。
2.2.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 軟件進行試驗數(shù)據(jù)的整理和分析,數(shù)據(jù)分析方法采用T 檢驗。
從表1 可以看出,馬鈴薯生育期各階段一致,生育期均為124 d。
表1 馬鈴薯生育期記載
從表2 可以看出,處理2 對馬鈴薯經(jīng)濟性狀影響較大。處理2 較處理1 株高增長4.6 cm,莖粗增長0.11 cm,單株莖塊數(shù)增加1.2 個,單株莖塊重增加0.06 kg,大薯率增加6.8%,中薯率降低3.6%,小薯率降低3.2%。結(jié)果表明:處理2 對馬鈴薯的各項經(jīng)濟性狀表現(xiàn)較好。
表2 馬鈴薯主要經(jīng)濟性狀統(tǒng)計
從表3 可以看出,處理2 較試驗前相比,pH 下降0.3,降幅3.41%;有機質(zhì)增加0.47 g/kg,增幅7.03%;全氮增加0.04 g/kg,增幅10.26%;堿解氮增加3.2 mg/kg,增幅3.66%;有效磷增加0.88 mg/kg,增幅13.08%;速效鉀增加2.3 mg/kg,增幅3.53%。處理2 與處理1 相比,pH 下降0.2,降幅2.30%;有機質(zhì)增加0.64 g/kg,增幅9.82%;全氮增加0.02 g/kg,增幅4.88%;堿解氮增加1.8 mg/kg,增幅2.02%;有效磷增加0.45 mg/kg,增幅6.28%;速效鉀增加2.1 mg/kg,增幅3.22%。結(jié)果表明:處理2 較處理1 可明顯提高土壤養(yǎng)分,培肥地力。
表3 馬鈴薯土壤養(yǎng)分變化
從表4 可以看出,處理1 平均產(chǎn)量27150 kg/hm2,處理2 平均產(chǎn)量29 025 kg/hm2,處理2 較處理1 增產(chǎn)1 875 kg/hm2,增產(chǎn)率6.91%。實測t 值為4.4>t4(0.025)=3.495,增產(chǎn)效果明顯。結(jié)果表明:處理2 與處理1 對馬鈴薯產(chǎn)量都有影響,處理2 產(chǎn)量高于處理1。
表4 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)果及T 分析
從表5 可以看出,處理2 較處理1 增產(chǎn)值為3 000 元/hm2,經(jīng)濟效益增加1 630 元/hm2。結(jié)果表明:處理2 經(jīng)濟效益較為明顯。雖然處理2 產(chǎn)投比有所下降,但仍取得了顯著的經(jīng)濟效益,達到了減肥增效的目的。
在馬鈴薯種植中,采用“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調(diào)理劑”施肥模式,較農(nóng)民常規(guī)施肥可增產(chǎn)1 875 kg/hm2,增產(chǎn)率6.91%,增加效益1 630 元/hm2。同時,可使土壤pH 下降0.3,降幅3.41%;有機質(zhì)增加0.47 g/kg,增幅7.03%;全氮增加0.04 g/kg,增幅10.26%;堿解氮增加3.2 mg/kg,增幅3.66%;有效磷增加0.88 mg/kg,增幅13.08%;速效鉀增加2.3 mg/kg,增幅3.53%。因此,采用馬鈴薯“秸稈堆肥還田+生物有機肥料+土壤調(diào)理劑”施肥模式可減少化肥用量,降低土壤pH 值,提升土壤養(yǎng)分含量,改善土壤耕作性能,提高馬鈴薯產(chǎn)量,增加農(nóng)民收入,建議該模式大面積推廣應(yīng)用。
表5 馬鈴薯經(jīng)濟效益分析