菜籽饼肥与化肥配施对马铃薯生长及产量的影响

刘宏英，张 红，李建仁，马玉勇，刘思思

(衡阳市农业科学院，湖南衡阳 421101)

湖南省温光资源丰富，是产粮大省，常年一季稻种植面积约100万公顷。一季稻收获后，稻田冬闲时间长，除部分种植冬油菜外，还有很大面积的稻田闲置。根据湖南地区气候状况以及冬歇期时间，马铃薯—中稻(一季晚稻)是一种理想的水旱轮作模式。2015年国家发布马铃薯主粮化战略，以应对未来可能出现的粮食危机[1]。利用广袤的水稻冬闲田种植马铃薯，可以大幅度增加马铃薯栽培面积，提高马铃薯产量，减少土地资源浪费，减少病虫草害，并实现相对北方地区的错时上市，获得较好的经济效益[2]。马铃薯是需肥量大的作物，为追求产量，生产上存在过量施用化学肥料的现象，肥料利用率低，生产成本增加，同时也造成土壤、水体等农业面源的污染。近年来，国家提出减少化学肥料和农药的施用，而要实现化肥减量但不减产的目标，需要加强新型肥料或化肥替代品的研发[3，4]。湖南年种植油菜面积130余万公顷，是我国油菜生产面积最大的省份，菜籽饼肥较多，而菜籽饼中含磷、钾元素较多，常用于蔬菜的种植，以提高蔬菜的产量和品质，同时起到改良土壤的目的，但是在马铃薯上应用的研究较少。因此，笔者以当地主栽马铃薯品种兴佳2号为材料，开展菜籽饼肥和复合肥配施、部分替代复合肥的研究，以确定菜籽饼肥和复合肥的施用量，为南方冬作马铃薯的施肥提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试马铃薯品种为黑龙江省大兴安岭地区农业林业科学研究院选育的新品种兴佳2号。种薯由国家马铃薯产业技术体系常德综合试验站提供。

供试肥料：菜籽饼肥(本地压榨小作坊提供)、钙镁磷肥(贵州省新华磷肥厂生产，P2O5≥12%)、硫酸钾复合肥(安徽省司尔特肥业股份有限公司生产，N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)。

1.2 试验地肥力水平

试验在湖南省衡阳市农业科学院试验基地进行，土壤类型为第四纪红壤，前茬作物为水稻。试验田土壤5点取样经中国农科院红壤试验站测定，pH 6.84，含碱解氮67 mg/kg、速效钾84 mg/kg、有效磷51 mg/kg，肥力水平中等。

1.3 试验设计

本试验设10个处理(表1)，每处理3次重复，随机区组排列，共30个小区。每小区1.6 m×6 m，种植20行，每行4株。试验对照仅施用化肥，为湖南地区实际生产中常用施肥量，即磷酸钾复合肥

1050 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2。处理T1～T3、T4～T6、T7～T9的有机肥施用量分别为菜籽饼肥3750、2250、750 kg/hm2；在菜籽饼肥施用量一定的前提下，磷酸钾复合肥的施用量呈梯度增加，T1～T3的施用量分别为450、750、1050 kg/hm2，T4～T6和T7～T9之间也设置同样的梯度处理；各处理中的钙镁磷肥当季利用效率低，在保证其需肥量的情况下不做梯度处理，均设置为750 kg/hm2。

1.4 农艺性状测定

在盛花期，每小区随机测定20株马铃薯株高、茎粗及主茎数。收获期测定产量性状。马铃薯按单个块茎重量分级统计商品薯率：200 g以上为1级商品薯，100～200 g为2级商品薯，50～100 g为3级商品薯，50 g以下为4级非商品薯。

1.5 淀粉含量测定

在收获期间对每个处理随机选取大、中、小薯型完好的马铃薯5 kg，用于淀粉含量测定[5]。

淀粉含量采用比重测定法：收获后一周将待测定的块茎清洗并晒干，先在空气中称取块茎质量(A)，然后在水中称量(B)，根据下列公式求得比重，根据比重查MEPKEP干物质含量表，得出淀粉含量。

块茎比重=块茎在空气中质量(A)/[块茎在空气中质量(A)-块茎在水中质量(B)]

1.6 数据分析

试验数据采用SPSS 22.0和Excel 2010软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施肥对马铃薯地上部分营养器官性状的影响

由表2可知，在菜籽饼肥施用量一定的情况下，随着硫酸钾复合肥施用量的增加，马铃薯茎粗、株高、主茎数均显著增加，硫酸钾复合肥施用量为1050 kg/hm2时出现最大值。在硫酸钾复合肥施用量一定的情况下，随着菜籽饼肥施用量的增加，茎粗、株高均呈现先增加后减少的趋势，在菜籽饼肥施用量为中间值2250 kg/hm2时，茎粗、株高获得最大值；而主茎数随着菜籽饼肥施用量的增加而逐渐增加，菜籽饼肥施用量为3750 kg/hm2时表现最大值。

综上，兴佳2号在菜籽饼肥2250 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2的施肥条件下，能获得最大的茎粗和株高，且显著高于对照；在菜籽饼肥3750 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2的施肥条件下，能获得最大的主茎数，但其与对照无显著差异；在菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥450 kg/hm2的施肥条件下，茎粗、株高和主茎数均最低，与对照无显著差异。

表2 兴佳2号在不同施肥处理下的营养器官性状表现

2.2 施肥对马铃薯产量及产量性状的影响

2.2.1 马铃薯商品薯率

由表3可知，各处理与对照相比商品薯率差异均不显著。在各处理中，施肥量最低的T7(菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥450 kg/hm2)商品薯率最高，达到98.61%，显著高于T3(菜籽饼肥3750 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2)，但与其他施肥处理间差异不显著。而T3在各处理中的施肥量最高，但商品薯率最低(90.84%)，说明施肥量过高，反而导致了小薯数量增加。综合表2中营养器官性状表现结果，T7的主茎数最低，为2.8个，而T3的主茎数最高，为4.4个。有报道认为，随着主茎数的增加，马铃薯的平均单薯重会随之降低[6]。

表3 兴佳2号在不同施肥处理下的商品薯分级

2.2.2 马铃薯产量

由表4可知，在菜籽饼肥施用量一定的条件下，随着硫酸钾复合肥施用量的增加，产量明显增加。硫酸钾复合肥施用量为1050 kg/hm2时，兴佳2号的产量最高。在硫酸钾复合肥施肥量一定的条件下，随着菜籽饼肥施用量的增加，产量呈现先增加后降低的趋势，菜籽饼肥施用量为2250 kg/hm2时，产量最高。由表4的各数据可得，兴佳2号在处理T6的条件下，即施用菜籽饼肥2250 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2，能获得最高产量，在处理T7的条件下，即施用菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥450 kg/hm2，产量最低。

由表4可知，T6处理产量显著高于对照，较对照增产18.79%，T7处理产量显著低于对照，其余各处理的产量与对照无显著差异。

表4 兴佳2号在不同施肥处理下的产量

2.3 施肥对马铃薯淀粉含量的影响

比重法是检测马铃薯淀粉含量的主要方法[5]。对各处理的块茎比重进行测定，各处理对应的淀粉含量为8.29%～12.42%，其中施肥量为菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2的T9处理淀粉含量最高，但各处理块茎的淀粉含量与对照差异均不显著(表5)。

表5 兴佳2号在不同施肥处理下的比重及对应淀粉含量

3 讨论

兴佳2号由黑龙江省大兴安岭地区农业林业科学研究院通过有性杂交的方法选育而成[7]，因其产量高且较抗晚疫病，目前南方各地都进行引种及推广。柳焕新等[8]在浙江省兰溪市进行兴佳2号的推广种植，并总结了该品种的高产高效栽培技术，推荐施猪粪肥22 500～30 000 kg/hm2、高浓度三元复合肥750～1125 kg/hm2。李树举等[9]在湖南省常德市进行兴佳2号引种及推广，认为基肥施用硫酸钾复合肥1500 kg/hm2为宜。本试验在湖南衡阳地区进行兴佳2号施肥水平研究，通过比较菜籽饼肥及硫酸钾复合肥不同施肥水平对马铃薯营养器官性状、产量及淀粉含量的影响，发现当施肥水平为菜籽饼肥2250 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2时，马铃薯株高、茎粗表现最佳，同时在该处理条件下马铃薯产量也能达到最大值42 047.70 kg/hm2，显著高于对照处理；施用菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥450 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2处理的产量最低，但与对照无显著差异，且其商品薯率在所有处理中最高，为98.61%。各处理中淀粉含量最高的施肥水平是菜籽饼肥750 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2，说明淀粉含量并不随着产量的增加而增加。目前也有研究表明，随着马铃薯产量的提高，块茎内淀粉含量呈下降趋势[10，11]。

本试验在湖南地区因地制宜采用菜籽饼肥与复合肥配合施用，菜籽饼肥不仅可以改善单施化肥造成的肥料利用率低、土壤结构和土壤微生物破坏等负面效应，而且能在不增加化肥使用量的前提下显著提高马铃薯产量。根据各处理的表现，施用菜籽饼肥2250 kg/hm2、硫酸钾复合肥1050 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2，马铃薯产量及营养器官性状表现最佳。