干旱山区马铃薯“2+X”氮肥总量控制试验

王爱民

摘 要：针对天祝干旱山区马铃薯生产中施肥过量和氮磷钾施肥不科学不合理，导致肥料利用率较低、产量不高不稳的问题，进行了马铃薯“2+X”氮肥总量控制试验，以确定最佳氮肥使用量，进一步修正和完善优化施肥技术，最终形成新的测土施肥技术，为指导马铃薯生产提供科学依据。结果表明，优化施肥技术处理的（N 150 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2）马铃薯主要农艺性状及产量均明显优于常规施肥技术。在试验研究范围内，施氮处理马铃薯成熟期推迟1～2 d、生育期延长1～3 d;施氮对马铃薯株高、单株块茎数、单株结薯质量等主要农艺性状和产量具有显著影响，均呈先升后降的趋势，过多的施氮量对马铃薯主要农艺性状和产量呈负效应。综上所述，马铃薯施氮效果以优化施氮量即每hm2施N 124.2 kg、P2O5 149.9 kg、K2O 74.8 kg为佳，施氮量不足或过多，都会对马铃薯植株生长和产量产生负效应。

关键词：马铃薯;干旱山区;氮肥;总量控制;肥效

中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）05-068-04

Study on the total amount control of “2+X” nitrogen fertilizer for potato in arid mountainous areas

WANG Aimin

（Tianzhu Agricultural Technology Extension Center， Tianzhu 733200， Gansu， China）

Abstract： Aiming at the problem of excessive fertilization and unscientific and unreasonable N， P， K fertilization in potato production in Tianzhu arid mountain area， which resulted in low fertilizer utilization rate and low yield and instability， the “2 + X” total nitrogen control experimental study was carried out in 2018， the optimum nitrogen fertilizer amount was determined， the fertilization technology was further revised and improved， finally a new soil testing fertilization technology was formed， which provided the scientific basis for guiding the potato production. The results showed that the main agronomic characters and yield of potato were better than those of conventional fertilization. Nitrogen treatment potato maturity was delayed 1-2 days， the growth period was extended 1-3 days. The plant height， tuber number per plant， tuber quality per plant and yield of potato were significantly affected by nitrogen application， and the change law showed a tendency of rising first and then falling， indicating that excessive nitrogen application had a negative effect on the main agronomic traits and yield. The optimum nitrogen fertilizer amount is N 124.2 kg， P2O5 149.9 kg and K2O 74.8 kg per ha， insufficient or excessive nitrogen application will have negative effect on potato plant growth and yield increase.

Key words： Potato; Arid mountainous area; Nitrogen fertilizer; Total control; Fertilizer efficiency

天祝藏族自治縣位于甘肃中部，祁连山东端，是新中国成立后建立的第一个少数民族自治县。全县耕地面积5.59万hm2，其中水浇地0.55万hm2，占耕地面积的9.84%，旱地面积5.04万hm2，占耕地面积的90.16%，属于典型的旱作农业县。天祝县主要种植的作物有小麦、油菜、青稞、马铃薯、豌豆、蔬菜和牧草等，其中马铃薯还是甘肃省马铃薯脱毒种薯、良种扩繁和优质鲜食薯生产的最佳区域之一，具有较大的规模比较优势、效率比较优势和综合比较优势[1-2]。近几年年播种面积和年产量均稳定在0.67万hm2和35.0万t左右，约占粮食作物播种面积和年产量的72.7%和61.5%左右。近年来，随着马铃薯产业的不断发展，种植户对马铃薯施肥过量和不平衡的现象比较普遍，导致肥料利用率较低。针对天祝干旱山区马铃薯生产中氮磷钾施肥不科学不合理的问题，笔者于2018年进行了马铃薯“2+X”氮肥总量控制试验，以便通过该试验确定干旱山区马铃薯科学施肥方法及数量，进一步集成优化马铃薯优化施肥技术，为指导马铃薯生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在华藏寺镇岔口驿村进行，前茬作物为油菜。该村位于东经103°04′13.08″，北纬37°01′54.48″，海拔高度2 509.1 m，年均气温1.7 ℃，无霜期140 d，年日照时数2500～2700 h，年降雨量260 mm，60%～0%降雨集中在7—9月。供试土壤类型为栗钙土，土壤有机质（w，后同）52.6 g·kg-1，全氮2.35 g·kg-1，碱解氮165 mg·kg-1，速效磷89.2 mg·kg-1，速效钾454 mg·kg-1，pH值7.82。

1.2 材料

供试马铃薯品种为陇薯6号。供试氮肥为刘化（集团）有限责任公司生产的含氮量为46.4%的尿素，磷肥为云南金星化工有限公司生产的含磷量为16%的粒状过磷酸钙，钾肥为比利时泰桑德化工有限公司生产的含氧化钾51%的三得乐硫酸钾。

1.3 试验设计

试验采用“2+X”氮肥总量控制试验设计。“2”是常规施肥和优化施肥2个处理为基础的对比施肥试验，其中常规施肥为农户在蔬菜生产中习惯采用的施肥技术，优化施肥则为天祝县农业技术推广中心近年来获得的马铃薯优质高产施肥技术，常规施肥和优化施肥2个处理，施肥水平见表1。“X”是氮肥总量控制试验，试验设4个处理，每个处理各设3次重复，随机排列，见表2。其中优化施氮量根据马铃薯目标产量、养分吸收特点和土壤养分状况确定，磷钾肥施用以及其他管理措施一致。

1.4 方法

常规施肥和优化施肥2个处理小区面积均为90 m2（15 m × 6 m）。常规施肥处理小区施入尿素3.49 kg、过磷酸钙8.44 kg;优化施肥处理小区施入尿素2.9 kg、过磷酸钙8.44 kg、硫酸钾1.32 kg。氮肥总量控制试验（X）小区面积30 m2（10 m×3 m），随机区组排列，重复3次。每小区在施入过磷酸钙2.81 kg、硫酸钾0.44 kg的基础上，N1P2K2处理施入尿素0.81 kg，N2P2K2处理施入尿素1.16 kg，N3P2K2处理施入尿素1.51 kg。播种前称量化肥，播种时全部基施开沟条施。试验于2018年5月2日，采用机械起垄覆膜种植，垄宽60 cm、垄沟宽40 cm、垄高20 cm，一垄种2行，株距30 cm，用种量为2625 kg·hm-2。5月29日陆续出苗。6月10日、7月1日进行中耕除草2次，6月20日浇头水，7月13浇水，7月15日用甲霜灵锰锌防治马铃薯晚疫病。

1.5 数据分析

生育期间记载物候期，收获时每小区抽取10株样进行考种，产量以小区为单位进行统计。氮肥总量控制试验产量差异显著性测验采用DPS 7.05版软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对马铃薯生育期的影响

由表3可以看出，马铃薯“2+X”氮肥总量控制试验中，优化施肥处理马铃薯出苗最早，常规施肥、无氮区、70%的优化氮区处理马铃薯出苗最迟;70%的优化氮区处理马铃薯结薯时间最早，优化施肥处理马铃薯结薯期最晚;无氮区处理马铃薯成熟最早，常规施肥、优化施肥处理马铃薯成熟最晚;不同施肥处理之间成熟期相差1～2 d，生育期相差1～3 d。

2.2 不同施肥处理对马铃薯农艺性状的影响

从表4可以看出，马铃薯株高、单株块茎数、单株薯质量等主要农艺性状均表现为优化施肥>常规施肥;氮肥控制试验中马铃薯株高随氮肥量增加而增加，马铃薯单株块茎数、单株薯质量等主要农艺性状随氮肥量增加呈先增加后下降趋势。从株高来看，130%优化氮区处理株高最高，为82.1 cm;无氮区处理最低，为53.7 cm。从单株块茎数来看，优化施肥处理最多，为4.8个，优化氮区处理次之，常规施肥最少。从单株薯质量来看，优化氮区处理最高，为683.4 g，优化施肥、70%的优化氮区处理次之，无氮区处理最低。从平均薯质量来看，70%的优化氮区处理最高，为149.6 g，优化施肥、130%的优化氮区和常规施肥处理次之，无氮区处理最低。从商品薯率来看，优化氮区处理最高，为87.7%，优化施肥次之，无氮区处理最低。从各个方面因素综合分析的结果可以看出，基础施肥试验中优化施肥处理主要农艺性状均优于常规施肥处理;在氮肥总量控制试验中，优化氮区处理单株块茎数、单株薯质量、商品薯率等主要农艺性状均優于其他处理。

2.3 不同施肥处理对马铃薯产量的影响

从表5可以看出，不同试验处理马铃薯每hm2产量从大到小排列顺序为：优化氮区>优化施肥>常规施肥>70%优化氮区>130%优化氮区>无氮区，与无氮区相比，优化氮区、优化施肥、常规施肥、70%优化氮区、130%优化氮区增产率分别为92.5%、85.0%、72.9%、60.0%和32.5%。从基础施肥试验结果来看，优化施肥产量高于常规施肥处理。从氮肥总量控制试验结果来看，70%优化氮区、优化氮区和130%优化氮区处理产量均高于无氮区处理，其中以优化氮区为最高，70%优化氮区次之，再次为130%优化氮区，表明在本试验条件下，随着施氮量的增加，马铃薯产量呈逐渐上升趋势，但当施氮量超过优化施氮量后，马铃薯产量不升反降。对马铃薯不同施氮量产量方差分析的结果表明，各施氮处理和不施氮处理相比产量差异均达极显著水平，表明在本试验条件下施氮对马铃薯均有显著增产作用，其中以优化氮区处理增产幅度最高，70%的优化氮区次之，130%的优化氮区最低。

3 讨论与结论

马铃薯是天祝县重要的粮、菜兼用作物，也是天祝县干旱山区主栽作物之一，在粮食作物生产中占有较大的比重。干旱山区降水虽少，但其时空分布与马铃薯生长发育对水分要求相吻合，是马铃薯脱毒种薯、良种扩繁和优质鲜食薯生产的最佳区域之一，具有较大的规模比较优势、效率比较优势和综合比较优势。

基础肥力试验结果表明，优化施肥马铃薯主要农艺性状及产量均优于常规施肥。氮肥总量控制试验结果表明，施氮处理马铃薯成熟期推迟1～2 d、生育期延长1～3 d;马铃薯株高随施氮量增加而升高，单株块茎数、单株结薯质量均随施氮量增加呈先升后降趋势，表明过多的施氮量对马铃薯主要农艺性状和产量有负效应[3-10];从产量结果来看，70%优化氮区、优化氮区和130%优化氮区3个处理产量均高于无氮区处理，其中以优化氮区>70%优化氮区>130%优化氮区，说明施氮对马铃薯产量有明显的影响[11-14]，同时也表明在本试验条件下，马铃薯产量随着施氮量的增加呈逐渐上升趋势，但当施氮量超过优化施氮量后，马铃薯产量不升反降，这与李敏等[15]的研究结果一致。

综上所述，马铃薯施氮效果以优化施氮量为佳，即N 124.2 kg·hm-2、P2O5 149.9 kg·hm-2、K2O 74.8 kg·hm-2，施氮量不足或过多，都会对马铃薯产量产生负效应。因而，在天祝县干旱山区马铃薯生产实践中，不应该一味追求施肥数量，而是应该合理施肥，最终达到节本增效的目的。

参考文献

[1] 陈其兵，彭治云，唐峻岭，等.基于比较优势理论的武威市县域经济作物比较优势实证分析[J].农业现代化研究，2015，36（1）：99-104.

[2] 陈其兵，彭治云，唐峻岭，等.武威市不同生态区域马铃薯产业发展现状及竞争力提升建议[J].中国马铃薯，2015，29（1）：51-56.

[3] 李静，马辉.棉花“2+X”肥效试验报告[J].农业工程技术（综合版），2016，36（17）：23.

[4] 林云霞.2016年度大葱“2+X”氮肥总量控制田间试验报告[J].现代农村科技，2017（3）：62-63.

[5] 江成君，魏建成，周自娅，等.镇巴县马铃薯钾肥“2+X”试验[J].农业科技通讯，2018（7）：117-119.

[6] 葛绍芬.凌源市黄瓜2+X田间示范试验报告[J].中国农业信息，2016（5）：125.

[7] 陈瑞英，蒙美莲，梁海强，等.不同水氮条件下马铃薯产量和氮肥利用特性的研究[J].中国农学通报，2012，28（3）：196-201.

[8] 谷浏涟，孙磊，石瑛，等.氮肥施用时期对马铃薯干物质积累转运及产量的影响[J].土壤，2013，45（4）：610-615.

[9] 张东昱，成军花，夏叶，等.河西走廊加工型马铃薯水肥耦合效应量化管理指标研究[J].土壤，2012，44（6）：987-990.

[10] 段玉，张君，李焕春，等.马铃薯氮磷钾养分吸收規律及施肥肥效的研究[J].土壤，2014，46（2）：212-217.

[11] 尹娟，雒倞豪，吴秀玲，等.不同水肥配合对马铃薯品质的影响[J].节水灌溉，2014（2）：4-7.

[12] 刘宏胜，杨旭东，张小红，等.半干旱地区马铃薯肥料效应试验研究[J].中国马铃薯，2010，24（6）：357-359.

[13] 王涛，何文寿，姜海刚，等.氮磷钾不同用量对马铃薯产量和淀粉含量的影响[J].中国土壤与肥料，2010（3）：80-86.

[14] 秦嘉海，李宏斌.张掖市加工型马铃薯氮磷钾最佳施用量的研究[J].土壤，2011，43（4）：570-575.

[15] 李敏，王丽萍，谢玫君.崇信县汭河川区马铃薯“2+X”肥效试验初探[J].农业科技与信息，2020（1）：33-35.