不同施钾量和施锌量对旱作马铃薯产量的影响

赵永萍，潘丽娟

(定西市安定区农业技术推广服务中心，甘肃定西 743000)

马铃薯是重要的宜粮、宜菜、宜饲的粮食作物，在当今人类食物中占有重要地位。它是一种高产喜肥作物，对肥料反应非常敏感，产量形成与土壤营养条件关系密切，对肥料三要素的需要以钾最多，氮次之，磷最少[1]，然而陇中半干旱区农民施肥习惯于重氮轻磷缺钾[2-5]。多年来，当地农民为获得高产，盲目施肥和过量施用化肥现象严重，不仅增加了生产成本、降低了肥料利用率，而且造成环境污染和资源浪费。如定西市安定区土壤基础肥力贡献率为48.3%～74.8%，平均为60.0%[6]。根据马铃薯需肥特点，化肥使用需氮、磷、钾配合，前期追肥一般不宜单追尿素，特别是结薯之后不应盲目追氮，易造成浪费和相反效果，增施磷肥促早熟高产，缺钾地区施钾肥增产相当明显[7-8]。同时，有研究证明，中微量元素虽然需要量较少，但其在提高作物的产量和品质方面能起到重要作用[9]，马铃薯对锌的缺乏比较敏感[10]。锌作为其中一种微量元素，对旱作马铃薯产量有一定的影响，不同锌肥不同施用量增产增收效果也有差别[11-12]。为进一步探索马铃薯需肥规律，提高马铃薯产量和肥料利用率，通过田间试验，研究钾肥和锌肥用量及其钾锌配合施用对旱作马铃薯产量的影响，为马铃薯的合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验设在定西市安定区香泉镇香泉村。试验地海拔2 050 m，年平均降雨量450 mm，年均积温2 200 ℃，年均气温6.0 ℃，土壤为黑垆土。试验地前茬为玉米。前茬作物收获后及时旋耕灭茬，冬前耙耱保墒，播前旋耕整地，起垄覆膜并在膜下铺设滴灌带，结合整地施优质有机肥(有机 质≥45%，总养分≥5%)6 000 kg/hm2，尿素 (N≥46.4%)300 kg/hm2，过磷酸钙(P2O5≥ 12.0%) 1 500 kg/hm2，钙镁肥(N13%，Ca15%，Mg 6%) 1 500 kg/hm2。所施肥料的养分均以质量分数 表示。

1.2 供试品种

供试马铃薯品种为‘新大坪’，由甘肃凯凯农业科技发展股份有限公司提供。

1.3 试验方法

采用裂区试验设计，以施钾量为主处理，设 3个钾肥水平，分别为0、90 kg/hm2、180 kg/hm2，钾肥用50%硫酸钾；以施锌量为副处理，设4个锌肥水平，分别为0、4.5 kg/hm2、9.0 kg/hm2、13.5 kg/hm2，锌肥用EDTA-Zn，EDTA-Zn含锌质量分数为15%。钾肥在马铃薯播种后，发芽前按小区穴施；锌肥在马铃薯现蕾后开始喷施，每隔7 d喷1次，共喷3次，每次用水 1 200 L/hm2。小区面积20 m2(5 m × 4 m)，3次重复。各处理采用黑色地膜单垄双行垄侧栽培模式。选用宽120 cm、厚0.012 mm的黑色地膜，垄宽75 cm、高15 cm，垄沟宽45 cm，马铃薯种植于垄侧，播种密度52 500株/hm2。试验于2017年4月26日播种，10月8日收获。其他田间管理措施同大田。

1.4 调查内容

1.4.1 物候期 观察并记载不同处理出苗期、现蕾期、开花期、成熟期及各生育期农艺性状表现。

1.4.2 产量及构成因素 收获时分小区实收称量，折合成每公顷产量。并按大小分级，50 g以下为中小薯，50 g以上为大薯，大薯所占的质量百分比为大薯率[13]。各处理值为3次重复的平均值。

1.5 数据处理

数据用Excel 2010进行处理，用DPS v6.55进行方差分析和多重比较，用OriginPro 8.5绘制图形。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯物候期的影响

从表1可以看出，不同处理生育期和生育时期略有差别。处理1～5不施钾肥的出苗期为同一天(5月28日)，其余处理为5月26日或5月27日，较处理1～5早出苗1～2 d；不同处理的现蕾期和开花期都相同；不同处理的成熟期也有差别，处理1～4不施钾肥条件下成熟较早，为9月25日，其他处理为9月27日以后，较不施钾肥相对晚2～5 d。各处理生育期以处理8和处理11最长，为128 d；其次是处理10，为127 d；第三是处理6、处理7和处理9，为125 d。

表1 不同处理马铃薯物候期Table 1 Potato phenological phase of different treatments

2.2 不同处理对马铃薯经济性状的影响

2.2.1 马铃薯单株粒数 由图1可知，不同处理的小薯粒数和总粒数的变化趋势比较相似，处理3、4、8和处理12的值较大，即随施锌量的增加，总粒数增加；不同处理的大薯粒数在处理7和处理10、11的值较大，明显高于其他处理(图1-A)，处理7和处理11的总粒数值也较大(图1-C)。由表2可知，各处理大薯粒数以处理7、10、11的值最大，为每株2.0粒。各处理总粒数以处理3的值最大，为每株5.3粒；其次是处理4、8，为每株5.2粒；处理7、11、12的值也较大，均为每株5.1粒。但处理3、4、8、12的小薯粒数值也比较大，分别为每株3.7、3.6、3.4、3.0粒。

2.2.2 马铃薯单株薯块质量 由图2可知，不同处理薯块质量的变化趋势比较相似，呈波浪状。大薯薯块质量以处理7和处理11的值比较大(图2-A)，小薯薯块质量以处理4、8、11的值比较大(图2-B)，单株薯块质量以处理11的值最大，其次为处理8和10(图2-C)。由表2可知，处理7和处理11大薯单株薯块质量均为0.43 kg；其次是处理8，为0.42 kg；第三是处理10，为0.41 kg。各处理单株总的薯块质量以处理11的值最大，为0.74 kg；其次是处理8和处理10，都为0.68 kg；第三是处理7，为0.67 kg。各处理小薯单株薯块质量以处理11的值最大，为0.31 kg；其次是处理4，为0.29 kg；第三是处理3和处理10，都为 0.27 kg。

图1 不同处理马铃薯单株粒数Fig.1 Tuber number per plant of different treatments

图2 不同处理马铃薯单株薯块质量Fig.2 Tuber mass per plant of different treatments

2.2.3 马铃薯单株大薯率 由图3可知，各处理大薯率呈波浪型曲线，出现3次峰值，为处理2、处理7和处理12，且以处理12的值最大。由表2可知，不施钾肥条件下，各处理大薯率值以处理2的值较大，为58.1%，其他几个处理大薯率值较小；施钾量90 kg/hm2条件下，各处理大薯率值以处理7的值较大，为65.0%，其次是处理6，为64.8%，其他两处理大薯率值较小；施钾量180 kg/hm2条件下，各处理大薯率值以处理12较大，为72.0%，其他几个处理大薯率值较小。

表2 不同处理马铃薯经济性状Table 2 Potato economic characters of different treatments

图3 不同处理马铃薯单株大薯率Fig.3 Large sized tuber rate per plant of different treatments

2.3 不同处理对马铃薯产量的影响

由图4可知，施钾肥和锌肥对马铃薯产量均有一定的增产作用，与处理1(不施钾肥和锌肥)相比，增产350～7717 kg/hm2，增产率为2%～43.8%。各处理马铃薯产量以处理11的值最大，为25 350 kg/hm2；其次是处理7，为25 000 kg/hm2；第三是处理10，为24 400 kg/hm2。经裂区试验方差分析(表3)，区组(重复)间差异不显著(P=0.443>0.01)，不同钾肥处理(因素A)间的差异达到极显著水平(P=0.008<0.01)，不同锌肥处理(因素B)间的差异达到极显著水平(P=0.005<0.01),施钾肥和锌肥的互作(A×B)间差异不显著(P=0.782>0.05)。进一步进行Duncan多重比较(表4)，不施钾肥条件下，处理1～处理4之间差异不显著。说明不施钾肥时，不同施锌量对马铃薯的产量影响不大。施钾量90 kg/hm2条件下，处理5～处理8之间的差异显著性表现为，处理6、处理7和处理8之间差异不显著，但与处理5差异显著；施钾量180 kg/hm2条件下，处理9～处理12之间的差异显著性表现为，处理10、处理11和处理12之间差异不显著，但与处理9差异显著。说明在施锌量为0 kg/hm2的条件下，马铃薯产量受到一定的影响，但在施锌量为4.5、9.0和13.5 kg/hm2条件下，对马铃薯产量的影响不大。综合比较，以处理11，即施钾量180 kg/hm2、施锌量9.0 kg/hm2条件下马铃薯产量的值最大；其次是处理7，即施钾量90 kg/hm2、施锌量9.0 kg/hm2条件下马铃薯产量的值排第二。两者均在施锌量为9.0 kg/hm2的处理条件下。说明在此试验区马铃薯的最佳施钾量为180 kg/hm2、施锌量为 9.0 kg/hm2。

图4 不同处理马铃薯产量Fig.4 Potato yield of different treatments

表3 马铃薯产量方差分析Table 3 Variance analysisof potatot yield

表4 不同处理下马铃薯的产量Table 4 Potato yield of different treatments

3 结论与讨论

马铃薯作为重要的粮食作物之一，已有很多研究应用，尤其如何优化养分管理是马铃薯生产长期以来急需突破的瓶颈，养分的合理配比直接关系着马铃薯产量和品质的提高。马铃薯的生长不仅需要氮、磷、钾肥，而且锌肥对马铃薯的生长也至关重要。高炳德等[14]研究表明，每生产 1 000 kg块茎需吸收锌5.3～12.9 g。郝智勇[15]研究表明，全株锌出苗后50 d吸收锌速率最快，出苗后70 d(块茎增长期)块茎吸收锌速率最快，施用锌肥的关键时期是在出苗后50 d左右。本试验针对当地土壤养分情况、马铃薯需肥特性和当地施肥不合理等，以不同施钾量和施锌量为处理水平，采用裂区试验设计，研究对比不同施钾量和施锌量条件下马铃薯的性状和产量。得出适量的增施钾肥和锌肥，可改善其结薯量、薯块质量、大薯率等性状，大幅度提高马铃薯的产量，提高其商品价值。且在此试验区马铃薯的最佳施钾量为180 kg/hm2、施锌量为 9.0 kg/hm2。这一试验结论，在陇中旱作区与试验地力相近条件下，对马铃薯种植尤其‘新大坪’种植有参考价值，对今后同类型地区马铃薯种植中钾肥和锌肥的施用有一定的指导意义。但本研究中仅设了3个钾肥用量水平和4个锌肥用量水平，且锌肥的施用时间为马铃薯现蕾后，今后还需进一步探讨在其他施用时期，不同施肥水平对马铃薯产量的影响。