“秸秆堆肥还田+ 生物有机肥料+ 土壤调理剂”模式对马铃薯产量及耕地质量的影响试验研究

谢福平，毛 涛，赵 蕊，李文伟

（甘肃省张掖市耕地质量建设管理站，甘肃张掖734000）

张掖市地处河西走廊中段，属温带干旱型气候，市内光热充足、水土洁净，昼夜温差大、灌溉条件便利，为马铃薯生产创造了良好的生态条件，是优质马铃薯的理想产地。近几年，随着马铃薯产业的持续健康发展和栽培技术水平的不断提升，经济效益日益凸显，现已成为沿山冷凉灌区农业增效、农民增收的支柱产业。2019 年，张掖市马铃薯播种面积达2.47 万hm2。由于农民过度依赖化肥、轻施有机肥，重用轻养、掠夺经营，直接影响了耕地质量，致使土壤板结、肥力下降，制约了作物对养分的吸收和产量的提高[1]。为培肥土壤，生产高产优质、商品性佳的马铃薯，张掖市耕地质量建设管理站开展了“秸秆堆肥还田+ 生物有机肥料+ 土壤调理剂”模式对马铃薯产量及耕地质量的影响试验研究，旨在为马铃薯实现高效优质化生产提供科学依据和指导。

1 试验地概况

试验地位于张掖市肃南县明花乡双海子村白峰农机服务农民专业合作社流转田，海拔1 410m，东经99°23′46″、北纬39°22′24″。前茬作物为小麦，供试土壤为灰棕漠土，试验地平坦，排灌便利。土壤养分含量分析化验状况（小麦成熟收获后，采集0～20 cm 耕层土壤测定土壤理化性质）：pH8.8、有机质6.69 g/kg、全氮0.39 g/kg、碱解氮87.5 mg/kg、有效磷6.73 mg/kg、速效钾65.1 mg/kg。

2 材料与方法

2.1 材料

试验作物为马铃薯，品种大西洋。试验材料为磷酸二氢铵（P2O542%，N15%）、尿素（N≥46.0%）、硫酸钾（K2O≥40%），小麦秸秆，生物有机肥（有效活菌数≥0.2 亿/g，有机质≥40%，pH 值5.5～8.5，水分≤30%），土壤调理剂（有机质≥200 g/L，氨基酸≥110 g/L，pH2.5～4.5，水不溶物≤10 g/L）。

2.2 方法

2.2.1 试验设计 本试验为对比试验，设2 个处理，不设重复，试验面积1 334 m2。

处理1：常规施肥（CK，13.7-11.5-8）。覆膜前，基施尿素150 kg/hm2、磷酸二氢铵375 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2，于马铃薯盛花期和块茎膨大期分别追施尿素、硫酸钾各75 kg/hm2。试验面积667 m2。

处理2：“秸秆堆肥还田+生物有机肥料+土壤调理剂”模式。小麦成熟收获后，清除有病虫害的秸秆和田间杂草，用百菌清500 倍液混加辛硫磷1 000倍药剂将秸秆进行消毒处理，再将小麦秸秆粉碎（3～5 cm）后分层叠堆，使用秸秆腐熟剂（2kg/1000kg）集中堆沤发酵，待完全腐熟后作底肥施用，还田量5 250 kg/hm2；翌年，结合春深耕，基施生物有机肥750 kg/hm2；试验前在土壤表层均匀撒施土壤调理剂45 kg/hm2，翻入土壤耕层待播种。试验面积667 m2。

2.2.2 田间管理 试验前，于2019 年3 月26 日机械深翻，平整土地。3 月29 日机械深施生物有机肥，撒施土壤调理剂。4 月10 日机械起垄、铺滴灌带、覆膜、播种。垄距120 cm、垄宽70 cm、垄高30 cm，沟宽50 cm，两行穴眼呈三角形，保苗数约73 500 株/hm2。全生育期滴水8 次，中耕除草2 次，防病虫害2 次。9 月24 日开始马铃薯考种，9 月28 日收获，单收计产。

2.2.3 项目测定及方法

2.2.3.1 生育期阶段调查。根据马铃薯各生育期阶段的特征，通过连续观察植株生长状况，记录马铃薯苗期、块茎形成期、块茎增长期和淀粉积累期的开始时间和结束时间，并在特征生育期记录马铃薯长势以及田间病虫害发生情况[2]。

2.2.3.2 生长指标测定。从马铃薯开花期开始，在田间随机选择10 株马铃薯进行标记，在收获时对其株高、茎粗、单株茎块数、单株茎块重量进行测定。从地面至生长点的株高采用精度为0.1 cm 钢卷尺测定，茎粗利用精度为0.01 mm 的游标卡尺量取第3茎节处[2]。

2.2.3.3 产量测算。考种时，在不同处理区“S”形取10个1.44 m2（1.2 m×1.2 m）的点，以垄为主区域，10个点为1 组，取3 组，测产面积14.4 m2。分别记录单薯重量（大薯＞150 g、中薯75～150 g、小薯＜75 g）、商品薯率[2]。

2.2.3.4 土壤理化性质。收获后，采用“S”形法分别采集处理1 和处理2 耕层（0～20 cm）土样4 kg，用四分法带回1 kg 混合土样，室内风干化验分析。土壤pH 测定用电位计法（水土比2.5∶1）；土壤有机质测定用重铬酸钾外加热法；土壤全氮测定采用凯氏定氮法；土壤碱解氮测定采用碱解扩散法；土壤有效磷测定采用钼锑抗比色法；土壤速效钾测定用火焰光度法；土壤水溶性盐的测定采用二氧化碳浸提法。

2.2.4 数据处理 采用Excel 软件进行试验数据的整理和分析，数据分析方法采用T 检验。

3 结果与分析

3.1 不同处理对马铃薯生育期的影响

从表1 可以看出，马铃薯生育期各阶段一致，生育期均为124 d。

表1 马铃薯生育期记载

3.2 不同处理对马铃薯主要经济性状指标的影响

从表2 可以看出，处理2 对马铃薯经济性状影响较大。处理2 较处理1 株高增长4.6 cm，茎粗增长0.11 cm，单株茎块数增加1.2 个，单株茎块重增加0.06 kg，大薯率增加6.8%，中薯率降低3.6%，小薯率降低3.2%。结果表明：处理2 对马铃薯的各项经济性状表现较好。

表2 马铃薯主要经济性状统计

3.3 不同处理对土壤养分的影响

从表3 可以看出，处理2 较试验前相比，pH 下降0.3，降幅3.41%；有机质增加0.47 g/kg，增幅7.03%；全氮增加0.04 g/kg，增幅10.26%；碱解氮增加3.2 mg/kg，增幅3.66%；有效磷增加0.88 mg/kg，增幅13.08%；速效钾增加2.3 mg/kg，增幅3.53%。处理2 与处理1 相比，pH 下降0.2，降幅2.30%；有机质增加0.64 g/kg，增幅9.82%；全氮增加0.02 g/kg，增幅4.88%；碱解氮增加1.8 mg/kg，增幅2.02%；有效磷增加0.45 mg/kg，增幅6.28%；速效钾增加2.1 mg/kg，增幅3.22%。结果表明：处理2 较处理1 可明显提高土壤养分，培肥地力。

表3 马铃薯土壤养分变化

3.4 不同处理对马铃薯产量的影响

从表4 可以看出，处理1 平均产量27150 kg/hm2，处理2 平均产量29 025 kg/hm2，处理2 较处理1 增产1 875 kg/hm2，增产率6.91%。实测t 值为4.4＞t4（0.025）=3.495，增产效果明显。结果表明：处理2 与处理1 对马铃薯产量都有影响，处理2 产量高于处理1。

表4 不同处理马铃薯产量结果及T 分析

3.5 经济效益分析

从表5 可以看出，处理2 较处理1 增产值为3 000 元/hm2，经济效益增加1 630 元/hm2。结果表明：处理2 经济效益较为明显。虽然处理2 产投比有所下降，但仍取得了显著的经济效益，达到了减肥增效的目的。

4 结论

在马铃薯种植中，采用“秸秆堆肥还田+生物有机肥料+土壤调理剂”施肥模式，较农民常规施肥可增产1 875 kg/hm2，增产率6.91%，增加效益1 630 元/hm2。同时，可使土壤pH 下降0.3，降幅3.41%；有机质增加0.47 g/kg，增幅7.03%；全氮增加0.04 g/kg，增幅10.26%；碱解氮增加3.2 mg/kg，增幅3.66%；有效磷增加0.88 mg/kg，增幅13.08%；速效钾增加2.3 mg/kg，增幅3.53%。因此，采用马铃薯“秸秆堆肥还田+生物有机肥料+土壤调理剂”施肥模式可减少化肥用量，降低土壤pH 值，提升土壤养分含量，改善土壤耕作性能，提高马铃薯产量，增加农民收入，建议该模式大面积推广应用。

表5 马铃薯经济效益分析