马铃薯“2+X”施肥试验

史俊菲，赵 恒，朱文博

（吉林省农业环境保护与农村能源管理总站，吉林 长春 130033）

吉林省属马铃薯北方一作区，是我国重要的马铃薯主产区之一。吉林省中西部平原地区土壤疏松，土质肥沃，早春温度回升快，6月—7月雨量充足，昼夜温差大，具有适于马铃薯种植的砂壤土和气候条件，产出的马铃薯不但表皮光滑、淀粉含量高，而且薯块腐烂率和虫蚀率低，是得天独厚的马铃薯种植基地。近年来，吉林省优化种植结构，鼓励发展马铃薯产业，重点在东部冷凉区和北方农牧交错区推动马铃薯生产，马铃薯主产区的种植面积每年以20%～30%的速度增长，马铃薯产业呈现出良好发展势头，成为脱贫攻坚的重要产业。农户在马铃薯生产中的施肥习惯已成为限制该产业的重要影响因素，为改善农户施肥习惯，减少不合理的施肥，提高肥料利用率，研究形成最优的施肥量模式，本研究设计了马铃薯“2+X”施肥试验，以期进一步推进化肥减量增效工作，为马铃薯产业绿色发展提供技术支撑，保障生态环境安全。

1 试验方法

1.1 试验设计

设计依据《测土配方施肥技术规范》，采用“2+X”方案，“2”指按照农户传统施肥的处理和优化施肥的处理，“X”处理指不同氮素养分的处理。

1.2 供试土壤

试验地选择公主岭市陶家屯镇马家店村某家的承包地中，位于经度124°59′42′′、纬度43°39′50′′，属寒温带季风气候区，半湿润季风大陆性气候，春季多风少雨，秋季晴朗，早晚温差大，冬季漫长，严寒少雪。年平均气温为5.9℃，年平均日照2 743 h左右，年降水量600 mm左右，无霜期140 d左右，常年主导风向为西南风。土壤为黑钙土，地力等级二级，耕层厚度30 cm，土壤密度为1.35 g/cm3，有机质为35.2 g/kg，全氮为1.66 g/kg，有效磷为41.9 mg/kg，速效钾为204 mg/kg，缓效钾为738 mg/kg，pH值7.0，肥力中等，前茬作物为大豆。

1.3 供试材料

供试马铃薯品种为春薯4号。

肥料为尿素（N 46%），过磷酸钙（P2O516%）硫酸钾（K2O 50%）。

1.4 数据统计

试验采用Excel 2010及SPSS26.0软件进行数据统计分析。

1.5 试验设计

本试验设置A～E 5个处理，分别为对照组CK，常规施肥处理（A）、无氮施肥处理（B）、70%优化施肥处理（C）、100%的优化施氮量处理区（D）、130%的优化施氮量处理（E），试验设计见表1。根据当地马铃薯的施肥管理水平以及目标产量，确定优化氮磷钾区配方是（N）18 kg、（P205）7 kg、（K2O）16 kg。本试验设3次重复，共15个小区。按照随机区组法排列，每个小区长3 m、宽2 m，面积6 m2。马铃薯按照60 cm×20 cm的株行距进行种植，每个小区栽种50株，折合栽5 558株/0.067 hm2。各小区之间留0.5 m的管理道，便于田间管理和观察记载。试验设计方案见表1。

表1 马铃薯“2+x”氮肥控制试验方案Tab.1 Experimental schemeof"2+X"nitrogen fertilizer control for potato

1.6 经济性状调查及产量统计方法

生育期记载和经济性状调查按《农作物品种试验技术规程马铃薯》（NY/T 1489—2007）标准设置调查样段、记载，盛花期测株高，收获后取样调查单株结薯质量、单薯质量，大中薯率；各个小区单独计产，计算经济产量。

2 田间管理

2.1 种薯挑选

种薯出窖后，挑选淘汰老龄薯、畸形薯、损伤薯、病害、腐烂薯淘汰，把合格种薯进行催芽。

2.2 催芽

在温度为15℃～20℃的室内催芽，芽长1 cm时出窖。

2.3 种薯切块

切块使用的刀具用75%的酒精做到一刀一蘸消毒，2把刀轮流使用，防止切种过程中传播病害。切块时保证每个切块上有1～2个芽眼，顶芽要一分为二，切块时要淘汰病烂薯。一般切块最低不宜小于30 g，最好50 g，30～50 g小种薯可以整播。切刀切到烂薯要把切刀擦拭干净后再用酒精消毒。

2.4 药剂拌种

切块用2 kg 70%甲基托布津+1 kg 72%的农用链霉素均匀拌入50 kg滑石粉成为粉剂，每50 kg种薯用2 kg粉剂拌匀，阴干，促进伤口愈合。

2.5 播种

5月15日播种，播深12 cm左右。人工播种。株行距为20 cm×60 cm。多余的种块播种于地头，以备后期补栽。

2.6 田间管理

2.6.1 查苗补栽

出苗后，对缺苗的地方用播种时剩下的种块补栽，栽后浇水，以利缓苗。

2.6.2 中耕

5月25日苗未出土前将垄顶耙一下，耙后盖土，灭草，促进根系和侧匐茎生长。6月10日苗齐后铲一遍。6月16日苗高达10～15 cm，再铲一遍，结合中耕追施30%氮肥。6月15日各小区选择生长均匀的5棵植株，记录其株高、分枝数、叶色。

2.6.3 病虫草害防治

试验区病虫害主要有二十八星瓢虫、地下害虫，各试验区虫害发生无明显区别，中后期遇雨，晚疫病普遍发生，田间调查显示，采用E处理的试验区晚疫病发病较为严重。

2.7 收获

9月10日收获。收获前，每小区随机选5株马铃薯，单独挖掘，记录单株马铃薯结薯质量，取其平均值，按单薯质量＞70 g的商品薯标准进行称质量、挑选，计算商品薯率。

按小区划分，采用人工收获剩余马铃薯，收获后块茎晾晒4 h，散失表面水分至表皮干燥。对各小区产量进行称质量并记录，计算氮肥农学效率和氮肥对产量的贡献率，公式如下。

3 结果与分析

3.1 不同施肥处理对马铃薯叶片颜色的影响

不同施肥处理下马铃薯叶片颜色情况见表2。由表2可看出，随着氮肥施用量的增加，马铃薯叶片颜色越深。叶片颜色与叶片中叶绿素含量呈正相关，而叶绿素在光合作用的光吸收中起核心作用，其含量的高低直接影响马铃薯的产量。表2结果说明，氮肥水平高低与马铃薯叶片中叶绿素含量有显著的正相关性。

表2 不同施肥处理下马铃薯叶色对比Tab.2 Comparison of potato leaf color under different fertilization treatments

3.2 不同施肥处理对马铃薯分支及株高的影响

不同施肥处理下马铃薯株高对比情况见图1，不同施肥处理下马铃薯分枝数量对比情况见图2。从图1、图2可看出，氮肥施用量对马铃薯株高、分枝性有显著影响，氮肥施用量越多，株高生长越高，分枝量越大，植株生长越旺盛。

图1 不同处理下马铃薯株高对比Fig.1 Comparison of potato plant height under different treatments

图2 不同施肥处理下马铃薯分枝数对比Fig.2 Comparison of potato branch number under different fertilization treatments

3.3 不同施肥处理对马铃薯经济性状的影响

不同施肥处理对马铃薯商品薯经济性状影响见表3。不同处理对马铃薯产量的影响见表4。

表3 不同施肥处理对马铃薯经济性状的影响Tab.3 Effects of different fertilization treatments on economic characters of potato

表4 不同处理对马铃薯产量的影响Tab.4 Effects of different treatments on potato yield

从表3、表4可看出，不同施肥条件下，除处理A与处理C在单株结薯质量上差异不显著外，其余经济性状和产量有显著差异。处理B各项指标均最低，其余处理中，各项指标随氮肥施用量的增加呈先上升后下降的趋势，处理C商品薯率最高，单产也最高。

3.4 效应分析

3.4.1 肥料效应分析

从表4可看出，处理C的氮肥农学效率最高，达到79.97%，氮肥对产量贡献率最高的也是处理C，达到44.42%，处理E的氮肥农学效率和产量贡献率均最低。

3.4.2 肥料利用相关函数分析

设氮肥施用量为X，产量为Y，运用SPSS软件对表4数据进行二次回归分析，得出产量与氮肥的回归方程如下：

R2＝0.979，说明该方程拟合度较好，得出氮肥施用量13.07 kg时，对应的最高产量为2 600.56 kg/0.067 hm2。

4 讨论与结论

从本试验可以看出，不同氮肥用量对马铃薯的株高、分枝、叶色影响显著，氮肥施用越多，株高越高，分枝越多，叶片颜色越深，生长越旺盛，直接导致田间郁闭度增加，增加马铃薯晚疫病的发生概率。

不同氮肥用量对马铃薯产量有显著影响。随着施肥量的增加，马铃薯的单株结薯量、商品薯率呈先增后减趋势，呈抛物线状，无氮区产量最低，70%优化氮肥处理区最高。因此，氮肥不是越多越好，应该适量施肥，才能达到最佳产量。70%优化氮肥处理区的氮肥农学效率和氮肥对产量的贡献率最高。根据分析，每0.067 hm2施纯氮13.07 kg时产量达到最高，为2 600.56 kg/0.067 hm2。

为了保障马铃薯产业绿色发展，维护生态环境安全，根据本研究结果，建议田间施肥水平为每0.067 hm2施（N）13.07 kg，（P205）7 kg、（k20）16 kg，在保证化肥减量工作的基础上，取得最大经济效益与产量。