膜下滴灌不同施肥处理对冬种马铃薯生长动态及产量的影响

蔡章棣

(晋江市种植业技术服务中心， 福建 泉州 362200)

马铃薯SolAnumtuberosumL.是世界第四大粮食作物，具有宜粮、宜菜、宜饲、宜加工等优点[1-4]。目前，我国实施马铃薯主粮化战略，这对于保障国家的粮食安全意义重大。但是，一些地方化肥与农药的过量施用也造成了农产品质量安全和环境污染等问题。巨晓棠等[5]报道，我国作物施肥中存在的主要问题是氮肥的有效利用率低下，不仅经济损失的幅度大，而且污染了环境。为了进一步提高各种资源利用率和保护生态环境，国家鼓励开展化肥减施农药减量的增效技术研究。

滴灌施肥技术具有节水、节肥、增产和改善产品品质等优点[6-7]。与常规管理相比，滴灌施肥不仅增加了马铃薯产量，也节省了10%的成本[8]。周娜娜等[9]报道，低氮(180 kg·hm-2)水平条件下，小水量多次灌水，马铃薯的产量及商品薯率表现最好，同时还可以显著提高氮肥利用率[10]。井涛等[11]报道，在内蒙古阴山北麓马铃薯主产区，覆膜滴灌施氮量应控制在90～180 kg·hm-2。王海东[12]报道，在陕北榆林以马铃薯(紫花白)为试验材料，研究了不同供水供肥模式对马铃薯生长、生理、产量、品质、水肥吸收利用以及根区土壤水分养分迁移分布的影响，明确了不同滴灌施肥水平下，马铃薯各器官氮、磷、钾吸收、转运及利用规律，提出了陕北风沙区马铃薯高产、优质、高效和环保等综合效益最佳的灌溉施肥策略。张万恒[13]以内蒙古阴山南麓马铃薯田(FAvorite)为研究对象，揭示喷滴灌施肥灌溉马铃薯田氮平衡机制，建立氮素管理指标体系，为客观评判喷滴灌施肥灌溉生产方式氮素管理水平和环境效应提供科学依据。耿浩杰[14]在宁夏中部干旱区，以青薯9号为试验材料，研究土壤氮素与马铃薯根区含水率的变化规律，为解决马铃薯氮肥利用率低的问题提供参考。吴晓红等[15]研究结果表明，滴灌施肥促进了马铃薯对土壤养分的吸收和积累，增加了淀粉和蛋白的含量，降低了可溶性糖含量。因此，进一步提高水肥资源的利用效率显得尤为迫切。

福建省马铃薯属南方冬作区，与北方一作区和中原二作区相比，在南方冬作区膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯产量和品质的影响的有关文献未见报道。本研究针对闽南地区肥料的过量使用情况，以马铃薯新品种闽薯1号为试材，在闽南冬种滴灌条件下，采用膜下滴灌不同施肥策略对该品种的生长及品质的影响，从而为指导闽南地区马铃薯生产中的科学灌溉施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年在福建省晋江市磁灶镇三吴村进行，试验地土壤类型为红壤，质地为沙壤，土质疏松。晋江市磁灶镇属于亚热带海洋性季风气候，夏长无酷暑，冬短无严寒，全年无霜期长达320多d，四季湿润多雨，年平均降水量为911～1 231 mm，年平均气温20～21℃。土壤18.2 g·kg-1，碱解氮143.5 mg·kg-1，有效磷13.2 mg·kg-1，速效钾104 mg·kg-1，pH 值7.9。供试品种为闽薯1号脱毒种薯，属于中熟、高产品种。

试验肥料为高塔型硫酸钾水溶性复合肥(14-4-27)和阿康固态复合肥(13-6-21)。

1.2 试验设计

试验于2021年11月至2022年4月进行，随机区组设计，小区面积66 m2。各处理在整个生育期间总施肥量均为1 875 kg·hm-2，共设 3个不同滴灌施肥处理，即:处理A1：水肥一体化滴灌(全水溶肥N∶P∶K为14∶4∶27)；处理A2：基肥沟施+水肥一体化滴灌(固态肥N∶P∶K为13∶6∶21+水溶性肥N∶P∶K为14∶4∶27)；处理A3(CK)：基肥一次性沟施(固态肥N∶P∶K为13∶6∶21)，每个处理3次重复，随机排列。各处理各生育时期的施肥用量见表1。

表1 各处理在闽薯1号生育期间的施肥用量

于2021年11月20日播种，种植方式为覆膜双行畦植，畦宽(含沟)110 cm，行距 60 cm，株距 20 cm，种植密度为90 900株，播种深度8～10 cm。滴灌施肥系统含滴灌带、PVC管件、施肥罐和相关配件。播种、肥药施用、铺设滴灌带、覆膜一起实施，膜下滴灌根据土壤墒情分别于齐苗期1次、现蕾期1次、封垄期2次，生育期内用代森锰锌喷施3次防治病害，其他栽培管理措施同当地大田栽培习惯。2022年4月20日收获计产。

1.3 测定方法

土壤分析播种前，采用“五点法”采集各处理 0～20 cm 土样，风干过筛，以常规分析法测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH值等含量。在现蕾期直接量出株高和茎粗。收获时分别对各处理小区进行全田验收测产并抽样10株考种，测定单株结薯数、单株结薯质量；并计算商品率(商品薯产量占生物产量的百分率)、大薯率和中薯率。同时，测定块茎粗蛋白、还原糖、淀粉与维生素C含量。

1.4 数据处理

采用DPS数据处理系统软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯闽薯1号生长的影响

由表2可知，与A3处理(CK)相比，A1、A2处理的各个生长指标均提高，说明膜下滴灌比传统沟灌A3处理 (CK)更能促进马铃薯的生长。其中，A1、A2处理与A3处理(CK)相比，株高分别增加 1.50%、12.45%，茎粗分别增加2.78%、8.99%。A2处理的株高、茎粗与A3处理(CK)相比差异均达极显著水平。

表2 膜下滴灌不同施肥处理对闽薯1号生长指标的影响

2.2 膜下滴灌不同施肥处理对闽薯1号产量及其构成的影响

由表3可知，与A3处理(CK)相比，A1、A2处理的单株结薯数较多，但差异不显著；A2处理的单株结薯质量最高，为549.8 g，较A3处理(CK)增重82.4 g，差异达极显著水平，A1处理的单株结薯质量为531.4 g，较A3处理(CK)增重64.0 g，差异达显著水平。各处理的生物产量49 176.09～52 264.00 kg·hm-2，商品薯产量4 4294.86～4 9671.79 kg·hm-2，三者间的差异不显著。

表3 膜下滴灌不同施肥处理对闽薯1号产量及其构成的影响

A1和A2 处理的商品率较A3处理(CK)增加4.93%、5.51%，差异达极显著水平；A1处理大薯率为50.11%，与A3处理(CK)的43.25%相比，差异达显著水平，而A2处理大薯率高于A3处理(CK)，但两者差异不显著；三者间的中薯率差异不显著。综上所述，在本试验条件下，A1处理的增产增收效果最好。

2.3 膜下滴灌不同施肥处理对闽薯1号营养品质的影响

由表 4可知，与A3处理(CK)相比，粗蛋白含量A1处理的最高(2.23%)，与A3处理(CK)(1.58%)相比差异达显著水平；A2处理(1.97%)与A3处理(CK)相比，差异不显著。还原糖含量A1处理的最低(仅0.36%)与A3处理(CK)(0.57%)相比，差异达极显著水平，A2处理(0.43%)与A3处理(CK)相比，差异达显著水平。淀粉含量A1处理的最高(16.88%)与A3处理(CK)(12.48%)相比，差异极显著，A2 处理(14.43%)与对照相比，差异不显著。维生素含量A2处理的最高(28.67 mg·hg-1)与A3处理(CK)(21.57 mg·hg-1)相比差异极显著，A1处理(24.80 mg·hg-1)与A3处理(CK)相比差异不显著。

表4 膜下滴灌不同施肥处理对闽薯1号营养品质的影响

3 讨论与结论

王雯等[16]报道，采用传统沟灌灌溉方式，水分从沟中渗透进入土壤，会使土壤变得紧实；灌水量过大，会降低土壤的温度，限制土壤微生物的活动范围，增大土壤养分的转化难度，造成土壤养分的向下淋洗损失，导致马铃薯根系生长缓慢，乃至影响植株的正常生长；采用滴灌方式，水分则由上往下滴入，对土壤结构的破坏小，可保持土体较好的通气透水性，有利于提升土壤温度，加快土壤中养分的转化和吸收，促进马铃薯植株生长。李炫臻等[17]研究表明，马铃薯膜下滴灌可影响各器官干物质质量，提高水分利用效率。灌溉施肥方式同样会影响马铃薯的品质[18]。近几年来，国内马铃薯的氮肥利用率平均值为 32.2%，而发达国家氮肥利用率高达50% 以上，二者相差悬殊[19]。

试验表明，在施肥量和肥料种类相同(均用复合肥1 875 kg·hm-2)的条件下，滴灌施肥A1和A2处理比传统的沟灌A3处理(CK)更能促进闽薯1号的生长和商品率的提高。各处理的生物产量和商品产量分别介于49 176.09～52 264.00 kg·hm-2和44 294.86～49 671.79 kg·hm-2，产量间的差异均不显著。A1处理的株高、茎粗、商品率、粗蛋白含量、淀粉含量和维生素含量较对照分别提高了1.50%、2.78%、4.93%、41.14%、35.26%、14.97%，还原糖含量降低了36.84%；A2处理的株高、茎粗、商品率较对照分别提高了12.45%、8.99%、5.51%、24.68%、15.63%、32.92%，还原糖含量降低了0.14 %。从本试验的生产效果来看， A1、A2处理的水溶肥的效果较处理A3(CK)的普通复合肥沟施效果更好。这与唐拴虎等[20]的试验结果相一致。与传统沟灌A3处理(CK)相比，滴灌施肥A1、A2处理的大中薯率、粗蛋白含量、淀粉含量、维生素含量更高，还原性糖含量降低。试验结果与韩文锋等[18]的研究结果存在差异，这可能与试验在南北气候、土壤等差异有关。

本试验从单株结薯重、商品薯产量、商品率等产量性状及粗蛋白含量、还原糖含量、淀粉含量、维生素含量等品质性状几方面综合比较评价，基肥沟施+水肥一体化滴灌的施肥方式适宜在闽南冬种马铃薯生产中推广应用。