炭基有机肥对马铃薯生长及产量的影响

为了盲目提高马铃薯产量，不合理的施肥方式导致土壤养分失衡、有机质含量下降，不仅影响土壤生态环境，还影响作物产量[1]。炭基有机肥是以生物质为负载材料，含有一定比例的矿质养分，施入土壤后能够在土壤中缓慢释放，其含有的生物质还能够增加土壤有机质含量，提高土壤微环境的生物多样性，有利于根系生长，从而促进作物生长和提高产量[2]。因此，本试验设置不同炭基肥用量研究马铃薯生长和产量的变化特征，为马铃薯高产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用氮磷钾肥为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O512%）和氯化钾（K2O 60%）。供试炭基有机肥含有机质45.6%、氮4%、磷3%、钾3%。

1.2 试验设计

试验于2021 年在白龙山街道高胥村进行，试验采用随机区组设计，试验品种为合作88号，以施化肥为对照（CK），设置4 个炭基肥用量，分别为3.5 t/ hm2（T1）、4 t/ hm2（T2）、4.5 t/hm2（T3）和5 t/hm2（T4）。对照施氮（N）150 kg/hm2，磷（P5O2）300 kg/hm2，钾（K2O）200 kg/hm2，炭基肥处理施氮（N）100 kg/hm2，磷（P5O2）240 kg/hm2，钾（K2O）140 kg/hm2，所有处理炭基有机肥、氮肥1/2 作为基肥和所有磷肥钾肥一次施入，其它1/2 氮肥在块茎形成期追施。种植密度为52 500 株/hm2，每处理设置3 次重复，小区面积约48 m2，其它田间管理措施均相同。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 马铃薯形态指标的测定

在马铃薯盛花期，随机每小区随机选取10株，用刻度尺测定茎基部到植株顶部高度为株高，用游标卡尺测茎基部垂直方向的两个值，取平均值为茎粗，并调查植株主茎数。

1.3.2 产量的测定

在成熟收获期适时收获，田间实测小区大、中、小薯产量，进行亩产量和平均单薯重的测定，并统计单株结薯数，计算单株商品薯率。

1.4 数据分析

测定数据采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 版软件进行处理和分析，多重比较釆用Tukey 法。

2 结果与分析

2.1 炭基有机肥对马铃薯生长的影响

由表1 可知，炭基有机肥能够显著促进马铃薯生长，其中，株高随炭基有机肥用量的增加呈先升高后降低的趋势，在T3 处理时达到最大值，各处理均显著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出4.48%、7.80%、8.75%和6.07%，T2和T3 处理间没有显著差异。茎粗表现为T3＞T4＞T2＞T1＞CK，处理间差异均显著，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出4.14%、11.72%、15.17%和8.97%。主茎数变化趋势和茎粗相似，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出2.17%、26.04%、42.68%和29.38%。

表1 炭基有机肥对马铃薯生长的影响

表1 炭基有机肥对马铃薯生长的影响

2.2 炭基有机肥对马铃薯产量的影响

由表2 可知，炭基有机肥显著影响马铃薯产量，其中单株结薯数各处理间没有显著差异，商品薯重随炭基有机肥用量的增加呈先升高后降低的趋势，在T3 处理时达到最大值，各处理均显著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出3.73%、8.82%、12.87%和9.46%，处理间差异均显著。商品薯率各处理均显著高于CK，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出4.68%、15.72%、20.98%和14.41%，T2 和T4 处理间没有显著差异。产量表现为T3＞T4＞T2＞T1＞CK，T1、T2、T3 和T4 分别比CK 高出5.97%、8.47%、18.89%和17.34%，处理间差异均显著。

3 讨论

炭基肥具有生物炭的基本特性和功能[3]，因此，施用炭基肥能够有效改善土壤理化性质。促进根系对养分的吸收及地上部植株的生长，本研究表明，炭基有机肥能够增加马铃薯株高、茎粗和主茎数，主要是由于施用炭基肥使得肥料、土壤、作物协同配合，实现了高产型根系的构建，保证地上部提供充足的养分，形成了高效的冠层群体，增加物质转运能力，在炭基有机肥施用量为4.5 t/hm2时，马铃薯长势最好。

本研究表明，炭基有机肥对单株结薯数影响不显著，主要是通过增加商品薯种和商品薯率来增加马铃薯产量，一方面，炭基有机肥改善土壤物理特性，有利于马铃薯块茎的生长，另一方面，有机肥含有腐殖质、氨基酸、微量元素等，能够保证养分的充足供应，从而促进物质转运，增加马铃薯产量。综合比较，在炭基有机肥施用量为4.5 t/ hm2时，马铃薯长势最好，产量最高，因此，可在马铃薯生产中推广应用。