灌水量与施肥水平对马铃薯生长和产量的影响

摘    要：以宣薯2号为试材，采用裂区试验设计，主区设3个灌水量，副区设3个施肥水平，研究了灌水量、施肥水平及其互作对马铃薯生长和产量的影响。结果表明，灌水量对马铃薯株高有显著影响，株高随灌水量增加而降低，中水、高水间无显著差异，但均显著低于低水；施肥水平对株高的影响由不显著变为显著，株高随施肥水平的提高先增大后降低。灌水量对马铃薯单株大薯数、单株大薯质量、单株薯产量、单株商品薯产量、小区产量、小区商品薯产量有显著影响，均随着灌水量增加而逐渐增加，中水、高水间产量无显著差异，与低水相比，中水、高水小区产量显著提高14.85%、19.01%，小区商品薯产量显著提高18.56%、23.39%；施肥水平对马铃薯产量性状及产量影响不显著，小区产量、小区商品薯产量随施肥水平增加而逐渐增加。综合来看，灌水量为中水、高水较适宜，从产量和节水节肥的角度考虑，该试验条件下中水低肥（灌水量1000 m3·hm-2，N、P2O5、K2O施用量为84、42、168 kg·hm-2）和高水中肥（灌水量1300 m3·hm-2，N、P2O5、K2O施用量为120、60、240 kg·hm-2）可作为贵州马铃薯栽培的适宜水肥组合。

关键词：马铃薯；灌水量；施肥水平；交互作用；产量

中图分类号：S532+S607+.1+S606+.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）02-070-09

Effect of irrigation and fertilization level on potato growth and yield

FENG Enying， PENG Zhiliang， SUN Changqing， YUE Yanbin， LI Ruijun

（Guizhou Agricultural Science and Technology Information Institute， Guiyang 550006， Guizhou， China）

Abstract： Xuanshu No.2 was used as a test material， and a split-plot experiment design was used to study the effects of irrigation amount， fertilization level and their interaction on potato growth and yield. Three irrigation amounts were set in the main plots and three fertilization levels were set in the secondary plots. The results showed that different irrigation amount significantly influenced the plant height of potato， and the plant height were decreased with the increase of irrigation amount. There was no significant difference between middle water and high water， but the plant height was significantly lower than that of low water. The effect of fertilization level on plant height changed from insignificant to significant， and an increasing and then decreasing trend with the increase of fertilization level. Different irrigation amount significantly influenced the number and quality of large potatoes per plant， the yield of potato and marketable potato per plant， the yield of potato and mareketable potato in the test plot， and which were increased with the increase of irrigation amount. There was no significant difference in the yield between middle water and high water. While compared with low water， the plot yield of middle water and high water significantly increased by 14.85% and 19.01% respectively， and the plot yield of marketable potato significantly increased by 18.56% and 23.39% respectively. Fertilization level had no significant effect on potato yield traits and yield， but the yield and marketable potato yield in the test plot were increased gradually with the increase of fertilization level. In conclusion， middle water and high water are the more suitable irrigation amount. Middle water-low fertilizer（irrigation amount 1000 m3·hm-2， N 84 kg·hm-2， P2O5 42 kg·hm-2， K2O 168 kg·hm-2） and high water-middle fertilizer（irrigation amount 1300 m3·hm-2， N 120 kg·hm-2， P2O5 60 kg·hm-2， K2O 240 kg·hm-2）can be used as the appropriate combination for potato cultivation in Guizhou Province.

Key words： Potato; Irrigation amount; Fertilization level; Interaction; Yield

马铃薯（Solanum tuberosum L.）适应性强，分布范围广，是世界第三、中国第四大粮食作物[1]，块茎营养丰富，含有人体必需的七大类营养物质，全球约10亿人将其作为主食[2]。马铃薯耐干旱、耐瘠薄[3]，是唯一能在全国各地大面积种植的农作物，在保障国家粮食安全、促进贫困地区农民增收方面具有不可替代的重要作用[4]。2018年我国马铃薯收获面积481.35万hm2，占世界的27.38%，成为马铃薯最大生产国，但是单产水平仅为18 764.0 kg·hm-2，低于世界平均水平的20 944.1 kg·hm-2，更远低于美国、加拿大、法国、荷兰、英国、德国等国[5]，我国马铃薯单产水平还有很大提升空间。目前我国马铃薯种植区过度和不合理施肥现象较普遍，不仅影响产量的提高，还会导致环境污染等问题[6]，在马铃薯传统生产中一般采用沟灌[7]、大水漫灌[8]等灌溉方式，不仅劳动力投入大，灌水利用率较低，还会造成水资源严重浪费。因此，通过合理灌溉和施肥提高马铃薯产量，对提高我国马铃薯单产水平、保障国家粮食安全和促进马铃薯产业的可持续发展均有重要意义。

黄彩霞等[9]通过设置6个灌溉定额，研究了不同灌水量对马铃薯产量的影响；李燕山等[10]通过田间试验研究了4个灌水量对膜下滴灌马铃薯生长、产量的影响；耿浩杰等[11]针对宁夏中部干旱区马铃薯节水增产问题，采用单因素试验研究了不同灌水量对马铃薯生长、耗水及产量品质的影响；金建新等[12]为合理制定马铃薯在宁夏中部干旱带的灌溉制度，采用单因素试验研究了5个灌水量对马铃薯生长、产量和品质的影响。王立为等[13]研究了施肥水平对旱地马铃薯耗水量、产量及水分利用效率的影响；陈华等[14]为探索关中地区菜用马铃薯的合理施肥量，研究了不同施肥水平对马铃薯生长、产量及品质的影响。

目前有关马铃薯适宜的灌水量和施肥水平大多是基于单因素试验获得的，而且研究结果各不相同，甚至有些差异较大，而马铃薯水肥调控相关研究[15-18]主要是针对陕北榆林地区开展的，贵州作为全国马铃薯主产区之一，迄今有关马铃薯灌水量与施肥水平及其互作效应的研究鲜有报道。针对贵州马铃薯单产水平低[19]及种植户灌溉施肥不合理等现象，参考前人研究结果[9，14-15]，笔者设置不同灌水量与施肥水平互作处理，分析马铃薯生长、产量的变化规律，旨在探究马铃薯适宜的灌水量和施肥水平，以期为贵州马铃薯水肥一体化技术应用和高产栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试马铃薯品种为宣薯2号，是贵州省马铃薯研究所从云南省宣威市农业技术推广中心引进的马铃薯品种。供试土壤基础理化性质为pH值6.54，有机质含量（w，后同）37.28 g·kg-1，全氮含量2.31 g·kg-1，有效磷含量38.46 mg·kg-1，速效钾含量151.43 mg·kg-1。供试肥料包括尿素（N质量分数为46.4%），贵州赤天化桐梓化工有限公司生产；过磷酸钙（P2O5质量分数为12%），贵州省福泉市红星化肥厂生产；硫酸钾（K2O质量分数为50%），青上化工（惠州）有限公司生产。灌水采用滴灌带，滴孔流量为8 L·h-1，滴孔间距为25 cm。

1.2 设计与方法

试验于2020年2—6月在惠水县好花红镇贵州省农业科技信息研究所基地大棚进行。设灌水量和施肥水平2个因素，采用裂区设计，主区为灌水量，分别设700 m3·hm-2（低水）、1000 m3·hm-2（中水）、1300 m3·hm-2（高水）等3个水平；副区为施肥水平，N、P2O5、K2O施肥量分别为84、42、168 kg·hm-2（低肥），120、60、240 kg·hm-2（中肥），156、78、312 kg·hm-2（高肥）等3个水平。试验共9个处理，5次重复，共45个小区，小区面积为14.4 m2。

全生育期灌水4次，在苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期各灌水1次，灌水量分别占全生育期灌水总量的20%、20%、40%、20%，在垄面上均铺有1根滴灌带用于灌水，每个小区单独安装水表和阀门控制灌水量。70%氮、钾肥作基肥，马铃薯播种时施入，30%氮、钾肥作追肥，块茎形成期追施；磷肥全部用作基肥播种时一次性施入。试验采用起垄栽培，单垄双行，行距40 cm，株距25 cm，其他大田管理措施同常规栽培。试验于2020年2月18日整薯播种，6月22日收获。

1.3 项目测定

1.3.1 马铃薯出苗率和农艺性状 出苗期调查马铃薯出苗情况，齐苗后每个小区随机选取3株挂牌标记，定株观测株高，7 d测定1次，调查主茎数时高度小于5 cm的不计。

1.3.2 马铃薯产量及产量性状 2020年6月22日收获马铃薯，按小区单收计产，计算块茎产量。每小区随机选取3株，每个处理共15株，分析产量构成性状，测定大薯、中薯和小薯的质量及个数。质量大于100 g为大薯，50～100 g为中薯，小于50 g为小薯，商品薯包括大薯和中薯。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010进行整理，用SPSS 20.0进行两因素方差分析，交互作用显著时简单效应检验用GLM语句。

2 结果与分析

2.1 灌水量与施肥水平及其互作对马铃薯生长的影响

2.1.1 灌水量与施肥水平及其互作对马铃薯出苗率和主茎数的影响 在马铃薯出苗期（3月13日）对出苗情况进行调查。由表1可知，低水、中水、高水处理出苗率分别为80.49%、75.49%、74.86%，各灌水量间差异不显著；低肥、中肥、高肥处理出苗率分别为76.53%、78.96%、75.35%，各施肥水平间差异不显著；灌水量与施肥水平的交互作用对出苗率的影响也不显著。