有机无机复混肥用量对冬作马铃薯产量和品质的影响

摘要  以广东省恩平市主栽马铃薯品种之一祚实1号原种合格脱毒种薯为材料，采用随机区组设计，研究有机无机复混肥对马铃薯产量和品质的影响，旨在为该地区马铃薯生产中合理施用有机无机复混肥提供理论依据。结果表明，T3 处理具有显著的增产效益，可保障马铃薯块茎品质，商品薯率最高，经济效益亦最高；且该处理偏生产力（119.85 kg/kg）和农学效率（67.10 kg/kg）均为最高。综合考虑马铃薯产量、品质、肥料利用率及经济效益，推荐在冬作马铃薯生产中，施用 900 kg/hm2有机无机复混肥料作为适宜的施肥方案。

关键词  冬作马铃薯；产量；品质；肥料利用率；经济效益

中图分类号  S532  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）18-0147-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.032

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of the Amount of Organic Inorganic Compound Fertilizer on the Yield and Quality of Winter Potatoes

TAN  Wei1， GUAN  Li-lan2，  HE Yi-chao2 et al

（1.College of Natural Resources and Environment， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong  510642；2.Guangdong Enping Agricultural Technology Extension Center， Enping，Guangdong 529400；3.Ganzhou Citrus Science Research Institute， Ganzhou， Jiangxi 341099）

Abstract  Using Zuoshi No.1， one of the main potato varieties cultivated in Enping City，

Guangdong Province， as the material，a randomized block design was used to study the effects of organic-inorganic compound fertilizer on potato yield， quality， etc. The aim was to provide theoretical basis for the rational use of organic-inorganic compound fertilizer in winter potato production in this area. The results showed that T3 treatment had significant yield increasing benefits， could ensure the quality of potato tubers， had the highest commercial potato rate， and the highest economic benefits;and the partial productivity （119.84 kg/kg） and agronomic efficiency （67.10 kg/kg） of this treatment were both the highest.Taking into account potato yield， quality， fertilizer utilization rate， and economic benefits， it is recommended that 900 kg/hm2 of organic-inorganic compound fertilizer be applied as a suitable fertilization scheme for winter potato production.

Key words  Winter potato;Yield;Quality;Fertilizer utilization rate;Economic benefits

基金项目  2020年度广东省科技专项资金（“大专项+任务清单”）项目（163-2019-XMZC-0009-03-0014）。

作者简介  谭微 （1995—），女，四川巴中人，硕士研究生，研究方向：养分资源综合管理技术。

*通信作者，副教授，博士，从事土壤肥力与养分资源综合管理研究。

收稿日期  2023-09-20

马铃薯（Solanum tuberosum L）是一种重要的粮食、饲料、加工等多用途作物，也是我国重要的战略性资源，其因营养价值丰富而获得“营养之王”的美誉，同时也被誉为21世纪我国最有发展前景的高产经济作物之一［1］。提高马铃薯产量和品质对增强全球粮食安全和人类健康具有重要作用［2］。

马铃薯产业作为一种富民乡村产业，要走好绿色生态发展之路。现代农业会降低土壤质量并影响环境，而有机农业等替代农业能使生态系统再生，使土壤保持活力［3］。据国家统计局报告，近年来我国马铃薯播种面积持续减少，2022年我国马铃薯播种面积仅有4 558.1×103 hm2，较2021年减少了47.9×103 hm2，同比减少了1.05%。马铃薯播种面积不断下降，但其产量不降反升，2022年我国马铃薯产量达1 851.6万t，较2021年增加了20.7万t，同比增长了1.12%。这就要求我们因地制宜，调整肥料结构，控制化肥用量；走马铃薯高产高效、优质环保、可持续发展之路，促进马铃薯增产、农民增收和生态环境安全。马铃薯产量和品质主要受其品种特性制约，同时也受种植环境、栽培技术的影响，其中养分的影响最大。

我国实现化肥零增长目标的重要措施之一就是有机肥替代部分化肥［4］。imon等［5］研究表明，添加不同来源的有机肥料对土壤有机质和生物活性的影响不同。施肥方式在决定马铃薯产量的农业技术因素中起着重要作用，有机和无机肥料的使用可以显著影响马铃薯产量，且有机肥料及其提取物也可以改善土壤肥力，改善土壤结构，并帮助植物对抗病虫害［6］。王耀［7］将复合肥和生物有机肥配施后提高了马铃薯产量和品质。梁宏等［8］研究表明，实施有机肥与无机肥相结合或有机肥部分代替化肥的施肥方式，马铃薯产量与品质显著提升。Islam等［9］研究表明有机肥和无机肥施用量的变化可以影响马铃薯产量。李成晨等［10］研究表明，广东省马铃薯化肥投入量为2 289 kg/hm2，有机肥平均投入量为8 615 kg/hm2。鉴于整体农业化肥施用量较大，尤其是对氮肥和磷肥的投入量过大时，应按照马铃薯生长需肥规律施肥，减少化肥投放，并合理补充钾肥，以及改善有机肥品质等，以提高马铃薯产量和种植面积的综合效益。

笔者以恩平地区筛选出的主导品种为研究材料，探究其不同肥料施用量对马铃薯产量、品质、肥料利用率以及经济效益的影响，旨在筛选出可提高马铃薯产量和品质的新型有机无机复合肥适宜用量，为南方冬作区马铃薯的合理施肥提供参考，对实现南方冬作区马铃薯产业可持续发展、保障粮食安全和环境友好具有重要意义。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验品种：祚实一号原种合格脱毒种薯。

试验肥料：生物有机肥（有机质≥40%）、薯类专用有机无机复混肥料（N-P2O5-KO2=15-5-20，有机质≥10%）。

试验地膜：聚乙烯黑色地膜。

1.2  试验地概况

田间肥效试验于2022年12月8日—2023年3月31日在广东省恩平市恩城街道恩平市农业技术推广服务中心（恩平市农业科学技术研究所）试验基地（112°20′37″E，22°13′3″N）进行，当地气候类型为南亚热带季风气候，种植地土壤为壤土。试验地前茬种植作物为水稻，于播种前取土样分析检测。0～20 cm土层土壤理化性质：

pH 5.46，有机质31.66 g/kg，碱解氮83.2 mg/kg，有效磷87.0 mg/kg，速效钾149.6 mg/kg，土壤质地为壤土。

1.3  试验设计

根据多年多点的肥效梯度试验及参考当地常规马铃薯施肥量，设置7个试验处理：CK1（无肥）；CK2（无化肥）；薯类专用有机无机复混肥料（NOICF）处理分别设900、1 200、1 500、1 800、2 100 kg/hm2共5个不同施肥量处理，配施生物有机肥3 000 kg/hm2。具体施用量见表1。

高垄双行种植，随机区组排列，每个处理3个重复，每个小区3垄，面积为70.2 m2（3×1.3 m×18 m），每垄150株。于2022年12月8日播种，按照已集成的“广东冬种马铃薯高产优质高效栽培关键技术”［11］，进行病虫草害防治。

1.4  测定项目与方法

收获时每小区选取中间5 m进行测产，称重，并折合成1 hm2的产量。块茎按大小分级，单薯≥75 g 的健康薯为商品薯，计算商品薯率，其他为次品薯。

收获后，测定块茎淀粉含量、蛋白质含量、还原糖含量和维生素C（Vc）含量。分析方法参照《土壤农化分析》［12］和《马铃薯试验研究方法》［13］。

1.5  数据分析

1.5.1  计算公式。

肥料偏生产力（kg/kg）= 施肥后所获得的作物产量/肥料投入量（kg/kg）

肥料农学效率（kg/kg）=（施肥区产量－不施肥区产量）/施肥量

肥料利用率=（施肥的氮磷钾吸收量-不施肥的氮磷钾吸收量）/施肥量×100%

生理利用率=（施肥后产量-不施肥产量）/（施肥后氮磷钾积累量-不施肥氮磷钾积累量）×100%

经济效益是作物产量收入与总消耗（机械、农业材料、劳动力）的差值［14］。

施肥产投比 = 净收入/肥料成本

1.5.2  统计分析。

采用SPSS 27.0和Excel软件对试验数据进行处理分析，用origin 2022作图。

2  结果与分析

2.1  不同肥料施用量对冬作马铃薯产量的影响

不同肥料施用量对冬作马铃薯产量的影响见表2。由表2可知，不同处理对马铃薯产量性状影响较大。总产量从高到低依次为处理T3、T4、T5、T6、T2、T7、T1。随施肥用量的增加马铃薯产量呈逐渐降低趋势，且处理间差异达显著水平（P<0.05），与代啟贵等［15］的研究结果一致。T3处理马铃薯产量最高，为43.14 t/hm2，分别比T1、T2增产172.18%、50.37%；其次为T4处理，产量为38.01 t/hm2；而T7处理产量为28.53 t/hm2，马铃薯产量低于不施有机无机复混肥的T2（CK2）处理。有机无机复混肥处理的商品薯产量均高于T1、T2处理（P<0.05），商品薯率由大到小为T3>T5>T7>T4>T6>T2>T1。

2.2  不同肥料施用量对冬作马铃薯品质的影响

收获后，对各处理的马铃薯块茎进行了测定，结果见表3。从表3可以看出，不同处理对马铃薯干物质含量、淀粉（鲜基）含量、Vc含量、还原糖含量、蛋白质含量有明显的影响。在施入有机无机复混肥后，相比T2处理，干物质含量有略微提升，但不同处理间差异不显著（P>0.05）；淀粉（鲜基）含量以T3处理最高，T7含量最低，不同处理间马铃薯块茎的淀粉（鲜基）含量无显著差异；Vc含量以T5处理最高，T4处理最低；各处理还原糖含量无显著差异， 而 T3 与 T5 处理的还原糖含量低于 T1 与 T2 处理，表明有机无机复混肥对马铃薯块茎还原糖含量有一定影响。各施肥处理马铃薯块茎的蛋白质含量均高于 T1 处理，T3 处理的可溶性蛋白显著高于 T1 与 T4 处理，较 T2 处理增加了 11.56%。此外，T2 处理与 T5、T6、 T7 处理蛋白质含量无显著差异。