旱地马铃薯增施有机肥部分替代化肥效应研究.pdf

-17-我国耕地基础地力偏低，化肥施用在农业生产中起到了很大作用，对粮食增产贡献较大，但也存在着化肥过量施用、施肥不均衡、少数盲目施用等问题，重施化肥、偏施氮肥、轻施有机肥和不施有机肥的现象普遍且长期存在1-3。近年来，各地在化肥使用量零增长的基础上，创新科技和农技服务手段，持续推进化肥减量增效行动，集成推广应用测土配方施肥、机械深施、新型肥料施用、增施有机肥等技术4-5，以此来改善土壤的理化性质和生物活性，逐步提升土壤基础地力，为作物生长创造一个良好环境。但马铃薯生产上针对商品有机肥施用的相关研究相对较少，且因不同区域生态环境的差异影响，肥料投入量存在差异。定西市安定区石峡湾乡地处安定区北部，该地区土壤肥力偏低。立足当地优势特色产业发展，以提升耕地质量、化肥减量增效和旱作农业可持续发展为目的，特设置本试验，研究等氮条件下不同比例有机肥替代化肥对旱地马铃薯生长及产量的影响，以期为旱作区马铃薯生产中合理利用养分资源、减少化旱地马铃薯增施有机肥部分替代化肥效应研究赵永萍1，张文银2，马莉2，魏兴玲3（1.甘肃省定西市农业技术推广站，甘肃 定西 743000；2.甘肃省定西市安定区农业农村综合服务中心，甘肃 定西 743000；3.定西茂庄农业农民专业合作社，甘肃 定西 743000）摘要：为持续推进化肥减量增效，减少化肥投入量，提升耕地质量，在定西市安定区石峡湾乡景子岔村定西茂庄农业农民专业合作社流转土地内开展马铃薯增施有机肥部分替代化肥效应试验。结果表明：马铃薯增施有机肥部分替代化肥，一定程度上能够延长马铃薯的生育期。当有机肥替代率为15%时，马铃薯的产量最高，为29 883.1 kg/hm2，产投比为1.84。因此，在当地可推广施尿素277.5 kg/hm2、过磷酸钙558.0 kg/hm2、硫酸钾153.0 kg/hm2或同养分化肥的基础上增施1 500 kg/hm2商品有机肥，马铃薯产量较好，且具有良好的经济效益。关键词：马铃薯；有机肥；替代；化肥中图分类号：S532文献标识码：A文章编号：1003-6997（2023）09-0017-05作者简介：赵永萍，硕士，高级农艺师，主要从事农业技术推广工作。E-mail：基金项目：甘肃省科技计划资助项目“旱作区优质马铃薯绿色增产增效技术集成与示范”（22CX8NJ160）；定西市科技计划资助项目“定西市耕地质量提升与化肥减量增效技术示范与应用”（DX202 3BR21）；定西市科技计划资助项目“定西市主要农作物配方肥试验示范及推广应用”（DX20 23AZ06）；定西市科技计划资助项目“定西市新修高标准农田生土熟化技术研究及推广应用”（DX2023BZ45）。收稿日期：2023-06-06寒旱农业-18-2023年第09期总第662期肥投入提供依据。材料与方法1.1 试验地概况试验设在定西市安定区石峡湾乡景子岔村旱地梯田地，海拔2 018 m，年平均气温7，无霜期127 d，年平均日照时数2 560 h，年均降水量380 mm左右，年蒸发量1 600 mm左右。土壤类型为黑垆土，土壤有机质14.4 g/kg、全氮0.72 g/kg、有效磷11.8 mg/kg、速效钾135 mg/kg，前茬作物为玉米。1.2 供试材料供试马铃薯品种：青薯10号原种。供试肥料：市售商品有机肥（N、P2O5、K2O含量4.0%，有机质含量30%，水分30%）；氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 16%），钾肥为硫酸钾（含K2O 50%）。1.3 试验设计与方法试验采用单因素随机区组设计，共设5个处理，处理1：100%化肥（CK）；处理2：85%化肥+15%有机肥（化肥N减量15%）；处理3：70%化肥+30%有机肥（化肥N减量30%）；处理4：55%化肥+45%有机肥（化肥N减量45%）；处理5：40%化肥+60%有机肥（化肥N减量60%）；试验设3次重复，共15个小区，随机排列，小区面积4.4 m7.0 m=30.8 m2。有机肥替代处理与常规施肥处理1（CK）等氮量投入，各处理氮含量一致，均为150 kg/hm2。按有机肥含氮量1.5%计算替代量，所有肥料均作为基肥施入，各处理施肥用量具体见表1。试验采用黑膜全覆盖垄上微沟种植模式，带幅1.1 m（播种2行），用1.2 m宽地膜，行距55 cm，株距40 cm，种植密度45 000株/hm2。2022年5月7日播种，所有肥料于播前进行沟施。用稀土旱地宝进行拌种处理，田间管理同大田。10月6日收获，各小区单收计产，并统计商品薯率。1.4 调查内容及测定方法1.4.1物候期观察并记载不同处理出苗期、现蕾期、开花期、成熟期以及各生育期农艺性状表现。小区出苗率达50%记出苗期，50%植株现蕾记现蕾期，50%植株开花记开花期，小区50%的叶子变黄记成熟期。1.4.2产量及构成因素收获时，产量分小区实打实收并称量，折合成公顷产量。1.5 统计分析数据通过WPS Office和SPSS软件进行统计分析。结果与分析2.1 不同施肥处理对马铃薯生育期的影响从表2可以看出，处理1（CK）、处理2、处理3出苗期、现蕾期和开花期一致，但处理1（CK）生育天数为142 d，比其他处理生育天数少2 d。处理4、处理5的现蕾期、开花期较处理1（CK）、处理2、处理3晚1 d，但生育天数与处理2、处理3相同，均为144 d。由此得出，马铃薯增施有机肥部分替代化肥，一定程度上能够延长马铃薯的生育期。2.2 不同施肥处理对马铃薯产量的影响从表3可以看出，各处理马铃薯产量基本随有表1试验各处理肥料用量处理各养分含量（kg/hm2）有机肥N含量（kg/hm2）化肥施用量（kg/hm2）有机肥施用量（N 1.5%）（kg/hm2）NP2O5K2O尿素（46%）过磷酸钙（16%）硫酸钾（50%）1（CK）150.0105.090.00325.5657.0180.002127.589.376.522.5277.5558.0153.01 5003105.073.563.045.0228.0459.0126.03 000482.557.849.567.5180.0361.599.04 500560.042.036.090.0130.5262.572.06 000-19-表2不同处理物候期记载处理播种期（月-日）出苗期（月-日）现蕾期（月-日）开花期（月-日）成熟期（月-日）收获期（月-日）生育天数（d）1（CK）05-0706-0806-3007-1809-2510-06142205-0706-0806-3007-1809-2710-06144305-0706-0806-3007-1809-2710-06144405-0706-0807-0107-1909-2710-06144505-0706-0807-0107-1909-2710-06144机肥替代率的提高而降低。处理2折合产量最高，为29 883.1 kg/hm2，较处理1（CK）折合产量高2 756.5 kg/hm2，增产幅度为10.2%；处理1（CK）折合产量次之，为27 126.6 kg/hm2；处理3折合产量居第三，为25 642.9 kg/hm2，较处理1（CK）折合产量减少1 483.7 kg/hm2，减产幅度为5.5%。当有机肥替代率提高到30%60%时，马铃薯产量逐渐降低，较处理1（CK）分别减产5.47%、10.9%、20.0%。通过方差分析得出，各处理间存在显著差异。处理2与处理1（CK）之间存在显著和极显著差异。进一步通过新复极差法（表4）对马铃薯产量结果进行差异性分析，各处理区组间差异表现为不显著（F=2.54F0.05=4.46），处理间差异表现为极显著水平（F=82.63F0.01=7.01）。结果表明：有机肥替代率为15%处理（处理2）时产量最高，增产10.2%，其他有机肥替代率处理下马铃薯产量随有机肥替代率逐渐提升而降低。2.3 不同施肥处理经济效益分析从表5可以看出，各处理产投比均达到肥料推广要求，其中处理2产投比最高，达到1.84，其次是处理1（CK），产投比为1.83，其余处理的产投比相对来说都较低。结论与讨论3.1 结论试验结果表明：马铃薯增施有机肥部分替代化肥，一定程度上能够延长马铃薯的生育期。当有机肥替代率为15%时，即常规施化肥的量减少15%时，再增加15%等量氮含量有机肥，这种处理下的马铃表3不同施肥处理马铃薯产量结果处理小区产量（kg/30.8 m2）折合产量（kg/hm2）差异显著性平均5%1%1（CK）83.5385.7781.3583.5527 126.6bB295.2890.3890.4692.0429 883.1aA379.1679.8577.9278.9825 642.9cBC472.6576.6074.1274.4624 175.3dC566.8468.7264.9166.8221 694.8eD表4方差分析变异来源自由度平方和均方F值F0.05F0.01区组间216.568.282.544.468.65处理间41 078.54269.6482.633.847.01误差826.13.26总变异141 121.2寒旱农业-20-2023年第09期总第662期薯产量最高，值为29 883.1 kg/hm2，产投比也最好，为1.84。当有机肥替代率逐渐增大时，马铃薯的产量和产投比逐渐下降。因此，对照试验各处理肥料用量，在施尿素277.5 kg/hm2、过磷酸钙558.0 kg/hm2、硫酸钾153.0 kg/hm2的基础上增施1 500 kg/hm2商品有机肥，马铃薯产量较好，且具有良好的经济效益。3.2 讨论2022年属于干旱年份，马铃薯产量较正常年份有所降低。但同等条件下试验结果能代表作物生长趋势，可见有机肥替代率为15%时效果最好，这与陈倩等1的研究结果相似。该研究表明：在有机肥替代化肥对玉米生长及水分利用率的影响研究中，有机肥12.5%替代化肥，玉米籽粒产量较对照增加132.7%，水分利用效率增加93.6%，表现出与单施化肥相当的经济效益。李其勇等6的研究指出，有机肥富含多种营养成分及有机质，在改善土壤性状、长效供肥、降低环境污染风险等方面具有良好效果。韩丽娜等7的研究表明：在施用化肥或不施化肥的情况下，增施有机肥均能促进大白菜的生长，改善土壤微生物群落结构，使大白菜光合作用增强，可溶性糖、维生素含量提高，显著提高了大白菜的产量。柳玲玲等8的研究认为，采用有机肥与复合肥配施对辣椒生产具有促进作用，长效肥效和速效肥效均明显优于仅采用复合肥料。赵霞等9的研究提出，在保护生态环境、减少化肥投入的大背景下，利用有机肥部分替代化肥对减施化肥具有重要意义。王春宏等10的研究指出，商品有机肥替代1/2无机肥的情况下，所种植的白菜仍能增产。徐大兵等11的研究表明：有机肥氮替代30%化肥氮的情况下，能够提高辣椒产量或者相当于施化肥的产量。综上分析，利用适量有机肥补充肥料投入，减少化肥使用量，能够实现作物增产或保持不减产。本研究得出，马铃薯种植上有机肥替代率为15%时，施肥效果最好。但这项研究仅对马铃薯产量等方面进行了初步研究，对肥料配比、施用方式、生产影响、土壤理化性状等还有待进一步探究。表5不同施肥处理产投比处理产量（kg/hm2）单价（元/kg）产出（元/hm2）投入（元/hm2）产投比（元/元）1（CK）27 126.61.232 551.917 797.11.83229 883.11.235 859.719 477.51.84325 642.91.230 771.421 158.01.45424 175.31.229 010.422 838.41.27521 694.81.226 033.824 518.91.06注：马铃薯平均单价按当地市场价格1.2元/kg计算。尿素（规格40 kg/袋）120元，即3元/kg；过磷酸钙（规格40 kg/袋）55元，即1.4元/kg；硫酸钾（规格40 kg/袋）200元，即5元/kg；商品有机肥（规格40 kg/袋）55元，即1.4元/kg，以上价格均按市场购买价格计算。其他投入约15 000元/hm2，包括深松耕、人工、地膜、种薯、农药等生产物资投入及田间农事操作费用，不包括土地成本。参考文献1陈倩,谢军红,李玲玲,等.不同比例有机肥替代化肥对玉米生长及水分利用效率的影响J.干旱地区农业研究,2021,39(6):162-170.2徐慧敏,蔡明蕾,李秧秧.玉米叶片经济和水力性状及其关联性对氮肥和水分的响应J.植物营养与肥料学报，2020,26(2):223-232-21-律、法规和农机安全生产知识，提升农机安全生产意识。农机安全事故化解的根本在于加强农机操作人员的教育培训，提高农机操作人员安全作业方面的知识，增强自救意识。只有通过不断强化宣传教育，增强农机操作人员的安全意识，才能更好地预防农机安全事故的发生，保障农机操作人员和农业生产的安全。结论及建议农机操作人员应积极参与农机的维护和保养工作；政府和社会各界应加强对农机维修保养的支持和管理，努力营造良好的农机维修保养体系，为现代农业的发展提供有力的技术保障。加强农机操作人员在维修保养方面的培训和技术指导；加强农机维修保养的管理，采取资助农机维修保养和维修融资方式，建设农机专业维修队伍，提高农机维修和保养的技术水平和效率；强化源头管理。严格做好拖拉机和联合收割机的注册登记、驾驶人考试等管理工作，严禁给不符合安全标准的农业机械发放牌证，严禁给未经考试或考试不合格的人员核发驾驶证，严厉查处违规发放拖拉机和联合收割机牌证的行为；强化技术检验，严格按照拖拉机和联合收割机安全技术检验规范进行安全技术检验，强化运行安全技术要求及安全装置检查，对不符合条件以及未粘贴反光标识的拖拉机运输机组不予通过检验；强化执法检查，规范农机安全执法履职行为，明确职责，落实到岗；严查无证驾驶、无牌行驶、酒后驾驶、未年检、拼装改装、违法载人、超速超载、伪造变造证书和牌照等违法违规行为，形成严管高压态势；同时积极推进农机商业保险事业发展，鼓励扶持商业保险公司开展农机保险业务，在资金政策上予以支持，为操作人员提供强制保险保障，提高强制保险参保率3；使用科技手段，应用基于北斗的定位与监控和无人机巡视技术，实现对农机作业的实时监控及故障排查，进一步提高农机的使用效率和作业质量，有效防范农机安全事故的发生。参考文献1张真.农机安全事故与海因里希法则J.农机市场,2021(12):12.2李绍平.农机安全事故分析及预防对策J.现代农机,2021(3):46-47.3李本帅.农机安全事故原因分析及对策探讨J.农机质量与监督,2021(9):36-37.（编辑 张璐）（上接第12页）3Yang C M,Yang L Z,Yang Y X,et al.Rice root growth and nutrient uptake as influenced by organic manure in continuously and alternately flooded paddy soilsJ.Agricultural Water Management,2004,70(1):67-814姬丽君,席旭东.陇中旱作区化肥减量增效技术模式研究J.农业科技与信息,2023(3):1-4.5石作雄,陈海龙.增施商品有机肥减少化肥用量对制种玉米产量和效益的影响J.农业科技与信息,2022(6):7-10.6李其勇,夏武奇,李星月,等.化肥减量配施商品有机肥对白菜生长及土壤养分的影响J.北方园艺,2022(20):41-47.7韩丽娜,丁哲利,曾会才,等.功能性有机肥对大白菜生长的影响J.浙江农业学报,2016,28(10):1718-17238柳玲玲,范成五,芶久兰,等.土壤肥力、辣椒产量及品质对有机肥施用量的响应J.西南农业学报,2015,28(5):2162-21659赵霞,付忠卫,王勤礼,等.增施商品有机肥、减少化肥用量对制种玉米产量及土壤肥力的影响J.农业科技与信 息,2020(17):15-18+21.10王春宏,贾茹,马晓东,等.商品有机肥与无机肥配施对白菜品质和产量的影响J.北方园艺,2015(11):169-17211徐大兵,周剑雄,邱正明,等.氮肥替代和减施对高山露地辣椒养分吸收和产量与营养品质的影响J.北方园艺,2019(21):1-6（编辑 张顺全）寒旱农业