分期施肥对马铃薯新品种‘兴佳2号’产量和品质的影响

赵光磊，张雅奎，吴凌娟，刁 琢，徐学谱，梁 杰，董传民

（黑龙江省大兴安岭地区农林科学院，黑龙江加格达奇 165000）

0 引言

马铃薯又名土豆，属茄科一年生草本植物，是世界上第四大粮食作物，是重要的粮食蔬菜兼用作物，在保证中国粮食安全和消除贫困中起到了重要作用[1]。由于独特的地理位置和气候条件，使黑龙江省成为了中国最适宜种植马铃薯的生产区域之一，是中国重要的马铃薯种薯繁育基地和商品薯生产加工基地，在黑龙江省马铃薯生产无论是在保证粮食增产稳产方面，还是在促进当地经济发展和提高农民收入方面，均具有重要的战略地位。然而，多年来由于耕作栽培管理原始粗放，黑龙江省的马铃薯单产水平仍然维持在27.3 t/hm2左右[2]，远低于世界平均单产水平，导致马铃薯生产发展停滞不前。因此，马铃薯单产水平的提高已成为黑龙江省乃至全国的马铃薯生产的主攻方向和值得研究的关键问题。

马铃薯作为一种高产喜肥作物，其产量和品质与施肥技术有着非常密切的联系，因此，对马铃薯施肥技术的研究显得极为重要。近些年有关马铃薯施肥技术的研究报道也有很多[3-10]，但这些研究大多是从氮磷钾不同施肥量、肥料配比和肥料类型方面对马铃薯产量和品质影响进行了研究。由于马铃薯需肥特征是：苗期吸肥量少，发棵期吸肥量迅速增加，到结薯初期达到最高峰，因此，针对马铃薯需肥规律，应开展分期施肥技术研究。虽然近些年有关马铃薯分期施肥技术研究的文献也有报道[11-12]，但大都是研究同等施肥量的前提下的分期施肥技术，而针对减少施肥量的情况下开展分期施肥技术研究还罕见报道，为此，本文研究了分期施肥对马铃薯产量和品质的影响，旨在明确减少施肥量的情况下开展分期施肥对马铃薯产量和品质的影响，总结出合理施肥技术，以期为黑龙江省马铃薯优质高产栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试马铃薯品种为‘兴佳2号’，级别为原种，由黑龙江省大兴安岭地区农林科学院提供。供试肥料为：撒可富马铃薯专用复合肥（10-15-20），购自秦皇岛中国-阿拉伯化肥有限公司。

1.2 试验地概况

试验设在大兴安岭地区农林科学院农业试验基地进行，该地区属寒温带大陆性季风气候，气候冷凉湿润。试验地土质为黑土，土层深厚，碱解氮含量为314.5 mg/kg，速效磷含量为73.2 mg/kg，速效钾含量为42.1 mg/kg，有机质含量为63.6 g/kg。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，设10个处理（表1），3次重复，共30个小区，5行区，10 m行长，垄距0.8 m。处理10为对照，肥料一次性施入，用量为60 kg，不进行追肥。处理1～9的在基肥用量均为40 kg的基础上，进行不同肥量和不同时期的追肥。试验于2017年5月12日进行播种，2017年9月15日收获。其它管理同大田。

表1 各处理的施肥量及施肥时期

1.4 测量项目与方法

在生长期测定株高和主茎数，在收获期对产量性状进行测定，分别测定单株薯块重、单株结薯数和大中薯率式（1）。

叶绿素（SPAD）相对含量测定：利用SPAD-502叶绿素仪分别在马铃薯块茎形成期、膨大期、成熟期对植株叶绿素相对含量进行测定。

品质分析：收获后对品质指标进行分析，包括：淀粉含量、蛋白质含量、维生素C含量和可溶性糖含量，供试材料的品质指标由“农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）”进行测定。

1.5 数据分析

用SPSS 19.0和EXCEL软件对实验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 分期施肥对株高和茎粗的影响

在马铃薯生长期对不同处理的株高和茎粗进行了测定，结果见图1。从图1可以看出，不同处理下，马铃薯的株高有一定差异，有6个处理的株高高于对照，其中T9的株高最高，为71.1 cm，相比对照提高了14.3%。在茎粗方面，T6的值最高，为13.8 mm，较对照增加了14%。从图中还可以看出，T3、T6和T9处理的株高和茎粗均高于对照（T10），表明在相同施肥量的条件下，分期施肥对提高马铃薯株高和茎粗有一定效果。

图1 不同处理对株高和茎粗的影响

2.2 分期施肥对马铃薯叶绿素含量的影响

对马铃薯来说，叶绿素含量的多少在一定程度上反映了马铃薯叶片光合能力的大小，间接影响马铃薯的产量和品质。不同施肥处理对马铃薯各生育期叶片SPAD值的影响见表2。从图2中可以看出，马铃薯叶片的SPAD值的在块茎形成后的变化趋势为逐渐降低。在块茎形成期，不同处理的SPAD值高有一定差异，除T1和T4外，其余7个处理均高于对照，其中T5的值最高，为54.39。在块茎膨大期，除T1外，其余8个处理均高于对照，其中T6的值最高，为48.51。在块茎成熟期，除T1和T2外，其余7个处理均高于对照，其中T6的值最高，为45.42。结果表明，合理的分期施肥可以提高马铃薯的叶绿素含量。

表2 分期施肥对马铃薯产量的影响

图2 不同处理对叶绿素含量（SPAD）的影响

2.3 分期施肥对马铃薯产量性状的影响

产量是衡量施肥效果的重要指标。收获时对各处理的产量、单株块茎数量和大中薯率进行了测定，结果见表2。从表中可以看出除T1和T7外，其它7个处理的产量均高于对照，其中产量最高的是T6，产量为38460 kg/hm2，相比对照增产9%。通过新复极差法显著性测定，结果显示，T6与对照间的产量差异达到了显著水平。从表2中还可以看出T2、T5和T8的产量均高于对照，而T2、T5和T8的总施肥量均低于对照，该结果表明：在施肥总量降低的情况下，通过分期施肥可提高马铃薯产量。在对单株结薯数影响方面，有7个处理的值大于对照，其中T5值最高，较对照增加12.7%。在对单株结薯数影响方面，有7处理的值大于对照，其中T5值最高，为7.1个。在对大中薯率影响方面，有4个处理的值大于对照，其中T6值最高，为94.1%。结果表明，分期施肥对马铃薯产量、单株结薯数和大中薯率有定的影响，合理的分期施肥能够提高马铃薯产量、单株结薯数和大中薯率。

2.4 分期施肥对马铃薯品质的影响

收获后对马铃薯部分品质指标进行了测定，结果见图3。从图3中可以看出，除T1外，其它8个处理的淀粉含量均高于对照，其中淀粉含量最高的是T6，值为14.3%，相比对照增加9.2%；有5个处理的粗蛋白略高于对照，分别是 T3、T5、T6、T8和T9，其余均低于对照；除T7外，其它8个处理的还原糖均低于对照，其中最低的是T3，值为0.39%，较对照降低了18.8%；分期施肥的9个处理的VC含量均高于对照，其中T5最高，值为219.9 mg/kg，较对照增加16.9%。结果表明，合理分期施肥能提高马铃薯淀粉和VC含量，对提高粗蛋白含量和降低还原糖含量效果不明显。

图3 不同处理对马铃薯薯块品质性状的影响

3 讨论和结论

施肥是现代农业生产中作物养分的主要来源，直接参与或调节作物营养代谢与循环，与作物的产量和品质有密切的关系，受到广泛关注[13]。据有关资料统计，粮食作物单产的提高，50%归功于合理施肥。分期施肥技术作为一种合理施肥技术，现已在生产上得到了广泛应用，例如宋佳杰等[14]、马剑等[15]，王小晶等[16]、丁宁[17]、毕振方等[18]分别在小麦，玉米、甘薯、苹果、花生开展了分期施肥技术研究，均取得了很好的效果。结果表明，分期施肥不仅能提高农作物产量和改善品质，而且还有利于提高肥料利用率，提高施肥效益、节约成本。

马铃薯在不同生育时期对养分的需求存在明显差异，苗期吸肥量少，发棵期吸肥量迅速增加，到结薯初期达到最高峰，因此，针对马铃薯需肥规律，本文开展马铃薯分期施肥技术研究。与诸多学者开展的分期施肥技术研究不同，本文不仅研究了分期施肥，还研究了减肥对马铃薯产量和品质的影响，这与国家“两减一控”政策完全吻合。本试验结果发现，与常规施肥相比，分期施肥可显著提高马铃薯产量和VC含量，这与前人[11]研究的结果相吻合；同时还发现，在分期施肥的基础上减少肥料用量也能提高马铃薯产量，这对马铃薯实现“两减一控”具有重要的理论意义。

在本试验中应用的‘兴佳2号’，是由大兴安岭地区农林科学院选育出的一个优质马铃薯品种，具有外观薯型好、单产水平高、口感品质优、抗病性能强等特点，现已在北方一季作区内进行了推广种植，然而由于是新品种，其配套栽培技术并不完善，尤其是施肥技术，因此，本文针对其施肥技术进行了研究，以期为该品种的大面积推广应用提供理论基础。

本研究结果表明，在施肥总量降低的情况下，通过分期施肥可提高马铃薯产量；合理分期施肥不仅能促进马铃薯生长发育，提高叶绿素含量、株高和茎粗，从而提高提高马铃薯产量，而且还可提高马铃薯的淀粉和VC含量，改善马铃薯品质。