陈自雄，杨荣洲，张娟宁，何万春

（定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000）

马铃薯是粮菜兼用型作物，为解决中国粮食供给和提高人民生活水平发挥了巨大作用［1-3］。马铃薯作为定西地区主要的经济作物，种植面积稳定在13.33万hm2。化肥的大量投入使用成为目前提高产量的关键因素，但化肥的过量使用造成土壤板结、水体污染等问题也日益突出，为实现生态环境友好发展，合理施用化肥成为当务之急。大量的研究发现，有机肥和无机肥配施能提高作物产量及氮肥利用率［3-12］。高菊生等［3］的研究表明，有机无机肥料配施能使水稻持续高产稳产。商跃凤［13］也认为，有机无机复混肥处理的水稻产量最高，与化肥相比，氮肥利用率可提高7%～18%。但关于定西地区马铃薯生产有机无机氮肥最佳配施比例的研究鲜见报道。我们研究了有机肥氮替代部分化肥氮对马铃薯产量和产量构成因素的影响，以探讨适合定西地区的有机无机氮肥配施比例，为定西马铃薯产业的健康发展提供指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示马铃薯品种为陇薯10号，由甘肃省定西市农业科学研究院提供。供试有机肥为生物有机肥（含N 2.05%，含P2O51.45%，含K2O 1.48%），甘肃大行农业科技开发有限公司生产。化肥尿素（N≥46%）由中化化肥生产，普通过磷酸钙（P2O5≥12%）由淄博浩博化工有限公司生产，硫酸钾（K2O≥24%）由淄博浩博化工有限公司生产。

1.2 试验区概况

试验设在定西市农业科学研究院科技创新基地。该区海拔2 109 m，年均辐射量592.85 kJ/cm2，年均气温6.4℃，≥10℃积温2 239.1℃，年均降水量415.2 mm，年蒸发量1531 mm。供试土壤含有机质19.5 g/kg、全氮0.9 mg/kg、碱解氮87.3 mg/kg、速效磷25.1 mg/kg、速效钾220.6 mg/kg，pH为8.0。

1.3 试验方法

试验随机区组排列，共设6个处理：T1（CK）为不施肥料；T2为单施氮肥，施N180 kg/hm2；T3为10%有机肥氮替代10%化肥氮；T4为20%有机肥氮替代20%化肥氮；T5为30%有机肥氮替代30%化肥氮；T6为40%有机肥氮替代40%化肥氮。

N、P2O5、K2O质量比为4∶3∶3。各施肥处理分别扣除有机肥N、P2O5和K2O含量后用尿素、普通过磷酸钙和氯化钾补充，各处理施肥量见表1。有机肥和氮、磷、钾肥作基肥一次性施入。3次重复，小区面积25 m2。马铃薯于2019年4月28日播种，9月27日收获，田间管理同大田。

表1 各处理施肥量 kg/hm2

1.4 样品采集与分析

分别于马铃薯盛花期（7月20日）、块茎膨大期（8月24日）和成熟期（9月24日）取样，每次7株，共取样3次，分别称地上部、根和块茎的鲜重。

1.5 调查测定项目

马铃薯苗期调查各处理出苗率。收获时调查记载各处理的块茎产量和产量构成因素及植株农艺性状。

1.6 数据处理

试验数据使用Excel 2010进行统计汇总，并使用SPSS.19对各处理数据进行方差分析和最小显著性检验（LSR法）。

2 结果与分析

2.1 马铃薯主要性状及产量

由表2可知，施用有机肥显著增加了马铃薯块茎的产量，随着有机肥用量的增加，马铃薯产量呈先增加后降低趋势。T5产量达到最大，为43 818 kg/hm2，较T1（CK）增产 59.99%；T4、T6、T3与 T1（CK）相比，分别增产50.28%、45.94%、44.17%。与T2相比，增施有机肥的处理T5、T4、T6、T3分别增产23.54%、16.04%、12.69%、11.32%。马铃薯株高、茎粗也随着有机肥用量的增加先增加后降低，均在T5时达到最大；继续增加有机肥则马铃薯株高、茎粗则开始降低。增施有机肥处理T3、T4、T5、T6单株结薯数无明显差异，但均较T1（CK）显著增加。单株结薯重随着有机肥用量的增加先增加后减小，T5时达到最大。与T1（CK）相比，有机肥氮替代化肥氮的处理T5、T4、T6、T3分别增产117.33%、72.04%、68.66%、49.08%；与T2相比，有机肥氮替代化肥氮的处理T5、T4、T6、T3分别增产77.14%、40.23%、37.47%、21.51%。平均单薯重量的变化和单株结薯重的变化趋势相同。

相关分析表明，平均单薯重与块茎产量间有显著的线性相关，而单株结薯数与单株结薯重间则无显著线性相关，表明平均单薯重的显著下降是造成连作马铃薯块茎产量下降的原因之一。

表2 马铃薯田间农艺性状和产量构成要素及相关分析

2.2 马铃薯植株不同器官的干物质量

通过表3可以看出，不同处理马铃薯整株干物质量随有机肥用量的增加先增加后降低，在T5时达到最大，为185.64 g，较T1（CK）增加88.22%。与T1（CK）相比，T4、T6、T3，分别增加75.84%、71.47%、70.65%；与T2相比，增施有机肥处理T5、T4、T6、T3分别增加60.64%、50.08%、46.35%、45.65%。根、茎、叶和块茎干重的变化趋势和整株干重变化相同，均在T5达到最大。马铃薯根冠比T1（CK）与其余处理差异显著，其余处理间差异均不显著。收获指数处理间均无明显差异，但增施有机肥的处理收获指数均高于 T1（CK）、T2。

相关分析表明，马铃薯整株以及各器官的干物质量与块茎产量和单株结薯重量间均有着极显著的线性相关，说明块茎产量的增加有赖于马铃薯植株干物质的足量积累。

3 小结与讨论

试验表明，在定西地区，当有机肥氮替代化肥氮的比例小于等于30%时，增施有机肥能够增加马铃薯块茎产量、株高、茎粗、单株结薯重量和平均单薯重量，而有机肥比例大于30%时，马铃薯块茎产量、株高、茎粗、单株结薯重量和平均单薯重量则开始下降。因此，在定西地区，施肥量为N 180 kg/hm2，N、P2O5、K2O 质量比为 4∶3∶3时，有机肥氮替代化肥氮的比例为30%是最佳施肥方案。

表3 收获后马铃薯植株不同器官干物质量及相关分析

马铃薯施肥的数量和方式是马铃薯生产管理的关键。长期以来，马铃薯的生产主要以大量化学肥料为主，造成了一系列生态环境等问题。当有机肥比例大于30%时马铃薯产量及主要性状劣变，可能与施用有机肥过多导致前期过旺生长而后期养分供应不足有关。