生物有机肥对马铃薯产量和品质的影响
材料，进行了5种不同生物有机肥对马铃薯产量和品质的影响试验，旨在研究出适宜榆林的有机肥替代化肥技术，为本区域马铃薯生产中化肥减施提供理论依据。试验结果表明，5种有机肥处理均较对照产量增加，其中处理1（底肥加施黄腐酸有机肥10 kg·667 m-2）和处理2（底肥加施生命源螯合肥25 kg·667 m-2）增加产量效果明显，分别较对照增产72.60%和62.92%;与对照相比，有机肥处理都能提高马铃薯株高，增加单株结薯个数，但商品率降低，建议马铃薯生产中施用有机肥时应适当降低种植密度。同时，底肥增施生物有机肥均可增加薯块蛋白质含量，降低还原糖含量;除黄腐酸肥料外，其他生物有机肥处理可增加薯块中干物质和淀粉含量，施用有机肥对薯块维生素C含量影响不大。所以，施用生物有机肥可以提高马铃薯加工品质。
关键词：马铃薯;生物有机肥;产量;品质
Effect of bio-organic fertilizer on potato yield and quality
FANG Yuchuan， LÜ Jun， ZHANG Yuan， WANG Kui
（Yulin Academy of Agricultural Science， Yulin 719000， Shaanxi， China）
Abstract： The effects of five different bio-organic fertilizers on the yield and quality of potato were studied， and ‘Shepody’ potato cultivar was used as material in this study， aiming at finding out a suitable technology for replacing chemical fertilizers with organic fertilizers in Yulin and providing a theoretical basis for reducing chemical fertilizer application in potato production in this region. The results showed that the yields of five organic fertilizer treatments were higher than that of the control， among which treatment 1 （base fertilizer plus fulvic acid organic fertilizer 10kg/667m2） and treatment 2 （base fertilizer plus life source chelating fertilizer 25kg/667m2） increased the yields significantly by 72.60% and 62.92% respectively. Compared with the control， organic fertilizer treatments could increase the plant height and the number of potatoes per plant， but the commodity rate decreased. Base fertilizer and bio-organic fertilizer could increase protein content and reduce sugar content in potato tubers， and other bio-organic fertilizer treatments could increase dry matter and starch contents in potato tubers except fulvic acid fertilizer， while the content of vitamin C in potato tubers was less affected by organic fertilizer. Therefore， the application of bio-organic fertilizer could improve the quality of potato.
Key words： Potato; Bio-organic fertilizers; Yield; Quality
馬铃薯是粮、菜、饲、加工兼用型作物，已成为世界上继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物。马铃薯在中国各个生态区域都有广泛种植，尤其发展成为西部贫困地区和边远地区的重要支柱产业[1-2]。马铃薯是陕西省第三大粮食作物，种植面积居全国第9位，榆林市马铃薯常年种植面积20万hm2左右，占到全省马铃薯种植面积的60%以上，是当地精准脱贫的重要产业之一[3-4]。近年来，榆林市现代农业蓬勃发展，现有录入农业部家庭农场名录系统的家庭农场454个，从事种植业的企业中，基地规模300 hm2以上的17家，667 hm2以上的7家，1 500 hm2以上的1家，且主要从事马铃薯种植，马铃薯已成为榆林发展现代农业的一张名片。随着种植效益增加，马铃薯农场主们形成了“高水肥”种植模式的习惯，由于化学肥料养分含量高，使用方便，他们在生产中很少使用有机肥料，大量的施用化肥，造成土壤板结，结构变差，肥力下降，理化性状变劣，特别是大量使用氮肥，造成马铃薯块茎品质下降，危及城乡居民食用安全[5-6]。为了贯彻落实“一控两减三基本”要求，推广高效新型肥料产品、水肥一体化、畜禽粪肥综合利用、秸秆还田等化肥替代技术，减少化肥、农药施用数量，已成为当前农业生产的方向。
关于有机肥替代化肥对马铃薯产量和品质影响的研究已有较多报道[7-8]，但在化肥减量配施不同有机肥种类对马铃薯产量和品质的研究较少。笔者选择了在当地应用较为广泛的5种生物有机肥，开展了生物有机肥对马铃薯应用效果的比较试验，探讨不同有机肥替代部分化肥对马铃薯生长和品质的效果，旨在为榆林马铃薯生产中化肥减施提供理论依據。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2016年在陕西省榆林市榆阳区牛家梁镇现代农业园区内进行，土壤类型新积土（改良风沙土），地块平整，灌溉为滴灌，前茬作物山药，海拔1 091 m。土壤pH 8.3、有机质含量（w，后同）5.56 g·kg-1、碱解氮含量16.67 mg·kg-1、有效磷含量14.8 mg·kg-1、速效钾含量84 mg·kg-1，土壤肥力处于偏低水平。
1.2 材料
供试品种为‘夏波蒂’（引进品种），种薯级别为脱毒原种。
1.3 试验设计
试验设5个处理，1个对照（表1），详情如下。
黄腐酸有机肥（山东泉林嘉有肥料有限责任公司生产，黄腐酸≥26%，有机质≥40%）;生命源螯合肥（山东泉林嘉有肥料有限责任公司生产，黄腐酸≥10%，有机质≥15%，N∶P2O5∶K2O=10∶10∶10）;绿江南有机肥（江苏吴江市农业科技发展有限公司生产，N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%）;天然矿物（硒）有机肥（宁夏盐池隆原生物肥业有限公司生产，N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%）;辰田有机肥（陕西靖边县辰田生物科技有限公司生产，N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%）;美盛掺混肥（对照，美盛化肥秦皇岛有限公司生产，N∶P2O5∶K2O=12∶19∶16）。
参试肥料作为底肥，施肥量由肥料提供企业推荐的肥料用量确定，施用有机肥的处理底肥不施用化肥。小区行长10 m，宽5 m，每小区50 m2，采用完全随机区组设计，3次重复。2016年5月9日，将有机肥作为底肥于施入并与耕层土壤混匀，6月1日结合中耕追肥1次，6月1日到9月6日结合灌水追施尿素和硝酸钙镁5次。
1.4 方法
1.4.1 深耕施肥 结合深翻667 m2施腐熟鸡粪3 m3，结合耙耱每667 m2施辛硫磷颗粒剂3 200 g后机械起垄。
1.4.2 栽培管理 （1）播种期及播种方法：试验于5月13日播种，采用机械起垄后人工开穴点播。
（2）中耕锄草：于6月1日中耕培土起垄，铺滴灌带;在6月17日、7月3日、7月23日对试验地进行了人工锄（拔）草3次。
（3）追肥施用：6月1日结合机械培土，施撒可富复合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶19∶16）20 kg·667 m-2;结合浇水追施尿素3次，每次5 kg·667 m-2，硝酸钙镁5次，每次5 kg·667 m-2。
（4）浇水：试验采用滴灌，根据天气情况，从6月1日起到9月6日，共浇水8次。
（5）病虫害防治：根据试验安排，全生育期共进行病虫害防治11次，分别用劲彪、阿米妙手、大生、阿米妙手、福奇、阿米西达、阿米多彩、金雷、瑞凡、代森锰锌、银法利对病虫害进行了有效防控。
（6）考种收获：试验于9月26日考种，9月27日收获。
1.5 数据处理
采用Microsoft Excel 2007对相关试验数据进行录入与整理，采用DPS 7.05统计软件对试验数据进行多重比较和差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对马铃薯植株生长特性和块茎产量的影响
由表2可知，马铃薯株高处理3最高，平均为150.1 cm，对照最低为85.6 cm，较对照高64.5 cm;单株块茎数处理4和处理5并列，数量最多为10.2个，对照最少为5.9个，较对照高4.3个;单株块茎质量处理1最高，为1.82 kg，对照最低，为0.84 kg，较对照高0.98;商品薯率对照最高为73.87%，处理1最低为48.06%，较对照低25.81个百分点;折合667 m2产量处理1最高为3 829.65 kg，对照最低为2 218.78 kg，处理1～5折合产量均极显著高于处理6（对照）;增产量与增产率处理1最高，分别为1 610.87 kg和72.60%，处理5最低，分别为260.24 kg和11.73%。
2.2 不同处理对马铃薯块茎品质的影响
由表3可知，马铃薯块茎品质中干物质含量（w，后同）以处理3最高，为24.25%，但与对照差异不显著，处理1最低，为18.55%;蛋白质含量处理2最高，为1.17 mg·100 g-1，对照最低，为0.96 mg·100 g-1，其中处理1～5均显著高于对照;维生素C含量处理2最高，为25.19 mg·100 g-1，第2位是对照，为22.49 mg·100 g-1，处理4最低，为14.40 mg·100 g-1;还原糖含量对照最高，为0.92%，处理2的含量最低，为0.53%，对照与其他处理均达到显著差异;淀粉含量处理3最高，为22.76%，处理1最低，为17.04%，其中处理3、4、5都显著高于对照。这些数据表明，施用生物有机肥可以提高马铃薯薯块中的蛋白质含量，降低薯块中的还原糖含量，除黄腐酸以外的其他有机肥可以提高薯块中的干物质和淀粉含量，对维生素C含量影响不大。
3 讨论与结论
干物质含量是马铃薯块茎所有理化指标当中最重要的一个，其含量影响着法式炸薯条的质量;淀粉是马铃薯中主要的一种碳水化合物，是由农业生产的一种在食品和其他工业中广泛使用的重要原料;马铃薯蛋白必需氨基酸含量高，营养价值好，也是马铃薯品质和营养的重要指标;还原糖含量是影响马铃薯全粉加工产品品质的重要因素之一;马铃薯是所有粮食作物中维生素含量最全面的，其中维生素C含量高于苹果、梨、葡萄等水果[9-14]。与单纯施用化肥相比，施用生物有机肥可以促进马铃薯生长，增加结薯数、单株块茎质量和单位面积产量，这与张丽荣等和王文丽等[15-16]研究结果一致，但是所有施用生物有机肥处理的马铃薯商品率均低于对照化肥处理，这需要在今后试验中进一步验证。干物质含量方面，处理3和处理5高于对照，但差异不显著，处理1、处理2和处理4都低于对照，这说明不是所有生物有机肥都能提升马铃薯块茎的干物质含量。试验中所有的有机肥处理块茎粗蛋白含量均高于对照，并达到显著差异水平，这说明施用有机肥可以提高块茎蛋白质含量。处理3、处理4和处理5的块茎淀粉含量都高于对照，这说明大部分有机肥都有提高块茎淀粉含量的作用。还原糖含量5种有机肥处理均显著低于对照，说明施用有机肥可以改善马铃薯块茎加工品质。试验中有机肥只是作为底肥施用，其他追肥仍为化肥，而且有机肥使用数量是肥料提供企业推荐用量确定的，在生产应用中指导意义有缺陷，今后试验中将开展表现较好的有机肥不同使用量试验，以确定有机肥替代化肥的最佳施用数量，为生产出高质量马铃薯，推进区域马铃薯主食化战略作出贡献。
本试验结果表明，各有机肥处理的株高都较对照要高，分别为处理3>处理1>处理5>处理2>处理4>处理6，说明施用有机肥对马铃薯生长有促进作用;所有施用有机肥处理产量都高于对照，单株塊茎数量都高于对照，较对照高1.4～4.3个，但商品率都低于对照，较对照低1.41%～25.81%。所以，施用有机肥有增加马铃薯植株高度和结薯个数的作用，建议在生产中施用有机肥种植马铃薯时，应适当降低种植密度。从品质来看，施用有机肥，能提高马铃薯块茎淀粉、蛋白质含量，降低块茎还原糖含量，这与王晓春等[17]、吕慧峰等[18]研究结果一致，这些指标都与马铃薯加工密切相关，所以施用有机肥可以生产出高质量马铃薯，有利于马铃薯主食化加工。综上所述，生物有机肥可以替代部分化肥，减少化肥用量，降低施肥成本，而且增产、提质效果明显，还具有培肥地力、防止土壤板结和污染生态环境等作用[19]，可成为国家“药肥双减”项目的主推技术之一，从而实现“一控两减三基本”的目标。
笔者只是选择榆林生产中较为常用的几种有机肥进行，所得试验结果有一定的局限性，而且据王耀、张绪成等[20-21]研究，马铃薯有机肥替代化肥技术能提高土壤有益微生物数量、减轻马铃薯病虫害发生，本试验未开展这方面的研究，这些问题有待于进一步研究。
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