Effects of Formula Fertilization Scheme Adding Humic Acid and Trace Elements on Potato Yield
Abstract:
In order to verify the effect of Xinlianxin potato formula fertilizer containing humic acid, trace elements zinc and boron on potato production in Ulanqab area of Inner Mongolia, a field experiment is carried out with conventional fertilization as a control. The results show that compared with the conventional fertilization treatment, the potato yield of Xinlianxin potato formula fertilizer treatment increases by 8.69%. The commodity rate increases from 66.39% to 84.54%, and the income increases by 62.79%. The large potato rate increases from 42.86% to 63.41%. The humic acid and trace elements in the formula fertilizer can increase potato′s resistance to adverse environment and delay leaf senescence. The Xinlianxin potato formula fertilizer can increase the yield and commodity rate of potatoes in Ulanqab area, and increase planting income of farmers.
马铃薯作为茄科作物,具有产量高、适口性好、营养丰富等特点,是一种老少皆宜的食物,被誉为“世界上第四大粮食作物”。在国家大力推进马铃薯主粮化的背景下,马铃薯的加工食用方法越来越多样化,更符合国人的口味[1]。内蒙古马铃薯种植机械化程度高,主推的种植模式为水肥一体化,占马铃薯总种植面积的45%左右,单产为2 700 kg/亩(1亩=667 m2)[2],比我国其他马铃薯主产区产量高,但与美国、加拿大、法国、荷兰等国家的马铃薯产量相比,还有较大的差距[3],增产潜力巨大。本文验证了心连心马铃薯套餐肥在内蒙古马铃薯种植中的应用情况,以期为套餐施肥模式在内蒙古的推广应用提供参考和依据。
1
材料与方法
1.1
试验地概况
试验在内蒙古乌兰察布市四子王旗东八号乡东八号村(东经111°41′10″,北纬41°21′0″)的试验田进行。2021年试验前,0~20 cm耕层土壤的理化性状:pH为7.39,有机质质量分数为0.38%,铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾的质量分数依次为6.2、17.73、29.9、58.27 mg/kg。
1.2
试验设计
供试马铃薯:冀张薯12号。
供试肥料:心连心黑力旺(18-18-18)、心连心复合肥(20-5-20)、心连心水溶肥(8-10-35,微量元素螯合锌质量分数≥0.06%、硼质量分数≥0.16%)、黑力旺尿素(N质量分数≥46%)、心连心滴灌二铵(18-46-0)、心连心薯健增(黄腐酸质量浓度≥80 g/L、K2O质量浓度≥15 g/L)、JH复合肥(12-18-15)、JN复合肥(15-5-20)、ZH复合肥(6-4-48)、FT硝酸钾(13.5-0-46)、TR尿素(N质量分数≥46%)。
播种行距、株距分别为120、25 cm,播种量为180 kg/亩。试验于2021年5月3日播种,9月23日收获取样测产。马铃薯田间试验设计2个套餐肥处理,见表 1。每个处理重复3次,小区面积为60 m2。底肥与种薯一起施入,其他肥料通过滴灌施入土壤。田间浇水、中耕、病虫害管理等均按照日常管理统一进行,不同施肥处理N、P2O5、K2O用量见表 2。
表 1
施肥时间 |
对照处理(CK) |
|
套餐处理(T) |
肥料 |
施用量/(kg·亩-1) |
|
肥料 |
施用量/(kg·亩-1) |
5月2日 |
JH复合肥 |
80 |
|
心连心黑力旺 |
60 |
6月8日 |
JN复合肥 |
40 |
|
心连心复合肥 |
20 |
7月6日 |
TR尿素 |
5 |
|
心连心薯健增 |
3 |
黑力旺尿素 |
5 |
7月15日 |
TR尿素 |
5 |
|
黑力旺尿素 |
5 |
心连心滴灌二铵 |
5 |
7月23日 |
TR尿素 |
5 |
|
心连心薯健增 |
2 |
黑力旺尿素 |
3 |
8月1日 |
ZH复合肥 |
7 |
|
心连心水溶肥 |
10 |
8月11日 |
ZH复合肥 |
7 |
|
心连心水溶肥 |
10 |
8月23日 |
FT硝酸钾 |
7 |
|
心连心水溶肥 |
5 |
表 2
处理 |
N |
P2O5 |
K2O |
CK |
24.29 |
16.96 |
29.94 |
T |
23.68 |
16.60 |
23.55 |
1.3
测定项目
1.3.1
田间农艺性状测定
在马铃薯苗期、块茎形成期、块茎膨大期,每个小区连续取10株马铃薯测量株高、茎粗、叶片数和叶绿素相对含量(SPAD值),并取平均值。
株高:植株在自然状态下,用卷尺量取最高主茎茎基部至生长点顶端的长度。
茎粗:使用游标卡尺测量植株茎基部的直径。
叶片数:人工对马铃薯的复叶进行计数。
SPAD值:测量主茎倒数第四片复叶。
1.3.2
产量测定
测产:在每个小区内选取垄长3 m,分别称取商品薯(≥150 g)、淀粉薯(≤150 g)的质量,计算产量[取样质量×667/(1.2×3)],并分别记录商品薯和淀粉薯的数量。
商品率:商品薯的产量与总产量的比值。
大薯率:商品薯的数量与马铃薯总数量的比值。
1.4
数据统计与分析
采用Excel 2010和SPSS 11.5软件进行数据分析,多重比较采用Duncan法。
2
试验结果
2.1
不同施肥处理对马铃薯苗期形态指标的影响
不同施肥处理的马铃薯苗期形态指标见表 3。
表 3
处理 |
株高/cm |
茎粗/mm |
SPAD值 |
叶片数/片 |
注:1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同 |
CK |
23.59 a |
9.65 a |
51.86 a |
7.50 b |
T |
23.83 a |
10.38 a |
52.29 a |
9.40 a |
由表 3可知:在马铃薯苗期,不同施肥处理对叶片数有显著的影响,T处理的叶片数比CK处理的增加25.33%,差异显著;与CK处理的相比,T处理的马铃薯株高、茎粗、SPAD值有优势但不明显,未达到显著性差异。
2.2
不同施肥处理对马铃薯块茎形成期形态指标的影响
不同施肥处理的马铃薯块茎形成期形态指标见表 4。
表 4
处理 |
株高/cm |
茎粗/mm |
SPAD值 |
叶片数/片 |
CK |
44.47 b |
14.68 a |
48.41 a |
18.43 a |
T |
47.44 a |
12.56 b |
49.92 a |
16.10 b |
由表 4可知:在马铃薯块茎形成期,T处理的株高比CK处理的高6.68%,差异显著;CK处理的茎粗比T处理的粗16.88%,差异显著;T处理的SPAD值比CK处理的高3.12%,差异不显著;CK处理的叶片数比T处理的多14.47%,差异显著。
2.3
不同施肥处理对马铃薯块茎膨大期形态指标的影响
不同施肥处理的马铃薯块茎膨大期形态指标见表 5。
表 5
处理 |
株高/cm |
茎粗/mm |
SPAD值 |
叶片数/片 |
CK |
56.90 a |
14.84 b |
43.20 b |
24.47 b |
T |
57.72 a |
16.53 a |
49.54 a |
25.83 a |
由表 5可知:在马铃薯块茎膨大期,T处理的株高比CK处理的高,但差异不显著;T处理的茎粗比CK处理的粗11.39%,差异显著;T处理的SPAD值比CK处理的高14.68%,表明心连心套餐肥可以显著提高马铃薯叶片的SPAD值;T处理的叶片数比CK处理的多5.56%,差异显著。
2.4
不同施肥处理对马铃薯产量性状的影响
不同施肥处理的马铃薯产量性状见表 6。
表 6
处理 |
小区商品薯 |
|
小区淀粉薯 |
|
产量/(kg·亩-1) |
商品率/% |
大薯率/% |
增产率/% |
数量/个 |
质量/kg |
|
数量/个 |
质量/kg |
|
总产量 |
商品薯 |
CK |
36.00 |
11.46 |
|
48.00 |
5.8 |
|
3 197.89 a |
2 123.28 b |
66.39 b |
42.86 |
|
T |
43.33 |
15.86 |
|
25.00 |
2.9 |
|
3 475.81 a |
2 938.51 a |
84.54 a |
63.41 |
8.69 |
由表 6可知:T处理的亩产量比CK处理的高277.92kg,增产率为8.69%;T处理的商品率比CK处理的提高18.15%,差异显著;T处理的大薯率高于CK处理的,说明心连心套餐肥在一定程度上可以提高马铃薯的商品率和大薯率。
2.5
不同施肥处理对马铃薯经济效益的影响
计算依据:除去肥料成本,其他生产成本各处理按1 700元/亩计;商品薯价格为1.00元/kg,淀粉薯价格为0.70元/kg。不同施肥处理的马铃薯经济效益见表 7。
表 7
处理 |
商品薯产量/(kg·亩-1) |
淀粉薯产量/(kg·亩-1) |
总产值/(元·亩-1) |
肥料成本/(元·亩-1) |
净收益/(元·亩-1) |
CK |
2 123.28 |
1 074.61 |
2 875.51 |
567 |
608.51 |
T |
2 938.51 |
537.30 |
3 314.62 |
624 |
990.62 |
由表 7可以看出:T处理的总产值、肥料成本、净收益分别比CK处理的提高了439.11元/亩、57元/亩、382.11元/亩,能较大程度地提高农户的经济效益。
3
讨论
氮磷钾配比及肥料添加物的种类对马铃薯的产量有很大的影响。在本试验中,与CK处理相比,T处理提高了马铃薯的产量和大薯率,这与腐殖酸肥料可以促进马铃薯吸收营养元素、增大薯块、提高产量的研究结论[4-5]是一致的。在施用薯健增腐殖酸原浆后,块茎形成期T处理的株高、SPAD值与CK处理的相比分别提高了16.88%、3.12%,这与腐殖酸马铃薯专用肥显著促进马铃薯株高、叶绿素指标是吻合的[6]。施用腐殖酸后,通过提高马铃薯对养分的利用率和促进叶片SPAD值的升高,从而加强了马铃薯光合作物的积累,提高了马铃薯的产量。
在块茎膨大期,施用含有微量元素锌、硼的T处理的茎粗、SPAD值、叶片数均大于CK处理的,分别提升了11.39%、14.68%、5.56%,这可能是因为微量元素能增大马铃薯的茎粗和提高叶绿素含量[7-8],同时延缓叶片的衰老;在产量方面,T处理的马铃薯产量和商品率均高于CK处理的,这可能是因为微量元素锌、硼的补充,改善了土壤肥力水平,提高了氮、磷、钾肥的利用率,促进了淀粉在块茎中的积累,从而提高了马铃薯的产量和商品率[9-10]。
马铃薯的种植多注重氮、磷、钾肥的施用,而忽视了对中微量元素的补充,导致肥料虽然越用越多,但产量并未同步提高。内蒙古地区土壤中锌是较为缺乏的[11],同时马铃薯对硼肥的需求是必不可少的,硼肥可以增强植株的光合作用,防止叶片衰老,促进根系发育[12];腐殖酸可以促进作物对氮、磷、钾及微量元素的吸收[13-14],二者结合可达到理想的效果。
4
结语
试验证明:在施肥方案中补充了腐殖酸和微量元素锌、硼的T处理的马铃薯产量最高,可达3 475.81 kg/亩,比当地常规施肥CK处理的高277.92 kg/亩,增产率为8.69%;T处理的商品率为84.54%,比常规施肥CK处理的高18.15%,达到显著性差异水平;在马铃薯块茎膨大期,施用薯健增和微量元素的T处理的马铃薯茎粗、SPAD值、叶片数分别比CK处理的增加11.39%、14.68%、5.56%,均达到显著性差异水平;T处理的净收益比CK处理的高382.11元/亩,增幅为62.79%。与常规施肥CK处理相比,施用心连心套餐肥能提高马铃薯光合作用的效率,从而提高马铃薯产量和商品率;套餐肥中的腐殖酸和微量元素可增强马铃薯抵抗不良环境的抗性,延缓叶片衰老。与常规施肥CK处理相比,心连心马铃薯套餐肥的施肥成本略有增加,但是收益显著增加。本文通过心连心马铃薯套餐肥在乌兰察布马铃薯种植区的试验,证明在该地区普通施肥方案中补充腐殖酸和微量元素锌、硼,能显著提升马铃薯产量和种植收益,可为该地区马铃薯施肥模式的调整提供参考。