优化施肥对马铃薯产量、品质和土壤养分供应的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0513

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (2): 84-90.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0513

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

优化施肥对马铃薯产量、品质和土壤养分供应的影响

郭新送¹(), 魏菊花², 沙春岩³, 高涵¹, 宋挚¹, 范仲卿¹, 尹静¹, 丁方军¹()

¹ 农业农村部腐植酸类肥料重点实验室/山东农大肥业科技股份有限公司，山东泰安 271600
² 山东乾德产业发展有限公司，济南 271000
³ 黑龙江龙溪肥业有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161031

收稿日期:2023-07-10 修回日期:2023-11-22 出版日期:2024-01-10 发布日期:2024-01-10
通讯作者:
丁方军，男，1964年出生，山东青岛人，教授，学士，主要从事新型肥料研发。通信地址：271600 山东省肥城市高新区创业路249号，Tel：0538-5067660，E-mail：dfj401@163.com。
作者简介:
郭新送，男，1987年出生，山东新泰人，高级工程师，硕士，主要从事土壤肥料学方面研究。通信地址：271600 山东省肥城市高新区创业路249号，Tel：0538-5067661，E-mail：guoxinsong1028@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目“农林废弃物环保利用与减肥增效关键技术研发应”(2019YFE0122700); 山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目“新型绿色农业投入品研发与示范”(2020CXGC010803)

Effect of Optimizing Fertilization on Yield and Quality of Potato and Soil Nutrient Supply

GUO Xinsong¹(), WEI Juhua², SHA Chunyan³, GAO Han¹, SONG Zhi¹, FAN Zhongqing¹, YIN Jing¹, DING Fangjun¹()

¹ Key Laboratory of Humic Acid Fertilizer, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/ Shandong Agricultural University Fertilizer Science Tech. Co. Ltd., Taian, Shandong 271600
² Shandong Qiande Industry Development Co., Ltd, Jinan 271000
³ Heilongjiang Longxi Fertilizer Tech. Co. Ltd., Qiqihaer, Heilongjiang 161031

Received:2023-07-10 Revised:2023-11-22 Published-:2024-01-10 Online:2024-01-10

摘要/Abstract

摘要：

马铃薯是中国重要的粮食和蔬菜作物，其面积和产量居世界首位。调整马铃薯施肥结构，提高马铃薯产量和品质，已成为马铃薯种植中亟待解决的重要问题。在2年的田间试验中，研究了有机肥料和微生物肥料在减少化肥的条件下提高马铃薯质量和产量的潜力。该试验旨在为马铃薯化肥减施和增效模型提供理论依据。结果表明：与单独施用化肥相比，施用有机肥或微生物肥可显著提高马铃薯产量23.5%~34.5%，提高马铃薯淀粉含量4.2%~17.5%，降低马铃薯硝酸盐含量9.0%~56.0%，显著改善土壤理化性质。微生物肥料能显著提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量。双向方差分析结果表明，施肥水平对马铃薯营养品质有显著影响，而肥料类型是影响土壤理化性质的主要因素。冗余度分析结果表明，土壤碱解氮、有效磷含量和pH对马铃薯营养品质有显著影响。

关键词: 马铃薯, 微生物肥料, 有机肥料, 产量, 质量

Abstract:

Potato is one kind of important food and vegetable crop in China, ranking first in terms of area and production in the world. Adjusting the fertilization structure of potato and improving potato’s yield and quality have become urgent issues in potato cultivation. In the two-year field experiment, the potential of organic and microbial fertilizers to improve potato quality and yield under reduced chemical fertilizer was studied. The experiment aimed to provide a theoretical basis for the model of reducing chemical fertilizer application and increasing efficiency in potato. The results showed that compared with the application of chemical fertilizers alone, the application of organic or microbial fertilizers significantly increased potato yield by 23.5% to 34.5%, increased potato starch content by 4.2% to 17.5%, and reduced potato nitrate content by 9.0% to 56.0%, significantly improved soil physical and chemical properties. Microbial fertilizers could significantly increase the content of soil alkaline nitrogen, available phosphorus, available potassium and organic matter. The results of two-way ANOVA showed that fertilizer application level had a significant effect on potato nutritional quality, while fertilizer type was the main factor affecting soil physical and chemical properties. The results of redundancy analysis showed that soil alkaline nitrogen, available phosphorus content and pH had significant effects on the nutritional quality of potato.

Key words: potato, microbial fertilizer, organic fertilizer, yield, quality

郭新送, 魏菊花, 沙春岩, 高涵, 宋挚, 范仲卿, 尹静, 丁方军. 优化施肥对马铃薯产量、品质和土壤养分供应的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 84-90.

GUO Xinsong, WEI Juhua, SHA Chunyan, GAO Han, SONG Zhi, FAN Zhongqing, YIN Jing, DING Fangjun. Effect of Optimizing Fertilization on Yield and Quality of Potato and Soil Nutrient Supply[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(2): 84-90.

图/表 9

参考文献 21

[1]	高翔, 李成亮, 张民, 等. 钾肥种类及用量对马铃薯生长和品质的影响[J]. 水土保持学报, 2014, 28(2):143-148.
[2]	JAHAN M A H S, AKBAR H, SARKAR M A R, et al. Productivity impacts and nutrient balances of an intensive potato-mungbean-rice crop rotation in multiple environments of Bangladesh[J]. Agriculture, ecosystems & environment, 2016(231):79-97.
[3]	韦茂贵, 罗兴录, 黄秋凤. 生物有机肥对木薯产量及土壤理化性状的影响[J]. 中国农学通报, 2011, 27(9):242-248.
[4]	霍光, 化党领, 王镇. 生物有机肥对植烟土壤和烟叶中氮磷钾含量的影响[J]. 湖南农业科学, 2013(3):47-51.
[5]	KEMPENAAR C, BEEN T, BOOIJ J, et al. Advances in variable rate technology application in potato in The Netherlands[J]. Potato research, 2017(60):295-305.
[6]	高菊生, 黄晶, 董春华, 等. 长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤有效养分影响[J]. 土壤学报, 2014, 51(2):314-324.
[7]	虞轶俊, 马军伟, 陆若辉, 等. 有机肥对土壤特性及农产品产量和品质影响研究进展[J]. 中国农学通报, 2020, 36(35):64-71. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0110
[8]	许景钢, 孙涛, 李嵩. 我国微生物肥料的研发及其在农业生产中的应用[J]. 作物杂志, 2016(1):1-6.
[9]	LEONEL M, CARMO E L, FERNANDERS A M, et al. Physico-chemical properties of starches isolated from potato cultivars grown in soils with different phosphorus availability[J]. Journal of the science of food and agriculture, 2016, 96(6):1900-5. doi: 10.1002/jsfa.7295 pmid: 26058732
[10]	张雪艳, 田蕾, 高艳明, 等. 生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及幼苗根系特征的影响[J]. 农业工程学报, 2013, 29(1):117-125.
[11]	孙圣. 微生物肥料和化学缓释肥对马铃薯生长、产量和品质影响的研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019.
[12]	刘柳, 朱丽, 张晓霞, 等. 一种复合菌肥的研制及其在草莓种植中的应用[J]. 沈阳大学学报(自然科学版), 2017, 29(5):384-388.
[13]	宋以玲, 于建, 陈士更, 等. 化肥减量配施生物有机肥对玉米生长及土壤微生物和酶活性的影响[J]. 化肥工业, 2019, 46(1):55-61.
[14]	郭鑫年, 陈刚, 梁锦秀, 等. 复合微生物肥对宁南旱地马铃薯产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2018, 34(28):1-6. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18040089
[15]	NAGHDI A A, PIRI S, KHALIGI A, et al. Enhancing the qualitative and quantitative traits of potato by biological, organic, and chemical fertilizers[J]. Journal of the saudi society of agricultural sciences, 2022, 21(2):87-92. doi: 10.1016/j.jssas.2021.06.008 URL
[16]	SAINI I, KAUSHIK P, AL-HUQAIL A, et al. Effect of the diverse combinations of useful microbes and chemical fertilizers on important traits of potato[J]. Saudi journal of biological sciences, 2021, 28(5):2641-2648. doi: 10.1016/j.sjbs.2021.02.070 pmid: 34025148
[17]	王珊珊, 张广胜, 李秋丹, 等. 我国粮食主产区化肥施用量增长的驱动因素分解[J]. 农业现代化研究, 2017, 38(4):658-665.
[18]	鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2005.
[19]	YERBOL T Nurmanov, VALENTINA G Chernenok, ROZA S, et al. Potato in response to nitrogen nutrition regime and nitrogen fertilization[J]. Field crops research, 2019(231):115-121.
[20]	穆俊祥, 曹兴明, 弓建国, 等. 氮磷钾和有机肥配合施用对马铃薯淀粉含量和产量的影响[J]. 土壤, 2009, 41(5):844-848.
[21]	王小英, 方玉川, 高青青, 等. 不同钾肥品种对马铃薯农艺性状、产量和品质的影响[J]. 陕西农业科学, 2019, 65(11):27-31.

年份	处理	复合肥(15-15-15)				微生物肥	有机肥
年份	处理	施用量	N	P₂O₅	K₂O	微生物肥	有机肥
2021	Ctrl	3000	450	450	450	—	—
	OF1	3000	450	450	450	—	1800
	OF2	2700	405	405	405	—	1800
	OF3	2400	360	360	360	—	1800
	OF4	2100	315	315	315	—	1800
	BF1	3000	450	450	450	300	—
	BF2	2700	405	405	405	300	—
	BF3	2400	360	360	360	300	—
	BF4	2100	315	315	315	300	—
2022	CF	3000	450	450	450	—	—
	OF	2400	360	360	360	—	1800
	BF	2400	360	360	360	300	—

年份	处理	复合肥(15-15-15)				微生物肥	有机肥
年份	处理	施用量	N	P₂O₅	K₂O	微生物肥	有机肥
2021	Ctrl	3000	450	450	450	—	—
	OF1	3000	450	450	450	—	1800
	OF2	2700	405	405	405	—	1800
	OF3	2400	360	360	360	—	1800
	OF4	2100	315	315	315	—	1800
	BF1	3000	450	450	450	300	—
	BF2	2700	405	405	405	300	—
	BF3	2400	360	360	360	300	—
	BF4	2100	315	315	315	300	—
2022	CF	3000	450	450	450	—	—
	OF	2400	360	360	360	—	1800
	BF	2400	360	360	360	300	—

处理	产量/(kg/hm²)
CF	37245±2520b
OF	53085±1950a
BF	56415±1245a

处理	产量/(kg/hm²)
CF	37245±2520b
OF	53085±1950a
BF	56415±1245a

年份	处理	还原性糖(RS)/%		硝酸盐/(mg/kg)		淀粉/%		蛋白质/%
2021	Ctrl	0.36±0.01bc		266.01±15.80a		14.30±0.03f		1.89±0.03ab
	OF1	0.38±0.00ab		242.14±4.61ab		16.50±0.09b		1.73±0.02d
	OF2	0.38±0.00a		227.21±1.00b		16.80±0.11a		1.84±0.01bc
	OF3	0.35±0.00c		200.03±14.00c		15.40±0.01d		1.90±0.01ab
	OF4	0.34±0.00cd		147.17±4.35e		14.90±0.05e		1.93±0.01a
	BF1	0.36±0.01bc		173.11±7.57d		16.20±0.09c		1.76±0.04cd
	BF2	0.38±0.00ab		139.25±6.42ef		16.40±0.04b		1.84±0.02bc
	BF3	0.36±0.00bc		128.18±3.78ef		16.40±0.02b		1.83±0.04bc
	BF4	0.33±0.00d		117.31±5.03f		16.50±0.05b		1.85±0.02ab
2022	CF	0.33±0.01b		268.00±12.70a		14.00±0.78b		1.78±0.02b
	OF	0.36±0.01a		193.13±7.73b		15.90±0.42a		1.95±0.10a
	BF	0.37±0.02a		122.10±10.10c		16.90±0.66a		1.92±0.04a
显著性分析	因素	F	<5%	F	<5%	F	<5%	F	<5%
	A	1.76	0.200	76.39	0.000^**	360	0.000^**	9.92	0.001^**
	B	21.23	0.000^**	29.07	0.000^**	76.57	0.000^**	15.34	0.000^**
	A×B	2.07	0.140	4.34	0.018^*	111	0.000^**	9.34	0.001^**

优化施肥对马铃薯产量、品质和土壤养分供应的影响

Effect of Optimizing Fertilization on Yield and Quality of Potato and Soil Nutrient Supply

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年份	处理	碱解氮/(mg/kg)		有效磷/(mg/kg)		速效钾/(mg/kg)		有机质/(g/kg)		pH
2021	Ctrl	56.90±1.04de		85.10±0.87b		186.00±3.00bc		15.90±0.11b		6.20±0.01c
	OF1	57.40±0.88cde		86.30±0.57b		186.00±2.00bc		16.20±0.05b		6.20±0.00c
	OF2	58.90±0.02bcd		85.10±0.63b		194.00±8.88b		16.60±0.05a		6.18±0.01c
	OF3	56.10±0.41e		81.20±0.75c		181.00±4.04bc		16.90±0.11a		6.21±0.02c
	OF4	55.60±0.39e		79.60±0.69c		170.00±1.00c		16.00±0.08b		6.22±0.01c
	BF1	62.70±1.38a		98.40±0.86a		222.00±6.08a		17.00±0.05a		6.22±0.01c
	BF2	60.70±0.64ab		96.40±0.80a		213.00±2.08a		16.50±0.00a		6.26±0.00b
	BF3	59.50±0.22bc		97.00±0.57a		191.00±9.53b		16.70±0.11a		6.29±0.01ab
	BF4	61.40±0.86ab		97.80±0.28a		183.00±1.00bc		16.30±0.03b		6.31±0.00a
2022	CF	56.60±3.73a		84.70±4.21b		183.00±6.30b		15.80±0.02c		6.15±0.02b
	OF	56.60±3.42a		81.50±2.74b		182.00±3.62b		16.90±0.01a		6.24±0.07ab
	BF	59.80±2.64a		97.70±1.29a		194.00±1.62a		16.60±0.01b		6.31±0.01a
显著性分析	因素	F	<5%	F	<5%	F	<5%	F	<5%	F	<5%
	A	33.56	0.000^**	461.2	0.000^**	18.10	0.000^**	31.07	0.000^**	28.37	0.000^**
	B	3.809	0.028^*	11.53	0.000^**	13.63	0.000^**	17.91	0.000^**	8.092	0.001^**
	A×B	2.904	0.063	10.76	0.000^**	2.503	0.092	15.79	0.000^**	3.191	0.049^*

[1]	阚建鸾, 石吕, 韩笑, 周志宏, 苏建平, 刘建, 薛亚光. 减氮和侧深基施缓混肥对‘南粳5055’产量、品质及氮素吸收利用的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 91-96.
[2]	苏朝丞, 葛怡成, 谢葭颖, 许浩翊, 王啸天. 石河子棉花生长关键期与产量动态预报研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 102-106.
[3]	陈以相, 杨俊华, 徐文果, 李学梅, 朗成伟, 丁家盛, 段明月, 尹其代, 唐李军, 许彦国. 栽培密度对滇重楼生长、病害、产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 121-130.
[4]	蒋小姿, 江文静, 张倩雅, 肖梦, 杨天燕. 基于通径分析和灰色关联分析舟山近海中国鱚形态性状对体质量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 152-158.
[5]	马永鹏, 刘元剑, 龙云星, 权申春, 王茜, 宋贤武, 岳凯, 高朝文, 胡祚. 覆膜和遮阴对岩黄连生长及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(1): 60-65.
[6]	邓小强, 李思军, 侯建林, 朱林, 夏冰, 吴文信, 江智敏, 张仲文, 章程, 郑宏斌, 王卫民, 邓小华. 烤烟上部6片烟叶一次性采收成熟度的模糊综合评价[J]. 中国农学通报, 2024, 40(1): 118-127.
[7]	陈贵云, 王惠芳, 王铎, 施定国, 张智俊, 许东亚, 李云川, 孔德翠, 王娜, 王戈, 丁义, 白羽祥. 烟秆生物质炭基肥施用对烤烟产质量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(1): 12-19.
[8]	周显升, 李晓阳, 刘志广, 周小雨, 邱承宇, 庄志麟, 曹建敏. 山东烤烟感官质量与化学成分关系及质量预测模型建立[J]. 中国农学通报, 2024, 40(1): 128-134.
[9]	陈书健, 陈京都, 杨呈芹, 许美刚, 高剑波. 不同施氮量对机械水条播水稻产量及品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 1-6.
[10]	胡柏耿, 李学洋, 孔海明, 孙莎莎, 王克秀, 胡建军, 何卫, 唐铭霞. 不同钙浓度对雾培马铃薯生长发育及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 33-39.
[11]	吴楚鹏, 盛建东, 胡雨彤, 成志慧, 杨鹏飞. 新疆沙雅县绿洲棉田土壤质量评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 71-78.
[12]	赵首萍, 肖文丹, 陈德, 叶雪珠, 张棋, 伍少福, 胡静, 高娜, 黄淼杰. 基于土壤质量和稻米安全的稻田重金属钝化效果评估[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 51-62.
[13]	刘瑜, 李萍, 赵凯丽, 闫实, 刘继培, 刘磊, 郭宁. 化肥减量配施生物有机肥对芹菜产量、品质和土壤养分的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 63-68.
[14]	张子豪, 李想成, 吴昊天, 付鹏浩, 高春保, 张运波, 邹娟. 江汉平原气候条件下小麦适宜播量研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 1-9.
[15]	贾利敏, 赵晓宇, 王雪娇, 苏二虎, 李强, 郭嘉华. 内蒙古自治区不同年代审定大豆品种主要农艺性状变化趋势分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 10-18.