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宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价

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导读宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价
宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价——赵营,郭鑫年,赵护兵,等 ・281・ 中图分类号:¥532 文献标识码:B 文章编号:1672-3635(2013)05—0281—07 宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价 赵 营-,郭鑫年 ,赵护兵 ,王朝辉 ,周 涛p (1.宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,宁夏¥IUII 750002:2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100 摘要:为解决宁夏南部山区旱地马铃薯养分资源管理存在的问题。2012年,采用农户抽样调查方法,分析 评价了3个县区100户宁夏南部山区旱地马铃薯的施肥现状和产量情况。结果表明,宁夏南部山区马铃薯当季纯 N,P20 ,K20平均总用量分别为249,95,60 kg/hm。,其中,N、P205养分输入以化肥为主(分另4占57%和69%j, 而K,O输/N. ̄X有机肥为主(占98%vx上)。氮肥基施和追施平均用量分剐为196和53 kv-Chm。,基追比约为8口2。施 氮量与产量分布不同步,施氮200~300 kg/hm2的农户数最多(占36%),但其平均产量仅12.7 t/hm 。随着施磷量的 增加,马铃薯平均产量提高。随着施钾量的增加,马铃薯的产量呈先增加后降低的趋势,施K20 100 ̄150 kg/hm 的 平均产量最高(达16.6 t/hmz)。58%的旱地马铃薯种植户氮肥总投入过量,5O%以上的磷肥和钾肥用量不足。因此, 宁夏南部山区马铃薯要遵循有机无机配施,控氮、增磷、补钾的原则,有机肥用量为22.5-30.0 t/hm ,化肥N、 P 0 、K20用量分别不超过150,90,40 kg/hm2为宜。 关键词:宁夏南部山区;马铃薯;产量;施肥:评价 Evaluation and Present Situation of Fertilization in Potato in Southern Mountain Region of Ningxia ZHAO Ying’,GUO Xinnian’,ZHAO Hubing ,WANG Zhaohui ,ZHOU Tao’ (1.Institute of Agricultural Resources and Environment,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan,Ningxia 750002,China;2.College of Nutural Resources and Environment,Northwest Agriculture and Foresty Unirversity,Yangling,Shaanxi 71 21 00,China) Abstract:Inordertoinvestigatetheproblemsofnutrientsmanagementindry-landpotatointheSouthernMountainRegionof Ningxia.the household sampling survey was conducted to evaluate the situation of fertilization and yield of dry-land potato fr0m three diferent cities/counties of 1 O0 households in the Southern Mountain Region of Ningxia in 201 2。The results showed that the average N,P20&and K2O application rates in potato were 249,95,and 60 kg/ha,respectively;chemicals of N,P205 were the main nutrientsinput(NandP205accountedforthetotalinputsby57%and69%。respectively),butmanureK20becamethepredominant nutrientinput(accountedformorethan98%).TheapplicationratesofbaseNandtopdressingNwere196and53kg/ha,andtheratio of base N to top dressing N was about 8:2.Yield of potato was not synchronously increased with N application rate increasing; although most of households applied 200-300 kg/ha of N fertilizer(accounted for the total by 36%),the average yield of potato was only 1 2.7 t/ha.The average yield of potato was increased with P205 application rate increasing,and was increased ifrstly and then declined with K2O application rate increasing.The maximal yield(1 6.6 t/ha)was found among the K20 application rates of 1 00.1 5O kg/ha.There was 58%of potato households overused N fertilizer,however,more than 50%of them input inadequate P205 and K20 fertilizers.Therefore,it should be onsicdered to foIlow the principle of combination application of chemicaI and 收稿13期:2013—08—26 基金项目:宁夏农林科学院自主研发项目“多功能新型肥料创制与应用”(NKYG-13_04),公益陛行业(农业)科研专项(201303104,201103003) 联合资助。 作者简介:赵营(1979一),男,博士,助理研究员,主要从事作物施肥与环境研究。 通信作者(Corresponding author):周涛,博士,研究员,主要从事土壤与植物营养、农业信息化与精准农业等研究,E-maih zhouta06O846O9@163.130111 中国马铃薯,第27卷,第5期,2013 manure fertilizers,and control N rates and add P20 5j and K20 supplement in potato in the Southern Mountain Region of Ningxia. The manure application rate should be ranged fr0m 22.5-30.0 t/ha,and chemical fertilizers of N,P205,and K2O application rates be less than 1 50,90,and 40 kg/ha,respectively. Key Words:Southern Mountain Region of Ningxia;potato;yield;fertilization;evaluation 氮、磷、钾肥在.马铃薯生产上的施用对解决马 铃薯的单产不高、总产不稳有重要作用【l1。关于宁夏 马铃薯施肥、产量、养分吸收等方面的研究已经有 很多报道12-6t。张勇和李华宪 对宁夏马铃薯的研究表 明,施用氮、磷、钾肥对马铃薯均有增产作用,增 产顺序为氮>磷>钾,这与段玉等¨司在内蒙古马铃薯 的肥效结果一致。但是,有关宁夏南部山区马铃薯 施肥现状和产量的综合评价研究却鲜见报道。如何 根据宁夏南部山区马铃薯生长发育特点,提出合理地 肥料运筹方式和适时施用技术,是提高肥料利用效 率和产量的关键。因此,作者于2012年在宁夏南部 llI区马铃薯主产区的同原市原州区、西吉县和海原 县,采用农户抽样调查的方法,研究分析了旱地马 铃薯施肥现状和存在的问题,评价了施肥与产量分 布的关系,旨在为宁夏南部山区马铃薯的合理施肥 提供科学依据。 1 材料与方法 1.1调查区域概况 宁夏南部山区(简称宁南山区)主要包括固原市 的原州区、西吉县、彭阳县、隆德县、泾源县,吴 忠市的盐池县、同心县和中卫市的海原县共7县1 区。宁南山区多年平均降水量327 mm,轻度以上水 土流失面积2.08万km ,占总面积的75.2%。宁夏 全区马铃薯种植面积已突破26.7万hm ,大部分集 中在宁南山区。该区域作物种植制度为一年一熟制, 马铃薯、玉米等作物播种面积较大。宁南LIJ区马铃 薯一般于4月l二中旬播种,当年l0月上中旬收获, 通常与小杂粮或牧草轮作倒茬,种植品种以中晚熟 淀粉型或菜用型为主。该种植区域主要土壤类型为 黑垆土、黄绵土和新积土等,土壤质地多为轻壤土 和中壤土,少数为砂壤土或重壤土,土壤有机质、 全氮平均含量分别为l2.89和0.81 gag,有效磷和 速效钾平均含量分别为13.70和194.69 mgAg。 1.2调查方法 2012年1 1月(马铃薯收获后),分别在宁夏南 部I LI区的 原市原州区、西吉县和海原县的马铃薯 主产区进行。每县区选择有代表性的2—4个乡镇, 每乡镇3 5个村,每村3个以上马铃薯种植农户为 调查对象,采用问卷调查的方式,共获得有效调查 问卷100户,具体调查地点分布与样本数见表1。调 查内容包括:马铃薯品种、种植面积、种植方式、 田间水肥管理、产量等情况。马铃薯种植品种以‘庄 薯3号’和‘青薯9号’为主,分别占调查总样本比例 达30%以上,其他品种包括‘一点红’、‘克新1号’、 ‘青薯168’和‘宁薯4号’等。 表1调查地点分布与样本数 Table 1 Distribution of sites and numbers ofsample survey 固原原州区 杨郎乡, i营镇,中河乡, 36 Yuanzhou Dist.of Guyuan 张易镇 西占县 马连乡,偏城乡,硝河乡, 36 Xiji County 吉强镇,新营乡 海原县 红羊乡,海城镇 28 Haiyuan County 1.3统计方法 有机肥养分含量参照“中国有机肥料养分志” 提 供数据,化肥养分含量根据产品标注含量计算。文 中所有数据均采用Excel 2003软件处理。 2结果与分析 2.1宁夏南部山区马铃薯产量分布 根据调查数据分析,宁夏南部山区100个马铃 薯种植户的平均产量为1 3.7 n12,产量水平从3.75~ 30.0 t/hmz不等,变异系数达40.3%。参照宁夏洲上 配方施肥调查数据1砌,旱地马铃薯种植户产量分级指 标和各个指标所占比例见表2,分级指标以马铃薯产 量15.0t/hm 为适中,上下浮动3.75 Clam 为变幅,定 出偏低、很低、偏高、很高的分级。表2结果表明, 40%种植户的马铃薯产量处于适中水平,产量偏低和 很低的农户比例分别为15%和24%,而偏高和很高 宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价——赵营,郭鑫年,赵护兵,等 ‘283‘ 的分别只有8%和13%。因此,宁夏南部山区近80% 的旱地马铃薯产量都处于适中及以下水平。 2.2宁夏南部山区马铃薯肥料养分投入状况 肥钾输入量极少。原州区、西吉县、海原县3个县 区化肥N、P205、K20用量分别在103~173、40~99、 0~3 kghm 之间,平均分别为142、66、1 kg/hm ,其 表3可看出,宁夏南部山区旱地马铃薯当季纯N、 P205、K20平均总用量分别为249、95、60 k加m ,其 中,N、P20 养分输人以化肥为主,分别占57%和 69%,有机肥输入N、P20 养分的量也不容忽视; K20养分输入以有机肥为主,比例占98%以上,化 中,西吉县化肥N、P20 施用量最高,海原县最低。 3个县区有机肥N、P:0 、K 0养分输入量分别在 98 1 13、29 30、55~61 k m 之间,平均分别为 107、29、59 kg/hm ;不同区域有机肥N、P205、 K20用量相对比较接近。 表2 2012年宁夏南部山区旱地马铃薯种植户产量分布 Table 2 Dist ̄bufion of potato yield in Southern Mountain Region of Ningxia in 2012 表3 2012年宁夏南部山区马铃薯肥料养分投入量(kg/hmz) Table 3 Fertilizer nutfien ̄inpu ̄in potato in Southern Mountain Region of Ningxia in 2012 注:±表示标准差,下同。 Note:±represents standard deviation.the same below 表4显示,宁夏南部山区旱地马铃薯氮肥运筹 所占总投入氮比例为79%;追施N量在l6~85 kg/ hm 之间,平均为53 kghm ,所占比例为21%。磷 肥和钾肥都全部做基肥施人。由此可见,宁夏南部 山区旱地马铃薯重施基肥,但轻追肥,尤其是海原 方式分为基肥(播前撒施)和追肥(降雨后撒施或 穴施)。固原市原州区、西吉县、海原县3个县区基 施N量在186 ̄205 k m 之间,平均达196 krChITI , 表4宁夏南部山区马铃薯氮肥基追量和比例 Table 4 Rate and ratio of basal and topdressing fertilizer N n potato iields fin Southern Mountain Region of Ningxia 中国马铃薯,第27卷,第5期,2013 县的氮肥追施比例仅为7%。 2.3宁夏南部山区马铃薯施肥量与产量关系 2.3.1 马铃薯施氮量与产量 氮量分布并不同步,在施氮量农户数最多的200— 300 kg/hm 分布范围,其平均产量仅为12.7 t/hm。, 施氮量100~200和300-400 k m 范围的平均产量 也分别只有13.2和14.3 t/hm 。在施氮量<100、 400~500和>500 kg/hm2分布的农户数分别为7、8 和2户,其平均产量水平都高达15.8 t/hm。,但由 于其代表农户数有限,实际意义并不大。以上结果 表明,宁夏南部山区马铃薯生产中,施氮量与产量 宁夏南部山区马铃薯不同氮肥投入水平下农户 数和产量分布见图1,可以看出,氮肥投入水平下 农户数呈正态分布,以施氮量200—300 kg/hm 的农 户数最多,达36户(占总样本数的36%),其次是 施氮量100~200和300~400 kg/hm 的农户数分别 为27和2O户(各占27%和20%)。马铃薯产量与施 ∞ ∞ ∞ m 5 O 分布不同步。 一户数households+产量yield 如 <1O0 100~200 200~300 300~400 400—500 >500 施氮量N rate(N kg/hm2) 图1宁夏南部山区马铃薯不同氮肥投入水平下农户数和产量分布(图中误差棒是标准差值) Figure 1 Distribution of households and yields of potato under diferent N input levels in Southern Mountain Region of Ningxia(Vertical bars indicate standard deviation of mean) 2.3.2马铃薯施磷量与产量 加 5 O 户马铃薯平均产量水平从l2.7 m2提高到l8.8 t/hm 。 ∞ 图2表明,在宁夏南部山区马铃薯种植户中, 施磷量P 0 50~100 k m 的农户数最多,达32户 这说明,合理地增施磷肥可以使宁夏南部山区马铃 薯达到增产效果。 2.3.3马铃薯施钾量与产量 (占32%),其次是P20 施用量<50和100~150 kg/hm2 的农户,分别为27和23户(各占27%和23%),施 P2O 1 50~200、200~250和>250 k m 的农户分别只 有9、7和2户,分别占总调查样本的9%、7%和 图3结果表明,近一半宁夏南部山区马铃薯种 植户(44户,占44%)的施钾量K:0<50 k m。,其平 均产量为12.8 t/hm ;其次施用量为50~100 k m 农 2%。值得注意的是,随着施磷量的增加,各分布农 lllm户数households户数为37个(占37%),其平均产量为13.6 t/hm ;施 —◆_产量yield 巨 一 .墅 捌 .cL <50 50~1OO lO0—150 l50~200 200—250>250 施磷量P 5 rate(P205 kg/hm ) 图2宁夏南部山区马铃薯不同磷肥投入水平下农户数和产量分布(图中误差棒是标准差值) Figure 2 Distribution of househols dand yields of potato under diferent P20s input levels in Southern Mountain Region of Ningxia(Vertical bars indicate standard deviation of mean) 宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价——赵营,郭鑫年,赵护兵,等 ・285・ ■■■户数h0useh0lds—◆一产量yield 王 上 墨 一 言 . 辍 正 咖1 {L 如 ∞ 加 m 0 <50 50— 100 100——150 150——200 >200 施钾量K20 rate(K20 kghm ) 图3宁夏南部山区马铃薯不同钾肥投入水平下农户数和产量分布q虱中误差棒是标准差值) Figure 3 Distribution of households and yiels of dpotato under diferent K20 input levels in Southern Mountain Region of Ningxia(Vertical bars indicate sandard tdeviation of mean) K20 100~150、150~200和>200 kg/hm2的农户数分别 仅为15、3和1个。施钾量越高,其代表的农户数 越少,表明大部分马铃薯种植户不重视施用钾肥。 由图3还可以看出,随着施钾量的增加,马铃薯的 产量呈先增加后降低的趋势,施钾量K 0 100 ̄150 k 合理地增施钾肥对宁夏南部山区马铃薯也能起到增 产效果。 2.4宁夏南部山区马铃薯施肥现状评价 参考宁夏南部山区旱地马铃薯测土施肥推荐指 标 和相关资脊斗【Ⅷ,将N、P 0 、K 0施用量分为很 低、偏低、适中、偏高和较高5级,如表5所示。 hmz范围,其平均产量最高达16.6 t/hm 。由此可见, ∞ 加 :2 m 表5宁夏南部山区马铃薯施肥量分级指标 O Table 5 Classiifcation levels of fertilizers rates n ipotato in Southern Mountain Region of Ningxia 表6 2012年宁夏南部山区旱地马铃薯施肥肥料种类和养分含量 Table 6 Diferent kinds of fertilizers and nutrients content in potato in Southern Mountain Region of Ningxia 注:有机肥包括猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪和人粪等,或是其中两种混合施用;施肥面积比表示施用该种肥料农户数占总调查样本数的比例。 Note:Manures include pig manure,dairy manure,sheep manure,poulty manure,and human excreta etrc;ratios of fertilization represent household numbers applying this kind of fertilizer accounted for total numbers. 中国马铃薯。第27卷,第5期,2013 宝 4O (a) 3O Z 兰 20 忸 芰 10 BJ ■■■_ 0 ‘兰 4O (b) . 30 三 20 —I10  ● ■ 0 40 30 20 10 O 很低Low偏低Slightly loW合适Rational偏高Slightly high过高High 图4宁夏南部山区马铃薯N( 、P20 (b)、K20(c)肥投入水平分布 Figure 4 Distribution of N,P205 and K20 input ratios at different classification levels in potato ifelds in Southern Mountain Re#on of Ningxia 根据表5氮肥投入分级,图4(a)统计显示,马 别占32%和18%,适中的为28%。可以看出,旱地马 铃薯施氮量偏高和很高农户分别达到28%和30%, 适中用量的比例为23%,偏低和很低之和占19%。 这表明,58%的旱地马铃薯种植户氮肥总投入过量, 合适用量的农户不到1/4,但有机肥输入的氮素比例 达43%,当季难以发挥全部肥效,也难以满足马铃 薯对氮素养分需求。 将磷肥投入分为5级,从图4(b)可以看出,马 铃薯的钾肥投入不足占50%,合适用量在l/4以上, 且有棚巴成为钾素养分输入的主要来源(表3)。 2.5宁夏南部山区马铃薯施肥肥料种类分析 从表6可以看出,宁夏南部山区旱地马铃薯施 用肥料主要包括化肥和有机肥,其中化肥施用较多 的是二铵、碳铵和尿素,有机肥以羊粪、牛粪和猪 粪为主。基肥肥料种类中,施肥面积比例依次是二 铃薯的磷肥投入量适中的农户占27%,偏低和很低 的农户分别占3l%和22%。由此可见,50%以上的旱地马铃薯种植户的磷肥施用量偏低,而且磷素主 要输人途径是基肥中施用二铵、复合肥和有机肥等 铵>碳铵>尿素>马铃薯专用复合肥>普钙,分别为 47%、40%、22%、15%和12%,而专门施用硫酸钾 补充钾素的施肥面积比仅为1%,有机肥施肥面积比 达80%。马铃薯追肥以尿素为主,施肥面积比例达 (表6)。考虑到有机肥中磷素后效,大部分农户的 化学磷肥输入不足。 按表5钾肥投入5级指标,图4(c)结果表明,宁 69%,碳铵仅占l%。 、. 、 宁夏南部山区旱地马铃薯施肥现状和产量水平 夏南部山区旱地马铃薯钾肥投入很低和偏低的农户分 宁夏南部山区马铃薯施肥现状与评价——赵营,郭鑫年,赵护兵,等 的分析评价结果表明,其单产水平不高,产量变异 较大。宁夏南部山区100个旱地马铃薯种植户中, 近80%的产量都处于适中及以下水平。其产量提高 的可能限制因素:一是马铃薯种植品种以常规品种 为主,大多数农户种植的马铃薯品种退化较快,更 新较慢圈;二是干旱缺水严重,在马铃薯生育期的降 水较少,难以满足水分需求,尤其在其关键生育时 期不能及时追肥,直接影响产量的提高闭;三是绝大 部分田块的土壤肥力处于中低水平,土壤培肥与水 土流失矛盾并存。宁夏南部山区旱地马铃薯当季纯 N、P O 、K20平均总用量分别为249、95、60 kg/ hm ,其中,N、P:0 养分输入以化肥为主,而K20 输入以有机肥为主(约占98%以上)。基施和追施氮 肥平均用量分别为196和53 kg/hm。,基追比约为8: 2,追施氮肥比例和数量都偏低,后期难以满足马铃 薯的养分需求。有机肥施用比较普遍,80%以上的 调查农户施用有机肥作为基肥。主要是因为宁夏南 部山区是回族集居区之一,牛羊等养殖农户较多, 家畜养殖农户占调查样本的84%,成为有机肥的重 要来源。而在陕西省马铃薯生产中【l”,全省约95.4% 的农户(n=l 890)也都施用有机肥,但其有机肥输入 N、P20 、K20养分占总施肥量比例分别为35%、 40%和81%,N、KzO养分输入低于宁夏南部山区的 43%和98%,但其磷肥比例较高。 宁夏南部山区旱地马铃薯施肥量与产量分布不 同步。施氮量200~300 kg/hin 的农户数最多,占总 样本数的36%,但其平均产量仅为12.7 t/hm 。随着 施磷量的增加,农户马铃薯平均产量水平提高,增 施磷肥都有一定增产效果。44%的马铃薯种植户施钾 量K20<50kg/hm。,随着施钾量的增加,马铃薯的产 量呈先增加后降低的趋势,施钾KzO 100~150 kg/hm2 时,其平均产量最高可达16.6 t/hm 。 宁夏南部山区旱地马铃薯肥料种类繁多,大多 数农户的氮肥过量,磷钾肥不足。肥料种类包括化 肥和有机肥,其中,化肥包括尿素、二铵、碳铵、 专用复合肥、普钙和硫酸钾达6种之多,有机肥包 括羊粪、牛粪、鸡粪、猪粪和人粪尿等。58%的旱 地马铃薯种植户氮肥总投入过量,50%以上的磷肥 和钾肥施用量不足。有机肥N、P 0 、K O养分输入 比例分别为43%、3l%和98%,当季难以发挥全部 肥效,因此,考虑有机肥的后效问题,化肥氮磷钾 养分输入量都可能偏低。陕西省马铃薯施肥的问题 是氮磷肥过量与不足并存,钾肥不足严重,这与本 研究结果略有差异,但从肥料施用管理上有类似结 果。因此,不同区域、不同土壤类型条件下马铃薯 的氮磷钾肥合理施用技术还需进一步深入研究。 基于以上调查结果的分析,建议宁夏南部山区 旱地马铃薯施肥应要遵循有机无机配施,合理控氮、 增磷、补钾的原则 。有机肥用量在22.5~30.0 t/hm 之间,作基肥施人。化肥氮施用量不超过150 kg N/ hm2为宜,基追比6:4,即播种前基施60%,现蕾期 降雨后追施40%。化肥磷用量不超过90 kg P2Ojhm , 全部基施;高产田块(30.0t/hm 以上)补施化学钾肥, 用量不超过40 kg K20/hm ;缺素地区增施中微量元素 肥料。在缺水严重年份,采用全膜覆盖种植马铃薯, 并注意轮作倒茬口 。以调控水氮为主,缓释氮肥配合 磷、钾肥播前基施,达到补充后期氮素的需要。同 时,建议与牧草、玉米、小杂粮等作物进行轮作倒 茬,培肥地力和减轻土传病害的发生和危害。 [参考文献】 [1】 Belanger J R,Walsh J E.Tuber growth and biomass partitioning of two potato cultivars grown under diferent N fertilization rates with andwithoutirrigation【jJ.AmerJofPotatoRes,2001,78:109—117. 【2]李喜红.种植密度和施肥量对宁南山区马铃薯性状和产量的 影响[J/.现代农业科技,2o12,122 72,77. 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