化肥与农药减施替代集成技术对马铃薯生长及产量的影响

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　　摘要    针对马铃薯种植范围广、肥药使用量较大的特点，雷力公司应用海藻有机肥、微生物菌剂、褐藻双寡糖和壳寡糖等产品组成雷力马铃薯肥药减施替代集成技术，开展马铃薯化学肥料替代及减施技术小区试验，研究肥药减施替代集成技术对马铃薯生长动态及产量的影响。结果表明，与常规用肥用药对照相比，在施肥量相同、农药施用量减少30%的条件下，采用雷力集成技术种植的马铃薯植株染病率降低3.86个百分点，产量增加3.96%;在施肥量降低17%、农药施用量减少30%的条件下，采用雷力集成技术种植的马铃薯植株染病率降低15.30个百分点，产量增加3.12%。
　　关键词    马铃薯;肥药双减;生长动态;产量
　　中图分类号    S532        文献标识码    A
　　文章编号   1007-5739（2020）11-0050-02     开放科学（资源服务）标识码（OSID）
　　Effect  of  Chemical  Fertilizer  Reduction  and  Pesticide  Substitute  Integrated  Technology  on  Potato  Growth  and  Yield
　　LIU Zhi-du    YAN Guo-fu *    SENG Shan-shan    TANG Jie
　　（Beijing Leili Marine Bioindustry New Industry Co.，Ltd.，Beijing 100081）
　　Abstract    In view of the wide planting range of potato and the large amount of fertilizer used，Leili company applied seaweed organic fertilizer，microbial inoculum，alga disaccharide oligosaccharide and chitooligosaccharide to constitute the Leili potato fertilizer and pesticide reduction substitute integrated technology.A plot experiment was conducted to study the effect of Leili potato fertilizer and pesticide reduction substitute integrated technology on the growth and yield of potato.The results showed that，compared with the conventional application of fertilizer and pesticide，under the condition of the same fertilizer application rate and the reduction of pesticide application rate by 30%，the infection rate of plants in the plot under Leili integrated technology decreased by 3.86 percentage points，and the yield increased by 3.96% .Under the conditions of 17% reduction of fertilizer application and 30% reduction of pesticide application，the infection rate of the plot plants under Leili integrated technology decreased by 15.30 percentage points，and the yield increased by 3.12%.
　　Key words    potato;double reduction of fertilizer and pesticide;growth dynamic;yield
　　馬铃薯不仅是粮食作物，还是重要的经济作物以及未来发展的能源作物，在全世界所有的粮食作物中，马铃薯的产量排名第4位，仅次于玉米、水稻和小麦。中国是世界上最大的马铃薯种植和生产国家，种植面积和产量均居世界首位[1]。因此，深入研究马铃薯的生长动态及其产量与品质至关重要。影响作物生长的因素很多，包括光、温、水、肥等环境因素，也包括种子质量好坏的种子遗传因素，同时也包括不同的栽培措施因素。研究不同栽培措施对农作物产量与品质的影响，有利于提高作物的产量及品质。
　　化肥的施用一方面促进了农作物的生长，另一方面其不合理施用又对农作物及环境造成了威胁[2]。马铃薯种植户技术水平良莠不齐，大部分农户在生产中盲目或凭经验施肥，存在化肥施用过量、养分比例不合理、施用未腐熟有机肥以及重化肥轻有机肥等问题，造成马铃薯产量和品质下降、土壤养分差、肥料利用率低、病虫害加重等问题。因此，科学合理施肥对马铃薯品质及当地马铃薯产业可持续发展有很重要的意义。 　　农药是农业文明发展与科学技术不断进步的产物，农药在保障粮食安全、防控自然与生物灾害和提高劳动效率等方面发挥了巨大作用[3]。同时农药也是一把双刃剑，如果不加以科学合理的使用也会对自然环境、人体健康以及生态平衡造成较大的危害[4]。合理使用农药对促进农业生产、提高粮食产量具有重要作用，但过多或滥用农药不仅增加生产成本，还将严重影响生态环境和食品安全[5]。在实际生产中，农民由于不能正确识别病害症状和害虫形态，缺乏对农药性能、防治对象、防治范围、持效期等的了解，加之市场上农药名称五花八门、一药多名，严重干扰了农民正确使用农药[6]。因此，科学合理地使用农药不仅能降低农民投入成本，还可以使农作物更加安全、无農药残留。
　　2019年北京雷力集团马铃薯双减项目组结合当地生产实际，对马铃薯开展了采取不同处理方式的比较试验，研究化肥减施17%、农药减施30%的种植方式对马铃薯产量的影响，以期筛选出最佳的种植方式，不但为马铃薯在冀西北坝上高原地区的推广提供科学的理论依据，而且对于改善冀西北坝上贫困落后地区的经济社会发展状况也具有重要的现实意义。
　　1    材料与方法
　　1.1    试验地概况
　　试验于2019年在内蒙古宝昌镇前大梁村进行。试验区位于锡林郭勒盟宝昌镇，海拔1 300～1 800 m，属中温带亚干旱大陆性气候，年平均气温1.6 ℃，降水量不足400 mm，无霜期110 d左右。供试土壤0～20 cm土层的理化性状：土壤类型为栗钙土，质地为砂壤，有机质1.33 g/kg，全氮含量1.2 g/kg，全磷含量0.052 g/kg，pH值7.8。
　　1.2    试验材料
　　供试作物为马铃薯，品种为‘7-8’。
　　1.3    试验设计
　　试验共设3个处理，分别为常规肥料复合肥（15-15-15）1 800 kg/hm2，常规用药（CK）;常规肥料复合肥（15-15-15）1 800 kg/hm2+海藻有机肥375 kg/hm2+微生物菌剂（枯草芽孢杆菌30 kg/hm2+木霉菌15 kg/hm2），常规用药量的70%+壳寡糖600 mL/hm2或双寡糖600 mL/hm2（T1）;常规肥料1 494 kg/hm2+海藻有机肥375 kg/hm2+微生物菌剂（枯草芽孢杆菌30 kg/hm2+木霉菌15 kg/hm2），常规用药量的70%+壳寡糖600 mL/hm2或双寡糖600 mL/hm2（T2）。共叶面喷药4次，壳寡糖与双寡糖交替使用。3次重复，共9个小区，小区间按照随机区组排列，小区面积60 m2。每小区间隔2 m。示范面积不少于660 m2。所有小区的栽培条件（土壤类型、施肥、播栽期、生育阶段、株行距）均匀一致。
　　1.4    测定项目及方法
　　根长：用直尺测量地上根基部到根尖的距离。芽长：用游标卡尺测量芽基部到芽尖的距离。株高：用直尺测量地上茎基部到生长点的距离。茎粗：用游标卡尺测量植株茎粗。叶绿素含量：用叶绿素速测仪测量叶片中叶绿素的含量。叶斑病调查：调查每个小区的叶片总数及发病叶片数，计算病叶率。块茎产量：对每个小区的马铃薯总重量进行称量。块茎指标：对各小区马铃薯薯块淀粉含量、蛋白质含量、VC含量进行检测。
　　1.5    数据处理
　　采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理。
　　2    结果与分析
　　2.1    不同处理对马铃薯营养生长的影响
　　由表1可知，与CK相比，海藻有机肥对薯块出芽、根系生长、地上部分生长均有促进作用。其中，处理T2马铃薯指标芽长、芽直径、根长、茎粗、叶绿素含量增长率均最高，分别为11.71%、14.56%、27.95%、4.40%和6.80%，株高降低了5.12%。该集成技术在一定程度上增加了植株茎杆粗壮程度，降低了植株高度，控制了植株旺长。
　　2.2    不同处理对马铃薯田间叶片染病率的影响
　　双寡糖与壳寡糖可通过增强植株自身免疫调节系统，增强植株抗病性，对降低植株染病率有很好的功效。由表2可知，与CK相比，处理T2的马铃薯染病率降低了15.30个百分点。
　　2.3    不同处理对马铃薯产量等指标的影响
　　马铃薯收获期进行测产，并对数据进行统计学分析。由表3可知，处理T1的马铃薯产量（65 146.20 kg/hm2）、商品率（95.66%）和商品薯重（62 318.85 kg/hm2）最高，分别较CK增加3.96%、6.24个百分点和11.22%。
　　2.4    不同处理对马铃薯营养品质的影响
　　雷力肥药双减替代集成技术对马铃薯营养品质的影响见表4。结果表明，与CK相比，使用雷力集成技术种植的马铃薯的VC、淀粉和蛋白质含量均有所增加，以处理T2增幅最大，分别较CK增加55.84%、3.96%和12.20%。
　　3    结论与讨论
　　雷力肥药减施替代集成技术即在减少化肥用量17%、化学农药用量30%的条件下，施用海藻有机肥、微生物菌剂等产品，同时叶面喷施褐藻双寡糖和壳寡糖。采用该技术种植的马铃薯植株茎杆粗壮不旺长，植株茎粗增加4.40%，植株高度降低5.12%;提高植株自身免疫抗性的同时也提高了农药利用率，植株染病率降低15.30个百分点;马铃薯产量增加3.12%、VC含量增加55.84%、淀粉含量增加3.96%、蛋白质含量增加12.20%。表明雷力肥药减施替代集成技术对促进马铃薯营养生长、提高植株抗病性及马铃薯产量与品质均有很好的效果，即促进植株根系生长、提高茎杆粗壮程度、提高马铃薯产量与品质，达到肥药双减、提高肥效与药效、提升产量的目标。 　　肥料，特别是氮、磷、钾肥在马铃薯生长发育过程中起着重要作用，是影响马铃薯产量的重要因素之一[7]。但是持续超量地施用化肥，导致肥料利用率低，大量养分元素流失进入环境，造成生态环境污染[8]。试验中所用海藻有机肥中含北京雷力公司专利成分，该成分可促进土壤团粒结构形成，改善土层结构，促进薯块出芽及植株根系的生长;改善土壤保水保肥性能，有效减少肥料的转化和流失，从而提高肥料利用率，降低化学肥料用量，促进作物生长，提高作物产量。在植株生长过程中冲施微生物菌剂，可降低土壤中有害菌群的生长，减少病原菌数量，降低植株病害发生几率，同时叶面喷施壳聚糖与甲壳素可提高植株抗性，提高植株光合作用，使植株健壮，发病率降低。试验结果表明，应用雷力集成技术种植马铃薯，在减少农药施用量30%、肥料施用量 17%的情况下，病害发生率降低15.30個百分点，产量增加3.12%。同时，该集成技术在一定程度提高了马铃薯的营养品质，增加马铃薯中蛋白质和VC含量。因此，该项集成技术能够有效提高肥料利用率和马铃薯产量，实现马铃薯肥药减施增效和产量提高的目标。
　　4    参考文献
　　[1] 李芳蓉，韩黎明，王英，等.马铃薯渣综合利用研究现状及发展趋势[J].中国马铃薯，2015，29（3）：175-181.
　　[2] 聂战声，谢延林，王耀，等.寒旱区不同覆膜栽培模式对马铃薯产量的影响[J].中国马铃薯，2011，25（3）：213-217.
　　[3] 郭利丰，陆剑飞，黄晓华.我国农药质量现状及管理对策[J].农药科学与管理，2013，34（9）：5-7.
　　[4] 沈泽阳.安徽省农药使用现状、存在问题及对策研究[D].合肥：安徽农业大学，2018.
　　[5] 陈尤嘉，黄福旦，李斌.萧山区晚稻农药使用现状调查分析[J].浙江农业科学，2015，56（2）：220-223.
　　[6] 马召顺，王玉仁.农药使用的常见误区及正确用药方法[J].河南农业，2018（28）：19-20.
　　[7] 段玉，妥德宝，赵沛义，等.马铃薯施肥肥效及养分利用率的研究[J].中国马铃薯，2008，22（4）：197-200.
　　[8] 陈雷，李江，张若木，等.肥料增效剂在烟草减量施肥中的应用效果[J].湖南农业科学，2015（2）：45-47.
　　基金项目   国家重点研发计划项目“马铃薯化肥农药减施技术集成研究与示范（2018YFD0200800）”。
　　通信作者
　　收稿日期   2020-03-06
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