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作物杂志,2023, 第4期: 159–164 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.023

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

旱区有机肥替代氮肥对多年连作土壤理化性质和马铃薯品质的影响

胡新元1(), 柳永强2(), 谢奎忠2, 孙小花2, 罗爱花2   

  1. 1甘肃省农业科学院，730070，甘肃兰州
    2甘肃省农业科学院马铃薯研究所，730070，甘肃兰州
  • 收稿日期:2023-02-22 修回日期:2023-04-23 出版日期:2023-08-15 发布日期:2023-08-15
  • 通讯作者: 柳永强，主要从事马铃薯栽培研究，E-mail：potatos@126.com
  • 作者简介:胡新元，主要从事植物营养与肥料研究，E-mail：844374905@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31560172);公益性行业（农业）科研专项(201503001-7);甘肃省农业科学院科研条件建设及成果转化项目(2017GAAS91)

Effects of Organic Fertilizer Replacing Nitrogen Fertilizer on Soil Physical Chemistry Properties and Potato Quality under Continuous Cropping in Arid Area

Hu Xinyuan1(), Liu Yongqiang2(), Xie Kuizhong2, Sun Xiaohua2, Luo Aihua2   

  1. 1Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, Gansu, China
    2Potato Research Institute of Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, Gansu, China
  • Received:2023-02-22 Revised:2023-04-23 Online:2023-08-15 Published:2023-08-15

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PDF (PC)

56

摘要：

化肥减施和有机肥替代化肥是现阶段绿色优质栽培的重要农业措施。以当地传统施肥为对照，设置NR15/C5（无机氮减量15%+有机氮替代补偿5%）、NR30/C10（无机氮减量30%+有机氮替代补偿10%）、NR45/C15（无机氮减量45%+有机氮替代补偿15%）、NR60/C20（无机氮减量/60%+有机氮替代补偿20%）4个减氮替代处理，研究有机肥替代部分氮肥对土壤容重、盐度、养分、酶活性以及马铃薯生长、品质的影响。结果表明，随着有机肥替代氮肥量的增加，马铃薯株高、产量、干物质含量和相对叶绿素含量总体较对照增加，呈先增大后减小趋势，NR45/C15较对照增量达显著水平；马铃薯茎粗、蛋白质、有机质、酸性蛋白酶和碱性磷酸酶活性增加，土壤全磷和有效磷含量增大，NR45/C15和NR60/C20处理较对照均显著提高；土壤pH、盐度、全氮和碱解氮含量减少。说明在有机肥替代部分氮肥模式中2种不同形态氮素通过消解与吸收方式形成优劣互补和供肥平衡，提高了马铃薯对肥料的利用效率，改善了土壤结构，促进了马铃薯生长和干物质积累。

关键词: 旱区, 马铃薯, 氮肥减量, 有机肥替代, 土壤特性, 品质

Abstract:

Reducing chemical fertilizer and replacing chemical fertilizer with organic fertilizer are important agricultural measures for green and high-quality cultivation at present. Compared with traditional fertilization (CK), four treatments of fertilizer replacing mode, NR15/C5 (inorganic N reduction by 15% and organic N substitution by 5%), NR30/C10 (inorganic N reduction by 30% and organic N substitution by 10%), NR45/C15 (inorganic N reduction by 45% and organic N substitution by 15%) and NR60/C20 (inorganic N reduction by 60% and organic N substitution by 20%), were set. The effects of organic fertilizer replacing nitrogen fertilizer on soil physical properties, nutrient, enzyme activities, growth and quality of potato were studied. The results showed that with the increase of nitrogen fertilizer replacement, potato plant height, yield, dry matter content and relative chlorophyll content increased compared with the control, increasing first and then decreasing, and NR45/C15 reached a significant level compared with the control increment. Potato stem thick, protein, organic matter, acid protease and alkaline phosphatase activities increased, soil total phosphorus and available phosphorus increased, NR45/C15 and NR60/C20 treatments increased significantly; soil pH, salinity, total nitrogen and alkaline nitrogen contents decreased. It was showed that in the mode of replacing part of nitrogen fertilizer, two forms of nitrogen formed complementary and fertilizer balance through digestion and absorption, increased the utilization efficiency of fertilizer, improved soil structure, and promoted potato growth and dry matter accumulation.

Key words: Arid area, Potato, Nitrogen fertilizer reduction, Organic fertilizer substitution, Soil characteristics, Quality

表1

氮肥减量有机肥替代施肥

处理
Treatment		 N P2O5 K2O 有机肥
Organic fertilizer
传统施肥
Traditional fertilization (CK)		 180 90 108 0
NR15/C5 162 90 108 288
NR30/C10 144 90 108 576
NR45/C15 126 90 108 864
NR60/C20 108 90 108 1152

图1

垄膜覆盖栽培模式

图2

有机肥替代氮肥对马铃薯生长特性的影响 不同小写字母表示不同处理间差异显著（P < 0.05），下同

图3

有机肥替代氮肥对马铃薯品质的影响

图4

有机肥替代氮肥对马铃薯连作土壤特性的影响

表2

有机肥替代氮肥对马铃薯连作土壤养分的影响

处理
Treatment		 碱解氮
Alkaline hydrolysis
of nitrogen (mg/kg)		 有效磷
Available phosphorus
(mg/kg)		 速效钾
Quick-acting
potassium (mg/kg)		 全氮
Total N
(g/kg)		 全磷
Total P
(g/kg)		 全钾
Total K
(g/kg)
CK 114.13±5.24a 22.20±3.13b 148.67±14.06b 0.95±0.13a 0.88±0.07a 21.77±3.31a
NR15/C5 111.40±3.26ab 25.50±2.06b 161.00±9.56ab 0.91±0.08a 0.89±0.09a 20.77±2.23a
NR30/C10 94.03±7.42b 31.63±3.22ab 216.00±8.01a 0.86±0.08b 0.92±0.08a 22.67±0.95a
NR45/C15 79.17±3.58c 35.87±1.78ab 200.33±12.44a 0.86±0.16b 0.96±0.15a 21.36±4.27a
NR60/C20 82.83±7.51c 43.63±1.66a 191.00±10.25a 0.72±0.20c 0.95±0.12a 23.80±2.81a

表3

有机肥替代氮肥对马铃薯连作土壤酶活性的影响

处理
Treatment		 脲酶
Urease [NH3-N mg/(g·d)]		 酸性蛋白酶
Acid protease (U/g)		 碱性磷酸酶
Alkaline phosphatase (U/g)		 过氧化氢酶
Catalase [0.1mol/L KMnO4 mL/(g·h)]		 蔗糖酶
Sucrase [Glucose mg/(g·d)]
CK 4308.0±245.1a 10.20±1.13c 13.81±2.21c 16.33±0.42a 0.32±0.02c
NR15/C5 4033.5±102.4b 10.13±1.09c 14.08±1.65c 16.00±0.33a 0.34±0.02c
NR30/C10 3917.7±221.4bc 12.30±0.79b 14.94±1.42bc 15.82±0.89a 0.34±0.02c
NR45/C15 3812.8±97.0c 13.63±1.25ab 15.86±0.98b 16.45±0.85a 0.37±0.01b
NR60/C20 3786.0±312.2c 15.07±0.62a 17.11±1.15a 15.42±0.63a 0.43±0.01a
[1] 刘洋, 高明杰, 何威明, 等. 世界马铃薯生产发展基本态势及特点. 中国农学通报, 2014, 30(20):78-86.
[2] 王泽农. 如何在化肥农药减施情况下实现增产增效?. 农民日报,2020-06-05(7).
[3] Haverkort A J, Struik P C. Yield levels of potato crops: recent achievements and future prospects. Field Crops Research, 2015, 182:76-85.
doi: 10.1016/j.fcr.2015.06.002
[4] 王小英, 同延安, 刘芬, 等. 陕西省马铃薯施肥现状评价. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(2):471-479.
[5] 张福锁, 崔振岭, 王激清, 等. 中国土壤和植物养分管理现状与改进策略. 植物学通报, 2007, 24(6):687-694.
[6] Ontl T A, Hofmockel K S, Cambardella C A, et al. Topographic and soil influences on root productivity of three bioenergy cropping systems. New Phytologist, 2013, 199(3):727-737.
doi: 10.1111/nph.12302 pmid: 23692583
[7] 董文, 范祺祺, 胡新喜, 等. 马铃薯养分需求及养分管理技术研究进展. 中国蔬菜, 2017(8):21-25.
[8] 孙若梅. 绿色农业生产:化肥减量与有机肥替代进展评价. 重庆社会科学, 2019(6):33-43.
[9] Wang M Y, Wu C N, Cheng Z H, et al. Soil chemical property changes in eggplant/garlic relay intercropping systems under continuous cropping. PLoS ONE, 2014, 9(10):e111040.
doi: 10.1371/journal.pone.0111040
[10] Liu H, Pan F J, Han X Z, et al. Response of soil fungal community structure to longterm continuous soybean cropping. Frontiers in Microbiology, 2018, 9:3316.
doi: 10.3389/fmicb.2018.03316
[11] 柳永强, 胡新元. 旱区马铃薯化肥减量/绿色替代模式研究. 中国农学通报, 2022, 38(15):85-90.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0629
[12] 李成晨, 索海翠, 罗焕明, 等. 化肥减施和施肥方式对马铃薯产量和块茎氮素积累的影响. 中国农业科技导报, 2021, 23 (9):173-183.
[13] 常钦.三大粮食作物化肥农药减量增效. 人民日报,2019- 12- 19(7).
[14] 刘志都, 严国富, 僧珊珊, 等. 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. 现代农业科技, 2020(11):50-53.
[15] 李刚, 田伟, 杨志慧, 等. 有机肥施用量对马铃薯品质和土壤环境的影响. 浙江农业学报, 2014, 26(6):1573-1577.
[16] 吴凤娉. 长期过量施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策. 中国农业信息, 2016(10):67-68.
[17] 张子义, 樊明寿. 旱作马铃薯养分资源管理研究进展. 内蒙古农业大学学报, 2009, 30(3):271-274.
[18] Xu X, Ping H, Yang F, et al. Methodology of fertilizer recommendation based on yield response and agronomic efficiency for rice in China. Field Crops Research, 2017(26):33-42.
[19] 巨晓棠. 理论施氮量的改进及验证——兼论确定作物氮肥推荐量的方法. 土壤学报, 2015, 52(2):249-261.
[1] 张明伟, 丁锦峰, 朱新开, 郭文善. 稻茬过晚播小麦高产密度和氮肥调控效应分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 126–135
[2] 丁凯鑫, 王立春, 田国奎, 王海艳, 李凤云, 潘阳, 庞泽, 单莹. 马铃薯生长及生理特性对水分胁迫的响应研究综述[J]. 作物杂志, 2023, (4): 16–21
[3] 翟鑫娜, 杨佳伟, 许春江, 祁利潘, 田再民, 冯琰, 尹江, 龚学臣. 嫁接对马铃薯种间杂交亲和性的影响及生理调控机制[J]. 作物杂志, 2023, (4): 182–187
[4] 乐丽红, 刘凯丽, 陈忠平, 王斌强, 唐舟, 程飞虎, 张昆. 氮素穗肥施用期对一季籼粳杂交稻氮肥效率、产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 195–201
[5] 张瀚文, 刘丹, 王雪瑞, 李望舒, 卢强, 王树峰, 赵佳楠, 王玉波, 张贺, 李彩凤. 盐碱胁迫下不同时期叠加喷施BR 对甜菜产量和品质的作用效果[J]. 作物杂志, 2023, (4): 237–244
[6] 李青风, 高杰, 彭秋. 贵州省籽粒苋资源农艺性状和品质性状的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 60–64
[7] 娄树宝, 杨梦平, 邢金月, 翟玲侠, 王辉, 刘春生, 王立春, 宋继玲. 马铃薯种质资源抗病毒分子标记辅助筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 65–70
[8] 潘文婧, 孙亚男, 高陆思, 曲梦楠, 张维耀, 付春旭, 姜世波, 姜成喜, 付亚书, 王金星. 中国和欧洲大豆资源农艺性状综合性评价[J]. 作物杂志, 2023, (4): 91–97
[9] 张国忠, 李娟, 李毓才, 金寿林, 洪汝科, 黄大军, 普世皇, 施从波, 段自林, 马迪, 陈丽娟. 氮肥减施与移栽密度对杂交粳稻滇禾优615产量和食味品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 109–115
[10] 马义虎, 何贤彪, 陈剑, 汤学军, 王旭辉, 何豪豪, 金羽清, 齐文, 蒋海凌, 周翠. 秧龄对浙东南地区优质稻产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 116–125
[11] 邢丕鹏, 黄彦峰, 易思媛, 兰儒剑, 潘圣刚, 莫钊文, 田华, 段美洋, 唐湘如. 抽穗期叶面喷施鸟氨酸对香稻产量、品质以及2-乙酰基-1-吡咯啉生物合成的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 134–138
[12] 李俊志, 常旭虹, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 赵广才. 施氮水平对不同强筋小麦品种产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 148–153
[13] 徐茜, 曾新宇, 肖波, 李保证, 张兴端. 叶面肥对叶菜型甘薯茎尖产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 183–187
[14] 贾国涛, 王晓瑜, 孙溢明, 聂聪, 何静宇, 冯颖杰, 马胜涛, 崔廷, 程东旭, 姚倩, 李悦, 张子颖, 王宝林, 刘惠民. 我国八大香型生态区域烤烟游离氨基酸含量与烟叶品质的关系分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 195–199
[15] 李晶, 李鹏程, 贺永斌, 邢雅玲, 孟凡华, 周谦, 南铭. 16份俄罗斯冬小麦品种资源主要性状多元分析和综合评价[J]. 作物杂志, 2023, (3): 58–65
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