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作物杂志,2019, 第4期: 133–138 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.04.020

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

养分专家系统推荐施肥对马铃薯产量及肥料利用率的影响

梁俊梅,张君,安昊,景宇鹏,李焕春,段玉   

  1. 内蒙古农牧业科学院,010031,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2019-01-11 修回日期:2019-04-09 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-08-06
  • 通讯作者: 段玉
  • 作者简介:梁俊梅,实习研究员,主要从事植物营养生理研究工作
  • 基金资助:
    国家重点研发计划:肥料养分推荐方法与限量标准(2016YFD0200100)

Effects of Recommended Fertilization by Management Nutrition Expert System on Potato Yield and Fertilizer Use Efficiency

Liang Junmei,Zhang Jun,An Hao,Jing Yupeng,Li Huanchun,Duan Yu   

  1. Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
  • Received:2019-01-11 Revised:2019-04-09 Online:2019-08-15 Published:2019-08-06
  • Contact: Yu Duan

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摘要：

为评价马铃薯养分专家系统在内蒙古马铃薯养分管理中的应用效果,在内蒙古马铃薯主产区武川县和乌兰察布市集宁区进行马铃薯养分专家系统推荐施肥定位试验。以农户习惯施肥（FP）和测土配方施肥（ST）为对照,同时设置养分专家系统推荐施肥处理（NE）、不施氮肥处理（NE-N）、不施磷肥处理（NE-P）及不施钾肥处理（NE-K）,研究马铃薯养分专家系统推荐施肥对马铃薯产量、养分利用效率以及经济效益的影响。结果表明,NE处理与FP处理相比,增产幅度可达4.22%~11.98%,与ST处理相比增产幅度为0.34%~10.02%;同时,NE处理氮肥利用效率较FP处理提高17.29%~23.00%,较ST处理提高6.21%~21.26%。本研究初步认为:通过优化推荐施肥量和施肥方法,在内蒙古马铃薯主产区养分专家系统可提高马铃薯产量和肥料利用率,同时有效降低化学肥料对马铃薯农田环境的污染风险。

关键词: 养分专家系统, 马铃薯, 产量, 肥料利用率

Abstract:

In order to evaluate the application effect of potato nutrient expert system in potato nutrient management in Inner Mongolia, a fertilization positioning experiment recommended by this system was carried out in Wuchuan and Jining, the two main potato producing areas in Inner Mongolia. The farmer's customary fertilization (FP) and soil testing and formula fertilization (ST) were used as controls. At the same time, the nutrient expert system recommended fertilization treatment (NE), no nitrogen fertilizer treatment (NE-N), no phosphate fertilizer treatment (NE-P), and no potassium fertilizer treatment (NE-K), the potato nutrient expert system were used to study the effect of fertilization on potato yield and nutrient use efficiency. The result showed that the yield of NE treatment increased by 4.22%-11.98% compared with FP treatment, and the yield increased by 0.34%-10.02% compared with ST treatment. Meanwhile, the fertilizer use efficiency of potato under NE treatment, especially nitrogen use efficiency increased by 17.29%-23.00% compared with FP treatment, which was 6.21%-21.26% higher than ST treatment. It was concluded that the nutrient expert system in the main potato producing areas of Inner Mongolia could improve the potato yield and fertilizer use efficiency by optimizing the recommended fertilization amount and fertilization method, and effectively reduced the risk of environmental pollution of potato farmland by the chemical fertilizer.

Key words: Nutrient expert system, Potato, Yield, Fertilizer use efficiency

表1

土壤基本理化性状"

地点Site 有机质(g/kg)
Organic matter		 pH 碱解氮(mg/kg)
Alkali-hydrolyzable nitrogen		 速效磷(mg/kg)
Available phosphorus		 速效钾(mg/kg)
Available potassium
武川Wuchuan 19.00 7.97 77.7 21.2 101
集宁Jining 37.17 7.96 172.4 29.8 150

表2

不同处理施肥量"

处理
Treatment		 2017 2018
N P2O5 K2O N P2O5 K2O
FP 240 150 180 300 205 225
NE 180 150 234 240 180 270
NE-N 0 150 234 0 180 270
NE-P 180 0 234 240 0 270
NE-K 180 150 0 240 180 0
ST 225 135 180 270 180 150

表3

各施肥处理的产量反应"

处理
Treatment		 2017 2018
武川Wuchuan 集宁Jining 武川Wuchuan 集宁Jining
FP 30.79±2.69ab 58.60±5.45ab 45.67±2.66b 35.56±1.28b
NE 32.09±1.92a 61.69±1.34a 51.14±2.44a 38.11±2.11a
NE-N 26.99±2.73c 45.88±2.72d 36.49±1.71c 30.31±3.41c
NE-P 29.22±2.30abc 50.99±2.54bc 40.22±0.39c 33.49±2.39b
NE-K 27.84±1.55bc 49.59±5.44bc 40.12±2.51c 34.17±2.69b
ST 30.88±2.90ab 56.07±3.61ab 46.89±1.67ab 37.98±2.48a

表4

各施肥处理产量构成因素"

年份
Year		 地点
Site		 处理
Treatment		 单株结薯数
Tuber number per plant		 单株薯重(g)
Tuber weight per plant		 商品薯率(%)
Commodity rate
2017 武川Wuchuan FP 3.8a 615.8ab 69.6abc
NE 3.8a 641.8a 74.7a
NE-N 3.6b 539.8c 61.4d
NE-P 3.6b 584.4abc 65.8bcd
NE-K 3.6b 556.9bc 63.8cd
ST 3.9a 617.6ab 71.6ab
集宁Jining FP 3.8ab 1 172.0ab 84.0ab
NE 4.3a 1 233.8a 88.1a
NE-N 3.3b 917.5c 74.8c
NE-P 3.5ab 1 019.8bc 76.9c
NE-K 3.1b 991.8bc 78.3bc
ST 3.6ab 1 121.4ab 84.3ab
2018 武川Wuchuan FP 3.1bc 913.3b 80.5abc
NE 3.8a 1 022.9a 85.0a
NE-N 3.1bc 729.8c 76.3c
NE-P 2.9c 804.4c 78.9bc
NE-K 3.4b 802.4c 79.9bc
ST 3.7a 937.8ab 81.9ab
集宁Jining FP 4.8ab 711.2b 75.8ab
NE 5.3a 762.1a 80.9a
NE-N 4.0c 606.2d 66.2c
NE-P 4.1c 669.9c 72.8ab
NE-K 4.3bc 683.3bc 70.4bc
ST 4.8ab 759.6a 79.9ab
平均Average FP 3.85 853.08 77.45
NE 4.29 915.15 82.15
NE-N 3.50 698.32 69.65
NE-P 3.50 769.64 73.57
NE-K 3.61 758.63 73.12
ST 4.01 859.09 79.41

表5

不同施肥处理对养分吸收量的影响"

年份Year 地点Site 处理Treatment N P2O5 K2O
2017 武川Wuchuan FP 148.6±6.5a 63.8±4.2ab 185.1±3.9a
NE 167.9±5.7a 71.9±4.3a 201.6±12.5a
NE-N 104.0±9.0b 51.8±7.0bc 144.1±6.0bc
NE-P 114.4±7.0b 45.6±3.3c 145.2±12.5bc
NE-K 112.7±9.6b 56.2±2.7bc 106.7±12.4c
ST 158.0±7.2a 70.9±3.1a 178.7±12.0ab
集宁Jining FP 319.0±35.2a 89.5±4.2a 501.3±42.0a
NE 334.7±34.8a 93.1±2.2a 548.6±26.7a
NE-N 257.3±33.5c 73.2±4.4b 412.5±36.7b
NE-P 323.0±12.9ab 70.4±3.4b 509.7±15.2a
NE-K 278.2±36.9bc 70.5±2.6b 420.5±24.1b
ST 338.7±33.2a 90.4±10.7a 512.3±11.8a
2018 武川Wuchuan FP 243.2±9.0b 138.4±4.3a 509.1±17.7b
NE 274.4±9.6a 143.7±5.1a 556.7±18.7a
NE-N 161.7±4.9e 103.2±3.5bc 408.2±11.6e
NE-P 189.2±1.8d 108.0±1.0b 458.6±4.3cd
NE-K 194.7±12.3d 97.9±6.3c 423.8±27.1de
ST 223.3±5.3c 134.9±3.3a 477.6±11.9bc
集宁Jining FP 213.2±8.4b 94.5±2.7a 460.5±19.4b
NE 257.7±18.9a 95.9±7.0a 526.7±42.3a
NE-N 151.3±15.8c 70.7±5.7b 410.4±18.7cd
NE-P 255.6±18.4a 69.5±10.0b 437.9±43.8c
NE-K 216.6±33.5b 109.2±12.6a 400.7±35.0d
ST 254.2±20.5a 88.2±6.9ab 463.8±43.2b
平均Average FP 231.0 96.6 414.0
NE 258.7 101.1 458.4
NE-N 168.5 74.7 343.8
NE-P 220.5 73.6 387.8
NE-K 200.5 83.4 337.9
ST 243.6 96.1 408.1

表6

2017-2018年不同施肥处理对养分利用率的影响"

处理
Treatment		 2017 2018
武川Wuchuan 集宁Jining 武川Wuchuan 集宁Jining
N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O
FP 18.6c 12.1b 43.5b 25.7c 12.8a 44.9b 27.2b 14.4a 37.9b 25.8c 12.2a 26.6b
NE 41.6a 20.1a 48.9a 43.0a 15.2a 54.7a 47.0a 19.3a 49.2a 44.3a 14.7a 46.7a
ST 24.0b 16.4a 40.0c 36.2b 14.9a 51.0ab 25.7b 17.3a 35.9b 38.1b 12.5a 42.0a

表7

不同施肥处理对农学利用率的影响"

处理
Treatment		 2017 2018
武川Wuchuan 集宁Jining 武川Wuchuan 集宁Jining
N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O
FP 15.8b 15.1b 16.4a 53.0b 44.5b 50.0a 30.6b 35.0c 24.6b 24.2b 31.1a 18.4b
NE 28.3a 19.1a 18.1a 87.9a 71.4a 51.7a 61.1a 57.0a 40.8a 32.5a 33.8a 24.6a
ST 22.7ab 12.3b 16.9a 63.0b 37.7b 36.0b 38.5b 43.6b 45.1a 28.4b 32.4a 21.4ab

表8

养分专家系统推荐施肥对经济效益的影响"

处理
Treatment		 产值
Value of output		 肥料成本
Fertilizer cost		 纯收入
Net income		 NE较其他处理增收
Increase income of NE compared with other treatments
FP 42 654.2 3 042.6 39 611.6 3 177.2
NE 45 757.6 2 968.8 42 788.8 -
NE-N 34 916.0 2 055.3 32 860.7 9 928.1
NE-P 38 481.9 2 173.5 36 308.4 6 480.4
NE-K 37 931.3 1 708.8 36 222.5 6 566.3
ST 42 954.7 2 588.5 40 366.2 2 422.6
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