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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)

108

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
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