马铃薯具有耐旱、耐寒和适应性强等优点，是一种粮、蔬、饲和能源兼用的优质作物，在各地区广泛种植，对于保障粮食供给和促进经济发展具有重要作用[1-2]。近年来，马铃薯种植面积逐年增加，为提高马铃薯块茎产量和品质，投入化肥成为增产提质的主要手段之一。然而，该措施在增加马铃薯产量的同时，一定程度上造成了土壤和环境问题。因此，出于保护环境和保持土壤良好结构方面的考虑，优化肥料施用结构成为当前研究重点。有机肥和无机肥配合施用是现代化农业生产中提倡的科学施肥技术，有机肥料的持久性和化学肥料的速效性，能快速且持续稳定地为作物生长发育提供养分。有机肥可以通过减少氮素损失和固定磷素，为土壤中的微生物提供充足的碳、氮养分，从而提高土壤的供肥能力[3-4]。生物菌肥内有益微生物含量较高，施用后可激发土壤活力，有效促进植物生长[5]。曹超喜等[6]研究得出，生物有机肥配施化肥的马铃薯产量较单施化肥增加12.80%。柳玉乐[7]和李艳宁等[8]研究表明，有机肥部分替代化肥对作物增产有积极作用。本研究设计了不同的施肥方案，以期筛选适宜马铃薯种植的施肥方案，为其高产优质生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验于2022年和2023年在辽宁省本溪市南芬区思山岭街道（41°20´ N、123°90´ E）进行，海拔365 m，前茬作物为大豆。该区域属中温带湿润气候区，年平均降水量793.7 mm，降水多集中于7—8月，平均气温7.8 ℃，全年无霜期130～150 d。土壤类型为砂壤土，pH 6.2，有机质含量28.1 g/kg、全氮含量1.580 g/kg、有效磷含量42.5 mg/kg、水解性氮含量158 mg/kg、速效钾含量130 mg/kg、缓效钾含量391 mg/kg。
1.2 供试材料
供试马铃薯品种为当地主栽品种费乌瑞它。
供试肥料：高浓度硫酸钾复合肥（N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15）、氯化钾（K2O≥60%）、尿素（N≥46%），微生物菌剂（有效活性菌≥5亿/g，有机质≥50%）、生物有机肥（N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥50%，有效活性菌≥0.2亿/g），所有肥料均为市售。
1.3 试验设计
试验设置4个处理，小区面积20 m2，随机区组，3次重复，6行区，行长5.6 m，过道1.4 m，区组内不留过道，行距0.6 m，种植密度25株/行。
处理1（CK）为常规施肥，基施高浓度硫酸钾复合肥60 kg/667 m2；处理2为推荐施肥，施用高浓度硫酸钾复合肥57 kg/667 m2，尿素3 kg/667 m2，氯化钾1 kg/667 m2作基肥，苗期追施尿素7.3 kg/667 m2，块茎萌发期追施尿素7.3 kg/667 m2、氯化钾15.2 kg/667 m2；处理3为推荐施肥配施菌肥，在处理2的基础上增施微生物菌剂160 kg/667 m2作基肥；处理4为推荐施肥配施有机肥，在处理2的基础上增施生物有机肥107 kg/667 m2作基肥。生长期间管理同大田常规管理。
1.4 测定指标及方法
于现蕾期调查主茎数和出苗株数，计算出苗率。开花期调查株高，即土壤表面到主茎顶端的高度，每小区随机调查10株，取平均值。收获时各小区取15株，测量单株块茎数，单株块茎重，按商品薯（重量≥50 g）和小薯（重量<50 g）分别计数称重，收获计产。收获后7 d内送安徽华测检测技术有限公司测定薯块干物质、维生素C、蛋白质、淀粉铁、钾和氨基酸含量。折合产量和商品薯率计算如式（1 ）～（2 ）。
折合产量（kg/667 m2）=小区产量/20×667
商品薯率（%）=商品薯数/块茎总数×100
1.5 数据处理
利用Excel 2010和DPS 20.05软件对数据进行统计分析，产量方差分析采用Tukey法多重比较。
2 结果与分析
2.1 对田间性状的影响
如表1所示，处理2主茎数最多，为2.8个；其他处理主茎数在1.7～2.0个。各处理株高（40.9～46.1 cm）和单株块茎数（6.8～7.0个）差异较小。处理2、3的单株块茎重较高，分别为1 042.5、1 044.2 g；处理1单株块茎重最低，为946.8 g。处理3单薯重最高，为155.4 g；处理1单薯重最低，为137.2 g。各处理商品薯率均在70%以上，以处理3商品薯率最高，为75.5%。
表1 不同处理马铃薯的田间性状 |
| 处理 | 主茎 数/个 | 株高/cm | 单株块茎数/个 | 单株块茎重/g | 单薯重/g | 商品薯率/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1（CK） | 1.7 | 46.1 | 7.0 | 946.8 | 137.2 | 71.7 |
| 2 | 2.8 | 43.8 | 6.8 | 1 042.5 | 153.0 | 74.4 |
| 3 | 1.8 | 44.4 | 6.8 | 1 044.2 | 155.4 | 75.5 |
| 4 | 2.0 | 40.9 | 6.9 | 1 005.5 | 147.7 | 74.9 |
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2.2 对产量的影响
表2 不同处理马铃薯的小区产量 |
| 年份 | 处理 | 小区产量/kg | 产量/ （kg/667 m2） | 排序 | 较CK±/ % | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | 平均 | |||||
| 2022 | 1（CK） | 91.4 | 105.7 | 102.5 | 99.9 | 3 331.7 | 4 | |
| 2 | 137.5 | 120.4 | 127.4 | 128.4 | 4 282.1 | 1 | 28.5 | |
| 3 | 106.8 | 117.2 | 131.7 | 118.6 | 3 955.3 | 2 | 18.7 | |
| 4 | 121.5 | 108.8 | 108.7 | 113.0 | 3 768.6 | 3 | 13.1 | |
| 2023 | 1（CK） | 90.5 | 129.7 | 137.7 | 119.3 | 3 978.7 | 4 | |
| 2 | 135.3 | 179.5 | 126.4 | 147.1 | 4 905.8 | 1 | 23.3 | |
| 3 | 115.5 | 140.1 | 140.2 | 131.9 | 4 398.9 | 2 | 10.6 | |
| 4 | 127.4 | 144.1 | 129.5 | 133.7 | 4 458.9 | 3 | 12.1 | |
表3 小区产量多重比较 |
| 处理 | 均值 | 0.05水平 | 0.01水平 |
|---|---|---|---|
| 2 | 137.8 | a | A |
| 3 | 125.3 | ab | A |
| 4 | 123.3 | ab | A |
| 1（CK） | 109.6 | b | A |
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2.3 对品质的影响
如表4所示，处理2的马铃薯块茎蛋白质含量最高，为2.00 g/100 g；干物质含量、淀粉含量均以处理1最高，分别为19.3、13.6 g/100 g；各处理马铃薯块茎中铁元素含量在7.88～10.50 mg/kg，钾元素含量在3 780～4 930 mg/kg，维生素C含量在10.0～20.8 mg/100 g，氨基酸总量在1.02～1.18 g/100 g。其中，处理2的钾含量以及氨基酸总量高于CK；处理3、4的铁含量及氨基酸总量高于CK。
表4 不同处理马铃薯的块茎品质 |
| 处理 | 蛋白质/（g/100 g） | 干物质/（g/100 g） | 淀粉/（g/100 g） | 铁/（mg/kg） | 钾/（mg/kg） | 维生素C/（mg/100 g） | 氨基酸总量/（g/100 g） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1（CK） | 1.96 | 19.3 | 13.6 | 8.51 | 4 460 | 20.8 | 1.02 |
| 2 | 2.00 | 15.1 | 9.5 | 7.88 | 4 930 | 10.0 | 1.18 |
| 3 | 1.93 | 16.3 | 12.0 | 9.87 | 3 780 | 20.6 | 1.09 |
| 4 | 1.71 | 14.5 | 10.2 | 10.50 | 3 910 | 10.2 | 1.12 |
3 结论与讨论
结合田间性状、产量及品质表现，以处理2田间生长良好、产量较高，主茎数最多，单薯重较高，品质优良。即在研究区马铃薯生产过程中，推荐采取基施高浓度硫酸钾复合肥57 kg/667 m2、尿素3 kg/667 m2、氯化钾1 kg/667 m2，苗期追施尿素7.3 kg/667 m2，块茎萌发期追施尿素7.3 kg/667 m2、氯化钾15.2 kg/667 m2的施肥方式，有助于实现马铃薯高产优质生产。