不同钾肥用量对冬马铃薯产量及利用效率的影响

王文康，郭华春

（1. 云南农业大学农学与生物技术学院，云南 昆明 650500；2. 盈江县农业农村局土肥站，云南 盈江 679300）

盈江县属南亚热带半湿润季风气候，类型多样化，光、热、水资源十分丰富，坝区均适宜马铃薯冬种，目前冬马铃薯种植面积1.38 万hm2，产量38.8 万t，总产值8.5 亿元，已成为全省最重要的冬马铃薯种植县，比较优势显著，综合效益明显。马铃薯是喜钾作物，钾素对马铃薯营养生长有明显的促进作用，提高肥料利用率、节本增效，是增加农民收入的有效措施，研究发现合理施用钾肥能够有效提高马铃薯产量，但是并非施用量越高越好[1-3]，目前生产上习惯偏施氮肥，轻施钾肥和有机肥成为现代农业需要解决的问题。为此，通过田间试验开展钾肥用量对马铃薯生长、产量、经济效益和钾肥利用率影响的试验研究，提出适合盈江冬种马铃薯适宜的钾肥用量，对于提升马铃薯的种植效益和提高化肥利用率具有一定的参考意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年10月至2021年5月在盈江县弄璋镇项棒村进行，试验地势平坦、排灌方便，前茬作物为水稻。试验地有机质23.8 g·kg-1，全氮0.105 g·kg-1，碱解氮224 mg·kg-1，有效磷40.6 mg·kg-1，速效钾89 mg·kg-1，pH 值5.70。供试品种“合作88”，供试钾肥为国投新疆罗布泊钾盐生产厂的硫酸钾（含K2O≥52%）。

1.2 试验设计

试验设6 个钾肥用量水平，K2O 0 kg·hm-2、150 kg·hm-2、300 kg·hm-2、375 kg·hm-2、450 kg·hm-2、525 kg·hm-2，每个处理3 次重复，随机区组排列。小区面积7.41 m×2.7 m=20 m2，株行距18 cm×90 cm，每小区种3 垄，小区株数126 株。基肥施用量为钾肥总用量的60%，追肥分2 次施用，用量均为钾用量的20%，各处理统一施用尿素420 kg·hm-2、过磷酸钙240 kg·hm-2，磷肥全部做基肥，氮肥基追肥按6 ∶4 进行。试验于2020年11月24日播种，2020年12月22日 和2021年1月9日追肥，2021年4月1—2日小区样品采集记录和土样采集，4月9日小区实收测产收获，除施肥外，各小区与其他田间管理措施相同。

1.3 样品采集和测定

试验前采集土样检测供试土壤的本底值，按照“农业部肥效试验规程（NY/T 497—2002）”进行田间观察记录各项参数，实收测产，收获前每小区取长势均匀的植株10 株，分别测定株高和茎粗，采集和制备土样、植株和块茎样品，并采用鲍士丹[4]的方法进行检测。

1.4 数据统计与分析

钾肥吸收利用参数按照张福锁[5]等对钾肥吸收利用率的计算方法进行计算，并采用软件Excel 2003 和“3414”田间试验软件分析处理。

钾素收获指数=块茎吸钾量/植株总吸钾量；

钾素利用率（%）=[（施钾区作物养分吸收量-缺钾区作物养分吸收量）/施钾量]×100；

钾素生理利用率（PEK）=（施钾区块茎产量-缺钾区块茎产量）/（施肥区养分吸收量-缺钾区养分吸收量）；

钾素农学效率（AEK）=（施钾区块茎产量-缺钾区块茎产量）/施钾量；

钾肥贡献率（%）=（施钾区产量-缺钾区产量）/施钾区产量×100；

钾肥偏生产力（PEPK）=施钾区块茎产量/施钾量。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥用量对马铃薯生长指标及产量构成的影响

从表1 可以看出，各处理出苗率在80.16%～86.51%，随着施钾量的增加，株高、茎粗、10 株结薯数、单株结薯重、大薯率及商品薯率总体呈升高趋势，施钾量为450 kg·hm-2时，10 株结薯数、单株结薯重、大薯率占比和商品薯率均达到最大值，分别为59 个、713 g、68.82%和91.45%，与不施钾处理比，分别提高12 个、284 g、58.32%和15.57%。施钾量提高到525 kg·hm-2时，株高和茎粗均有升高，但10 株结薯数、单株结薯重和大薯率反而表现为下降。株高方面，处理K375、处理K450、处理K525与处理K0差异极显著（P<0.01）；茎粗方面，处理K0与处理K450、处理K525差异极显著，与处理K300差异显著（P<0.05）；大薯率方面，处理K0、处理K150、处理K300与处理K450差异极显著；单薯重方面，中薯率在11.18%～20.25%，小薯率在7.86%～19.36%。

表1 不同钾肥用量对马铃薯生长指标及产量构成的影响

2.2 不同钾肥用量对马铃薯产量及经济效益的影响

如表2 所示，施用钾肥马铃薯茎叶产量为6747.00 ～9420.37 kg·hm-2，块 茎 产 量 为28539.76~37493.54 kg·hm-2，增产9.29%～43.58%；当施钾量为300～525 kg·hm-2时，增产效果达到极显著水平，当K2O 用量为450 kg·hm-2时，产量达到最大值，为37493.54 kg·hm-2。从经济效益来看，K2O 用量为450 kg·hm-2时，产值最高，为31654.76 元·hm-2，收益也最高，为24149.36 kg·hm-2，产投比4.22，受市场价格影响，与往年同期相比，产投比小，经济效益有所下降。当K2O 用量为525 kg·hm-2时，与K2O 450 kg·hm-2比，产量和产值略有下降。

表2 不同钾肥用量对马铃薯产量及经济效益的影响

2.3 不同钾肥用量对马铃薯养分积累量和吸收量的影响

如表3 所示，随着钾用量的增加，地上植株和地下部分块茎中钾素积累量呈升高趋势，K2O 450 kg·hm-2时植株钾素积累量最大，为96.08 kg·hm-2，K2O 525 kg·hm-2时块茎钾素积累量最大，为213.33 kg·hm-2，除不施钾处理外，各施钾处理的植株与块茎中钾素养分分配占比变化不大，不同施钾处理每1000 kg 鲜马铃薯经济产量钾素养分吸收量有所不同，为6.25～7.62 kg。

表3 不同钾肥用量马铃薯的养分积累量和养分吸收量

2.4 不同钾肥用量对马铃薯钾肥利用效率的影响

如表4 所示，钾素收获指数不施钾处理最大，为80.41；施钾处理为68.58～70.75，极差仅为2.17，表明不同钾肥用量对马铃薯钾素收获指数并无明显影响。钾素利用率是反映作物吸收利用钾肥的主要指标，试验表明，随着施钾量的增加，钾素利用率呈增长趋势，在K2O 用量为450 kg·hm-2时钾素利用率最高，为36.50%；较处理K150、K300、K375、K525分别提高9.8%、7.86%、4.38%和20.26%，表明施钾量的增大反而影响了钾素利用率的提高。K2O 用量在150~525 kg·hm-2时钾素生理利用率为10.71～15.92，其中K2O 用量300～525 kg·hm-2下变化不大。各处理钾素农学效率在16.18～25.31 kg·kg-1，表明不同钾肥用量对马铃薯钾素农学效率并无明显影响。钾肥贡献率呈先增加后下降趋势，在K2O 用量450 kg·hm-2时最高，为30.35%，与处理K150差异显著，较处理K525提高5.02个百分点。钾肥偏生产力随着钾肥用量的增加而呈降低趋势，当施钾量为375～525 kg·hm-2时，与不施钾处理和K150处理差异显著。

表4 不同钾肥用量对马铃薯钾肥利用效率的影响

3 结论与讨论

钾是影响马铃薯生长发育和产量形成的重要元素，随着施钾量的增加，马铃薯10 株结薯数、单株薯重、大薯率和商品率，呈先增后降，均在施钾量为450 kg·hm-2时达到最大值，株高和茎粗呈增加趋势，植株机械强度有所增强。

马铃薯块茎钾素养分积累量多于植株，施钾处理下植株与块茎中钾素养分分配比例变化不大，每1000 kg 鲜马铃薯钾素养分吸收量有所不同，吸收量为6.25～7.62 kg。随着施钾量的增加，钾素利用率和钾肥贡献率先增后降，钾肥偏生产力呈降低趋势，不同钾肥用量对马铃薯钾素收获指数并无明显影响，钾素生理利用率和农学效率分别为10.71～15.92 kg·kg-1和16.18～15.9 kg·kg-1。

在本次试验条件下，施用钾肥马铃薯的增产为9.29%～43.58%，当施钾量为300～525 kg·hm-2时，增产效果达显著水平，受市场价格影响，与往年同期相比，产投比小，经济效益有所下降。