脱毒马铃薯原原种基质栽培专用肥最佳施用量与经济效益分析

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摘要：在日光温室内采用基质栽培模式，研究了脱毒马铃薯原原种基质栽培专用肥的最佳施用量与经济效益的关系，结果表明：专用肥施用量为0.16 kg/m2时，可显著提高脱毒马铃薯原原种的生物学性状，当施用量大于0.16 kg/m2时，对脱毒马铃薯原原种的生物学性状有抑制作用。随着专用肥施用量的增加，脱毒马铃薯原原种产量也在增加，但单位（1 kg）专用肥的增产量则随着专用肥施肥量的增加而递减，呈现报酬递减律。经回归统计分析，专用肥经济效益最佳施用量为0.16 kg/m2，脱毒马铃薯原原种的理论产量为1.82 kg/m2，计算结果与田间试验处理5相吻合。

关键词：脱毒马铃薯原原种；基质；专用肥；最佳施用量

马铃薯是甘肃省三大粮食作物之一，2008－2010年甘肃省马铃薯种植面积稳定在63万hm2左右，需要脱毒马铃薯原原种4.75亿粒。目前，生产脱毒马铃薯原原种主要采用蛭石做栽培基质[1-4]，由于蛭石是一种矿石资源，其资源有限，且生产工艺复杂，重复使用须经回炉进行高温煅烧消毒，因此价格昂贵。用蛭石作脱毒马铃薯原原种栽培基质时，因其易碎，随着使用时间的延长，容易使介质致密而失去通气性和保水性，导致晚疫病发生严重；蛭石只具备保水性能，不具备营养功能，生产中需补充营养液以满足脱毒马铃薯原原种生长需要，增加了生产成本，脱毒马铃薯原原种的产量和质量也受到很大影响，因此严重制约了甘肃省脱毒马铃薯原原种的推广应用[5-7]。为了解决上述问题，笔者以该地区资源丰富的沙子、牛粪、糠醛渣、菇渣作栽培基质代替蛭石，用生物菌肥、尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾配制成专用肥代替营养液，进行脱毒马铃薯原原种的生产，旨在探索专用肥的适宜用量与脱毒马铃薯原原种增产效应及经济效益间的关系，为脱毒马铃薯原原种大面积生产提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2010年在甘肃万向德农马铃薯种业有限公司温室内进行。试验地海拔1 750 m。温室长50 m，宽7.5 m，脊高3.5 m。

1.2 试验材料

1.2.1 参试基质

沙子，粒径0.05～1.00 mm；牛粪，粒径2～3 mm；糠醛渣，粒径2～3 mm；菇渣，粒径2～3 mm。

1.2.2 马铃薯专用肥

河西学院自主研发，含N 20%，P2O5 4.14%，K2O 24%，有效活菌数≥200万个/g。

1.2.3 试管苗品种

参试脱毒马铃薯试管苗品种为费乌瑞它，由甘肃万向德农马铃薯种业有限公司提供。

1.3 试验方法

1.3.1 糠醛渣改性

每1 000 kg糠醛渣加入石灰粉21 kg，将糠醛渣pH由3.42调整到6.5～7.0[8]。

1.3.2 栽培基质发酵

将牛粪、糠醛渣、菇渣、沙子容积比按0.35∶0.10∶0.15∶0.40混合，每1 m3基质加水50 kg，加尿素1.5 kg，将含水量调到60%，C/N比调到（20～25）∶1，堆高2.0～2.5 m，覆盖一层塑料棚膜，在室外20～30 ℃条件下发酵120 d（每隔30 d翻搅1次）[9-10]。每1 m3基质加入75%的多菌灵100 g搅拌均匀，过2～3 mm筛备用。

1.3.3 试验设计

专用肥施用量设6个处理，分别为：0、0.04 kg/m2、0.08 kg/m2、0.12 kg/m2、0.16 kg/m2、0.20 kg/m2，每个处理重复3次，随机区组排列。试验小区面积15 m2（5 m×3 m），小区四周用砖块筑埂。专用肥分别在脱毒马铃薯试管苗定植20 d、40 d、60 d后撒施于栽培基质中，每次用量为总量的1/3。

1.3.4 栽培方法

将栽培基质平铺在纱网上，厚度为10 cm，用清水将基质浇透，脱毒马铃薯试管苗定植深度4～5 cm，密度为200株/m2，株距5 cm，行距10 cm。定植后1～10 d，每天喷2次清水，使基质含水量保持在60%～65%。定植10 d后，每天喷1次清水，使基质含水量保持在40%～50%。温室湿度调控在80%～90%，温度调控在20～25 ℃。定植40 d后压苗，压苗15 d后培基质1次，厚度2～3 cm。定植45 d后，用安泰生可湿性粉剂600～800倍液进行叶面喷洒防治早疫病，用克露可湿性粉剂500～600倍液叶面喷洒防治晚疫病；如有蚜虫发生，用1 000倍液的敌杀死和艾美乐混合液进行叶面喷洒。

1.3.5 测定项目及方法

定植后90 d收获脱毒马铃薯原原种，收获时测定株高、茎粗、叶片数、根系长，单株粒质量、单粒质量、单株粒数。每个小区单独收获测产，并折合成每平方米的产量进行统计分析。采用经济学原理进行增产效应和经济效益分析：

边际产量＝后一个处理产量－前一个处理产量；

边际产值＝边际产量×产品价格；

边际施肥量＝后一个处理施肥量－前一个处理施肥量；

边际成本＝边际施肥量×肥料价格；

边际利润＝边际产值－边际成本[11]。

1.3.6 数据统计方法

经济性状和产量采用多重比较，LSR检验。

依据经济效益最佳施用量计算公式，

求得专用肥最佳施用量（x0）[12]。式中Px：专用肥价格；Py：脱毒马铃薯原种价格。

依据肥料效应回归方程式y＝a＋bx－cx2，求得专用肥最佳施用量时的脱毒马铃薯原原种理论产量（y）[13]。

2 结果与分析

2.1 专用肥对脱毒马铃薯原原种生物学性状的影响

从收获时的测定结果可以看出（见表1），施用专用肥后，脱毒马铃薯原原种的生物学性状发生了明显变化，专用肥施用量为0.04 kg/m2、0.08 kg/m2、0.12 kg/m2、0.16 kg/m2时，脱毒马铃薯原原种的4项生物学性状随着专用肥施用量的增加而增大。当施用量大于0.16 kg/m2时，对脱毒马铃薯原原种的生物学性状有抑制作用。处理间的差异显著性经LSR检验，达到极显著差异水平。

2.2 专用肥对脱毒马铃薯原原种经济性状和产量的影响

从收获后的测定结果可以看出（见表2），专用肥施用量由0.04 kg/m2增加到0.08 kg/m2、0.12 kg/m2、0.16 kg/m2，脱毒马铃薯原原种单株粒质量、单粒质量、单株粒数、产量、增产量也在增加，但单位（1 kg）专用肥的增产量则随着专用肥施肥量的增加而递减，出现报酬递减律。处理间的差异显著性经LSR检验，达到极显著差异水平。

2.3 专用肥对脱毒马铃薯原原种增产效应和经济效益的影响

采用经济学原理进行分析，由表3可以看出，随着专用肥施用量的增加，边际产量由最初的0.11 kg/m2递减到－0.03 kg/m2，符合报酬递减律。从经济效益变化来看，边际利润由最初的6.50元/m2，递减到－1.90元/m2，专用肥施用量在0.16 kg/m2的基础上，再增加0.04 kg/m2，收益就出现了负值。由此可见，专用肥施用量0.16 kg/m2时，脱毒马铃薯原原种增产效应和经济效益较好。

2.4 专用肥经济效益与最佳施用量

将不同专用肥施用量与脱毒马铃薯原原种产量间的关系应用肥料效应回归方程拟合，得到回归方程y＝1.46＋1.5137x－4.6006x2，对回归方程进行显著性测验，F＝14.81**＞F0.01＝13.09，r＝0.9887**，说明回归方程拟合良好。专用肥价格（Px）为2.50元/kg，脱毒马铃薯原原种价格（Py）为60元/kg，将（Px）、（Py）、回归方程的b和c，代入经济效益最佳施用量计算公式，求得专用肥经济效益最佳施用量（x0）为0.16 kg/m2，将x0代入回归方程y＝1.46＋1.5137x－4.6006x2，求得脱毒马铃薯原原种的理论产量（y）为1.82 kg/m2，计算结果与田间试验处理5相吻合，见表3。

3 结论

专用肥施用量为0.16 kg/m2时，可显著提高脱毒马铃薯原原种的生物学性状，当用量大于0.16 kg/m2时，对脱毒马铃薯原原种的生物学性状有抑制作用。专用肥施用量为0.16 kg/m2时，脱毒马铃薯原原种的单株粒质量、单粒质量、单株粒数、产量、增产量在增加，但单位（1 kg）专用肥的增产量则随着专用肥施肥量的增加而递减，出现报酬递减律。专用肥施用量在0.16 kg/m2的基础上，再增加0.04 kg/m2，收益出现负值。经回归统计分析，专用肥经济效益最佳施用量为0.16 kg/m2，脱毒马铃薯原原种的理论产量为1.82 kg/m2，计算结果与田间试验处理5相吻合。

参考文献

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