杜守宇 研究员 宁夏农技推广总站
2018年11月28日
农业资源考察证实，影响宁夏旱地作物产量的各生态因子的平均效应：温度为50.1%，水分为70.5%，肥力为14.7%。水分的产量效应最大，温度次之。光、温、水是难变因子，降水的多少人们难以改变，而肥则是易变因子，发挥人的能动性的余地较大。由于土壤肥力贫瘠使光能生产潜力下降最多，肥力限制能使可能实现的气候生产潜力下降约85%，所以通过增施肥料，提高土壤肥力，以肥调水增强作物的抗旱性，达到稳产增产的目的。
1、三要素对马铃薯的作用
据报道，在马铃薯收获物中90%以上的干物质是光合作用的产物，其产量的高低，主要取决于光合产物积累量的多少，而光合产物的积累量又与光合器官叶片的面积（叶面积指数）、叶片的工作效率（净光合生产率）及叶片工作时间的长短（光合日数）有密切关系。试验表明：增施肥料可以增加叶片的长度和宽度，从而提高叶面积指数，因而也提高了产量。施用充足的氮肥，茎叶繁茂，叶色深绿，植株生长迅速，并始终保持较大的同化面积，加速了有机物的积累，从而提高了光合生产率，据试验，施氮肥的植株净光合生产率为8.07克/平方米·日，而不施氮肥的植株净光合生产率为7.65克/平方米·日；其施氮肥的叶绿素浓度9.89毫克/100平方厘米，而不施氮肥的则为8.17毫克/100平方厘米，这对扩大叶片的光饱和范围，提高光能利用率，加速积累产量有着重要的作用。此外，施用氮肥还可以降低蒸腾率，改善植株的水分代谢状况，有利于提高抗旱力。
虽然施用氮肥对块茎的淀粉含量稍有降低，但因氮肥有大幅度的增产效果，所以在单位面积上淀粉的总产量仍然是增加的，尤其在氮素含量水平极底的宁南山区，增施氮肥更显得重要。
磷肥的施用大大增强了氮肥的增产效应。磷肥具有加强块茎中干物质和淀粉积累过程的作用，故能提高块茎的淀粉含量，增加耐贮性。磷是核蛋白和多种酶的成分。细胞分裂和植株体内各种物质的转化，没有磷就不可能完成。磷肥尚可促进根系生长，提高植株的抗寒、抗旱能力，宁南山区土壤中全磷含量较高，而有效磷缺乏，加之土壤多数属石灰性土壤，土壤PH均在8以上，有大量的游离石灰存在。因土壤中以磷酸三钙形式存在为主限制了磷素的供应能力，使有效磷的含量处于（9-15）10-6之间，供应水平低，大部土壤氮少磷缺，氮磷比例不协调，影响了马铃薯产量和提高。马铃薯虽需磷素较少，但增施磷，使氮磷比例保持一定的比例，就能达到增产的目的。
充足的钾肥有加强植株体内代谢过程的作用，并能增强光合强度，延缓叶片衰老进程，从而增加光合作用的时间，故施用钾肥可以促进植株体内蛋白质、淀粉、纤维素及糖类的合成，可使茎秆增粗以减轻倒伏，并能增强植株的抗寒性。宁南山区土壤含钾丰富，而施钾肥仍然能增产。
除以上三要素之外，尚有一些微量元素如钼、錋、镁、铜等，也是植株在生长期间所必不可少的。
2、马铃薯需肥规律
马铃薯的整个生育期间，因生育阶段的不同，其所需要的营养物质种类和数量也不同。幼苗期吸肥很少，发棵期突然上升，到结薯初期达不到总吸肥量的顶峰，然后又急骤的下降，呈一单峰曲线。各个生育阶段吸收氮、磷、钾三要素，按占总吸肥量的百分比计，从发芽到出苗期分别为6%、8%和9%；发棵期分别为33%、34%和36%；结薯期分别为56%、58%和55%。
三要素中，马铃薯对钾的吸收最多，其次是氮、磷最少，在植株生长期中磷的吸收量基本保持平衡。
根、茎、叶、块茎等器官对氮、磷、钾等元素的吸收情况，总的趋势是随着各器官生长量变化的要求而变化。如根、茎、叶对氮的吸收，在结薯期随着养分大量向块茎转移和这些器官的逐渐老化而减少，但块茎则保持着平衡的吸收状态，茎对磷的吸收在结薯盛期有一个高峰，显然与有机物营养向块茎转移过程中消耗大量的能量有关。镁是叶绿素的核心元素，也是酶的成分之一，所以吸收量随着叶的生长而变化，块茎吸收镁最少而且变化不大。钙是细胞的胶合物质，所以在发棵期吸收最多，块茎的细胞因始终处于分裂、增殖和继续膨大的状态，所以需钙量趋于平稳。
在发棵后期和旺盛结薯的转折时期，微量元素铜和硼对提高植株的净光合生产率有着特殊的作用，铜是含负责氧化酶的组成部分，能增强呼吸作用，提高蛋白质含量，延缓叶片衰老，增强抗旱能力等。在花期喷铜或硼合剂有增产效果。
如果在生育期间植株缺乏某些大量元素或微量元素，就会表现出一些特异症状，应根据植株的不同症状，及时补充营养，以免造成减产。
3、马铃薯缺肥特征
（1）缺氮：生育期植株缺氮，则表现为生长减缓，全株呈现淡绿至黄绿色，继而老叶的周围部分呈现淡黄色，以致干枯脱落。
（2）缺磷：如果生育期间磷肥不足，则植株的叶片、叶柄和叶片边缘均向上竖立，叶片皱缩变小，叶色暗绿，植株矮小或细长僵立，生长缓慢；尤以发棵期较为显著，老叶边缘显现焦斑，早期脱落，块茎内部可能出现锈褐色的创痕或斑点。
（3）缺钾：如植株缺钾，则生长减缓，甚至停顿生长，节间变短，植株弯曲下垂；叶片卷缩，叶面缩小，叶脉下陷，叶尖及叶缘由绿色变为暗绿，扩散到全叶，有的叶面出现紫纹，植株很容易受病菌侵害，块茎内部多呈现灰色。
（4）缺钙：植株缺钙时，幼叶变小、颜色淡绿、叶缘卷起，其后枯死，侧芽死亡，块茎短缩，形裂变，失去经济价值，髓部呈现褐色分散的斑点即坏死斑。
（5）缺镁：植株缺镁时，基部老叶的叶尖及叶缘发生失绿现象，逐渐沿叶脉间扩展，最后病症以基部叶片最严重，渐及于上部叶。
（6）缺硼：生育期间如缺硼，生长点或顶芽尖端枯死，侧芽则迅速生长，节间短缩，从而使植株呈现矮丛状。叶片增厚，叶缘上卷，叶中积累大量淀粉。如长期缺硼则根部短粗呈褐色，根尖死亡，块茎变小，维管束变褐，表皮有裂痕。
4、施肥技术
（1）肥料种类
①有机肥：一般的有机肥种类很多，如人畜粪尿、秸秆堆肥、草炭堆肥、塘泥、垃圾、各种饼肥、草木灰以及各种农家杂肥等均属农家有机肥。有机肥料肥源广、数量多，可以因地质宜，广开肥源，以增加施肥量。有机肥有以下良好的作用：
一是农家有机肥是完全肥，含有马铃薯所必须的大量元素与微量元素，还含有一些具有刺激性物质的有益微生物，这是成分单一的化学肥料不可比拟的。
二是有机肥含有大量有机质，在微生物的作用下，进行矿质化作用，可以调节释放养分供马铃薯植株吸收；还进行腐殖化作用，产生腐殖质，使土壤质地疏松肥沃，有利于保水保肥，可改善土壤的水、肥、气、热条件，适于块茎膨大，促使块茎形状规整、表皮光滑。
三是有机肥分解时产生腐殖酸等，可使土壤呈微酸性，利于马铃薯的生长，促使淀粉形成，对马铃薯的生育有良好的作用。
四是有机肥中含氮、钾较多，能满足马铃薯对氮、钾的需要。
五是有机肥在分解的过程中，可以释放多量的二氧化碳，提高近地面空气中二氧化碳的含量。据测定，马铃薯块茎亩产为3250千克的植株在生长期间，每千克需要吸收CO22000-2500千克，这样大量的CO2气，仅靠空气中的含量（0.03%）是远远不能满足马铃薯生长发育的需要的，其主要来源靠土壤中有机肥分解释放CO2。试验表明，在不施有机肥的情况下，每昼夜每666.7m2因土壤呼吸而释放的二氧化碳量为67克；每666.7m2 施厩肥500千克时，每昼夜每666.7m2释放二氧化碳量则为300克；每666.7m2 施厩肥1000千克，则每昼夜每666.7m2释放二氧化碳量则为436克。据报道：当CO2浓度提高一倍时，光含强度在500米烛光的光照条件下，即能达到正常CO2浓度下1000米烛光时的光合强度。因此，增施大量的有机肥是改善土壤状况，补充CO2营养不足，提高光合强度，从而获得马铃薯高产的一项极其有效的措施。
有机肥大多是迟效性肥料，必须经过腐熟才能为植株所吸收利用，故多用作基肥，常用的有机肥所含的营养成分因地区不同而有所差异。
②化学肥料：化学肥料有肥含量高、肥效快、易溶于水、使用量小、使用方便、便于计算等优点。在马铃薯栽培上常用的化肥有：
硫酸铵：简称硫胺，含氮20%-21%，为白色晶体，生理酸性肥料，施入土壤不易流失，易被根系吸收，可配合有机肥作基肥和种肥，因其速效性也可单纯作追肥。
尿素：为白色结晶，含氮46%，可作基肥、追肥，亦可根外追肥，在马铃薯上应用其浓度为0.4%-0.8%，每周喷洒1次，共2-3次。
碳酸氢铵：含氮量17%-18%，在马铃薯上施用效果很好，增产幅度大，但易挥发，宜做基肥，如用作追肥，应深施并立即培土。
过磷酸钙：简称过石，为水溶性速效磷肥，P2O5含量在14%-15%，不应小于12%，适于作基肥、与有机肥混合施用可提高肥效。
硫酸钾：含钾42%，为生理酸性肥料，速效性肥料，在马铃薯上作基肥施用。
磷酸二铵：含氮18%，含五氧化二磷46%，可做基肥。
{C}（2）{C}施肥量
马铃薯是高产喜肥作物，对肥料反应极敏感。据报道，每生产500公斤块茎，需要氮素2.5公斤，磷1公斤，钾5.5公斤。马铃薯对肥料三要素的需要以钾最多，氮次之，磷最少。
决定肥料的使用量应根据宁夏马铃薯的种植气候生态类型分区、目标产量、土壤肥力、气候、马铃薯对肥料三素的需要量、多年配方施肥试验结果以及当地施肥经验等方面的因素来而确定。特别是宁夏旱作农业区干旱发生频繁，降水的多少直接影响肥料的利用，而该区土壤中氮少、磷更缺，气候类型复杂，因而施肥水平差异较大。
马铃薯施肥应遵循施足基肥、及时追肥的原则，肥料搭配以农家肥为主，实施配方施肥。
马铃薯是需肥较多的作物，特别对有机肥的使用更敏感，每1.5-2.4公斤杂肥约可生产0.5公斤的块茎。
据宁夏农技总站研究，在目前生产条件下，在宁夏半干旱偏旱地区实现666.7㎡产鲜薯高于1300公斤，需施农家肥，1945-2526公斤/666.7㎡。在半干旱地区实现666.7㎡产鲜薯高于2000公斤需施农家肥3180-3397公斤。因此，农家肥的施用量一般每666.7㎡应在2000-4000公斤或商品有机肥300-600公斤，化肥应根据近几年施肥现状，采样测试结果，田间试验结果，按目标产量要求进行配方施肥。配方中磷钾肥全部基施，氮肥60-70%基施，其余于现蕾期追肥。
在肥料结构上，种植马铃薯，必须增施农家肥，这是马铃薯增产的一项重大措施。农家肥含有大量的有机质，营养元素比较全面。增施农家肥，可提高水分利用率。提高农田的生态效益，起到以肥调水的作用，尤其是旱作农田能使有限的降雨生产出更多的鲜薯。一般旱作农田亩施农家肥2000公斤以上（或商品有机肥300公斤），引黄灌区每亩秋施优质腐熟农家肥5000公斤。化肥应根据近几年施肥现状，采样测试结果，田间试验结果按目标产量要求进行配方施肥。
化肥施肥用量根据我区马铃薯种植气候生态类型区以土定产，以产定肥。
{C}①南部阴湿区：川旱地，目标产量确定为亩产2000公斤，施氮14.3公斤(即基施尿素17.4公斤或碳铵47公斤,现蕾期亩追施尿素13.7公斤)。P2O57.2公斤（即亩施普通过磷酸钙60公斤，基施）。K2O2.1公斤（即亩基施硫酸钾4.2公斤）；目标产量确定为亩产3000公斤，亩施氮22.7公斤（即基施尿素26.1公斤，现蕾期亩追施尿素22.3公斤），P2O511.5公斤（即基施普钙96公斤），K2O5.2公斤（即基施硫酸钾10.4公斤）。
山旱地：目标产量为亩产2000公斤，每亩施氮15.2公斤（即基施尿素18.7公斤或碳铵50公斤,追施尿素14.3公斤)。P2O58.5公斤（基施普钙71公斤）。K2O2.2公斤（即亩基施硫酸钾4.4公斤）。
{C}②{C}半干旱区：川旱地，其目标产量为亩产1500公斤时, 施氮10.4公斤(即亩基施尿素13.5公斤或碳铵36公斤, 现蕾期亩追施尿素9.1公斤)。P2O54.8公斤（即亩基施普磷 40公斤）；目标产量为亩产2500公斤时, 每亩施氮18.4公斤(即亩基施尿素21.5公斤, 现蕾期亩追施尿素18.5公斤)。P2O58.4公斤（即亩基施普磷 70公斤）。K2O3.5公斤（即亩基施硫酸钾7公斤）。
山旱地：其目标产量为亩产1500公斤时, 亩施氮11.1公斤(即亩基施尿素14.3公斤或碳铵39公斤, 现蕾期亩追施尿素9.8公斤)。P2O55.1公斤（即亩基施普磷 42公斤）；目标产量为亩产2000公斤时, 每亩施氮15.2公斤(即亩基施尿素18.7公斤, 现蕾期亩追施尿素14.3公斤)。P2O57公斤（即亩基施普磷58公斤）。K2O 2.2公斤（即亩基施硫酸钾4.4公斤）。
{C}③半干旱偏旱区：川旱地，其目标产量为亩产1000公斤时,亩 施氮6.7公斤(即亩基施尿素9.3公斤或碳铵25公斤,追施尿素5.2公斤)，P2O53.1公斤（即亩基施普磷 26公斤）。其目标产量为亩产2000公斤时,亩施氮14.3公斤(即亩基施尿素17.4公斤或碳铵47公斤,追施尿素13.8公斤)，P2O56.6公斤（即亩基施普磷55公斤）。K2O2.1公斤（即亩基施硫酸钾4.2公斤）。
山旱地，其目标产量为亩产1000公斤时,亩施氮7.2公斤(即亩基施尿素10公斤或碳铵27公斤,追施尿素5.7公斤)，P2O53.3公斤（即亩基施普磷27公斤）。其目标产量为亩产2000公斤时,亩施氮15.2公斤(即亩基施尿素18.7公斤,追施尿素14.3公斤)，P2O57公斤（即亩基施普磷58公斤）。K2O2.2公斤（即亩基施硫酸钾4.4公斤）。
④引黄灌区：目标产量为亩产2000公斤时，亩施氮12.4公斤（基施尿素27公斤）P2O54.2公斤（基施普钙35公斤），K2O 2.1公斤（硫酸钾4.2公斤基施）。目标产量为亩产2500公斤时, 亩施氮15.6公斤（尿素34公斤，基施） , P2O55.3公斤（折普钙44公斤，基施）, K2O 3.7公斤（硫酸钾7.4公斤，基施）。目标产量为亩产3000公斤时，亩施氮18.7公斤（折尿素40.7公斤，基施），P2O56.3公斤（折普钙52公斤，基施），K2O 5.3公斤（硫酸钾10.6公斤，基施）。化肥以一次性基施为主。
⑤自流灌区：菜用马铃薯，目标产量为亩产3000公斤时，亩施氮18公斤，P2O5 9.3公斤（基施尿素14.9公斤，磷二铵20.2公斤，追施尿素16.3公斤），K2O 9.8公斤（硫酸钾19.6公斤，基施）。
⑥扬黄灌区：目标产量为亩产2000公斤时，亩施氮15.8公斤（基施尿素18.3公斤或碳铵49公斤，追施尿素16.17公斤），，P2O57.7公斤（普钙64公斤，基施），K2O2.9公斤（硫酸钾5.8公斤，基施）；目标产量亩产为2500公斤时，亩施氮20.1公斤（基施尿素22公斤，追施尿素21.7公斤），P2O58.9公斤（普钙74公斤，基施），K2O 4.7公斤（硫酸钾9.4公斤，基施）。
⑦宁南山区的井灌、库灌区：目标产量为亩产2000公斤时，亩施氮13.3公斤（基施尿素17.4公斤或碳铵47公斤，追施尿素11.5公斤），，P2O55.7公斤（普钙47公斤，基施），K2O 2公斤（硫酸钾4公斤，基施）；目标产量亩产为2500公斤时，亩施氮17.2公斤（基施尿素20.7公斤，追施尿素16.7公斤），P2O57.4公斤（普钙62公斤，基施），K2O 3.3公斤（硫酸钾6.6公斤，基施）。
(3)施肥方法
宁夏旱作农业区70%的天然降水集中于7-9月，春季多风干旱，为此，应改进施肥方法，减少水分消耗，提高水分利用率，已达到“秋雨春用”的目的，其具体方法：
①改春施肥为秋施肥：秋施肥又叫隔年施肥，是一种在秋末雨季结束后，结合最后一次耕翻收耱将底肥（包括有机肥、化肥）施入农田的施肥方法。是山区施肥制度上一项重要改革，也是顺应自然降水特点和耕作制度的科学施肥方法。它既解决了宁夏旱作农业区多春旱，早春土壤化冻浅，农家肥、化肥难以深施的矛盾，又达到了“秋雨春用”的目的，从而提高了降水利用效率。据试验，氮、磷化肥秋施其利用率分别可提高11.3%和14.2%，秋施肥由于培肥了土壤，起到了以肥调水的作用，根系发达，植株生长健壮，相对地提高了抗旱能力，用水效率大大提高。农家肥秋施比春施增产16%，秋施肥深度以15-20cm为宜，秋施肥时间以秋分寒露之间为佳。
②改撒施为集中深施：此种方法是耕翻地时把农家肥化肥顺犁沟溜入土中，后耱平即可；也可与播种时农家肥施入犁沟，化肥施于两籽之间，最后耱平。施用尿素、颗粒磷肥可用分层施肥播种机播施。施普通过磷酸钙可与有机肥混匀推沤后犁地时溜入犁沟。集中深施有利于提高肥料利用率。据南京土壤肥料研究所，原固原县农业技术推广中心1978年在固原县大堡试验场试验，尿素深施6㎝，19天后损失3.2%，表施19天后损失7.6%，碳铵表施一天内损失20%，五天后可达25%，而深施6㎝，9天后损失0.5%。又据西北水土保持研究所1981年在固原试验，施肥深度15-18㎝比表施5㎝增产17.5%-21.4%。深施40㎝比深施15-20㎝减产29.2%-33.6%，施肥深度应大于播种深度。
③适时追肥，追肥一般在现蕾始期结合中耕培土施入。据试验，氮肥早施较好，在苗期追施增产17%，蕾期追施增产12.4%，花期追施增产9.4%。
（4）创造适宜的土壤水分条件，保证肥效的充分发挥
马铃薯是抗旱、耐旱的作物，但马铃薯也是一种需水较多的作物。按需水来说大体和小麦差不多，马铃薯产量高，尤其是生物产量（地上部产量加块茎产量）比小麦高2.5倍，因而单位面积耗水量就大大超过麦类作物。任何肥料施入土壤，要发挥肥效都离不开水的溶解。只有在土壤水分条件适宜的情况下，才能肥水相济，肥借水势，水助肥威，充分发挥肥效。在土壤严重干旱的情况下，肥料施多了，反而有害。因此，在大力推广测土配方施肥的同时必须结合应用各类行之有效的增加土壤含水量的措施。这些措施是：
①坚持大搞农田基本建设，机修基本农田，实施坡改梯工程，变跑水、跑土、跑肥的“三跑”田为保水、保土、保肥的“三保田”，实施天然降水的全部就地入渗。
②深耕改土，蓄水保墒。一是深耕30㎝充分接纳降水；二是多施有机肥，培肥土壤，提高土壤的保水性能。三是伏耕秋耕、雨季结束后立即耙耱保墒，冬春镇压保墒提墒。
③采用地膜覆盖等保护性耕作栽培措施，最大限度地减少土壤水分的无效蒸发。
④凡是有集水 灌溉条件的地方，在干旱时，尤其是在开花至块茎膨大期遇到干旱时，实行补充灌溉。
⑤应用化学调控技术，减少叶面蒸腾和土壤表面的水分蒸发。如使用保水剂，叶面蒸腾抑制剂（如黄腐酸“旱地龙”等）。
正确使用保水剂可以收到蓄水保墒，肥水相济，肥借水势，水助肥威，增产增收的效果。保水剂以穴施、沟施为好，一般不推荐拌薯块，因为保水剂附在薯块上反而要吸收薯块内的水分，造成出苗迟缓。保水剂同化肥混施，必须随混随施，不宜存放，否则保水剂会吸收空气中的水分造成化肥潮解和结块。