CN108249967A - 用于马铃薯种薯栽培的有机肥及其应用 - Google Patents

用于马铃薯种薯栽培的有机肥及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于马铃薯种薯栽培的有机肥及其应用，属于马铃薯种薯的有机栽培领域。本发明首先公开了一种用于马铃薯种薯栽培的有机肥，包括以下各原料：猪粪、EM波卡西有机肥和玉米秸秆。本发明进一步公开了一种所述有机肥的制备方法，包括：将各原料混合均匀，进行发酵，后熟，即得。本发明还公开了所述的有机肥在马铃薯种薯有机栽培中的应用。在马铃薯种薯有机栽培中，将本发明所述的有机肥以基肥方式施加，并在种薯膨大期以追肥方式施加化肥，在该施肥模式下，马铃薯的农艺特性、叶绿素含量、种薯产量以及一级种薯的个数均明显提高。

Description

用于马铃薯种薯栽培的有机肥及其应用
技术领域
本发明涉及一种用于马铃薯种薯栽培的有机肥，还涉及所述有机肥在 马铃薯种薯生产中的应用，属于马铃薯种薯的有机栽培领域。
背景技术
马铃薯作为四大主粮作物之一，具有营养全面，口感绵软等一系列优 点，马铃薯及其制品已经成为很多国家和地区餐桌上的主要食品，备受人 们喜爱。在2015年中国农业部长明确指出马铃薯主粮化的重大战略意义。 马铃薯种薯是马铃薯的主要繁殖途径之一，目前，黑龙江省多家脱毒马铃 薯研发中心都具备生产千万粒种薯能力，由于黑龙江省是高纬度地区，昼 夜温差较大，所以生产的种薯质量好，连续多年供不应求。但是，在马铃 薯种薯生产中，农药、化肥内渗在马铃薯种薯内，不但影响马铃薯的品质， 而且造成土地物理性质恶化和结构破坏。这些问题都直接影响农业生产成 本，作物产量和质量。再者，农药和化肥渗入地下水中对水源造成了严重 的污染，使湖泊、河川富营养化。农药、化肥对人体健康也有很大的损伤， 导致得癌症的人数不断增加，化肥从原材料的开采到加工，能产生一些如 锌、铜、钴等重金属元素，危害人的身体健康。在2006年以前，中国的化 肥工业生产逐年的上升，其后受金融危机的影响产业逐渐缩小，而后随着 能源短缺引起的材料上涨，以及农业保护政策压制其价格上涨，导致中国 化肥企业日渐萎缩。
EM生物有机肥是利用EM菌制剂发酵腐熟人畜粪便、糠壳、秸秆等 植物材料制成的有机肥，它不但含有丰富的营养，而且制作工艺精良，虫 卵杀死率高。EM生物有机肥中所含有的微生物，一方面可以分解土壤中 被固化的营养物质，提高化肥的利用率，另一方面可以和土壤中的微生物 形成竞争关系，抑制其增长，提高土壤中真菌菌群的结构，从而达到增产 的目的。
因此，开发一种适合马铃薯种薯生产的有机肥，并对该有机肥施用模 式进行研究，获得一种马铃薯种薯的有机栽培方法，将为EM菌生物有机 肥在未来的应用和推广提供实践和理论依据，同时为马铃薯种薯健康种植 提供一个新的思路。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用于马铃薯种薯栽培 的有机肥；
本发明所要解决的第二个技术问题是提供所述的有机肥在马铃薯种 薯有机栽培中的应用。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
本发明首先公开了一种用于马铃薯种薯栽培的有机肥，包括以下各原 料：猪粪、EM波卡西有机肥和玉米秸秆。
其中，所述EM波卡西有机肥的用量为猪粪质量的1％，所述玉米秸 秆的用量(体积)为猪粪、EM波卡西有机肥和玉米秸秆混合原料总体积 的1/2以下，且其用量大于0。所述猪粪的水分含量为60％，所述玉米秸 秆为粉碎的玉米秸秆。
所述EM波卡西有机肥的制备包括：按质量比计，将60％的稻糠、30％ 的豆粕、4％的鱼粉、1％的红糖和5％的EM菌，在室温条件下混合均匀， 进行密封发酵，即得。优选的，所述发酵的周期为12-15d。
本发明所述EM菌，主要菌种为酵母菌、乳酸菌、光合菌等，购于哈 尔滨艾诺卫康科技发展有限公司。本发明对所述EM菌没有特殊限制，市 售的EM菌均适用于本发明。
本发明进一步公开了一种所述有机肥的制备方法，包括：将各原料混 合均匀，进行发酵，后熟，即得。
其中，所述发酵为室温下进行发酵，至猪粪完全腐熟；优选的，当肥 料堆内温度升高到55℃以上后的5-10d倒垛一次，在肥料堆内温度为55℃ 以上的温度再继续发酵5-10d。进一步优选的，所述发酵为在夏秋季节进 行发酵，发酵时间为20d；所述发酵为在冬春季节进行发酵，发酵时间为 25d；直到看见白毛，闻起来没有臭味且含有酒香味，即可。经上述发酵 过程后，猪粪已基本腐熟。所述后熟为将发酵后产物常温下堆置10d(不 需要避光和密封)，完成后熟。
本发明还公开了所述的有机肥在马铃薯种薯有机栽培中的应用。
在马铃薯种薯有机栽培中，以基肥方式施加本发明所述的有机肥。优 选的，所述有机肥的施肥量为300g/m2。进一步的，所述有机肥的施肥时 间为：在马铃薯脱毒种薯苗定植前10d施加；优选的，在马铃薯脱毒种 薯苗定植前10d，将本发明所述的有机肥撒入土中，与种植土混合均匀， 加湿，当看到菌丝时即可定植马铃薯脱毒种薯苗。
在马铃薯种薯有机栽培中，还包括：在种薯膨大期，以追肥方式施加 化肥。优选的，所述化肥的施肥量为50-150g/m2，更优选为75g/m2。更 优选的，所述化肥的施肥时间为：在马铃薯脱毒种薯苗定植7d后开始施 用，每隔7d施用一次，直到马铃薯种薯收获前一周停止施用。
本发明所述化肥为马铃薯种薯专用肥。本发明对所述化肥没有特殊限 制，市售的马铃薯种薯专用化肥均适用于本发明。
本发明所述的马铃薯种薯有机栽培中，所述定植的行株距为7cm*7 cm。
本发明将猪粪、EM波卡西有机肥和粉碎的玉米秸秆在室温条件下进 行发酵，制备得到EM生物有机肥。检测结果表明，本发明制备的EM生 物有机肥的各项营养指标均达标(国家标准NYSS4-2004)。
本发明进一步对所述的EM生物有机肥及其施用方式对马铃薯生长 特性的影响进行研究，结果表明将本发明所述的有机肥作为基肥，施肥量 为300g/m2，在种薯膨大期追加化肥75g/m2，在该施肥模式下，马铃薯 的农艺特性、叶绿素含量及一级种薯的个数均明显提高，种薯产量提高了 154％。
本发明技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明以马铃薯种薯为研究对象，制备了一种适合有机马铃薯种薯生 产的有机肥。本发明进一步对所述有机肥的施用模式进行研究，结果以本 发明所述的有机肥作为基肥，并在种薯膨大期追加化肥，在该施肥模式下， 马铃薯的农艺特性、叶绿素含量、种薯产量及一级种薯的个数均明显提高。 本发明为EM菌生物有机肥的应用和推广提供了实践和理论依据，同时为 马铃薯种薯健康种植提供了一个新思路。
附图说明
图1为不同处理马铃薯的成苗率；
图2为不同处理马铃薯的株高；
图3为不同施肥模式对马铃薯茎粗的影响；
图4为不同施肥模式对马铃薯叶数的影响；
图5为不同处理马铃薯的茎节数；
图6为不同处理马铃薯种薯的重量；
图7为不同处理马铃薯种薯的个数。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会 随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明 的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的 精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这 些修改或替换均落入本发明的保护范围。
实施例1马铃薯种薯的有机栽培
1、试验材料及试验设计
1.1植物材料
本发明所使用的植物材料品种为“尤金”，马铃薯脱毒种薯苗由黑龙江 省农业科学苗木脱毒所提供。
EM菌，购于哈尔滨艾诺卫康科技发展有限公司，主要菌种为酵母菌、 乳酸菌、光合菌等。
1.2 EM生物有机肥制作
本发明采用EM发酵有机肥，为自制，其自制方法如下：
(1)EM有机肥：将猪粪晾干到水分含量大约为60％左右，参入1％ (质量百分比)EM波卡西有机肥，然后添加粉碎后的玉米秸秆(玉米秸 秆的体积为混合原料总体积的1/2以下)，将预处理的原料放入发酵槽发 酵。室温条件下进行发酵，当温度升高到55℃以上后的5-10d倒垛一次， 在55℃以上的温度再继续发酵5-10d，猪粪在夏秋季节进行发酵，一般时间控制在20d左右，冬春季节发酵一般控制在25d左右。直到看见白毛， 闻起来没有臭味且含有酒香味即可。经上述发酵过程后，猪粪已基本腐熟。 然后移除发酵槽，在仓库内堆置10d左右(常温存放，不需要避光和密 封)完成后熟。
(2)EM波卡西有机肥：按质量比，称取60％的稻糠，30％的豆粕， 4％的鱼粉，1％的红糖，EM菌的添加量为5％，在室温条件下混合均匀， 将混匀后的材料进行密封发酵，发酵周期一般为12-15d。
1.3试验设计
本试验2016年在东北农业大学温室内进行，主要针对有机肥及其施 用方式对马铃薯生长特性进行研究，设立了施加不同量生物有机肥试验处 理的基础上，追施有机肥及化肥的处理试验组，以不施加肥料为空白。2016 年6月15日进行马铃薯脱毒苗的定植，有机肥的施加是以基肥方式，基 肥是在种苗前10d撒入土中，与种植土混合均匀，加湿，当看到菌丝时 可以栽苗。在2016年8月20日，即种薯膨大期，对马铃薯进行有机肥追 肥，有机肥采用一次性追施。化肥(化肥为马铃薯种薯专用肥，由黑龙江 省农科院提供)采用追肥方式为在定植7d后开始施用，每隔7d施用一 次，直到收获前一周停止施用。正常马铃薯种薯生产施用化肥的量为150 g/m2，该试验采用的施肥量及施肥方式见表1。每个小区设计为1m*1.3m， 每个小区3个重复，种植行株距为7cm*7cm。
表1不同处理的施肥模式
2、试验方法
2.1生物有机肥的肥力检测
自制的EM生物有机肥在发酵成熟后，需要对其进行各项营养指标的 检测，确保其符合中国有机肥的施用标准，具体检测方法如下所示：在生 物有机肥中使用重铬酸钾容量法测定有机质的含量；使用硫酸-水杨酸-催 化剂消煮法测定全氮的含量；钒钼黄比色法测定全磷的含量；火焰光度法 测定全钾的含量；通过烘箱烘干有机肥中水分的含量，测定有机肥水分的 含量；用50mL烧杯称取试样25g，再加入25mL的水，搅动约15min， 搅动除去CO2，静置30min，然后用pH酸度计测定。
2.2 EM生物有机肥在马铃薯种薯种植中的施用模式研究
2.2.1马铃薯农艺特性的测定
定植10d，20d，30d，40d后在每个小区内随机抽取马铃薯种薯植 株10棵，统计测量马铃薯种薯的节间数，叶数；用直尺测量马铃薯的株 高(生长点到基部的长度)；标卡尺测量马铃薯的茎粗(茎基部第2节的 粗度)。
2.2.2马铃薯种薯产量和种薯分级
2016年10月8号，在采收后，对每个小区内的马铃薯种薯通过过筛 法进行分级，按照马铃薯种薯直径大小分出马铃薯种薯的级别。
分级标准如下所示：一级：种薯>筛孔(筛的孔径为6×6cm)；二级： 种薯>筛孔(筛的孔径为5×5cm)；三级：种薯>筛孔(筛的孔径为4×4cm)； 四级：种薯>筛孔(筛的孔径为3×3cm)；五级：种薯>筛孔(筛的孔径为2×2 cm)；六级：种薯>筛孔(筛的孔径为1×1cm)。
2.2.3马铃薯种薯糖含量的测定
先将马铃薯种薯，去皮，洗净，切丁。再往组织捣碎机里面加水，将 捣碎的样品放入80目筛上进行冲洗，一些大分子物质如纤维素等残留于 筛子上，而无机盐，糖，蛋白质，可溶性糖等物质留于水中，此时淀粉慢 慢沉淀在水下层，在过100目筛，将沉淀物洗涤干净，静止10h，让样品 中的水分自然蒸发干后，测定样品的质量即是淀粉的含量。马铃薯种薯的 还原糖含量用蒽酮法进行测定。马铃薯种薯中的葡萄糖、果糖均采用高效 液相色谱法进行测定。
3、结果与分析
3.1 EM生物有机肥的检测
中国生物有机肥的养分检测现在执行的国家标准为NYSS4-2004，国 家标准要求的有机肥成熟条件为：水分在30％以下，氮磷钾总养分含量 在50g/kg以上，pH 5.5-8.0之间，有机质含量≥45％，达到上述指标的属 于发酵成熟。本试验发酵的EM生物有机肥的肥料测定结果如表2所示， 由表中可以看出，有机肥中各项营养指标均达标。
表2 EM生物有机肥理化指标
3.2 EM生物有机肥在马铃薯种植中的施用模式研究
3.2.1不同施肥模式对马铃薯农艺特性的影响
3.2.1.1不同施肥模式对马铃薯成苗率的影响
图1反映了不同施肥模式对马铃薯成苗率的影响。由图可知，有机肥 缓效比较慢，且化肥追肥是在定植后7d，所以定植后各个处理的成苗率 并没有显著差异，成苗率最高的处理与成苗率最低的处理相差不大，其存 活率的差异主要原因是个体差异所导致，其中CK的成苗率最高为 72.43％，处理4的成苗率最低为69.8％。
3.2.1.2不同施肥模式对马铃薯株高的影响
图2显示了不同的施肥模式对马铃薯株高的影响。由图可知，在不同 的时期，不同施肥模式的马铃薯的株高排序不断变化，在定植20d后，始 终以处理4的株高为最矮，处理5、处理6的株高为最高，说明有机肥和 化肥的配施，对马铃薯的前期生长起到关键作用。在定植10d的时候，由 于脱毒种薯苗正处于缓苗期，其高度并无显著差别。在定植20d的时候，处理5的株高最高，其次为处理6，但是两个处理差异不显著，这两个处 理与CK、处理2、处理4具有显著差异。在定植30d的时候，马铃薯种 薯苗株高进入快速的生长期，此时处理5的株高最高，处理5和处理6与 处理2和处理4具有显著差异。在定植40d时，马铃薯的株高高度为处理 6>处理5>处理3>处理2>对照>处理1>处理4，各个处理之间存在显著差 异，相比较于CK，处理6株高提高了99.0％，处理5株高提高了65.0％， 处理6在定植30-40d内长得最快，高度长了27.9cm，其他处理的长势略 缓。
3.2.1.3不同施肥模式对马铃薯茎粗的影响
图3反映了不同施肥模式对马铃薯茎粗的影响。从图中得出，在定植 后10d，由于苗个体差异性不大，茎粗几乎相似。定植后20d，以处理5 的苗最为粗壮，处理4最为纤细，并且处理5与除了处理3外的其他处理 均具有显著差异。在定植后30、40d，处理6的茎粗最粗，其次是处理5， 但是无论在定植多少天，处理4茎粗均最为纤细。虽然在一定程度上，马 铃薯种薯的农艺特性间接体现了种薯早期的生长状况和营养状况，但是种 薯地上茎叶部分长势良好也容易导致植株贪青，而不利于地下部分生长发 育，在施用化肥的生产中时常出现此类状况。
3.2.1.4不同施肥模式对马铃薯叶数的影响
图4反映了不同施肥模式对马铃薯叶数的影响，从图中可以看出在整 个生长调查期间，马铃薯叶数变化幅度较小，且始终以处理5、处理6的 叶数为最多。在定植10d时，马铃薯种薯叶数并无显著差别，其中叶数 最多的为处理5，最少的为处理4。定植后20d，种薯叶数差距依旧不大， 叶片数最多的为处理5，各个处理间差异并不显著。在定植30d时，各个处理间种薯的叶数开始出现显著差异，其中叶数最多的处理5，比叶数最 少的处理4平均叶片数多出1.6片。在定植后40d，处理6叶片数最多， 相比处理1、2、CK有显著差别。其中，处理5由于在生长前期不但施用 了有机肥，而且又施用了化肥，兼有营养成分高，肥效高等特点，故在整 个生长调查期叶片数相对其他处理要多一些。
3.2.1.5不同施肥模式对马铃薯节间数的分析
图5是不同施肥模式对马铃薯节间数的影响分析。从图中可以看出， 在定植10d的时候，各个处理之间的节间数差异并不显著，以处理6的节 间数最多，略多于处理5。在20d的时候，各个处理并无显著差别，处理 5的节间数高于其他处理。定植第30d的时候，处理5的节间最多，处理 4最少，处理5与处理4、处理1、处理2、CK具有显著差异。定植40d 的时候，处理6与处理1有显著差异，在定植30-40d这10d期间，平均 各个处理的节间就比前30d多2.52个。在整个生长调查期中，基本都是 处理5、处理6的节间数最多，仅在定植40d的时候，处理5的节间数少 于处理6。
3.2.2不同施肥模式对马铃薯叶绿素含量的影响
表3反映了不同施肥模式对马铃薯叶绿素含量的影响。由表可知，除 了处理4外，施肥使各组叶绿素含量均得到了不同程度的提升，而有机肥 和化肥的配施可以最大效果的提高马铃薯叶绿素的含量，施肥前马铃薯叶 绿素的含量为处理6>处理5>处理3>处理2>处理1>CK>处理4，处理5、 处理6与其他处理具有显著差别，相比较于CK，处理6的叶绿素含量增 长了22.7％，处理5的叶绿素含量增长了20.7％。追肥后处理6的叶绿素 含量和处理5的叶绿素含量依然最大，与其他处理具有显著差别。相比较 于CK，处理1的叶绿素含量提高了10.6％，处理3提高了16.4％，处理5 提高了22.9％，处理6提高了32.5％。
表3不同追肥量对马铃薯叶绿素的影响
3.2.3不同追肥模式对马铃薯种薯产量影响
3.2.3.1不同追肥量对马铃薯种薯产量的影响
图6反映了不同施肥模式对马铃薯产量的影响。由图可知，采用不同 处理的马铃薯产量均比CK的产量高，其中处理5的产量与CK、处理1、 处理2、处理4具有显著差异，产量的高低顺序为处理5>处理6>处理3> 处理4>处理1>处理2>CK。相比于对照，处理5的产量增加了154.0％， 处理6的产量增加了92.2％，处理3的产量增加了78.8％，处理4产量增 加了37.1％，处理2产量增加了15.8％，处理1产量增加了18.2％。由此 可见，增加EM菌生物有机肥的用量可以提高马铃薯种薯的产量，有机肥 和化肥的配施不但达到了减少化肥用量的目的，而且其产量还比单纯的施 用化肥高。
3.2.3.2不同追肥模式对马铃薯种薯等级个数的影响
图7反映了不同处理对马铃薯分级个数的影响。由图可知，所有处理 中以处理5总产马铃薯种薯个数最多，为595个，处理3为526个，处理 6最少，为370个，其次是CK，为441个。可见有机肥和化肥的配施不 但能提高马铃薯种薯的产量，还能提高马铃薯的大薯率，在一级种薯中处 理5个数最多，其次是处理6，这两个处理的种薯与其他处理具有显著差异。在2级种薯中依然是处理5的种薯个数最多，其次是处理3，处理6 的个数所占最少，各个处理间并没有显著差异。在3，4级种薯中，处理 4的种薯个数略多。在5级种薯中处理1的种薯个数显著高于其他处理。 在6级种薯中处理5的种薯个数高于其他处理。
3.2.4不同施肥模式对马铃薯种薯糖积累的影响
表4显示的是不同处理对马铃薯种薯淀粉含量的影响。淀粉是一种多 糖，生成淀粉是马铃薯种薯的一种储能方式，一般马铃薯中的淀粉含量为10％-19％。由表4可知，不同处理的马铃薯种薯淀粉含量大小为处理5＞ 处理6＞处理4＞处理2＞处理3＞CK＞处理1，但不同处理的马铃薯种薯 淀粉含量并没有显著差异。
可溶性糖是指有游离的半缩醛的糖，是马铃薯种薯生长发育的能源物 质，马铃薯种薯内还原糖含量越高，其下一代马铃薯生长越壮硕。由表4 可知，不同处理的马铃薯种薯还原糖含量高低为处理4>处理6>处理2> 处理1>处理5>处理3>CK，但是各处理间的差异性并不显著。
由表4可知，在不同处理的马铃薯种薯的葡萄糖含量中处理1>处理 2>处理5>CK>处理4>处理6>处理3，处理1与其他处理具有显著差异， 可见施用化肥对马铃薯的葡萄糖含量并没有提高作用。在不同处理的马铃 薯种薯的果糖含量中，处理6的果糖含量最高，与其他处理具有显著差异， 其中处理2、3均未检测出果糖。
表4不同追肥量对马铃薯种薯品质的变化

Claims (10)

1.一种用于马铃薯种薯栽培的有机肥，其特征在于，包括以下各原料：猪粪、EM波卡西有机肥和玉米秸秆。
2.按照权利要求1所述的有机肥，其特征在于：所述EM波卡西有机肥的用量为猪粪质量的1％，所述玉米秸秆的用量为各原料总体积的1/2以下。
3.按照权利要求1所述的有机肥，其特征在于：所述EM波卡西有机肥的制备包括：按质量比计，将60％的稻糠、30％的豆粕、4％的鱼粉、1％的红糖和5％的EM菌，在室温下混合均匀，进行密封发酵，即得；
优选的，所述发酵的周期为12-15d。
4.按照权利要求1所述的有机肥，其特征在于：所述猪粪的水分含量为60％，所述玉米秸秆为粉碎的玉米秸秆。
5.权利要求1至4任何一项所述有机肥的制备方法，其特征在于，包括：将各原料混合均匀，进行发酵，后熟，即得。
6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述发酵为室温下进行发酵，至猪粪完全腐熟；优选的，当肥料堆内温度升高到55℃以上后的5-10d倒垛一次，在肥料堆内温度为55℃以上的温度再继续发酵5-10d；
更优选的，在夏秋季节进行发酵，发酵时间为20d；在冬春季节进行发酵，发酵时间为25d；
所述后熟为将发酵后产物在常温下堆置10d，完成后熟。
7.权利要求1至4任何一项所述的有机肥在马铃薯种薯有机栽培中的应用。
8.按照权利要求7所述的应用，其特征在于：以基肥方式施加权利要求1至4任何一项所述的有机肥；优选的，所述有机肥的施肥量为300g/m2。
9.按照权利要求8所述的应用，其特征在于：所述有机肥的施肥时间为：在马铃薯脱毒种薯苗定植前10d施加；
优选的，在马铃薯脱毒种薯苗定植前10d，将权利要求1至4任何一项所述的有机肥撒入土中，与种植土混合均匀，加湿，当看到菌丝时即可定植马铃薯脱毒种薯苗。
10.按照权利要求7所述的应用，其特征在于，还包括：在种薯膨大期，以追肥方式施加化肥；
优选的，所述化肥的施肥量为50-150g/m2，更优选为75g/m2；
更优选的，所述化肥的施肥时间为：在马铃薯脱毒种薯苗定植7d后开始施用，每隔7d施用一次，直到马铃薯种薯收获前一周停止施用。
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