氮钾和有机肥在生姜上的肥效研究

张立联 李妮 杨岩

摘 要：调查发现安丘生姜生产上存在部分地区施氮量较高、部分地区施钾量较高及有机肥盲目施用的现象，为此，在安丘开展不同施氮量、施钾量及有机肥替代化肥量在生姜上的肥效研究，以减少肥料浪费，提高肥料利用率。结果表明，施氮（钾）量不足或过高均能导致生姜减产，试验条件下，最佳施氮量为55kg/667m2，最佳施钾量为60kg/667m2，有机肥替代20%化肥量较好。

关键词：生姜;氮肥;钾肥;有机肥;产量

中图分类号：S147.5 文献标识码：A

引言

生姜是重要的特产经济作物，广泛应用于烹调、食品加工及中药材制剂[1，2]。我国是世界上生姜栽培面积最大、产量最多的国家之一，种植范围覆盖全国20多个省份[3，4]。山东省是我国生姜栽培面积较大的省份，安丘被农业部命名为“中国姜蒜之乡”，是山东生姜的主要产地[5]。生姜的产量和品质主要受气候条件、品种、施肥、栽培管理措施等因素影响，但对于具体地区，施肥影响最大[6]。生姜具有生育期长、产量高、需肥量高的特点，尤其对氮肥和钾肥的需求量较多[2，3，7-9]。生姜经济效益高，施肥能显著影响其产量和品质，长期以来，生姜生产以追求产量最大化为目标，存在盲目施肥、随意施用有机肥、过量施用化肥等问题[2-4，10]。生姜根系不发达，吸肥能力较弱，过量施肥导致肥料利用率低，产量下降，品质变差，投入成本较高，经济效益下滑，严重制约生姜产业的发展[1]。为此，在安丘开展不同施氮量、施钾量及有机肥替代化肥量在生姜上的肥效研究，以获得生姜最佳施氮量、最佳施钾量及有机肥替代化肥量，达到减少肥料浪费和提高肥料利用率的目的。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验时间为2018年4—11月，试验地点分别为安丘市新安街道河洽村（氮肥用量试验）、景芝镇北林村（钾肥用量试验）、金冢子镇金冢子村（有机肥替代化肥用量试验），试验前土壤基础地力情况见表1。

1.2 试验材料

供试大姜品种为安丘缅姜，供试肥料包括尿素（N46%）、过磷酸钙（P2O5 12%）、硫酸钾（K2O 50%）、生物有机肥（有效活菌≥0.2亿/g、有机质≥40%）。

1.3 试验设计

根据生姜需肥规律，结合试验土壤供肥能力，确定优化施肥中氮磷钾肥用量。

氮肥用量试验：设4个处理，TN0为无氮肥优化施肥处理，TN1为优化施肥氮肥用量70%处理，TN2为优化施肥处理（667m2施N 55kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TN3为优化施肥氮肥用量130%处理。每个处理除氮肥用量不同外，磷钾肥用量完全一致。每个处理3次重复，共12个小区，每个小区长20m，宽2.76m，面积55.2m2。试验采用地膜覆盖的播种方式，播种深度为5cm，行距69cm，株距25cm。

钾肥用量试验：设4个处理，TK0为无钾肥优化施肥处理，TK1为优化施肥钾肥用量70%处理，TK2为优化施肥处理（667m2施N 50kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TK3为优化施肥钾肥用量130%处理。每个处理除钾肥用量不同外，氮磷肥用量完全一致。每个处理3次重复，共12个小区，每个小区长22m，宽2.8m，面积61.6m2。试验采用地膜覆盖的播种方式，播种深度为5cm，行距70cm，株距25cm。

有机肥替代化肥用量试验：设5个处理，TO1为农民习惯施肥处理，TO2为优化施肥处理（667m2施N 50kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TO3为优化施肥用量80%+300kg有机肥处理，TO4为优化施肥用量70%+300kg有机肥处理，TO5为优化施肥用量60%+300kg有机肥处理。每个处理3次重复，共15个小区，每个小区长30m，宽2.88m，面积86.4m2。试验采用地膜覆盖的播种方式，播种深度为5cm，行距75cm，株距25cm。

每个试验地四周设保护行，除浇水单独浇灌、小区施肥用量不同外，其它管理措施一致，均按当地丰产栽培措施进行。

1.4 测定方法与计算

每个试验地块大姜收获期取处理内长势均匀区3米双行进行小区测产，每个处理测产3次重复。

氮肥农学效率（NAE，kg/kg）=（施氮区产量—不施氮区产量）/施氮量

钾肥农学效率（KAE，kg/kg）=（施钾区产量—不施钾区产量）/施钾量

氮肥偏生产力（PFPN，kg/kg）=施氮区产量/施氮量

钾肥偏生产力（PFPK，kg/kg）=施钾区产量/施钾量

1.5 数据分析

采用Excel 2010和SAS 8.1软件进行数据处理和统计分析。

2 结果分析

2.1 不同处理对生姜产量的影响

图1显示不同氮肥用量处理生姜产量差异显著，施氮肥能显著提高生姜产量，TN1、TN2和TN3处理生姜产量显著高于TN0处理9.76%～22.37%。施氮肥处理中TN2处理生姜产量显著高于TN1和TN3处理，TN1和TN3处理生姜产量差异不显著，随着施氮量的增加，生姜产量先增长后下降。不同钾肥用量TK1、TK2和TK3处理生姜产量显著高于TK0处理7.76%～18.05%，说明施钾肥也能显著提高生姜产量。施钾肥处理中TK2处理生姜产量显著高于TK1和TK3处理，TK1和TK3处理生姜产量差异不显著，随着施钾量的增加，生姜产量先增长后下降。

有机肥替代化肥用量试验中，各优化施肥处理生姜產量均显著高于农民习惯施肥处理。有机肥替代化肥量处理中，TO3处理生姜产量显著高于TO4和TO5处理，TO4和TO5处理之间生姜产量差异不显著。随着有机肥替代化肥量的增加，生姜产量先提高后降低，最适量为有机肥替代优化化肥量20%。

2.2 不同处理对生姜肥料效率的影响

由表2可见，随着施氮量的增加，生姜氮肥农学效率变化与产量变化是一致的，都是先提高后降低，TN2最高，为29.63kg/kg，TN3最低，为9.04kg/kg，而氮肥偏生产力随着施氮量增加一直是降低的。

随着施钾量的增加，生姜钾肥农学效率变化与产量变化也是一致的，都是先提高后降低，但大小关系不一致，生姜产量TK2>TK3>TK1，而生姜钾肥农学效率TK2>TK1>TK3。另外，随着施钾量的增加，生

姜钾肥偏生产力也是一直降低的。

2.3 不同处理对生姜经济效益的影响

3个试验中不同处理间除了施肥不同，其它田间管理措施均一致，因此计算生姜经济效益时只考虑生姜产值和肥料成本2个因素。3个试验生姜产投比变化均与肥料成本变化相反，肥料成本越高，产投比越小。

氮肥和钾肥用量试验，各优化施肥处理纯收益均高于缺素优化施肥处理，增收率分别在6.80%～20.72%、6.41%～16.39%，增收幅度均为先增加后降低，优化施肥处理增收最多。有机肥替代化肥量试验，各优化施肥处理纯收益均高于农民习惯施肥处理，增收率在5.18%～9.75%，增收幅度先增加后降低，优化施肥用量80%+300kg有机肥处理增收最多。

3 结论与讨论

施肥能显著影响生姜的产量，本试验条件下，随着施氮（钾）量的增加，生姜产量均表现为先增长后下降，说明施氮（钾）量不足或过高均能导致生姜减产，这與前人研究的结果一致，只是最佳施氮（钾）量因试验条件的不同而有差异[3，4，11-12]。另外，2个试验结果都是优化施肥处理生姜产量最高，且肥料农学效率和纯收益也最高，说明根据生姜需肥规律和土壤供肥能力确定生姜整个生育期的氮钾肥用量是科学合理的，李录久等在很早就提出生姜养分管理中不科学施肥的主要表现就是未能根据土壤养分状况和生姜需肥规律去施肥[4]。有机肥替代化肥试验中优化施肥用量80%+300kg/667m2有机肥处理生姜产量显著高于农民习惯处理和优化施化肥处理，并且纯收益也是最高的，可见有机肥替代一定量化肥是可行的，综合产量和纯收益2方面，优化施肥用量80%+300kg/667m2有机肥处理最优。

参考文献

[1] 梁太波，王振林，刘兰兰，王汝娟，陈晓光，张晓冬，史春余.腐植酸尿素对生姜产量及氮素吸收、同化和品质的影响[J].植物营养与肥料学报， 2007，13（5）：903-909.

[2]吴萍萍，王家嘉，李录久.氮硫配施对生姜生长和氮素吸收的影响[J].植物营养与肥料学报， 2015，21（1）：251-258.

[3]李录久，刘荣乐，陈防，金继运，王家嘉，姚殿立，李东平.不同氮水平对生姜产量和品质及氮素吸收的影响[J].植物营养与肥料学报， 2010，16（2）：382-388.

[4]李录久，金继运，陈防，刘荣乐，丁楠，郭熙盛.钾、氮配施对生姜产量和品质及钾素利用的影响[J].植物营养与肥料学报， 2009，15（3）：643-648.

[5]马桂秀，栾波波，程虎虎，王名一，郭光军. 2008年安丘市大姜肥效对比试验结果初报[J].安徽农学通报（下半月刊）， 2009，15（16）：88，95.

[6]吴萍萍，王家嘉，李录久.氮、硫配施对生姜产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料， 2015（1）：24-28.

[7]徐坤，康立美，赵德婉.生姜对氮磷钾吸收分配规律的研究[J].山东农业科学， 1992（3）：14-16.

[8]李录久，郭熙盛，丁楠，高杰军，陈勇，张琳.钾氮配施对生姜产量和品质的影响[J].土壤肥料， 2003（5）：12-16.

[9]罗振明，谢庆恩，王瑞芳，赵凯.安丘生姜增施硫肥试验初探[J].中国农学通报， 2015，31（30）：197-200.

[10]栾波波，赵波，赵凯，罗振明.安丘大姜施用微量元素肥料试验初探[J].中国农学通报， 2018，34（6）：65-69.

[11]艾希珍，赵德婉，曲静然，崔志峰，陈利平.施肥水平对生姜生长及产量的影响[J].中国蔬菜， 1997（1）：18-21.

[12]徐坤，郑国生，王秀峰.施氮量对生姜群体光合特性及产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报， 2001，7（2）：189-193.

作者简介：

张立联， 站长，高级农艺师。研究方向：农业技术推广。

基金项目：

山东省农业科学院农业科技创新工程“菜田资源环境长期定位监测”（项目编号：CXGC2016A06）;山东省农业重大应用技术创新项目“基于土壤培肥改良的生姜绿色增效技术研究与示范”（项目编号：ZDNY2018JS04）;国家重点研发计划“露地蔬菜化肥农药减施技术集成研究与示范”（项目编号：2018YFD0201207）

*为本文通讯作者