常宁市茄子“2+X”田间肥效试验
2019-11-21杜宏廖新龙朱世晖李万源申琼
杜宏 廖新龙 朱世晖 李万源 申琼
摘要 为明确茄子优化施肥技术及其施肥效益,2017年在常宁市城郊的黄菜园土上进行了茄子“2+X”田间肥效试验。结果表明,基础施肥试验优化施肥处理产量达到28 489.5 kg/hm2,较常规施肥增产2 845.5 kg/hm2,增幅11.10%,增产效果明显;氮肥总量控制试验以70%优化氮区平均产量最高,达到26 380.0 kg/hm2,各处理产量由高到低为70%优化氮区>优化氮区>130%优化氮区>无氮区;经Excel建立施氮量与产量的一元二次方程,计算得出茄子的最佳施氮量为161.6 kg/hm2,最佳经济产量为26 364.0 kg/hm2。建议在茄子的生产中应增施有机肥,控制氮肥施用量,促进化肥减量增效。
关键词 茄子;“2+X”田间试验;优化施肥;产量;最佳施氮量;湖南常宁
中图分类号 S641.1;S147 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)19-0050-03 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
蔬菜富含多种人体必需的矿物质、维生素及膳食纤维,是人们日常生活中必不可少的食物[1]。近年来,我国蔬菜产业发展迅速,在调整产业结构、保障市场供应、增加农民收入等方面发挥了重要作用[2];但蔬菜栽培过程中偏施化肥轻有机肥、氮磷钾养分比例不协调、不重视中微量元素养分、连作障碍严重、施用方法不科学等问题已成为制约我国蔬菜发展的瓶颈之一[3-5]。为此,围绕不同蔬菜品种开展了较多的施肥量、施肥技术、肥料效益等研究[6-8]。湖南省常宁市蔬菜种植以茄子为主,年种植面积207 hm2。为探索常宁市茄子的需肥规律、增产效应和最佳施肥量,完善测土配方施肥技术指标体系与施肥数据库,优化测土配方施肥技术参数,开展了茄子“2+X”田间肥效试验,以期为茄子栽培与施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2017年在常宁市宜阳办事处万寿村1组某农户责任田进行。该地光照充足,土地平整,排灌方便,肥力较均匀,面积833 m2。供试土壤为板页岩母质发育的黄菜园土,质地为黏壤土。
1.2 试验材料
供试肥料为尿素(驿马牌,驻马店昊华骏化集团有限公司生产,含N标称值46.4%)、过磷酸钙(船山牌,衡阳实达复合肥厂生产,含P2O5 12%)、硫酸钾(米高牌,广东米高化工有限公司生产,含K2O 50%)、45%司尔特复合肥(15-15-15)(安徽司尔特肥业股份有限公司生产)。
供试茄子品种为紫红长茄。1月17日播种,2月28日采用营养钵假植,4月3日大田移栽。
1.3 试验设计
试验采用“2+X”试验方案,分为基础施肥和动态优化施肥试验2个部分。
1.3.1 基础施肥试验。设2个处理,分别为常规施肥(CK),茄子的施肥种类、数量、时期、方法和栽培管理措施按照大多数农户的生产习惯进行;优化施肥(YHSF),根据近几年田间试验数据,结合专家推荐的优质适产施肥技术。基础施肥设计为小区对比试验,小区面积67 m2,不设重复,其他田间管理措施一致。
1.3.2 动态优化施肥试验。设4个处理,分别为无氮区(N0)、70%优化氮区(N70)、优化氮区(YHNF)、130%优化氮区(N130)。小区面积30 m2,设3次重复,四周设保护行,与基础施肥试验在同一地块相同试验条件下进行。
1.4 试验实施
茄子大田移栽后,在苗期结合除草中耕3次;试验期间喷药5次,以防治猝倒病、绵疫病、蚜虫和红蜘蛛等主要病虫害。5月以后干旱缺水时,选择下午灌水,翌日上午把水放干,共灌水4次。
根据农户施肥情况调查,基础施肥试验常规施肥处理(CK)仅施复合肥,施用量为纯N 225 kg/hm2、P2O5 225 kg/hm2和K2O 225 kg/hm2;优化施肥处理(YHSF)肥料施用量为化肥施纯N 195 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 270 kg/hm2,增施有机肥3 600 kg/hm2(菜籽饼与火土灰的堆沤肥),有机肥和化肥总养分量为纯N 225.0 kg/hm2、P2O5 121.5 kg/hm2和K2O 282.0 kg/hm2。
氮肥总量控制试验的施肥量为:优化氮区(YHNF)与基础施肥试验优化施肥处理相同;无氮处理(N0)不施化学氮肥,其他肥料与优化氮区相同;70%优化氮区(N70)化肥施氮量为优化氮区的70%,即施纯N 136.5 kg/hm2,其他肥料相同;130%优化氮区(N130)化肥施氮量为优化氮区的130%,即施纯N 253.5 kg/hm2,其他肥料相同。
根據茄子各生育期需肥规律和生产过程中的实际情况,施肥时期和方法为:常规施肥(CK)肥料品种为45%司尔特复合肥(15-15-15),其中50%作基肥,50%分3次作追肥(第1次苗期追施10%,第2次始花期追施15%,第3次坐果期追施25%);优化施肥处理以有机肥为基础,配合施用复合肥、尿素、过磷酸钙、硫酸钾等肥料,其中有机肥、复合肥和磷肥全部作基肥,化肥中氮肥基肥占46%、追肥占54%,钾肥基肥占33%、追肥占67%。其中,追肥分4次,第1次在苗期追施8%氮肥,第2次在始花期施12%氮肥和20%钾肥,第3次在坐果期施17%氮肥和27%钾肥,第4次在幼果膨大期施17%氮肥和20%钾肥。动态优化施肥试验各处理施肥时期与基础施肥试验相同,施肥量根据不同处理按以上基肥和追肥的比例具体计算。
1.5 调查内容与方法
1.5.1 产量测定。试验田分小区分批次采摘进行实际测产,产品在本地市场销售,记录当天市场价格和销售收入,至末次采收。本次試验从5月27日开始采摘测产,到7月6日采摘结束,采摘前期和采摘后期一般隔1~2 d采摘测产1次,中期需每天采摘测产,试验田共计采摘测产28次。
1.5.2 土壤养分测定。试验前采集耕层混合样,采样时沿“S”路线,按照“随机”“等量”“多点混合”的原则,每个土样采集15个点以上;试验完成后选择1个区组,按“梅花形”五点采样法采集土样。pH值采用电位法、有机质采用重铬酸钾滴定法、碱解氮采用碱解扩散法、有效磷采用钼锑抗比色法、速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法、缓效钾采用硝酸提取-火焰光度法等方法测定。
1.6 数据统计与分析方法
试验数据采用Excel统计分析软件进行方差分析,建立施氮量与产量之间的一元二次方程,计算最佳施肥量。
2 结果与分析
2.1 不同处理土壤养分变化
由表1可知,试验后土壤酸碱度较试验前略有上升。基础施肥试验中,常规施肥(CK)未施有机肥,试验后土壤有机质含量减少4.0 g/kg,减幅为13.5%;优化施肥(YHSF)增施有机肥,有机质含量减少2.9 g/kg,减幅为9.8%,降低幅度较少。动态优化施肥试验中,70%优化氮区(N70)有机质含量减少3.2 g/kg,减幅为11.3%;优化氮区(YHNF)有机质含量减少2.9 g/kg,减幅为10.2%;其他2个处理有机质含量略有增加。生产中增施有机肥对维持土壤有机质含量水平具有重要作用。
基础施肥试验中,常规施肥(CK)试验后较试验前碱解氮含量增加,优化施肥(YHSF)减少;动态优化施肥试验中,各处理土壤碱解氮含量试验后均较试验前减少。2个试验各处理有效磷含量、速效钾含量试验后均较试验前减少。土壤中缓效钾在基础施肥试验2个处理试验后较试验前均减少;在动态优化施肥试验无氮区(N0)和70%优化氮区(N70)土壤缓效钾试验后均较试验前减少,其他2个处理略有增加。
2.2 不同处理茄子产量与产值
对试验各处理产量结果进行分析(表2),基础施肥试验中,优化施肥(YHSF)产量达到28 489.5 kg/hm2,较常规施肥处理增产2 845.5 kg/hm2,增幅11.10%,增产效果明显。由表3可知,动态优化施肥试验以处理N70产量最高,其后依次为处理YHNF、N130、N0;处理N70、YHNF、N130这3个施氮处理平均产量分别为26 380.0、26 152.0、25 757.5 kg/hm2,分别较无氮区增产2 706.5、2 478.5、2 084.0 kg/hm2,增产幅度分别为11.43%、10.47%、8.80%。
对动态优化施肥试验各处理产量进行方差分析,各处理之间产量达到5%水平上的显著性差异(F*=6.278>F0.05=4.76)。多重比较表明,3个施氮处理平均产量之间未达到显著性差异,3个施氮处理产量与无氮区之间均达到5%水平上的显著性差异。
计算2个试验所有小区的总产量和总销售收入分别为1 278 kg和3 797元,得到茄子平均销售价格为2.97元/kg。根据测产统计,优化施肥可以提高产值,即使在减氮30%(N70)的情况下,仍然与不施氮肥(N0)处理具有显著差异。可见,在茄子生产过程中氮肥非常重要。
2.3 不同处理净收益和产投比
根据化肥和农产品当地市场销售价格,肥料按照纯N 4.15元/kg、P2O5 4.58元/kg、K2O 7.9元/kg、菜籽饼1.20元/kg,茄子平均销售价格为2.97元/kg,计算分析不同处理经济效益(表4)。
试验结果表明,基础施肥试验中,优化施肥(YHSF)产值达到84 613.50元/hm2,较常规施肥处理增加8 451.00元/hm2,肥料成本增加1 052.70元/hm2,净收益增加7 398.30元/hm2。优化施肥处理由于增施有机肥增加了肥料成本,产投比为16.65,较常规施肥处理略低。
动态优化施肥试验中,以70%优化氮区(N70)产值、净收益最高,分别达到78 348.00、73 796.25元/hm2,产值、净收益由高到低依次为70%优化氮区(N70)、优化氮区(YHNF)、130%优化氮区(N130)、无氮区(N0)。处理N70、YHNF、N130这3个施氮区净收益分别较无氮区增加7 471.95、6 652.75、5 138.40元/hm2。产投比以无氮区最高,随着氮肥投入量增加,产投比呈下降趋势。
2.4 氮肥总量控制试验肥料效应方程
通过Excel 2007建立氮肥施用量与产量之间的一元二次方程y=-0.093 9x2+31.739x+23 688.0(R2=0.991 4),施氮量与产量的关系如图1所示。按纯N价格为4.15元/kg、茄子市场平均销售价格为2.97元/kg,根据方程计算得到在本次试验条件下,茄子最大施氮量为168.9 kg/hm2,对应的最大产量为26 369.3 kg/hm2;最佳施氮量为161.6 kg/hm2,最佳经济产量为26 364.0 kg/hm2。
3 结论与讨论
试验结果表明,茄子基础施肥试验中,优化施肥处理产量达28 489.5 kg/hm2,较常规施肥处理增产2 845.5 kg/hm2,增幅11.10%,增产效果明显;动态优化施肥试验中,茄子产量由高到低依次为70%优化氮区、优化氮区、130%优化氮区、无氮区,70%优化氮区、优化氮区、130%优化氮区处理平均产量分别较无氮区增产2 706.5、2 478.5、2 084.0 kg/hm2,增产幅度分别达11.43%、10.47%和8.80%。方差分析表明,各处理之间产量差异显著。多重比较表明,3个施氮处理平均产量之间差异不显著,但与无氮区均差异显著。
基础施肥试验中,优化施肥处理产值84 613.50元/hm2,与常规施肥处理相比,产值增加8 451.00元/hm2,肥料成本增加1 052.70元/hm2,净收益增加7 398.30元/hm2。优化施肥处理由于增施有机肥增加了肥料成本,产投比为16.65,较常规施肥处理略低。
动态优化施肥试验中,以70%优化氮区产值、净收益较高,分别达到78 348.00、73 796.25元/hm2,70%优化氮区、优化氮区和130%优化氮区3个施氮区净收益分别较无氮区增收7 471.95、6 652.75、5 138.40元/hm2。产投比以无氮区最高,随着氮肥投入量增加,产投比呈下降趋势。
通过Excel 2007建立一元二次方程,按纯氮价格为4.15元/kg、茄子平均销售价格为2.97元/kg,计算得到在本试验条件下,茄子最佳施氮量为161.6 kg/hm2,最佳经济产量为26 364.0 kg/hm2。在茄子生产过程中应提倡增施有机肥,控制氮肥施用量,促进化肥减量增效。
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