追施腐植酸水溶肥对番茄产量及经济效益的影响
2021-05-13刘国利韩小伟台述强宋元瑞
刘国利,韩小伟,台述强,宋元瑞
(1.无棣县小泊头镇农业综合服务中心,山东 无棣 251911;2.滨州市农业科学院,山东 滨州 256600;3.高密市植物检疫站,山东 高密 261500;4.滨州市农业农村局,山东 滨州 256600)
番茄作为我国居民日常食用的重要蔬菜之一,其种植面积列在辣椒和大白菜之后位于第三位,在蔬菜设施栽培中占比57.2%,产量占全国蔬菜总产的7%左右[1,2]。设施番茄具有很高的经济价值,为获取高产量和高收益,种植户往往通过过量施用化肥来提高产量。
山东省是我国蔬菜生产大省,2019年播种面积和产量分别占全国的7.02%和11.21%[3]。前人通过调研分析山东省160多户(7个县市)设施菜地养分投入情况,其中设施番茄氮、磷、钾养分的平均投入量分别为3 500、3 000、2 250 kg/hm2,远高于番茄生长对养分的需求量[4,5]。化肥施用过多,基质养分和化肥利用率均会有所降低[6],亦会造成养分表观利用率下降而出现盈余,导致土壤盐渍化、酸化和土壤养分失调,对生态环境构成潜在威胁[7-10]。
腐植酸肥作为一种新型肥料,能够调节土壤酸碱度和缓冲能力,提高土壤酶活性[11]和土壤有益微生物[12],能有效改善土壤的理化性质[13-16],提高土壤速效养分和有机质含量,促进植物生长[17,18]和物质积累,增加作物产量[19-21]。在蔬菜集约化种植区,亟需解决设施蔬菜栽培中高资源投入、高环境代价和低肥料利用效率等问题。鉴于此,本试验从追施腐植酸水溶肥替代传统施肥的角度入手,研究追施腐植酸水溶肥对番茄产量、氮肥偏生产力和经济效益的影响,旨在为腐植酸水溶肥在温室番茄栽培上的合理施用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况及材料
试验于2018年9—12月在山东省滨州市无棣县小泊头镇乔家庄村塑料温室大棚内进行。该试验点地处北温带东亚季风大陆性气候区,四季分明,干湿明显。试验地为轻壤质潮土,地势平坦,肥力均匀,pH值6.6,有机质含量16.1 g/kg、碱解氮127.2 mg/kg、速效磷84.3 mg/kg、速效钾122.2 mg/kg。供试番茄品种为西贝2号。腐植酸水溶肥由山东侨信生物科技有限公司提供,腐植酸总量达4%以上,N、P2O5和K2O含量分别为20%、20%和20%。
1.2 试验设计及方法
试验设不追肥(CK)和苗期、开花期和坐果期分别追施尿素(T1)或腐植酸水溶肥(T2)3个处理(表1)。随机区组排列,重复3次,小区面积20 m2。9月10日育苗移栽,666.7m2定植2 470株。10月15日开花,收获期11月8日—12月20日。每处理基施商品有机肥(微生物菌2×108个/g,有机质含量40%,氮、磷、钾≥5%)4 500 kg/hm2,氮磷钾复合肥(N-P2O5-K2O=18-10-12)1 500 kg/hm2。全生育期防治霜霉病、蚜虫等2次,其他管理措施与常规番茄种植一致。
表1 试验处理
1.3 测定项目与方法
1.3.1 株高 成熟期每小区定位调查10株,用卷尺测量其株高(地面至生长点的高度)。
1.3.2 产量及产量构成因素 在番茄采收期每小区选取4 m2进行实收测产,重复3次,折算666.7m2产量。从采收日开始累积计量。单果重为各处理随机选取5株番茄穗果的总重与总个数的比值。
1.3.3 氮肥偏生产力 氮肥偏生产力(kg/kg)=番茄产量/施氮量;番茄经济效益(纯收益)=番茄产值-总成本。
1.4 数据处理与分析
采用Microsoft Excel 2016及SAS 9.0软件进行数据处理及统计分析,不同处理间用LSD法进行多重比较,利用SigmaPlot 12.5软件绘图。
2 结果与分析
理番茄产量分别增加8.00%和15.51%,单株果重分别增加10.21%和21.39%,单果重分别增加4.16%和8.06%,单株果数分别增加5.80%和12.34%(P<0.05)。T2处理番茄产量、单株果重、单果重分别比T1处理增加6.95%、10.14%和3.75%,两处理间单株果数无显著差异。
2.1 不同施肥处理对番茄株高的影响
由图1可见,苗期、开花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能显著提高番茄株高。与CK相比,追施尿素(T1)和腐植酸水溶肥(T2)处理的番茄株高分别显著增加7.34%和16.56%,T2比T1处理显著增加8.59%。
2.2 不同施肥处理对番茄产量及产量性状的影响
由图2可见,苗期、开花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能显著提高番茄产量、单株果重、单果重和单株果数。与CK相比,T1和T2处
图1 不同施肥处理对番茄株高的影响
图2 不同施肥处理对番茄产量及产量性状的影响
2.3 不同施肥处理对番茄氮肥偏生产力的影响
由图3可见,不同施肥处理对番茄氮肥偏生产力的影响显著。与追施尿素(T1)相比,追施腐植酸水溶肥(T2)和对照(CK)处理氮肥偏生产力分别显著增加25.51%和22.31%,T2处理氮肥偏生产力高于CK,但无显著差异。
图3 不同施肥处理对番茄氮肥偏生产力的影响
2.4 不同施肥处理番茄经济效益分析
番茄生产过程的成本消耗主要用于设施损耗、雇工、地租、购买化肥、农药、种子以及雇工等,不同施肥处理下总成本差异主要是雇工和肥料成本差异引起(表2)。不同处理的666.7m2番茄的产值、纯收益和产出投入比顺序依次为T2>T1>CK,T1和T2处理番茄产值分别为49 410.9元和52 845.5元,比CK增加8.00%和15.51%;纯收益分别比CK提高10.66%和19.51%;产出投入比分别为3.84∶1和3.95∶1。T2处理番茄产值、纯收益分别比T1增加6.95%、8.00%,产出投入比无明显差异。
表2 不同施肥处理666.7m2番茄经济效益 (元)
3 讨论与结论
前人研究表明,腐植酸复合肥对玉米[17]、小麦[18]、番茄[19,21]和菠菜[22]等作物的生长发育有促进效果。本研究表明,苗期、花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能显著增加番茄株高,且腐植酸水溶肥效果优于尿素。
增施腐植酸肥有助于提高番茄产量[19-21],主要体现在番茄单果质量和结果率的增加[23]。本研究表明,苗期、花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能显著提高番茄产量,产量增加主要是由单果重和单株果数增加引起;与追施尿素相比,追施腐植酸水溶肥番茄增产也主要由单果重所致。
提高菜农种植效益是促进设施蔬菜栽培产业快速发展的主要动力之一,也能够推动新技术和新产品快速应用于设施蔬菜生产。前人研究表明,腐植酸类物质是化肥提质增效最好的绿色伴侣[24],能够改良土壤[13-16]、改善农产品品质[13,20]和提高肥料利用率[25,26]。本研究表明,追施腐植酸水溶肥能够显著提高番茄氮肥偏生产力、番茄产值、纯收益。综上,苗期、开花期和坐果期追施腐植酸水溶肥可实现番茄产量和效益协同提高。