米东区复播大白菜化肥减施效果田间试验研究
2021-09-28陈宝燕刘雪萍
陈宝燕 刘雪萍
摘 要：对乌鲁木齐市米东区蔬菜进行科学合理的化肥减施，在菜田土壤养分状况调查、采样、测试分析的基础上，以复播白菜为供试作物，设计4个化肥减施量处理，通过田间试验监测分析化肥减施对产量和养分吸收的影响，以期提出米东区大白菜化肥减施增效方案并进行应用。结果表明：米东区菜田土壤氮素养分整体处在中等水平，磷钾素处于较高水平;在现有施肥水平基础上，化肥减施20%对产量没有产生显著影响;化肥减施30%，产量下降7.3 %;化肥减施50%，产量下降11.3%;化肥减施20%和30%条件下，白菜从土壤中吸收养分总累积量未下降，而化肥减施50%的条件下，白菜对养分的吸收累积量有所降低;当化肥减施超过30%，大白菜减产的风险加大。从白菜经济效益和产量安全综合考虑，在现有基础上米东区化肥施用量适宜减施20%～30%。
关键词：大白菜;土壤养分;调查分析;化肥减施
文章编号： 1005-2690（2021）15-0020-02 中国图书分类号： S634.1 文献标志码： B
米东区位于乌鲁木齐市东北郊，距离中心城区15 km，全区总面积为3 407.42 km2，耕地面积达到1.4万hm2，农业人口达10余万。2019年农牧民人均收入达到14 879元，2019年米东区蔬菜种植规模已达到0.4万hm2，冬季育苗温室200座标准棚，合作社32家，种植蔬菜面积达到453 hm2[1]。米东区地理位置及农业产业结构的发展方向，决定了大力发展蔬菜种植业是实现农民持续增收的有效途径。伴随米东区蔬菜产业的发展，生产中尿素、磷酸二铵、硫酸钾等化肥使用量也居高不下，过量施用化肥导致蔬菜硝酸盐等累积，影响人体健康[2]。因此，通过减少化肥使用量，保障乌鲁木齐蔬菜产品的质量安全是当务之急。
研究表明，合理施用化肥是作物获得高产优质的有效措施，化肥对作物产量和品质均有着极其重要的影响[3]。化肥减施对作物产量和养分利用的影响已有不少研究，在一定范围内减施化肥可以促进作物高产优质，但施肥量过高反而会降低作物品质[4]。朱毅等研究认为，在常规施肥（111～116 kg/hm2）基础上减少化肥施用10%～20%，烤烟的产量可以增加 2.2%～4.5%，烤烟的抗病能力和农艺性状可以明显改善。所以，化肥减施对作物增产增效作用已被证实，而乌鲁木齐米东区菜田的化肥减施增效作用还不清楚，相关研究也报道较少[5]。
因此，根据米东区蔬菜产业发展实际，通过调查米东区蔬菜种植区土壤养分现状，设置不同的化肥减施量处理，通过田间试验研究明确化肥减施对大白菜养分吸收和产量的影响，提出大白菜减施化肥的科学方案和应用技术，对推动米东区蔬菜产业持续健康发展具有重要的意义。
1 材料和方法
1.1 调查试验区基本情况
调查试验区位于米东区羊毛工镇、古牧地镇菜田，调查及试验于2020年3—11月进行。调查试验区年平均降水量为228.3 mm，土壤为沙壤土，耕層土壤0～30 cm，土壤有机质为8.92 g/kg，全氮0.31 g/kg，有效氮为41.18 mg/kg，有效磷为19.75 mg/kg，有效钾为135.78 mg/kg，pH值为8.01，土壤容重为1.41 g/cm3，肥力水平中等。
1.2 化肥减施田间试验设计
试验点位于米东区古牧地镇园艺村，于2020年7—11月开展田间小区试验。前茬作物为菠菜，供试大白菜品种为丰抗78。在土壤调查样品测试分析的基础上，结合土壤养分“3414”试验，试验设计3个化肥减施处理和1个对照处理，分别为T1：农户常规施肥（CK，N：36 kg/667 m2，P2O5：22 kg/667 m2，K2O：12 kg/667 m2）;T2：在常规施肥基础上化肥减施20%（N：28.8 kg/667 m2，P2O5：17.6 kg/667 m2，K2O：9.6 kg/667 m2）;T3：在常规施肥的基础上化肥减施30%（N：25.2 kg/667 m2，P2O5：15.4 kg/667 m2，K2O：8.4 kg/667 m2）;T4：在常规施肥基础上化肥减施50%（N：18 kg/667 m2，P2O5：11 kg/667 m2，K2O：6 kg/667 m2）。每个处理设置3次重复，单个小区面积为66.7 m2，试验区总面积为800 m2，各处理均施入有机肥1 200 kg/667 m2。
2 样品调查采集及测试
2.1 土壤养分调查
于2020年3—4月在米东区羊毛工镇、古牧地镇典型菜田开展土壤样品田间调查，按照地块分布和土壤肥力详查原则，选定了8个目标蔬菜地块共计67 hm2，平均每17 hm2采集25个土壤混合样品，共采集100个。
2.2 土壤样品的测试方法
依据《土壤农化分析》确定样品测试方法，土壤碱解氮：碱解-扩散法;土壤速效磷：碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法;土壤速效钾：乙酸铵提取-火焰光度法;土壤有机质：油浴锅加热重铬酸钾氧化-容量法。
2.3 大白菜养分含量的测定
在大白菜收获期，于每个试验小区随机采取3棵白菜，将大白菜植株分解成小块，在105 ℃杀青30 min，80℃烘干至恒重，称重后记录干物质重数据;大白菜烘干样品粉碎过 0.5 mm 筛，供应测试样品重量不少于0.5 kg，密封储存于样品瓶。用浓H2SO4-H2O2法制备待测液后，测定大白菜的全氮、全磷、全钾含量。
2.4 白菜产量的测定
在白菜收获期，于每个试验小区随机采取6棵白菜，并用1%天平称取鲜重，计算白菜产量。
3 结果与分析
3.1 米东区菜田土壤养分现状
通过对米东区菜田土壤养分调查分析可知，米东区菜田土壤养分含量中等水平样本数占76%、高等水平样本数占16%，整体处于中高水平，土壤速效氮平均含量达到58.63 mg/kg。土壤中速效磷含量中等水平样本数为76%、低等水平样本数占14%，整体处于中等偏高水平;而土壤速效钾含量中等水平为90%、低等水平为10%，整体处于中等偏低水平。土壤有机质含量处于中高水平，这与农民常年持续施用有机肥有关。
在土壤养分调查分析基础上，结合“3414”田间试验数据，确定的大白菜农民常规施肥水平N为36 kg/667 m2、P2O5为22 kg/667 m2、K2O为12 kg/667 m2，有机肥为1 200 kg/667 m2，这为米东区大白菜化肥减施奠定了一定的基础。
3.2 不同减肥处理对大白菜干物质重的影响
对田间试验中大白菜的干物质重数据分析可知，与常规施肥相比，化肥减施20%的T2处理的大白菜干物质重没有明显下降，反而略有升高。而减施30%的T3处理的大白菜干物质重略有下降，下降值为9.45%，减施50%的T4处理的大白菜产量显著降低，降幅为19.26%。各处理的白菜含水量没有显著差异。结果表明，适量减施化肥有利于大白菜干物质的积累增加。
3.3 不同减肥处理对大白菜养分吸收量的影响
对大白菜养分吸收量的数据分析表明，各处理的 白菜从土壤中吸收的总养分量T3和T2最高，其次为CK，而T4最低。化肥减施20%和30%情况下，大白菜从土壤中吸收的养分总累积量略有增加，而化肥减施50%的条件下，大白菜对养分的吸收累积量有所降低。结果表明，适量减施化肥可使大白菜的氮磷钾养分吸收量略有增加，导致养分总吸收累积量也升高。
3.4 不同减肥处理对大白菜土壤养分含量的影响
不同处理的大白菜土壤养分含量数据表明，在化肥减施50%的T4处理下大白菜土壤速效氮和土壤有机质降低较为明显，土壤速效磷含量略有降低，而土壤速效钾含量降低较小。结果表明，适量减施化肥，对土壤速效氮和土壤有机质含量起到明显的降低作用。
3.5 不同减肥处理对大白菜产量的影响
与常规施肥相比，化肥减施20%的T2处理的大白菜产量没有显著下降，反而略微增加。减施30%的T3处理的大白菜产量下降7.3%，减施50%的T4处理的大白菜产量显著降低，降幅为11.3%。结果表明，适量减施化肥对大白菜的磷钾元素含量和养分形态比例可以起到调节作用。
4 讨论与结论
本研究认为，根据土壤养分调查和小区试验结果，米东区蔬菜种植区土壤氮素和磷素处于中上水平，而土壤钾素水平处中等偏低水平。在现有的施肥水平基础上，化肥减施20%对大白菜产量没有产生显著影响。而当化肥减施30%，产量下降7.3%;当化肥减施50%，产量下降11.3%;当化肥减施超过30%，大白菜减产的风险加大。
根据本研究结论，结合米东区菜田土壤耕作性能實际情况，提出以下化肥减施的适宜科学施肥方案：米东区每667 m2生产大白菜平均需要吸收N 8.73～9.53 kg、P2O5 8.03～8.99 kg、K2O 14.78～15.54 kg。为保证白菜产量安全和经济效益，氮肥可以在当前施肥量标准下减施20%～30%，磷肥可减施20%，目前土壤中钾含量适宜，可保持当前施肥水平。其中40% 的氮肥以及磷钾肥基施，60% 的氮肥随水施入。追肥前期主要多施氮肥，少施磷、钾肥;后期多施磷、钾肥，少施氮肥。
参考文献：
[ 1 ] 杨横一.乌鲁木齐市米东区农产品农药残留成因及控制对策[J].新疆农村科技，2018（6）：33.
[ 2 ] 邰晓亮，魏丽，莫希德，等.乌鲁木齐市基地蔬菜中化肥施用分析的展望[J].新疆农村科技，2018（2）：30-31.
[ 3 ] 于红梅，李子忠，龚元石，等.氮肥投入水平对蔬菜地硝态氮淋洗特征的影响[J].土壤，2006，34（6）：698-702.
[ 4 ] 张玉凤，董亮，刘兆辉，等.不同肥料用量和配比对西瓜产量、品质及养分吸收的影响[J].中国生态农业学报，2010， 18（4）：765-769.
[ 5 ] 朱毅，李大肥，霍世东，等.氮肥减施对烤烟生长发育及产质量的影响[J].山东农业科学，2017，49（12）：76-81.
