不同施肥模式对珠江三角洲豆角产量的影响

张祥会，马晓晓，董 斌，常娟霞，张孝芹，王 冰，林映吟，孙建强

（1.广东农工商职业技术学院，广州 510507；2.湛江市农业技术推广中心，广东 湛江 524043）

豆角又称为豇豆，因其营养丰富，深受人们的喜爱，被广泛种植于中国南方和北方地区，具有较高的经济价值［1，2］；Iseki等［3］研究表明，在不同土壤环境相同的土壤含水量情况下，豆角产量主要与土壤中的全氮和有效磷有很大关系。李赛慧等［4］研究发现，长豇豆对于施肥的依赖性较大，其对土壤肥力的依存率为66.5%，配施有机肥以提高土壤有机质含量，缓解土壤酸化。平衡的氮磷钾可使长豇豆达到增产的目的，并提高长豇豆品质。氮、磷、钾元素作物主要营养元素，在豆角生产中被大量需求，其投入的比例和数量对豆角的品质、产量等具有重要的影响［5-9］。中国耕地面积不到世界耕地面积的1/10，每年氮肥施用量为3 360万t，占全球的33%，导致农田氮盈余量已达到175 kg/hm2［10］，不合理的化肥施用往往不利于作物的生长和产量的形成［11-16］，同时易导致氮素损失加剧，大量的废氮污染地下水、湖泊、河海，环境负担加重，也造成资源浪费［17］。磷、钾元素的使用，同样会对氮肥利用率和豆角产量产生重要的影响。李盟军等［18］研究表明施钾显著增加菜地钾的流失负荷，而蔬菜实际生产中，氮、钾合理配施有利于降低钾的流失。不同养分管理措施下总磷流失负荷无明显差异。为了摸清珠三角地区豆角的需肥规律，优化豆角栽培技术，笔者在江门市进行了豆角田间肥效试验，以期获得最佳的豆角氮、磷、钾肥投入比例，提高豆角产量并减少农业面源污染。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地在江门市长沙区某农户专业合作社农田进行，前茬种植水稻，为潴育型水稻土，宽谷冲积土，试验田地块方正，面积为803 m2。试验前取样层次为0～20 cm，土壤理化性质如下：pH 7.2，有机质22.669 g/kg，全 氮 含 量 为1.391 9 mg/kg，碱 解 氮148.9 mg/kg，有效磷108.25 mg/kg，速效钾187 mg/kg。

1.2 供试肥料

试验的供试肥料为单质肥料，氮肥为尿素（含氮量46%），磷肥（含P2O513%），钾肥为氯化钾（K2O含量为50%），供试豆角为麻花豆角。

1.3 方法

试验分有机肥+无机肥、无机肥等11个组合处理，进行氮磷钾3个因素试验。其中N的施肥水平分别是：0水平指不施氮肥（N0），2水平指最佳施肥量180 kg/hm2（N2）；0.5水平为45 kg/hm2（N0.5），1水平为90 kg/hm2（N1），1.5水平为135 kg/hm2（N1.5）；2.5水平指N最佳施肥量225 kg/hm2（N2.5）；3水平指N最佳施肥量270 kg/hm2（N3）。P的2个水平为：0水平指不施磷肥（P0），P2O52水平施肥量为105 kg/hm2（P2）。K2O两个水平为：0水平指不施钾肥（K0），2水平施肥量为127.5 kg/hm2（K2）。有机肥+无机肥配施（MN2P2K2）施加基肥有机肥500 kg/667 m2，无机肥按照N2P2K2施下。以上11个处理每个处理重复3次，按照随机区组设计开展，株行距按照50 cm×60 cm栽植，小区周围设保护行，各小区单独记产。

1.4 田间管理

豆角于2019年4月21日播种。施肥方法：有机肥、磷肥、钾肥全部作基肥施用，氮肥20%作基肥，剩余80%作追肥，分3次施用。4月21日施基肥（20%氮肥，100%磷肥和100%钾肥），5月11日追施30%氮肥，6月7日追施30%氮肥，6月15日追施20%氮肥。病虫防治时间分别为5月13日、5月17日、5月23日、5月31日、6月3日、6月9日、6月17日、6月24日；6月13日开始采收豆角，8月1日采收结束，共采收20批次。

1.5 数据统计

试验数据采用DPSv7.05版软件进行统计分析，用邓肯氏新复极差多重比较进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同肥料在豆角上的增产效应

试验结果表明（表1），豆角基础地力产量（处理1 N0P0K0）为39 799.95 kg/hm2，有机肥和无机肥配施（处理11 MN2P2K2）对于豆角产量增加最显著，产量最高，为51 516.45 kg/hm2；氮、磷、钾3种无机肥对于豆角产量贡献最大的为氮肥，其次是磷肥、钾肥。在本试验中，N2P2K0水平豆角的产量48 241.95 kg/hm2，显著高于N2P2K2水平豆角的产量43 282.95 kg/hm2。

表1 豆角肥效试验设计及产量

2.2 氮磷钾肥在豆角上的增产效应

对产量结果（表1）进行分析，用处理6（即全肥区）的产量分别与处理2（无N区）、处理9（无P区）及处理10（无K区）比较，得出氮磷钾肥在豆角上的增产效应（表2）。由表2可知，增产效果居于首位的是氮肥，相较于全肥区N2P2K2，平均增产3 399.90 kg/hm2，增幅为8.52%；磷肥平均增产量为-2 192.55 kg/hm2，增幅-4.82%；钾肥平均增产量为-4 959.00 kg/hm2，增幅-10.28%；故氮磷钾肥对豆角的增产效应为氮肥>磷肥>钾肥。相较于磷、钾缺素区，磷肥、钾肥的投入，造成豆角产量降低。

表2 氮磷?钾肥在豆角上的增产效应

2.3 不同施氮水平对豆角的影响

2.3.1 不同施氮水平对豆角产量和经济效益的影响 对不同施氮水平处理（处理2至处理8、处理11）产量和效益进行分析发现（表3），在施用等量磷钾肥的基础上，随着施氮水平的提高，以1.5水平的氮肥水平为分界点，产量和净收益呈现两段式递增趋势，以处理11（MN2P2K2）的产量最高，效益最好。

2.3.2 不同施氮水平对豆角氮素利用率及生理指标的影响 由表4可知，随着无机氮投入增加，氮肥农学利用率逐渐降低，处理11 MN2P2K2的氮肥农学利用率最高，说明有机肥和无机肥配施可以提高氮的农学利用率。随着氮投入量的增加，氮肥偏生产力逐渐降低，处理11 MN2P2K2氮肥偏生产力略有提高，但差异不显著。

表3 不同施氮水平对豆角产量及经济效益的影响

表4 不同施氮水平对豆角氮素利用率的影响

由图1可知，以N1.5为分界点，随着施氮量的增加，豆角/地表植株逐渐增大；当N∈（1.5，2.5），随着施氮量的增加，豆角/地表植株逐渐降低，N2.5P2K2时豆角/地表植株值最低，表明此时豆角产量随着氮投入的增加而增大，但氮素豆角生产率最低，表明此时氮流失比较严重；当N∈（2.5，3］，随着施氮量的增加，豆角/地表植株逐渐增大；MN2P2K2时，豆角/地表植株达到最大。

2.4 不同施磷、施钾水平对豆角产量和经济效益的影响

由表5可知，处理6（N2P2K2）中豆角产量43 282.95 kg/hm2，在磷肥缺素区—处理9（N2P0K2）中豆角产量为45 475.50 kg/hm2，处理6减少收入7 093.65元/hm2；在钾肥缺素区—处理10（N2P2K0）中豆角产量为48 241.95 kg/hm2，处理6减少收入8 463元/hm2。

表5 不同施磷、施钾水平对豆角产量及经济效益的影响

3 讨论

3.1 氮肥对豆角产量的影响

化肥与有机肥的配施具有实现作物高产的潜力，配施有机肥能够改善土壤理化性状，提高土壤肥力，从而有利于作物高产稳产。本研究表明，有机肥和无机肥配施（处理11 MN2P2K2）对于豆角产量增加最显著，产量最高。化肥与一定量的生物有机肥或普通有机肥配施可一定程度上缓减肥料对土壤微生物区系的干扰作用，提高细菌和真菌群落的多样性，促进共营养类群的生长，促进养分循环，提高土壤生产力［19］。这与本研究氮肥农学利用率先降低再升高的研究结果一致。

3.2 磷钾肥对豆角产量的影响

氮、磷、钾肥对豆角的增产效应：氮肥>磷肥>钾肥。相较于磷、钾缺素区，磷肥、钾肥的投入，造成豆角产量降低。表明磷肥或钾肥可能存在投入过量的现象。过量施用磷肥会导致植株因过度呼吸导致糖分和能量的过度消耗，因而出现产量降低的现象。氮肥和钾肥之间存在正的相互作用效应，在一定的钾投入量下，随着氮肥水平的提高，柑橘吸钾量增大［20］。在其他几个处理中，在磷肥、钾肥投入一定的情况下，增加氮的投入量，也会增大豆角的产量，也说明了磷肥或钾肥过量。这可能由于水稻秸秆还田增钾的缘故。

4 结论

有机肥+无机肥配施对于豆角增产效果显著，有机肥+无机肥配施处理组比单纯无机肥处理组（N2P2K2）增产8 233.5 kg/hm2，增幅19%；相较于无肥处理（N0P0K0）增产11 716.5 kg/hm2，增幅29.44%，对实践生产具有重要意义，在豆角种植生产中，要注意有机肥和无机肥配施。

氮、磷、钾肥对于豆角产量的贡献而言，氮肥对豆角增产而言贡献最大，效果最明显；磷肥、钾肥在本次试验中增产效果不明显。如前造水稻秸秆还田，需要相应降低钾的投入量。

在不同氮肥处理组中，豆角产量总体随着氮投入的增加而增加，N1.5P2K2处理组豆角的产量在低氮肥处理区达到最高值，随着氮肥投入的增加，豆角的产量先降低，随后增加。在氮肥处理组中，有机肥+无机肥MN2P2K2处理组与无机氮处理组中产量最高组（N3P2K2）相比，产量高6 216 kg/hm2；有机肥与无机肥配施可大幅度提高豆角对氮素的吸收，从而增加豆角产量。