滴灌条件下不同水肥设计对设施豇豆生长性状和品质的影响※
2022-02-15陈兵芳孙洪波滕林娟孙小成欧阳国春
●王 恒 陈兵芳 孙洪波 滕林娟 孙小成 欧阳国春※※
(1.永州市农业科学研究所 湖南 永州 425100;2.东安县农业综合服务中心 湖南 永州 425900)
在豇豆的栽培中,肥水促控平衡一直都是难点所在,特别是在设施栽培条件下,肥水促控平衡掌握不好会造成落花少荚,严重的直接影响豇豆种植效益[1]。通过膜下滴灌水肥一体化系统,可根据豇豆的生长特点及气候条件设计合理的水肥方案,以达到控花期、促荚期的目的,解决漫灌导致肥水不平衡的问题,最大限度地减少病害、草害和水资源浪费问题,有效保障设施豇豆的种植效益。本文通过设施大棚滴灌条件下不同水肥设计试验,对豇豆生长性状、产量及品质进行了对比研究,筛选出适宜的灌水量和施肥量,有助于确定设施豇豆高效滴灌施肥方案。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试豇豆品种为‘赣蝶3号’,由江西省赣新种子有限公司提供。
1.2 试验地条件
试验地气候为中亚热带大陆性季风气候,光照充足,光热丰富,雨量充沛,年降水量1512 mm,降雨主要集中在4~6月,7~9月高温干旱,10月天气温和,秋季多干旱少雨。无霜期285~311 d,年平均气温17.8℃,≥10℃的有效积温为5530~5860℃,年日照时数为1300~1700 h,适宜豇豆的栽培。
土壤耕层深度约20 cm,土壤肥力水平中等,土壤pH 6.8,氮含量1.13 g/kg,磷含量0.5 g/kg,钾含量15 g/kg。
1.3 试验设计
采用两因素三水平完全组合试验设计,共9个处理,3次重复,共27个小区,小区面积67 m2,随机分布。以当地充分灌水定额(25 m3/667 m2)为参照设计3个灌水定额[2],S1:15 m3/667 m2,S2:20 m3/667 m2,S3:25 m3/667 m2;以当地豇豆常规施肥量(N 17.6 kg/667 m2+P2O56.8 kg/667 m2+K2O 14.4 kg/667 m2)为基础,设计3个施肥水平,F1(减氮20%):N 14.1 kg/667 m2+P2O55.4 kg/667 m2+K2O 11.5 kg/667 m2; F2(减氮10%):N 15.8 kg/667 m2+P2O56.1 kg/667 m2+K2O 12.8 kg/667 m2;F3(常规):N 17.6 kg/667 m2+P2O56.8 kg/667 m2+K2O 14.4 kg/667 m2。试验所采用的肥料为尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O515%)、硫酸钾(含K2O 50%)。
采取塑料连栋大棚进行栽培,于2021年3月10日育苗,育苗时每穴2粒种子,浇透水并做好保温措施,预防幼苗徒长,苗龄控制在20~25 d,4月2日定植,塑料连栋大棚地膜覆盖,双行种植,行距80 cm,株距25 cm,膜下铺设滴灌带,滴头间距30 cm,滴头流量2.3 L/h。根据豇豆生长特性,将其生育期分为5个阶段,即幼苗期、伸蔓期、开花期、结荚期和采收期,各生育期灌水比例分别为10%,20%,10%,20%,40%。及时搭架(采用“一”字架)、打顶、摘心,做好肥水管理,各处理均一致。根据豇豆物候期的养分需求量,各处理施肥分6次进行,基肥N、P2O5、K2O 分别占到施肥总量的10%,50%,20%;苗期分别占10%,5%,5%;伸蔓期分别占20%,10%,15%;开花期分别占15%,5%,15%;结荚期分别占25%,20%,25%;采收期分别占20%,10%,20%。
1.4 调查指标
1.4.1 植株性状于不同生育期测量各处理主蔓长、茎粗、叶面积。调查生长势、分枝性。于开花期调查始花结位。
1.4.2 经济性状于采收期调查植株节间长、每花序结荚数、荚粗、荚长、单荚重。
1.4.3 抗性统计不同生育期各处理植株发病情况,计算病情指数,包括锈病、炭疽病、白粉病、根腐病、病毒病。病情指数=∑(各级病株数×该病级值)/ (调查总株数×最高级值)×100。数值越高表示病情越严重。
1.4.4 产量与效益鲜荚产量对各个小区每次采收进行记录,直至采摘结束;各处理小区经济产量为累计各次采收鲜荚产量之和。
1.4.5 品质测定各处理10条鲜豆荚品质,包括维生素C(2,6-二氯靛酚滴定法),可溶性糖(TD- 45手持糖度计测定),可溶性蛋白(马斯亮蓝G-250染色法)[3]。
1.5 数据分析
采用excel 2007进行数据记录,采用SPSS 22.0 Duncan's 法进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同水肥处理对豇豆植株性状的影响
表1 结果显示,主蔓长、茎粗、叶面积呈现出随着施肥水平增加而先增后减的趋势,处理S2F3主蔓最长,达3.23 m,茎粗6.09 mm,出现徒长趋势;生长势、分枝性除S1的3个施肥水平之外,均表现较强;始花结位则随着施肥水平增加而增高。说明灌水量的增加在一定程度上促进了植株的生长,而高水高肥水平可能产生地表径流与深层渗漏,造成养分流失,不利于豇豆植株的生长,过量施肥加速植株细胞分裂和伸长,对后期开花结果造成影响。
2.2 不同水肥处理对豇豆植株经济性状的影响
表2 显示,植株节间长在相同灌水量条件下,随着施肥量的增加呈增长的趋势,而每花序结荚数、荚粗、荚长、单荚重则呈现先增后减的趋势。说明低、中水分条件下施肥可以提高根系活力,增强其吸水肥的能力,但低肥、高水高肥将导致养分不足或流失,影响豇豆产量和品质。
表2 各处理豇豆经济性状
2.3 不同水肥处理对豇豆植株抗性的影响
由表3可知,S2F2处理下,锈病、炭疽病、白粉病、根腐病、病毒病病情指数分别为4.2,5.4,10.0,10.6,11.8,抗性明显优于其他处理。
表3 各处理豇豆病情指数比较
2.4 不同水肥处理对豇豆产量与效益的影响
由表4可知,S2F2处理下产量(3003.2 kg/667 m2)和产值(6006.4元/667 m2)最高,明显高于其他处理。
表4 各处理豇豆产量与效益
2.5 不同水肥处理对豇豆品质的影响
由表5可知,S2F2处理下豇豆维生素C含量、可溶性糖含量最高,而可溶性蛋白含量仅次于S2F3处理。可见,灌水量的增加有利于豇豆营养物质含量的增加,但随着施肥量的增加,营养物质含量表现为先增后减,这说明水肥不足或过多都不利于豇豆高品质的形成。
表5 各处理豇豆品质比较
3 结论
本试验结果显示,灌水量和施肥量对豇豆产量的影响具有耦合效应,当水肥不足或过多都不利于豇豆高品质的形成。综合比较各处理组豇豆的植株性状、鲜荚产量、经济性状、效益与抗病性、品质,发现灌水量20 m3/667 m2与施肥水平 N 15.8 kg/667 m2、P2O56.1 kg/667 m2和K2O 12.8 kg/667 m2处理产量、效益最高,品质最优。建议在永州地区早春大棚豇豆栽培生产中应用。