李 娟,章明清,孔慶波,林秋月,姚寶全
(1. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,福建 福州 350013;2. 泉州市農(nóng)業(yè)局土肥站,福建 泉州 362000;3. 福建省農(nóng)田建設(shè)土壤肥料技術(shù)推廣總站,福建 福州 350003)
改革開放以來,福建省蔬菜生產(chǎn)發(fā)展迅速,2007年蔬菜播種面積達(dá)到67萬hm2,蔬菜年總產(chǎn)量達(dá)1 453.01萬噸,產(chǎn)值207.55億元,占農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值的12.27%,占園藝作物(果樹、蔬菜、茶葉、花卉、食用菌)總產(chǎn)值的42.24%,蔬菜生產(chǎn)對全省農(nóng)民人均純收入的貢獻(xiàn)額達(dá)900元左右。因此,蔬菜在福建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。隨著人民生活水平的不斷提高,人們對蔬菜的需求已由數(shù)量增長型轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量增長型,對蔬菜的營養(yǎng)成分和衛(wèi)生質(zhì)量要求也越來越高,蔬菜的質(zhì)量安全逐漸成為政府和人們關(guān)注的熱點(diǎn),因此,優(yōu)質(zhì)、安全的蔬菜生產(chǎn)是蔬菜行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的資料,糧食作物施肥其單產(chǎn)可提高55%~57%,總產(chǎn)可提高30%~31%。我國學(xué)者進(jìn)行大量的施肥試驗(yàn)結(jié)果表明,施肥可使作物普遍增產(chǎn)8%~15%。近年來,隨著國家測土配方施肥技術(shù)的示范推廣,該技術(shù)的應(yīng)用已從大田作物領(lǐng)域逐漸延伸到蔬菜和果樹等經(jīng)濟(jì)作物領(lǐng)域,但其主要研究仍集中在單一的蔬菜作物種植上,針對大范圍的主要蔬菜品種的系統(tǒng)研究還少見報(bào)道。筆者設(shè)計(jì)了一系列氮、磷、鉀肥田間肥效試驗(yàn),總結(jié)了福建主要蔬菜作物氮、磷、鉀化肥的施肥效果及施肥對蔬菜品質(zhì)的影響,以期為蔬菜測土配方施肥技術(shù)提供基礎(chǔ)依據(jù)。
Picture:胡蘿卜施用不同劑量磷肥的田間表現(xiàn)
供試品種選用當(dāng)?shù)卮竺娣e種植的良種,試驗(yàn)時(shí)間都在當(dāng)?shù)卣^r(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)內(nèi)進(jìn)行。氮肥選用尿素(N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%),磷肥選用過磷酸鈣(P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%),鉀肥用氯化鉀(K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%)。肥料分基肥和追肥施用,30%~50%的氮、鉀肥和全部磷肥做基肥,余下的氮、鉀肥做追肥;對生育期較短的蔬菜進(jìn)行一次追肥,對生育期2個(gè)月以上的蔬菜,則采用2~3次追肥,每次追肥占氮、鉀肥總用量的25%或20%左右。試驗(yàn)區(qū)周圍設(shè)1 m寬以上的保護(hù)行,其它的栽培管理措施與大田生產(chǎn)一致。試驗(yàn)田作物收獲時(shí)各小區(qū)單收單稱,分別記錄產(chǎn)量鮮重,取植株樣品測定烘干率。
1.2.1 平衡施肥試驗(yàn) 設(shè)5個(gè)處理:處理1(CK),不施肥;處理2,平衡施肥(N2P2K2);處理3,不施氮肥(N0P2K2);處理4,不施磷肥(N2P0K2);處理5,不施鉀肥(N2P2K0)。20個(gè)供試蔬菜品種的氮、磷、鉀肥效試驗(yàn)的推薦施肥量見表1,各試驗(yàn)點(diǎn)可根據(jù)土壤肥力狀況、產(chǎn)量水平和營養(yǎng)特性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。試驗(yàn)采用3次或4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積20~25 m2,同一個(gè)試驗(yàn)的小區(qū)面積相同。試驗(yàn)地分布于全省各地蔬菜主產(chǎn)區(qū),選擇當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘耐寥李愋秃头柿λ降牡貕K作為試驗(yàn)田。
表1 20個(gè)蔬菜品種用氮、磷、鉀的推薦施用量
1.2.2 “3414”試驗(yàn) 采用農(nóng)業(yè)部在測土配方施肥項(xiàng)目中推薦的“3414”設(shè)計(jì)方案,氮、磷、鉀肥各4個(gè)水平,14個(gè)處理:(1)N0P0K0;(2)N0P2K2;(3)N1P2K2;(4)N2P0K2;(5)N2P1K2;(6)N2P2K2;(7)N2P3K2;(8)N2P2K0;(9)N2P2K1;(10)N2P2K3;(11)N3P2K2;(12)N1P1K2;(13)N1P2K1;(14)N2P1K1。其中,“2”水平表示N、P2O5、K2O的推薦施肥量,20種供試蔬菜的“2”水平施肥量見表1;“0”水平為不施肥;“1”水平的用量為“2”水平的50%;“3”水平的用量為“2”水平的150%。在試驗(yàn)具體實(shí)施過程中,各試驗(yàn)地可根據(jù)土壤肥力和目標(biāo)產(chǎn)量水平對推薦施肥量進(jìn)行調(diào)整,其他處理按相應(yīng)比例增減。試驗(yàn)采用多點(diǎn)分散不設(shè)重復(fù)和區(qū)組排列的試驗(yàn)方法。小區(qū)面積20~25 m2,同一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)面積相同,隨機(jī)區(qū)組排列。在全省蔬菜主產(chǎn)區(qū)選擇具有代表性的土壤類型和肥力水平的地塊作為試驗(yàn)田。
1.2.3 不同施氮量對大白菜硝酸鹽含量各試驗(yàn)點(diǎn)可根據(jù)土壤肥力狀況、產(chǎn)量水平和營養(yǎng)特性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。試驗(yàn)采用3次或4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積20~25 m2,同一個(gè)試驗(yàn)的小區(qū)面積相同。試驗(yàn)地分布于全省各地蔬菜主產(chǎn)區(qū),選擇當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘耐寥李愋秃头柿λ降牡貕K作為試驗(yàn)田。
1.2.2 “3414”試驗(yàn) 采用農(nóng)業(yè)部在測土配方施肥項(xiàng)目中推薦的“3414”設(shè)計(jì)方案,氮、磷、鉀肥各4個(gè)水平,14個(gè)處理:(1)N0P0K0;(2)N0P2K2;(3)N1P2K2;(4)N2P0K2;(5)N2P1K2;(6)N2P2K2;(7)N2P3K2;(8)N2P2K0;(9)N2P2K1;(10)N2P2K3;(11)N3P2K2;(12)N1P1K2;(13)N1P2K1;(14)N2P1K1。其中,“2”水平表示N、P2O5、K2O的推薦施肥量,20種供試蔬菜的“2”水平施肥量見表1;“0”水平為不施肥;“1”水平的用量為“2”水平的50%;“3”水平的用量為“2”水平的150%。在試驗(yàn)具體實(shí)施過程中,各試驗(yàn)地可根據(jù)土壤肥力和目標(biāo)產(chǎn)量水平對推薦施肥量進(jìn)行調(diào)整,其他處理按相應(yīng)比例增減。試驗(yàn)采用多點(diǎn)分散不設(shè)重復(fù)和區(qū)組排列的試驗(yàn)方法。小區(qū)面積20~25 m2,同一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)面積相同,隨機(jī)區(qū)組排列。在全省蔬菜主產(chǎn)區(qū)選擇具有代表性的土壤類型和肥力水平的地塊作為試驗(yàn)田。
1.2.3 不同施氮量對大白菜硝酸鹽含量的影響試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,即(1)N0PK;(2)N1PK;(3)N2PK;(4)N3PK;(5)N4PK;(6)N5PK。處理(1)至(6)氮肥的施用量分別為0、75、150、225、300、375 kg/hm2;P2O5、K2O的推薦施肥量分別為90和225 kg/hm2;其它栽培措施同上。的影響試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,即(1)N0PK;(2)N1PK;(3)N2PK;(4)N3PK;(5)NN4PK;(6)N5PK。處理(1)至(6)氮肥的施用量分別為0、75、150、225、300、375 kg/hm2;P2O5、K2O的推薦施肥量分別為90和225 kg/hm2;其它栽培措施同上。
試驗(yàn)實(shí)施前,各取一個(gè)混合基礎(chǔ)土樣,采用常規(guī)方法測定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、Olsen-P和速效鉀的含量,測定結(jié)果見表2。蔬菜NO3--N,VC,還原糖,總糖,粗纖維采用土壤農(nóng)化分析方法。
在148個(gè)供試蔬菜氮、磷、鉀肥的肥效試驗(yàn)結(jié)果中,對試驗(yàn)數(shù)在4個(gè)以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用配對法進(jìn)行t值測定,對試驗(yàn)數(shù)少于或等于4個(gè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。表3的結(jié)果顯示,除芥藍(lán)菜和蠶豆的磷肥肥效試驗(yàn)增產(chǎn)不顯著外,其余試驗(yàn)點(diǎn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)效果均達(dá)到顯著水平。109個(gè)葉菜類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(37.7±13.7)%、(13.0±4.1)%和(18.7±7.7)%;11個(gè)根莖類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(43.8±20.9)%、(22.9±14.1)%和(35.8±24.3)%;26個(gè)瓜果類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(25.0±13.61)%、(16.7±10.3)%和(24.8±13.6)%;2個(gè)蔥類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(46.6±6.2)%、(9.1±5.7)%和(15.6±13.4)%。這表明蔬菜氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效果與糧油作物一樣,都是N > K>P,且磷肥肥效明顯低于氮、鉀肥。
對大白菜、洋包菜、芥菜、結(jié)球甘藍(lán)、萵苣和花椰菜的125個(gè)試驗(yàn)資料,按不同土壤肥力等級進(jìn)行歸類分析。從表4可以看出,“高”土壤肥力等級(n=47)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率分別為(29.0±8.6)%、(8.9±4.7)%和(17.2±10.1)%;中等土壤肥力等肥效試驗(yàn)結(jié)果中,對試驗(yàn)數(shù)在4個(gè)以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用配對法進(jìn)行t值測定,對試驗(yàn)數(shù)少于或等于4個(gè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。表3的結(jié)果顯示,除芥藍(lán)菜和蠶豆的磷肥肥效試驗(yàn)增產(chǎn)不顯著外,其余試驗(yàn)點(diǎn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)效果均達(dá)到顯著水平。109個(gè)葉菜類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(37.7±13.7)%、(13.0±4.1)%和(18.7±7.7)%;11個(gè)根莖類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(43.8±20.9)%、(22.9±14.1)%和(35.8±24.3)%;26個(gè)瓜果類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(25.0±13.61)%、(16.7±10.3)%和(24.8±13.6)%;2個(gè)蔥類蔬菜試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥增產(chǎn)率分別為(46.6±6.2)%、(9.1±5.7)%和(15.6±13.4)%。這表明蔬菜氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效果與糧油作物一樣,都是N > K>P,且磷肥肥效明顯低于氮、鉀肥。
對大白菜、洋包菜、芥菜、結(jié)球甘藍(lán)、萵苣和花椰菜的125個(gè)試驗(yàn)資料,按不同土壤肥力等級進(jìn)行歸類分析。從表4可以看出,“高”土壤肥力等級(n=47)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率分別為(29.0±8.6)%、(8.9±4.7)%和(17.2±10.1)%;中等土壤肥力等級(n=45)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率分別為(41.7±12.2)%、(17.7±4.6)%和(22.3±4.5)%;低土壤肥力等級(n=33)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率則分別為(49.4±17.4)%、(18.0±級(n=45)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率分別為(41.7±12.2)%、(17.7±4.6)%和(22.3±4.5)%;低土壤肥力等級(n=33)的氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)率則分別為(49.4±17.4)%、(18.0±7.2)%、(29.9±6.3)%。這一結(jié)果表明,隨著土壤肥力水平的下降,氮、磷、鉀肥的肥效明顯提高,化肥優(yōu)先用于中低產(chǎn)土壤可發(fā)揮最大的增產(chǎn)作用。
N、P2O5、K2O價(jià)格分別以4.3、5、6.0元/kg計(jì),而葉菜類和瓜果類蔬菜、根莖類蔬菜、蔥類蔬菜均以2.0、1.5、3.0元/kg的平均市場價(jià)為依據(jù),計(jì)算氮、磷、鉀肥的施肥效益,結(jié)果見表5。其結(jié)果表明,由于營養(yǎng)特性差異和產(chǎn)品價(jià)格不同,不同蔬菜種類單位重量的養(yǎng)分增產(chǎn)量,施用氮、磷、鉀肥的凈增收數(shù)和產(chǎn)投比等均有明顯不同。就單位重量養(yǎng)分增產(chǎn)量而言,葉菜類蔬菜為N > P2O5> K2O,根莖類和瓜果類蔬菜為P2O5>N >K2O,蔥類蔬菜則為N> K2O > P2O5;施用氮、磷、鉀肥的葉菜類和蔥類蔬菜的凈增收數(shù)為N > K2O> P2O5,瓜果類蔬菜為K2O >N > P2O5,根莖類蔬菜則為N > P2O5>K2O,但差異幅度較小;葉菜類蔬菜的氮肥產(chǎn)投比明顯高于磷、鉀肥,蔥類蔬菜的氮肥產(chǎn)投比明顯高于鉀肥,而鉀肥明顯高于磷肥;而根莖類和瓜果類蔬菜的磷肥產(chǎn)投比明顯高于氮、鉀肥。
近年來,課題組對大白菜、結(jié)球甘藍(lán)、大蔥、萵苣和芥藍(lán)菜等蔬菜不同施肥處理對產(chǎn)品品質(zhì)影響的若干指標(biāo)進(jìn)行了測定分析,結(jié)果見表6。在供試蔬菜收獲時(shí),新鮮產(chǎn)品的硝酸鹽含量測定表明,空白區(qū)和缺氮處理區(qū)的蔬菜硝酸鹽含量最低,配施磷、鉀肥可顯著降低蔬菜硝酸鹽含量。結(jié)球甘藍(lán)、大蔥、萵苣、芥藍(lán)菜和小白菜的空白區(qū)蔬菜硝酸鹽含量分別只有適宜施氮量的60.4%、46.2%、62.9%、3.8%和35.8%;大白菜、結(jié)球甘藍(lán)、大蔥、芥藍(lán)菜、空心菜和小白菜的缺氮區(qū)處理的蔬菜硝酸鹽含量分別只有適宜施氮量的60.5%、81.3%、53.7%、5.0%、6.6%和39.5%。
試驗(yàn)結(jié)果還表明,氮、磷、鉀平衡施肥的結(jié)球甘藍(lán)的硝酸鹽含量分別只有缺磷區(qū)和缺鉀區(qū)的38.2%和64.5 %,大蔥分別只有73.5%和64.3%,芥藍(lán)菜分別只有99.0%和94.2%,空心菜分別只有65.8%和56.7%,小白菜則分別只有72.8%和82.0%。大白菜產(chǎn)品硝酸鹽含量測定表明,隨著施氮量的增加,大白菜體內(nèi)的硝酸鹽含量顯著增加,當(dāng)施氮量最大時(shí)(375 kg/hm2),硝酸鹽含量也最大,達(dá)到1 881 mg/kg,比N0處理的硝酸鹽含量提高了107%,比N3處理的提高了25.3%。因此,大量施用氮肥是蔬菜體內(nèi)硝酸鹽累積的根本原因,氮肥的合理施用是控制硝酸鹽含量的重要措施。
表3 主要蔬菜施用氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效果
表4 氮、磷、鉀肥在不同土壤肥力等級上對蔬菜產(chǎn)量的影響
表5 施用氮、磷、鉀肥對不同種類蔬菜經(jīng)濟(jì)效益的影響
表6 不同施肥處理對供試蔬菜品質(zhì)的影響
蔬菜產(chǎn)品的VC含量測定結(jié)果表明,空白區(qū)和缺氮區(qū)處理由于長勢較差,VC含量都較低,配施磷、鉀肥可明顯提高VC含量。結(jié)球甘藍(lán)、大蔥、萵苣和芥藍(lán)菜空白區(qū)的VC含量分別只有平衡施肥區(qū)的95.5%、77.9%、80.8%和80.1%,缺氮區(qū)則分別為94.8%、88.1%、85.6%和90.3%。缺磷區(qū)和缺鉀區(qū)的蔬菜VC含量與平衡施肥相比,結(jié)球甘藍(lán)分別只有93.9%和100%,萵苣分別只有95.8%和59.5%,芥藍(lán)菜則分別為82.4%和87.7%。
蔬菜氮、磷、鉀肥的肥效試驗(yàn)表明,蔬菜施用適量氮、磷、鉀肥平均增產(chǎn)率分別達(dá)到35.6%、15.3%和22.6%,增產(chǎn)效果都是N > K >P,且磷肥的肥效明顯低于氮、鉀肥。隨著土壤肥力水平的下降,氮、磷、鉀肥的肥效明顯提高。因此,化肥優(yōu)先用于中低產(chǎn)土壤可發(fā)揮最大的增產(chǎn)作用。
不同肥料的單位重量養(yǎng)分增產(chǎn)量,葉菜類蔬菜為N > P2O5> K2O,蔥類蔬菜為N >K2O >P2O5,根莖類和瓜果類蔬菜則為P2O5>N >K2O;施用氮、磷、鉀肥的葉菜類和蔥類蔬菜的凈增收數(shù)為N >K2O>P2O5,瓜果類蔬菜為K2O>N >P2O5,根莖類蔬菜則為N>P2O5>K2O,但差異幅度較?。蝗~菜類和蔥類的氮肥產(chǎn)投比明顯高于磷、鉀肥,而根莖類和瓜果類蔬菜的磷肥產(chǎn)投比明顯高于氮、鉀肥。
隨著施氮量的增加,蔬菜硝酸鹽的含量顯著增加。因此,大量施用氮肥是蔬菜體內(nèi)硝酸鹽累積的根本原因,氮肥的合理施用是控制硝酸鹽含量的重要措施??瞻讌^(qū)和缺氮區(qū)處理的蔬菜產(chǎn)品的VC含量都較低,配施磷、鉀肥可明顯提高VC含量。這表明平衡施肥明顯提高了蔬菜VC的含量。
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