【摘 要】本文以大棚西瓜水肥一體化技術示范為背景，圍繞測土配方施肥方案設計具體分析黏土、壤土、沙土不同土壤類型常規(guī)施肥、不施氮、不施磷、不施鉀產量和不施肥產量，以及相關化驗結果，討論計算施肥參數、構建層次分析模型，總結出一套適合大棚西瓜泵吸式水肥一體化生產的測土配方施肥方案設計技術模式，為水肥一體化技術和測土配方施肥技術在大棚西瓜生產上的展開提供實踐依據和技術儲備。

【關鍵詞】蘇北；大棚西瓜；水肥一體化；施肥參數；測土配方施肥

蘇北的西瓜種植戶迫于解決重茬壓力跨鎮(zhèn)、跨縣租用稻麥茬口土地，形成了 “多年稻麥兩熟——大棚西瓜——稻麥兩熟修復”的“增廣稻麥瓜輪作模式”，雖然用在稻麥上的簡單模式的“平衡施肥”概念被打破，但是這種大范圍轉戰(zhàn)種植為測土配方施肥技術在西瓜設施栽培上的技術重演提供了一個模型，也是本試驗開展研究意義所在。

本試驗是我縣實施的2012年、2013年江蘇省三新工程項目的內容之一，試驗主要通過化肥參數試驗的分析，為縣域測土配方施肥專家系統(tǒng)提供相關數據，為制定大棚西瓜水肥一體化測土配方施肥初步方案總結提供基本思路。

1 基本情況

試驗田分別落實在溝墩鎮(zhèn)柳集大棚基地陳昌清、益林鎮(zhèn)管計大棚基地馬建國、羅橋鎮(zhèn)張趙大棚基地余為國的大棚西瓜泵吸式水肥一體化生產技術示范核心示范區(qū)內。

西瓜品種為京欣1號，密度為每667m2栽植600株。試驗田所有處理都不施用有機肥，也不施用硼肥和鋅肥。為了讓試驗情況與大面積西瓜生產形成對比，試驗所在示范區(qū)統(tǒng)一增施商品有機肥，由江蘇天地緣肥業(yè)有限公司提供，有機質≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，水分≤30%，商品有機肥與其他作基肥施用的肥料一起耕翻入土。

1.1 試驗材料和內容

使用尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀等單質肥料為試驗材料，設置不同的用量和用法。試驗前對土壤進行養(yǎng)分含量測定，試驗后測定植株養(yǎng)分吸收量。

1.2 田間試驗設計方案

本試驗系化肥參數試驗，隨機區(qū)組設計，設置五個處理，即不施氮肥、不施磷肥、不施鉀肥3個處理（PK處理、NK處理、NP處理）、不施肥處理（control check，CK處理），常規(guī)施肥處理（NPK處理），重復3次，小區(qū)面積100m2。

常規(guī)施肥處理（NPK處理）按照所在核心示范區(qū)生產的化肥用量設計；不施氮肥（PK處理）、不施磷肥（NK處理）、不施鉀肥（NP處理）4個處理除試驗要求分別不施用氮、磷、鉀外，其他化肥用法與用量參照常規(guī)施肥處理執(zhí)行。

常規(guī)施肥處理（NPK處理）具體N、P2O5、K2O運籌方案分述如下：

（1）N、P2O5、K2O總投入水平為黏土區(qū)每667m2施用N 9.3kg， P2O5 4.2kg，K2O 8.4kg；壤土區(qū)每667m2施用N 13.2kg，P2O5 5.9kg，K2O 12.1kg；沙土區(qū)每667m2施用N 14kg，P2O5 6.2kg，K2O 13kg。

（2）磷肥作基肥一次性施用。黏土區(qū)每667m2施用P2O5 4.2kg，壤土區(qū)每667m2施用P2O5 5.9kg，沙土區(qū)每667m2施用P2O5 6.2kg。

（3）氮肥和鉀肥除基施肥料外，還有多次追肥。其中基肥黏土區(qū)每667m2施用N 4.5 kg、K2O 3 kg，壤土區(qū)每667m2施用N 6 kg、K2O 4 kg，沙土區(qū)每667m2施用N 6kg、K2O 4kg。追肥（氮肥和鉀肥）隨水肥一體化滴灌系統(tǒng)分階段沖施；黏土區(qū)沖施3次，分別是每667m2伸蔓肥N 1.6kg、K2O 1.8kg、每667㎡第一次膨果肥N 1.6kg、K2O 1.8kg、每667m2第二次膨果肥N 1.6kg、K2O 1.8kg；壤土區(qū)沖施3次，分別是每667m2伸蔓肥N 2.4kg、K2O 2.7kg、每667m2第一次膨果肥N 2.4kg、K2O 2.7kg、每667m2第二次膨果肥N 2.4kg、K2O 2.7kg；沙土區(qū)沖施4次，分別是每667m2伸蔓肥N 2.4 kg、K2O 2.7kg、每667m2第一次膨果肥N 2.4 kg、K2O 2.7kg、每667m2第二次膨果肥N 1.6kg、K2O 1.8kg、每667m2第三次膨果肥N 1.6kg、K2O 1.8kg。

1.3 試驗管理

試驗參照大棚西瓜泵吸式水肥一體化生產技術示范要求管理。不同的土壤類型的不同的試驗處理在不改變施肥要求的情況下允許根據長勢影響酌情調整噴灌次數和用水量。

2 數據與分析

2.1 對西瓜生長發(fā)育的影響

不同的肥料處理對西瓜的生育進程和成果質量影響明顯。常規(guī)施肥處理生長基本正常，在處理當中是生長情況最好的；但是因為不施商品有機肥，長勢長相和成果質量明顯不如示范區(qū)。生長情況最差的兩個處理是不施肥處理和不施氮肥處理：不施肥處理發(fā)苗慢、瓜小早衰，西瓜外表色澤差；不施氮肥處理比不施肥處理略好。不施鉀肥處理和不施磷肥處理有明顯的缺素癥狀表現(xiàn)：不施鉀肥處理發(fā)苗正常，中后期長勢不足，果型與常規(guī)施肥處理差別不明顯，果實質量不如常規(guī)施肥處理；不施磷肥處理生長勢偏弱，果型略小于常規(guī)施肥處理，坐果情況與常規(guī)施肥處理接近。沙土區(qū)效應最明顯，其次是壤土區(qū)。

2.2 對西瓜產量的影響

將試驗點各處理產量平均數差數進行多重比較，結果詳述如下。

黏土區(qū)為常規(guī)施肥處理2827kg/667m2>不施磷肥處理2604kg/ 667m2>不施鉀肥處理2083kg/667m2>不施氮肥處理1798kg/667m2>不施肥處理1325kg/667m2。PLSD法多重比較，PLSD0.05水平（PLSD0.05=157kg/667m2）下平均產量差數都達到顯著水平；PLSD0.01水平（PLSD0.01=229kg/667m2）下常規(guī)施肥處理與不施磷肥處理之間沒有達到極顯著水平。

壤土區(qū)為常規(guī)施肥處理3685kg/667m2>不施磷肥處理2962kg/ 667m2>不施鉀肥處理2658kg/667m2>不施氮肥處理2017kg/667m2>不施肥處理1588kg/667m2。PLSD法多重比較，所有處理的平均數差數都達到極顯著水平。

沙土區(qū)為常規(guī)施肥處理3825kg/667m2>不施磷肥處理2818kg/ 667m2>不施鉀肥處理2688kg/667m2>不施氮肥處理1808kg/667m2>不施肥處理1517kg/667m2。PLSD法多重比較，PLSD0.05水平（PLSD0.05=216kg/667m2）下不施磷肥和不施鉀肥兩個處理的平均數差數沒有達到顯著水平，PLSD0.01水平（PLSD0.01=314kg/667m2）下不施氮肥和不施肥兩個處理的平均數差數沒有達到極顯著水平。

不施肥處理平均產量與常規(guī)施肥處理平均產量的相對值分別是黏土區(qū)46.87%、壤土區(qū)43.09%、沙土區(qū)39.66%。

2.3 植株養(yǎng)分含量

不同處理對植株養(yǎng)分含量影響顯著。

黏土區(qū)植株養(yǎng)分含量（單位：mg/kg）情況：常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為3290、1128 、2879；不施氮肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2759、1062、3120；不施磷肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2961、879、2792；不施鉀肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2981、951、2799 ；不施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2680、790、2720。

壤土區(qū)植株養(yǎng)分含量（單位：mg/kg）情況：常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2860、980、3129；不施氮肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2712、1031、3252；不施磷肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2809、831、2752；不施鉀肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2893、880、2701；不施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2236、659、2270。

沙土區(qū)植株養(yǎng)分含量（單位：mg/kg）情況：常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2779、821、3239；不施氮肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2622、940、3308；不施磷肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2740、791、2661；不施鉀肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2824、811、2600；不施肥處理N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量分別為2341、690、2376。

沙土區(qū)，常規(guī)施肥處理西瓜吸收鉀元素的量較大，是沙土區(qū)土壤結構性好促進根系發(fā)育、植株生長量大、生長期植株水分蒸騰作用帶動養(yǎng)分大量吸收從而實現(xiàn)植株生長穩(wěn)健、產量高、果品質量好的典型特征?？梢钥紤]對沙土區(qū)鉀肥使用做針對性研究，促進西瓜生產水平進一步提高。

2.4 土壤養(yǎng)分測定值

雖然水稻茬西瓜設施栽培有設施建設過程，對土壤基本情況改變很大。分析土壤N、P2O5、K2O養(yǎng)分測試結果與西瓜不施肥區(qū)的產量的相關性，可以計算土壤養(yǎng)分供應量的校正系數。具體我們在下文再詳細討論。

3 結果與討論

搞好測土配方施肥方案設計需要多年多點實施N、P2O5、K2O單因素肥效試驗和N、P2O5、K2O三元素的3414試驗，以豐富測土配方施肥技術參數。由于試驗設計比較簡單，不能分析具體的肥料效應和互作關系，只能根據相關數據初步了解一些施肥參數。

3.1 目標產量的確定

我們在這里所說的是“常規(guī)施肥處理”目標產量方案的產量期望，也就是排除有機肥應用效應的產量目標。制定目標產量一定要因地制宜，以土定產、以水定產，最后再結合有機肥配套定產。

（1）以土定產。黏土屬于障礙性農田，土壤黏性強，保水持肥性好，但孔隙不足，不利于根發(fā)育，耐肥性差，肥少則生長量小，肥多又極易形成徒長，不利于高投入和精細耕作，所以目標產量最低。沙土土壤孔隙性好，西瓜根粗葉茂，耐肥穩(wěn)長，產量潛力大，十分有利于高產；但是保水持肥能力差，肥料利用率低，適合高投入和精細耕作。壤土介于兩都之間，要具體考慮土壤結構組成情況具體分析。

（2）以水定產。田地高爽、灌排方便的田塊有利于高產。地勢條件差，排水和灌溉條件跟不上，勞動力服務不好的情況不利于高產。

（3）結合有機肥配套定產。有機肥應用是獲取高產穩(wěn)產的關鍵條件。目前大面積應用商品有機肥。一般田塊應用商品有機肥都能增產10%以上，缺肥或投肥不足的田塊增產幅度更高，并能改善相關的土壤狀況。

結合以上幾點，我們可以通過調查近幾年不同生產條件一般農戶的西瓜產量水平擬定目標產量。以我縣大棚西瓜泵吸式水肥一體化生產情況為例，黏土區(qū)實收產量3000～3400kg/667m2，壤土區(qū)實收產量3400～3800kg/667m2，沙土區(qū)實收產量3800～4400kg/667m2。這個水平基本符合本試驗結果的常規(guī)施肥處理產量增加12%～15%產量的水平。所以我們可以用大面積上的實收產量水平下調12%～15%作為目標產量參考值。

3.2 常規(guī)施肥處理的幾個施肥參數

3.2.1 植株養(yǎng)分吸收量

西瓜植株養(yǎng)分吸收量（單位：kg/667m2）由植株養(yǎng)分測試得到，計算公式：

植株養(yǎng)分吸收量=產量×植株養(yǎng)分含量。

3.2.2 單位產量養(yǎng)分吸收量

西瓜單位產量養(yǎng)分吸收量（g/kg*667m2）用每1000kg/667m2西瓜產量的養(yǎng)分吸收量（kg/667m2）比值表示，即單位產量養(yǎng)分吸收量= 植株養(yǎng)分吸收量/（西瓜產量/1000）。

3.2.3 土壤養(yǎng)分供應量

土壤養(yǎng)分供應量（kg/667m2）有兩個方案可以評估，一是通過校正系數計算，二是通過不施肥處理養(yǎng)分吸收量來評估。一般方案是后者。從數學上講，這個評估值作為常規(guī)施肥區(qū)土壤供應養(yǎng)分量當然是偏大的。但是校正系數計算方案適用性更差，下面有專門討論。

3.2.4 肥料利用率

通過以下公式評估常規(guī)施肥處理的肥料當季利用率（用百分率表示）。

肥料當季利用率=（植株養(yǎng)分吸收量-土壤養(yǎng)分供應量）/肥料投入量×100%

在水肥一體化生產中，肥料利用率普遍得到提高。黏土區(qū)常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O肥料利用率分別為61.8%、51.1%、54.0%；壤土區(qū)常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O肥料利用率分別為49.1%、41.0%、60.8%；沙土區(qū)常規(guī)施肥處理N、P2O5、K2O肥料利用率分別為48.9%、32.7%、65.2%。

3.2.5 校正系數

校正系數通過不施氮肥處理、不施磷肥處理、不施鉀肥處理西瓜植株養(yǎng)分吸收量來評估，根據西瓜植株養(yǎng)分吸收量與土壤養(yǎng)分測定值存在相關性，利用公式計算校正系數。

校正系數= 植株養(yǎng)分吸收量/土壤養(yǎng)分測定值

計算結果，黏土區(qū)N、P2O5、K2O校正系數分別為0.449、0.824、0.457；壤土區(qū)N、P2O5、K2O校正系數分別為0.380、2.194、0.983；沙土區(qū)N、P2O5、K2O校正系數分別為0.304、1.365、0.771。

校正系數是一個生產適用性比較差的概念：一是必須由實驗得到，不同季，對試驗結果不可重演的情況出入太大；二是不同田塊之間，不同作物和栽培條件之間都不同；三是即使?jié)M足好多同一的情況，參數本身是一個自變量在分母上的雙曲線函數。不同養(yǎng)分吸收量與土壤養(yǎng)分測試值相關性也不同。一般應用中氮和鉀的校正系數函數擬合相對容易，而磷的校正系數值起落很大不宜擬合。

相反的是作為分母的“植株養(yǎng)分吸收量”反而是容易分析的。也就是說，我們采用水稻茬的基礎地力數據評估土壤養(yǎng)分供應能力是不充分的。當我們放下校正系數，采用不施肥區(qū)的養(yǎng)分吸收水平評估土壤養(yǎng)分供應量反而顯得方便。稻麥兩熟茬新建西瓜設施栽培，不管土壤測試值如何，不施肥區(qū)產量都是相對穩(wěn)定的，“因土、因水、因有機肥配套”來評估一個不施肥產量相對于目標產量的值（比如本試驗結果，黏土區(qū)不施肥處理相對產量46.87%、壤土區(qū)不施肥處理相對產量43.09%、沙土區(qū)不施肥處理相對產量39.66%），就可以評估出土壤養(yǎng)分供應量。

3.3 施肥量計算

從理論上講，如果確定了目標產量、肥料養(yǎng)分含量，并且評估了單位產量養(yǎng)分吸收量、土壤養(yǎng)分供應量、肥料當季利用率，我們就可以用公式計算得到肥料用量。

肥料用量=（目標產量×單位產量養(yǎng)分吸收量-土壤養(yǎng)分供應量）/（肥料當季利用率×肥料養(yǎng)分含量）

3.4 關于肥料運籌的說明

雖然大面積生產上廣泛使用商品有機肥，提高西瓜產量一成以上，以上關于施肥量的計算也不必調整。因為商品有機肥提高了西瓜產量，同時對西瓜提供一部分氮磷鉀因而提高了投肥水平，同時也提高了西瓜耐肥能力，恰恰在另一個技術層面上保證了穩(wěn)產高效的效果。

但是也不能麻痹大意?；蕝抵皇菧y土配方施肥的理論雛形，搞好大棚西瓜泵吸式水肥一體化生產的不能紙上談兵。肥料運籌一定要滿足常規(guī)要求的“促控促，足精巧”的方針?？紤]水肥一體化生產中N、P2O5、K2O的當季利用率普遍提高，肥料用量要嚴格把握和因天因地因苗情發(fā)展主動調整，特別要避免氮肥施用過頭造成坐果困難。

參考文獻

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[2]呂英華，秦雙月.測土配方施肥[M].中國農業(yè)出版社，2002.

[3]黃昌勇.土壤學（第三版）[M].中國農業(yè)出版社，2010.

作者簡介：

周森林，1974年出生，江蘇阜寧人，農藝師。從事作物栽培和測土配方施肥技術推廣。

基金項目來源：

江蘇省農業(yè)三新工程項目 項目代號SXGC[2013]219