王忠,樓玲,孔海民,沈建國,倪進莊,白頌華
(1.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與植物保護管理總站,浙江 杭州 311100; 2.浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理局,浙江 杭州 310020;3.杭州市滿山紅蔬果專業(yè)合作社,浙江 杭州 311118)
茄子是茄科茄屬一年生草本植物,是餐桌上常見的家常菜[1]。茄子營養(yǎng)豐富,具有防治高血壓、冠心病、動脈硬化和出血性紫癜等功效[2],在全國各地廣為種植[3]。茄子需肥量大,對水肥要求比較高,合理的水肥管理是提高茄子產(chǎn)量的重要手段。傳統(tǒng)的水肥管理方式比較粗放,灌水以大灌漫灌為主,施肥主要依靠人工,不僅會造成水分和肥料的資源浪費,對作物產(chǎn)量和品質(zhì)也會造成不良影響,甚至污染環(huán)境[4]。
水肥一體化(又稱灌溉施肥、管道施肥、肥水同灌等)是將肥料溶解在水中,利用管道灌溉系統(tǒng),同時進行灌溉與施肥,適時、適量地滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分需求的水肥同步管理技術(shù)。在蔬菜作物上推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù),可根據(jù)蔬菜需水需肥規(guī)律、土壤狀況、氣候條件確定水肥用量,既能保證作物必需的養(yǎng)分,又能提高水肥利用率,達到節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收的效果[5]。浙江省從2015年開始示范推廣水肥一體化技術(shù),目前在全省蔬菜、水果生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用,并表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭[6]。有關(guān)蔬菜、水果水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用研究目前已有不少報道,但在早春設(shè)施栽培茄果類作物上的應(yīng)用仍鮮見報道。為此,從2016年開始,以杭州苕溪流域河谷平原大畈為試驗區(qū),開展水肥一體化技術(shù)在早春設(shè)施栽培茄子上的應(yīng)用試驗,為該技術(shù)在杭州乃至浙江省其他地區(qū)的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 供試土壤
試驗在杭州市余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)南山村滿山紅蔬菜基地內(nèi)具有水肥一體化設(shè)施(備)的單體塑料大棚(長41.7 m,寬8.0 m,頂高3.2 m)中進行。試驗所在地系杭嘉湖平原苕溪流域河谷平原大畈,供試土壤為泥質(zhì)田,質(zhì)地為壤土,土層深厚,土壤肥力中等,土壤理化性狀如下:土壤容重1.28 g·cm-3,pH值5.76,有機質(zhì)32.07 g·kg-1,陽離子交換量16.27 cmol·kg-1,全氮2.14 g·kg-1,有效磷42.55 mg·kg-1,速效鉀569.17 mg·kg-1。
1.1.2 供試肥料
供試的肥料有4種:中鹽安徽紅四方肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的復(fù)合肥(N 20%,P2O55%,K2O 20%);浙江奧捷生物科技有限公司生產(chǎn)的奧捷沃土腐殖質(zhì)水溶肥高氮型(N 15%,P2O56%,K2O 9%,+Te)和高鉀型(N 9%,P2O56%,K2O 15%,+Te);杭州綠寶有機肥有限公司生產(chǎn)的杭寶牌精制有機肥(pH值8.4,有機質(zhì)57%,N3.28%,P2O52.89%,K2O 2.72%)。
1.1.3 供試品種
2016年供試茄子品種為杭茄2008,由杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供;2017年供試茄子品種為杭豐長亮,由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。
1.2.1 試驗設(shè)計
以常規(guī)施肥為對照,比較2種水肥一體化模式在總養(yǎng)分減量30%條件下對茄子的應(yīng)用效果。共設(shè)處理3個:處理1(T1),常規(guī)施肥(CK),定植前基施商品有機肥15 t·hm-2和復(fù)合肥525 kg·hm-2,開花著果期追施復(fù)合肥150 kg·hm-2,結(jié)果采收期追施復(fù)合肥150 kg·hm-2;處理2(T2),定植前基施商品有機肥15 t·hm-2和復(fù)合肥300 kg·hm-2,開花著果期追施高鉀型水溶肥75 kg·hm-2,結(jié)果采收期追施高鉀型水溶肥3次、高氮型水溶肥1次,每次用量均為105 kg·hm-2;處理3(T3),定植前基施商品有機肥15 t·hm-2,緩苗發(fā)棵期施高氮型水溶肥2次,用量分別為45 kg·hm-2和150 kg·hm-2,開花著果期追施高鉀型水溶肥2次、高氮型水溶肥1次,每次用量均為105 kg·hm-2,結(jié)果采收期追施高鉀型水溶肥3次、高氮型水溶肥1次,每次用量均為120 kg·hm-2。處理1追肥采用人工條施;處理2為半程水肥一體化,追肥采用水肥一體化灌溉施肥;處理3為全程水肥一體化,除了基施商品有機肥外,全程采用水肥一體化灌溉施肥。處理1的化肥養(yǎng)分(N+P2O5+K2O,下同)總量(純)為405 kg·hm-2,處理2和處理3的化肥養(yǎng)分總量(純)均為283.5 kg·hm-2。每處理設(shè)3次重復(fù),共9個小區(qū),每個小區(qū)0.01 hm2。
1.2.2 栽培措施
除處理內(nèi)容外,其他栽培管理措施均一致。供試茄子采用早春大棚設(shè)施栽培,1月下旬穴盤育苗,3月上旬移栽,行距55 cm、株距45 cm,5月上旬開始采收,6月下旬采收結(jié)束。
定植后15~113 d,每個試驗小區(qū)隨機定7株,對茄子植株高度進行動態(tài)測定。同時,從采收之日起至采收結(jié)束,每次采收時對各個小區(qū)的茄子產(chǎn)量進行稱重記錄。
根據(jù)各處理茄子不同生育時間的株高表現(xiàn)(圖1)可知,在化肥養(yǎng)分總量較常規(guī)施肥減少30%的前提下,處理2和處理3的茄子株高與對照(CK)相比并無顯著差異。
圖1 各處理茄子不同生育時間的株高表現(xiàn)
由表1可知:與對照(CK)相比,處理2的茄子增產(chǎn)26.0%、增收23.8%,處理3的茄子增產(chǎn)13.4%、增收20.8%。由此可見,盡管化肥用量較常規(guī)施肥減少了30%,茄子采用水肥一體化仍具有較好的增產(chǎn)增收效果。相較而言,采用半程水肥一體化技術(shù)增產(chǎn)增收效果更好。
表1 各處理茄子產(chǎn)量與產(chǎn)值比較
注:表中數(shù)據(jù)為2016—2017年平均值。表2同。
根據(jù)各處理茄子不同采收時段產(chǎn)量(圖2),1~10 d和11~20 d,各處理產(chǎn)量T1>T2>T3;21~30 d,各處理產(chǎn)量均達到峰值,且T2>T1>T3;31~40 d和41~50 d,均表現(xiàn)為T2>T3>T1;51~60 d、61~70 d和71~80 d,均表現(xiàn)為T3>T2>T1,且一致呈下降趨勢;第85天最后一次采收時表現(xiàn)為T2>T3>T1??傮w而言:采收前期(1~30 d)產(chǎn)量比例T1(57.0%)>T2(52.5%)>T3(44.9%),中期(31~60 d)和后期(61~85 d)產(chǎn)量比例均為T3(43.9%和11.2%)>T2(40.0%和7.5%)>T1(38.8%和4.2%)。
圖2 各處理茄子不同采收時段的產(chǎn)量
由表1可知,與對照(CK)相比,處理2和處理3的茄子產(chǎn)值分別增加23.8%和20.8%,施肥成本分別增加17.7%和50.5%,其中,人工成本分別下降61.1%和64.9%,而肥料成本則分別增加39.1%和81.7%。最終體現(xiàn)在綜合效益上,處理2和處理3的茄子收益比對照(CK)分別增加24.8%和15.8%。由此可見,盡管施用水溶肥使肥料成本有所增加,但通過增產(chǎn)增效和節(jié)省工本,采用水肥一體化的茄子生產(chǎn)實現(xiàn)了效益大幅增加,相對而言,半程水肥一體化的增效表現(xiàn)更好。
由表2可知,與對照(CK)相比,處理2和處理3的單位產(chǎn)量化肥投入量(純)分別降低44.5%和38.3%,其中,氮肥投入量(純)分別降低51.1%和47.4%,鉀肥投入量(純)分別降低43.6%和41.6%。由此可見,茄子采用水肥一體化可提高肥料利用率,具有很好的化肥減量效果,尤其是在氮肥和鉀肥減量上。
表2 各處理茄子化肥養(yǎng)分投入比較
試驗結(jié)果表明,對于早春設(shè)施栽培,采用水肥一體化灌溉施肥,在較常規(guī)施肥化肥養(yǎng)分總量減少30%的條件下,未對茄子植株生長產(chǎn)生明顯不利影響,且在增產(chǎn)增收、節(jié)本增效和化肥減量等方面均有良好效果。與常規(guī)施肥相比:半程水肥一體化可增產(chǎn)26.0%,增收23.8%,節(jié)省施肥人工61.1%,收益增加24.8%,單位產(chǎn)量化肥投入降低44.5%;全程水肥一體化可增產(chǎn)13.4%,增收20.8%,節(jié)省施肥人工64.9%,收益增加15.8%,單位產(chǎn)量化肥投入降低38.3%。相較而言,采用半程水肥一體化綜合效果更好,可作為目前早春設(shè)施栽培茄子水肥一體化的主要選用方式。