滕召友,田書(shū)元,張紅云
(鳳凰縣土壤肥料技術(shù)服務(wù)站,湖南 鳳凰 416200)
獼猴桃(Actinidia chinensisPlanch)是一種富含多種營(yíng)養(yǎng)成分的精品水果,特別是人體所需的多種氨基酸、微量元素和維生素C 含量較高,被譽(yù)為“水果之王”,受到越來(lái)越多的消費(fèi)者喜愛(ài),鳳凰獼猴桃以其清香爽口等特質(zhì)在全國(guó)也享有盛名[1]。鳳凰縣地處武陵山腹地,屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,豐沛的雨量,溫和的氣候,肥沃的土壤,十分適宜獼猴桃的生長(zhǎng),是專家公認(rèn)的獼猴桃最佳生態(tài)區(qū)之一。該縣1993 年開(kāi)始試種獼猴桃,是國(guó)內(nèi)最早人工栽 培獼猴桃的地區(qū)之一,歷經(jīng)多年的發(fā)展,截至2019 年,全縣獼猴桃種植面積發(fā)展到1 867 hm2,占全省獼猴桃栽培面積的17%以上。其中掛果面積1 600 hm2,鮮果總產(chǎn)量4.6 萬(wàn)t,產(chǎn)值達(dá)2.8 億元。
施肥是影響獼猴桃果品質(zhì)量的重要因素,2016年,湖南省科技廳下達(dá)了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“綠色優(yōu)質(zhì)高效施肥”(編號(hào)CGS2016012)?!熬G色優(yōu)質(zhì)高效施肥”是綜合運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技成果,根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能與肥料效應(yīng),在以有機(jī)肥為基礎(chǔ)的條件下,產(chǎn)前提出氮、磷、鉀或微量元素肥料的適宜用量、比例及相應(yīng)的施肥技術(shù)?!?414”試驗(yàn)方案因其準(zhǔn)確度和精確度比傳統(tǒng)施肥試驗(yàn)明顯提高而被廣泛應(yīng)用于多種作物的田間肥效試驗(yàn)[2-4]。為建立鳳凰縣獼猴桃施肥技術(shù)指標(biāo)體系,選擇在高、中、低3種肥力水平的土壤上,開(kāi)展測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系研究與應(yīng)用,旨在為鳳凰縣種植獼猴桃提供最佳施肥方案。
試驗(yàn)在湖南省鳳凰縣廖家橋鎮(zhèn)、阿拉鎮(zhèn)、落潮井鄉(xiāng)、林峰鄉(xiāng)和新場(chǎng)鎮(zhèn)5 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行。供試土壤為灰黃土,土壤肥力按高、中、低分為3 個(gè)等級(jí),3 個(gè)肥力等級(jí)按獼猴桃產(chǎn)量水平劃定,其土壤堿解氮、有效磷和速效鉀檢測(cè)結(jié)果分別如下:高肥力(產(chǎn)量>2 500 kg/667m2),>164.0、21.6、92.0 mg/kg;中肥力(產(chǎn)量為1 300~2 500 kg/667m2),99.0~164.0、15.4、78.0 mg/kg;低肥力(產(chǎn)量<1 300 kg/667m2),<99.0、11.6、62.0 mg/kg。供試作物為獼猴桃,品種為米良1 號(hào)。供試肥料氮肥為尿素(含N 46%)、磷肥為過(guò)磷酸鈣(含P2O513%)、鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%)。
試驗(yàn)按“3414”方案[5]設(shè)計(jì),即3 個(gè)因素、4 個(gè)水平、14 個(gè)處理(從“3414”方案的64 個(gè)處理組合中優(yōu)選出來(lái)的處理),3 個(gè)因素為氮、磷、鉀3 種肥料;4 個(gè)水平為每一種肥料設(shè)4 個(gè)施肥水平,即:0水平(不施肥,對(duì)照);1 水平(2 水平×0.5);2 水平(當(dāng)?shù)刈罴咽┓仕剑? 水平(2 水平×1.5)。各因素0、1、2、3 水平設(shè)計(jì)值(施用量)分別為氮(N): 0、7.5、15.0、22.5 kg/667m2; 磷(P2O5):0、3、6、9 kg/667m2;鉀(K2O):0、4.5、9.0、13.5 kg/667m2。按優(yōu)選出的固定14 個(gè)氮、磷、鉀施肥水平組合設(shè)置處理和進(jìn)行正交試驗(yàn)。試驗(yàn)小區(qū)采用隨機(jī)排列,不設(shè)重復(fù),小區(qū)面積30 m2,每小區(qū)3 株。
試驗(yàn)于2017—2019 年連續(xù)3 a 分別在鳳凰縣廖家橋鎮(zhèn)、阿拉鎮(zhèn)、落潮井鄉(xiāng)、新場(chǎng)鎮(zhèn)和林峰鄉(xiāng)進(jìn)行,每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)每年選擇高、中、低不同肥力水平土壤各3 丘,3 a 共實(shí)施“3414”試驗(yàn)地45 丘。數(shù)據(jù)分析取45 丘試驗(yàn)田數(shù)據(jù)的平均值。獼猴桃于2010 年3 月5 日移栽,至2019 年樹(shù)齡為10 a。在試驗(yàn)實(shí)施期的每年11月25 日將全部有機(jī)肥(2 000 kg/667m2)、全部磷肥和40%的氮、鉀肥作基肥一次性深施;每年3 月10 日將30%的氮、鉀肥作?;ǚ适┯?;每年5 月30 日將30%的氮、鉀肥作壯果肥施用。施肥方法:將各種肥料混合均勻后,沿樹(shù)冠滴水線挖深20 cm、寬15 cm環(huán)狀溝施用,施后及時(shí)覆土。各處理的灌溉、病蟲(chóng)防治和中耕除草等栽培管理措施完全相同。供試獼猴桃于9 月10—12 日收獲,收獲時(shí)分小區(qū)單獨(dú)采收,單獨(dú)稱重計(jì)算產(chǎn)量。其他田間管理與大田一致。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007 軟件和SG 2.3 專業(yè)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 不同施肥水平對(duì)獼猴桃產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)結(jié)果(表1)表明,當(dāng)?shù)?、磷、鉀都處? 水平(當(dāng)?shù)刈罴咽┓仕剑r(shí)產(chǎn)量均為最高,高肥力下為3 060 kg/667m2,顯著(P<0.05)高于同等級(jí)肥力下的其他所有處理,其中,與N0P0K0、N2P2K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N3P2K2、N1P2K1、N2P1K1和N1P1K2處理的差異達(dá)極顯著(P<0.01)水平;中肥力下為2 250 kg/667m2,除 與N2P1K1、N3P2K2和N2P2K13 個(gè)處理的差異不顯著外,與其他處理的差異均顯著,其中,與N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0和N1P1K2的差異達(dá)極顯著水平;低肥力下為1 410 kg/667m2,除與N2P3K2處理的差異不顯著外,均顯著高于其他處 理,其 中,與N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P2K0、N3P2K2、N1P1K2和N1P2K1的差異達(dá)極顯著水平。這說(shuō)明施用氮、磷、鉀肥不足或過(guò)量均會(huì)導(dǎo)致猴桃產(chǎn)量下降。各肥力等級(jí)產(chǎn)量水平的前3 位處理順序分別為高肥力:N2P2K2>N2P1K2=N2P2K1;中肥力:N2P2K2=N2P1K1>N3P2K2;低肥力:N2P2K2>N2P3K2>N2P2K1,三者產(chǎn)量高低順序并不一致,說(shuō)明高、中、低3 種肥力等級(jí)下不同施肥水平對(duì)獼猴桃產(chǎn)量的影響趨勢(shì)并不完全相同,但均在2 水平附近,這也驗(yàn)證了2 水平為當(dāng)?shù)氐淖罴咽┓仕健?/p>
表1 不同肥力水平施肥量對(duì)獼猴桃產(chǎn)量的影響(kg/667m2)
2.1.2 不同肥力等級(jí)的施肥模型 按“3414”施肥試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)獼猴桃產(chǎn)量與施肥量進(jìn)行多元分析,建立數(shù)學(xué)模型,得到獼猴桃產(chǎn)量的效應(yīng)方程(施肥模型)如下。
高肥力施肥模型:Y=1 672.72+146.57N+42.42P+ 10.71K-6.3N2-12.03P2-2.25K2+3.35NP-0.11NK+5.94PK(R=0.935 >R0.05=0.735,F(xiàn)=76.2 >F0.05=6.8)
中肥力施肥模型:Y=1 299.31+92.12N+74.49P+ 19.96K-3.48N2-15.55P2-5.97K2+1.08NP+1.21NK+9.37PK(R=0.957 >R0.05=0.735,F(xiàn)=81.8 >F0.05=6.8)
低肥力施肥模型:Y=813.78+52.7N+23.1P+1.22K-2.14N2-5.39P2-3.85K2-0.01NP+1.84NK+6.01PK(R=0.964 >R0.05=0.735,F(xiàn)=85.2 >F0.05=6.8)
上述參數(shù)說(shuō)明方程擬合程度好,R值、F值均達(dá)顯著水平。
2.1.3 最高產(chǎn)量、最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與施肥量 肥料按市場(chǎng)價(jià)(尿素2.1 元/kg,過(guò)磷酸鈣0.9 元/kg,氯化鉀3.0元/kg)、獼猴桃均價(jià)按3.60 元/kg 計(jì)算,結(jié)果代入上述方程,得到各肥力等級(jí)的最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的施肥量,并計(jì)算出相應(yīng)的產(chǎn)投比。結(jié)果如表2 所示,各肥力等級(jí)的最高產(chǎn)量與最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量接近,其產(chǎn)投比差異較小,說(shuō)明最高產(chǎn)量的施肥量與最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的施肥量基本相符,上述施肥模型不需進(jìn)一步優(yōu)化。表2 結(jié)果還表明,在一定范圍內(nèi),土壤肥力等級(jí)越高,所需施肥量越小,產(chǎn)投比越大,經(jīng)濟(jì)效益越好。
2.1.4 配方施肥技術(shù)參數(shù) 對(duì)高、中、低3 個(gè)肥力等級(jí)的土壤進(jìn)行N、P、K 養(yǎng)分測(cè)定,得到各土壤肥力等級(jí)的N、P、K 含量值。如表3 所示,有機(jī)肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率占很大比例,中、低肥力水平高于高肥力水平,如中肥力下,有機(jī)肥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率N、P、K分別為29.33%、46.67%和52.00%,比高肥力下分別提高6.78、10.40 和7.88 個(gè)百分點(diǎn);低肥力下有機(jī)肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率N、P、K 分別為28.94%、43.83%和48.83%,比高肥力下分別提高6.39、7.56 和4.71 個(gè)百分點(diǎn)。這說(shuō)明施用有機(jī)肥對(duì)獼猴桃產(chǎn)量影響較大,特別是中、低產(chǎn)土壤更要重視有機(jī)肥的施用。高肥力土壤對(duì)獼猴桃的供肥量和肥料利用率明顯高于中、低肥力土壤。在施用肥料時(shí),一方面要注重對(duì)中低產(chǎn)果園地力的改良,另一方面要注重于發(fā)揮肥料的經(jīng)濟(jì)效益。從土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)來(lái)看,土壤肥力等級(jí)越高,N 的指標(biāo)系數(shù)(土壤養(yǎng)分系數(shù))就越大,而P、K 的指標(biāo)系數(shù)較小,說(shuō)明土壤中N 的含量是劃分土壤等級(jí)的主要因素。
2.2.1 養(yǎng)分含量分級(jí) 根據(jù)平衡施肥技術(shù)研究成果,地力(土壤肥力)產(chǎn)量與堿解氮之間的相關(guān)性較好,R值達(dá)到極顯著水平,施肥模型為:Y=234.872+ 7.695N(n=23,R=0.944**),式中Y表示獼猴桃產(chǎn)量(kg/667m2),N表示土壤堿解氮含量(mg/kg)。由此可以劃分獼猴桃土壤的肥力等級(jí)(詳見(jiàn)表4)。
2.2.2 施肥指標(biāo)體系的建立 由施肥模型獲得的最高產(chǎn)量與最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的差異較小,其產(chǎn)投比的差異很小,因此,可把最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量定為目標(biāo)產(chǎn)量的施肥指標(biāo),從而,最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施肥量也相應(yīng)地成為了目標(biāo)產(chǎn)量的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量指標(biāo)。由于施肥指標(biāo)高低的選擇首先需要了解地力情況,因此,在冬前須采集耕層混合樣,測(cè)定土壤養(yǎng)分含量,確定地力等級(jí)。按照不同地力等級(jí)下獼猴桃的施肥模型,選擇相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)量等級(jí),計(jì)算獼猴桃最佳經(jīng)濟(jì)施肥量(表4),建立獼猴桃施肥指標(biāo)體系。
表3 獼猴桃配方施肥技術(shù)參數(shù)
表4 獼猴桃地力產(chǎn)量與土壤堿解氮之間的關(guān)系及目標(biāo)產(chǎn)量的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量
2.2.3 制定推薦施肥意見(jiàn) 根據(jù)測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系和不同地力等級(jí)的配方施肥參數(shù),可以將目標(biāo)產(chǎn)量再進(jìn)行分級(jí),提出實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)產(chǎn)量的施肥量,肥料種類,施肥時(shí)期,具體進(jìn)行田間指導(dǎo)。
2.3.1 田間示范結(jié)果 在廖家橋鎮(zhèn)、落潮井鎮(zhèn)等5 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的獼猴桃產(chǎn)區(qū)高、中、低肥力土壤布置示范對(duì)比試驗(yàn)9 個(gè),示范結(jié)果見(jiàn)表5。高、中、低不同地力等級(jí)下推薦施肥分別比習(xí)慣施肥增產(chǎn)6.9%、7.3%和9.6%,節(jié)省肥料成本(未計(jì)有機(jī)肥料成本)分別為21.4、16.9、2.2 元/667 m2,節(jié)本增效(未計(jì)人工成本)分別為669.4、556.9、398.2 元/667m2。
2.3.2 農(nóng)戶信息反饋調(diào)查結(jié)果 通過(guò)對(duì)30 戶果農(nóng)施肥情況調(diào)查,測(cè)土配方施肥比習(xí)慣施肥節(jié)省化肥2.64 kg/667m2,節(jié)省肥料成本12.08 元,增產(chǎn)164.2 kg/667m2,增產(chǎn)幅度7.6%。果農(nóng)對(duì)測(cè)土配方施肥效果十分滿意的占30%,滿意的占60%。
表5 獼猴桃測(cè)土配方施肥田間示范結(jié)果
通過(guò)“3414”方案設(shè)計(jì),在代表鳳凰縣主要土壤種類的灰黃土上進(jìn)行獼猴桃肥效試驗(yàn),結(jié)果表明,獼猴桃最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施肥量,在土壤堿解氮含量>164 mg/kg 的高肥力土壤上,N、P2O5、K2O 的最佳施用量分別為12.67、5.48 、6.52 kg/667m2,目標(biāo)產(chǎn)量為2 815.16 kg/667m2;在土壤堿解氮含量99~164 mg/kg的中肥力土壤上,N、P2O5、K2O 的最佳施用量分別為14.59、5.93、6.87 kg/667m2,目標(biāo)產(chǎn)量為2 276.24 kg/667m2;在土壤堿解氮含量<99 mg/kg 的低肥力土壤上,N、P2O5、K2O 的最佳施用量分別為14.80、6.39、8.23 kg/667m2,目標(biāo)產(chǎn)量為1 340.65 kg/667m2。通過(guò)9個(gè)試點(diǎn)的應(yīng)用示范,在高、中、低不同地力等級(jí)土壤,采用推薦施肥分別比習(xí)慣施肥增產(chǎn)6.9%、7.3%和9.6%,節(jié)本增效669.4、556.9 和398.2 元/667m2。30戶果農(nóng)按測(cè)土配方施肥,比習(xí)慣施肥平均增產(chǎn)164.2 kg/667m2,增幅7.6%,示范效果良好。由此,總結(jié)獼猴桃測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系的主要內(nèi)容為:冬前測(cè)土,獲得土壤氮磷鉀等養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù),冬后確定地力等級(jí),選擇相應(yīng)地力等級(jí)的目標(biāo)產(chǎn)量指標(biāo)等級(jí)和施肥指標(biāo),根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量制定施肥建議卡,果農(nóng)按建議卡的指導(dǎo)意見(jiàn)施肥。
3.2.1 建立完善的施肥參數(shù)體系是配方施肥的基礎(chǔ) 測(cè)土配方施肥是以土壤測(cè)試和田間試驗(yàn)為基礎(chǔ),依據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng),對(duì)肥料進(jìn)行科學(xué)配方和施用的一種施肥方法。其落腳點(diǎn)在于建立作物測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系、指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥。通過(guò)田間肥效試驗(yàn),掌握不同土壤肥力水平和不同作物的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量、施肥比例、施肥時(shí)期、施肥方法,摸清土壤養(yǎng)分校正系數(shù)、土壤供肥能力、不同作物養(yǎng)分吸收量和肥料利用率等基本參數(shù),構(gòu)建作物施肥模型,制定施肥建議卡。
3.2.2 構(gòu)建作物測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系是配方施肥的關(guān)鍵 以土壤化驗(yàn)結(jié)果和田間肥效試驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)行地力分級(jí),確定土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo),建立作物測(cè)土配方施肥模型,通過(guò)多元回歸分析,得到相關(guān)分析結(jié)果,結(jié)合配方校驗(yàn)試驗(yàn)和推薦施肥農(nóng)戶信息反饋調(diào)查,對(duì)施肥技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),修正和完善測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系。
3.2.3 科學(xué)制定測(cè)土配方施肥建議卡,指導(dǎo)農(nóng)戶施肥 將測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系中的純養(yǎng)分用量轉(zhuǎn)換成肥料實(shí)物用量,根據(jù)獼猴桃不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求規(guī)律,確定基、追肥肥料品種、數(shù)量、施用時(shí)期和施用方法,制定施肥建議卡,指導(dǎo)果農(nóng)科學(xué)施肥。