王冬群 成美玲 王立 王明湖

摘要：通過(guò)缺素試驗(yàn)和不同施肥量比較試驗(yàn)，研究在土壤中氮含量相對(duì)較低、有效磷和速效鉀含量較高情況下氮磷鉀肥用量對(duì)菜用大豆產(chǎn)量的影響，為菜用大豆化肥減量增效和化肥定額制提供依據(jù)。通過(guò)缺素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，土壤中有較高的有效磷和速效鉀含量時(shí)，再施用磷肥或鉀肥并不能提高菜用大豆產(chǎn)量，反而會(huì)造成減產(chǎn);施氮肥能提高秸稈、豆莢產(chǎn)量;從不同施肥水平來(lái)看，呈現(xiàn)出施肥越多，豆莢和秸稈質(zhì)量均越高的特點(diǎn)，但增產(chǎn)的幅度逐漸降低。當(dāng)菜用大豆目標(biāo)產(chǎn)量在5 500 kg/hm2時(shí)，當(dāng)N、P2O5、K2O施入量分別為74.6～90.0、20.5～22.5、48.5～67.5 kg/hm2時(shí)，就可保持當(dāng)季土壤中養(yǎng)分平衡。建議修改菜用大豆施肥配比，適當(dāng)增加氮肥用量，減少磷肥、鉀肥用量，N、P2O5、K2O三者比例為33.1 ∶10.0 ∶23.1。

關(guān)鍵詞：低密度;菜用大豆;施肥量;產(chǎn)量;氮;磷;鉀

中圖分類(lèi)號(hào)：S643.706文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）05-0129-04

菜用大豆具有種植簡(jiǎn)單、可多次收獲等特點(diǎn)，可用于鮮食或加工，營(yíng)養(yǎng)豐富，是重要的出口創(chuàng)匯蔬菜品種，在浙江省慈溪市當(dāng)?shù)匮睾５貐^(qū)有種植，常年種植菜用大豆3.5萬(wàn)～4萬(wàn)畝（1畝=666.7 m2）。當(dāng)?shù)夭簧俜N植戶(hù)在蔬菜種植過(guò)程中習(xí)慣使用含N、P2O5、K2O均為15%的復(fù)合肥，長(zhǎng)此以往，形成了土壤中有效磷和速效鉀含量較高，氮含量相對(duì)較低的地力特點(diǎn)。

為了了解土壤中氮含量相對(duì)較低、有效磷和速效鉀含量較高情況下氮磷鉀肥施用量對(duì)低密度種植菜用大豆產(chǎn)量的影響，通過(guò)缺素試驗(yàn)和不同施肥量水平的肥料對(duì)比試驗(yàn)，擬揭示菜用大豆氮、磷、鉀施肥量多少對(duì)產(chǎn)量的影響，為當(dāng)?shù)夭擞么蠖够识~制和化肥減量增效提供可靠依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年4月2日在浙江省慈溪市坎墩街道玉蘭果蔬農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)位于慈溪市中部，土壤為潮土類(lèi)灰潮土亞類(lèi)淡涂泥土屬夜陰土土種[1]。缺素試驗(yàn)分缺氮組（N0PK）、缺鉀組（NPK0）、缺磷組（NP0K）、全肥組（NPK）等4個(gè)水平;常規(guī)施肥N0P0K0、N1P1K1、N2 P2K2、N3P3K3、N4P4K4等5個(gè)施肥水平，每個(gè)水平重復(fù)3次。每個(gè)施肥小區(qū)面積為20 m2，小區(qū)間用30 cm寬、25 cm深開(kāi)溝隔離。每個(gè)小區(qū)種160穴，每穴留苗2株，視出苗情況進(jìn)行補(bǔ)種。在2穴大豆之間穴施肥料作為基肥，不施追肥。播種施肥1 d完成。

試驗(yàn)地塊0～20 cm土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)：pH值為8.06，全氮含量為1.21 g/kg，水解性氮含量為 75.7 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為11.7 g/kg，有效磷含量為44.1 mg/kg，速效鉀含量為119 mg/kg，水溶性鹽分為0.582 g/kg。前茬為青菜。露地種植菜用大豆，品種為75-3（產(chǎn)地為鐵嶺山江種業(yè)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

氮肥為河南心連心化肥有限公司產(chǎn)尿素（464%N），磷肥為寧波市甬豐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料股份有限公司生產(chǎn)的高濃度磷肥（40% P2O5），鉀肥為武漢華盛豐農(nóng)生態(tài)工程有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀（52% K2O）。缺素試驗(yàn)按當(dāng)?shù)赝扑]的配方和施肥方法，按N、P2O5、K2O含量分別為14%、10%、12%配比，施450kg/hm2計(jì)算。不同施肥量水平試驗(yàn)參考當(dāng)?shù)胤N植農(nóng)戶(hù)的常規(guī)施肥方法，按

N、P2O5、K2O含量均為15%配比，施450 kg/hm2計(jì)算。分常規(guī)施肥量的000、0.33、0.67、1.00、1.33倍等5個(gè)水平。具體施肥量詳見(jiàn)表1。所用肥料在實(shí)驗(yàn)室采用精度為 001 g 電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)量，在塑料袋中充分混勻。

1.3 樣品采集與測(cè)定

菜用大豆在成熟期的7月1日、7月15日分2次采收豆莢，7月15日同時(shí)收獲大豆秸稈。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每個(gè)小區(qū)的全部豆莢和秸稈稱(chēng)質(zhì)量并作記錄。部分豆莢、秸稈樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，切碎、混勻，分別稱(chēng)取豆莢、秸稈各300 g，先用105 ℃殺青30 min，再用60 ℃烘干至恒質(zhì)量。干樣磨細(xì)后用硫酸-過(guò)氧化氫消煮，然后分別以擴(kuò)散法測(cè)定氮含量，紫外分光光度法測(cè)定磷含量，火焰光度計(jì)法測(cè)定鉀含量。調(diào)查肥料和菜用大豆收購(gòu)價(jià)格，計(jì)算肥料投入成本及獲得的經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 缺素組施肥量與產(chǎn)量關(guān)系分析

由表2可知，豆莢平均質(zhì)量從大到小依次為NPK0> NP0K> NPK> N0PK;秸稈平均質(zhì)量從大到小依次為NPK> NPK0> NP0K > N0PK。無(wú)論是秸稈平均質(zhì)量還是豆莢平均質(zhì)量都是N0PK最小。NPK盡管秸稈質(zhì)量最大，但是豆莢質(zhì)量反而沒(méi)有NPK0、NP0K高，N0PK豆莢質(zhì)量?jī)H為NPK的6985%，筆者發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前地力條件下增施氮肥能有效提高豆莢產(chǎn)量。從NPK0、NP0K豆莢質(zhì)量高于NPK可以發(fā)現(xiàn)，在有效磷和速效鉀含量較高的情況下，過(guò)量施磷肥或鉀肥并不能達(dá)到豆莢增產(chǎn)的目的。NPK0、NP0K秸稈質(zhì)量小于NPK，發(fā)現(xiàn)在該類(lèi)地塊增施磷肥或鉀肥會(huì)使秸稈長(zhǎng)勢(shì)更好。也就是說(shuō)減施鉀肥、磷肥會(huì)導(dǎo)致秸稈質(zhì)量下降，但不會(huì)導(dǎo)致該地塊菜用大豆產(chǎn)量減少。大豆具有根瘤固氮作用，但是其固定的N素遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足大豆高產(chǎn)栽培對(duì)N素的需求[2]，試驗(yàn)結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。

從前后2次收獲的豆莢質(zhì)量來(lái)看，各處理第2次收獲的豆莢質(zhì)量均要明顯小于第1次，這個(gè)比例在0.29～0.37之間，非常接近。第1次收獲的質(zhì)量大小依次為NPK0>NPK> NP0K > N0PK，各處理產(chǎn)量差距明顯。

2.2 常規(guī)組施肥量與產(chǎn)量關(guān)系分析

由表3可知，從常規(guī)施肥不同水平來(lái)看，無(wú)論是秸稈質(zhì)量還是豆莢質(zhì)量均呈現(xiàn)隨著施肥量增加產(chǎn)量增加的趨勢(shì)，雖然N4P4K4處理肥料施用量是最多的，但是秸稈產(chǎn)量和豆莢產(chǎn)量較N3P3K3均明顯下降?？梢?jiàn)，過(guò)量施肥并不一定增產(chǎn)。

從前后2次收獲的豆莢產(chǎn)量來(lái)看，從第1次收獲數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，N3P3K3產(chǎn)量最高，N4P4K4次之，N2P2K2再次之。N1P1K1、N0P0K0產(chǎn)量更低，且兩者接近，可見(jiàn)并不是施肥越多第1次收獲的產(chǎn)量就越高。從第2次收獲數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，施肥量越多產(chǎn)量越多。第1次收獲的產(chǎn)量平均值均大于第2次，這個(gè)比值在0.66～0.94之間。結(jié)果表明，前期施肥量越大，對(duì)第2次收獲的產(chǎn)量影響較大?？梢?jiàn)到第2次收獲時(shí)，低水平的施肥量已滿(mǎn)足不了豆莢生長(zhǎng)的需要。應(yīng)在后期追加肥料，滿(mǎn)足生長(zhǎng)需要。

2.3 缺素組與常規(guī)組產(chǎn)量對(duì)比分析

由表2、表3可知， 缺素組第1次收獲的產(chǎn)量整體明顯大于常規(guī)組， 而第2次收獲產(chǎn)量整體明顯低于常規(guī)組。從前后2次收獲的比值來(lái)看，缺素組與常規(guī)組分別為0.29～037和0.66～0.94，出現(xiàn)了較大的差異，這可能是2組不同的肥料配比引起的。

從各處理3個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量變異系數(shù)來(lái)看，缺素組秸稈質(zhì)量在5.22%～13.43%之間，豆莢質(zhì)量在5.65%～16.68%之間;常規(guī)組秸稈質(zhì)量在8.75%～1416%之間，豆莢質(zhì)量在3.71%～ 22.71%之間。施氮較少的幾個(gè)處理無(wú)論是秸稈產(chǎn)量還是豆莢產(chǎn)量變異系數(shù)均要明顯大于其他組，這提示在低氮濃度施肥時(shí)，土壤中原有的N含量對(duì)產(chǎn)量影響很大。當(dāng)施入土壤的N肥數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生影響的主要因素是當(dāng)季施肥量。

2.4 各處理養(yǎng)分平衡情況

由表4可知，從N素來(lái)看，除NP0K、N4P4K4外，其他各處理氮素均出現(xiàn)了不同程度的虧缺;從P2O5來(lái)看，除NP0K、N0P0K0等2個(gè)沒(méi)有施磷肥的處理出現(xiàn)虧缺外，其他各個(gè)處理均出現(xiàn)了盈余。從K2O來(lái)看，除NPK0、N0P0K0、N1P1K1等沒(méi)有施鉀肥或施肥水平較低的3個(gè)處理外，其他各處理均出現(xiàn)了不同程度的盈余?？梢?jiàn)，各處理普遍存在磷肥、鉀肥施入量過(guò)多的問(wèn)題。根據(jù)魯如坤的研究結(jié)果，當(dāng)作物增產(chǎn)率為10%以上時(shí)，因磷肥利用率低，對(duì)當(dāng)季作物來(lái)說(shuō)需要保持足夠的磷濃度，磷平衡應(yīng)有適當(dāng)盈余[3]。從各處理看，當(dāng)菜用大豆目標(biāo)產(chǎn)量在 5 500 kg/hm2 時(shí)，當(dāng)N、P2O5、K2O施入量分別為746～90.0、20.5～22.5、48.5～67.5 kg/hm2時(shí)，就可保持當(dāng)季土壤中的養(yǎng)分平衡。

2.5 菜用大豆各處理氮磷鉀（N、P2O5、K2O）吸收量比例關(guān)系

設(shè)P2O5的吸收量為10.0，通過(guò)計(jì)算得到各處理N、P2O5、K2O吸收量的比例關(guān)系（表5）?？梢?jiàn)N、P2O5、K2O三者吸收量的比例為28.1～39.2、100、21.0～25.5，平均值分別為33.1、10.0、23.1。除N0PK、N0P0K0 2個(gè)處理的N、P2O5、K2O比例極度相近外，其他各處理并沒(méi)有因?yàn)镹、P2O5、K2O施入量不同而吸收量比例出現(xiàn)明顯有規(guī)律的變化，三者保持了一個(gè)基本穩(wěn)定的比例關(guān)系。這個(gè)特點(diǎn)為筆者設(shè)計(jì)菜用大豆肥料配比提供了重要依據(jù)。

3 經(jīng)濟(jì)效益比較

按2019年7月價(jià)格， 尿素2.40元/kg， 重過(guò)磷酸鈣2.95元/kg，硫酸鉀5.00元/kg，菜用大豆7元/kg計(jì)算。由表6可知，通過(guò)成本核算，筆者發(fā)現(xiàn)在常規(guī)施肥組除沒(méi)施肥的N0P0K0，無(wú)法計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益與成本的比外，其他4組經(jīng)濟(jì)效益與成本在1734～51.96之間，可見(jiàn)肥料用的越多，這個(gè)比例就越小。但是由于肥料成本在經(jīng)濟(jì)效益中的占比不到6%，主要的成本是種植采收等人工成本，可預(yù)見(jiàn)種植戶(hù)有通過(guò)大量使用化肥提高經(jīng)濟(jì)效益的內(nèi)在動(dòng)力。過(guò)量使用肥料一方面浪費(fèi)資源，另一方面可能使農(nóng)田水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化。

4 結(jié)論與討論

通過(guò)缺素試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在土壤氮含量相對(duì)較低、有效磷和速效鉀含量較高情況下，再施磷肥或鉀肥都不利于菜用大豆產(chǎn)量提高，這個(gè)結(jié)果與菜豆相同[4]。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)氮含量不能滿(mǎn)足菜用大豆生長(zhǎng)需要時(shí)對(duì)秸稈和豆莢產(chǎn)量影響很大，會(huì)造成嚴(yán)重減產(chǎn)。磷、鉀肥相對(duì)氮肥而言植物吸收量少，如果在蔬菜種植過(guò)程中長(zhǎng)期用15-15-15的復(fù)合肥施肥，會(huì)出現(xiàn)土壤中磷鉀含量偏高、氮含量偏低的現(xiàn)象。張國(guó)正等研究發(fā)現(xiàn)，隨施氮量增加菜用大豆的鮮仁產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢(shì)[2]，因此N肥的量也要適當(dāng)多施。周藝敏等發(fā)現(xiàn)，K肥過(guò)量供應(yīng)會(huì)破壞植株體內(nèi)離子間的平衡[5]。過(guò)量使用磷肥或鉀肥一方面浪費(fèi)資源，另一方面污染土地。建議對(duì)該類(lèi)地塊前期少施磷、鉀肥，或僅施足夠多的氮肥。

通過(guò)不同施肥水平試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是秸稈產(chǎn)量還是豆莢產(chǎn)量均出現(xiàn)了隨著施肥量增加而產(chǎn)量先增加后下降的趨勢(shì)，雖然N0P0K0到N3P3K3產(chǎn)量有所增加，但增加幅度明顯下降。從各處理養(yǎng)分平衡情況發(fā)現(xiàn)，各處理氮素虧缺較多，除沒(méi)施肥或低濃度施肥的少數(shù)幾個(gè)處理外，其余各處理普遍存在磷素鉀素盈余較多的現(xiàn)象。當(dāng)磷鉀水平處在中等偏上時(shí)，磷鉀肥用量為目標(biāo)產(chǎn)量需要量的100%～110%[6]，菜用大豆N、P2O5、K2O三者吸收量的比例為：28.1～39.2、10.0、21.0～25.5，平均值為 33.1 ∶10.0 ∶23.1。制定菜用大豆配方肥時(shí)，可適當(dāng)減少磷肥鉀肥配比。當(dāng)菜用大豆目標(biāo)產(chǎn)量在 5 500 kg/hm2，施入N、P2O5、K2O分別為74.6～900、20.5～22.5、48.5～67.5 kg/hm2時(shí)，就可保持當(dāng)季土壤的養(yǎng)分平衡。這個(gè)結(jié)果與陳懷珠等的研究結(jié)果相近，其認(rèn)為春大豆最高產(chǎn)量時(shí)氮（N） 、磷（P2O5 ） 和鉀（K2O） 的施肥量分別為80. 6、21. 6、58. 4 kg/hm2[7]。

通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益比較分析發(fā)現(xiàn)，肥料在生產(chǎn)中所占的成本很小。種植戶(hù)在不知道地塊肥力和作物肥料利用特點(diǎn)的情況下，普遍選擇氮磷鉀含量相等的復(fù)合肥或摻混肥過(guò)量施肥方式。因此，了解不同作物肥料利用特點(diǎn)，開(kāi)展配方施肥，根據(jù)土壤中氮磷鉀含量合理施肥，對(duì)于化肥減量增效、化肥定額制、保護(hù)土壤環(huán)境都非常有必要。

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