劉國(guó)利,韓小偉,臺(tái)述強(qiáng),宋元瑞
(1.無(wú)棣縣小泊頭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,山東 無(wú)棣 251911;2.濱州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山東 濱州 256600;3.高密市植物檢疫站,山東 高密 261500;4.濱州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 濱州 256600)
番茄作為我國(guó)居民日常食用的重要蔬菜之一,其種植面積列在辣椒和大白菜之后位于第三位,在蔬菜設(shè)施栽培中占比57.2%,產(chǎn)量占全國(guó)蔬菜總產(chǎn)的7%左右[1,2]。設(shè)施番茄具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為獲取高產(chǎn)量和高收益,種植戶(hù)往往通過(guò)過(guò)量施用化肥來(lái)提高產(chǎn)量。
山東省是我國(guó)蔬菜生產(chǎn)大省,2019年播種面積和產(chǎn)量分別占全國(guó)的7.02%和11.21%[3]。前人通過(guò)調(diào)研分析山東省160多戶(hù)(7個(gè)縣市)設(shè)施菜地養(yǎng)分投入情況,其中設(shè)施番茄氮、磷、鉀養(yǎng)分的平均投入量分別為3 500、3 000、2 250 kg/hm2,遠(yuǎn)高于番茄生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求量[4,5]。化肥施用過(guò)多,基質(zhì)養(yǎng)分和化肥利用率均會(huì)有所降低[6],亦會(huì)造成養(yǎng)分表觀利用率下降而出現(xiàn)盈余,導(dǎo)致土壤鹽漬化、酸化和土壤養(yǎng)分失調(diào),對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅[7-10]。
腐植酸肥作為一種新型肥料,能夠調(diào)節(jié)土壤酸堿度和緩沖能力,提高土壤酶活性[11]和土壤有益微生物[12],能有效改善土壤的理化性質(zhì)[13-16],提高土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)植物生長(zhǎng)[17,18]和物質(zhì)積累,增加作物產(chǎn)量[19-21]。在蔬菜集約化種植區(qū),亟需解決設(shè)施蔬菜栽培中高資源投入、高環(huán)境代價(jià)和低肥料利用效率等問(wèn)題。鑒于此,本試驗(yàn)從追施腐植酸水溶肥替代傳統(tǒng)施肥的角度入手,研究追施腐植酸水溶肥對(duì)番茄產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益的影響,旨在為腐植酸水溶肥在溫室番茄栽培上的合理施用提供技術(shù)參考。
試驗(yàn)于2018年9—12月在山東省濱州市無(wú)棣縣小泊頭鎮(zhèn)喬家莊村塑料溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。該試驗(yàn)點(diǎn)地處北溫帶東亞季風(fēng)大陸性氣候區(qū),四季分明,干濕明顯。試驗(yàn)地為輕壤質(zhì)潮土,地勢(shì)平坦,肥力均勻,pH值6.6,有機(jī)質(zhì)含量16.1 g/kg、堿解氮127.2 mg/kg、速效磷84.3 mg/kg、速效鉀122.2 mg/kg。供試番茄品種為西貝2號(hào)。腐植酸水溶肥由山東僑信生物科技有限公司提供,腐植酸總量達(dá)4%以上,N、P2O5和K2O含量分別為20%、20%和20%。
試驗(yàn)設(shè)不追肥(CK)和苗期、開(kāi)花期和坐果期分別追施尿素(T1)或腐植酸水溶肥(T2)3個(gè)處理(表1)。隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積20 m2。9月10日育苗移栽,666.7m2定植2 470株。10月15日開(kāi)花,收獲期11月8日—12月20日。每處理基施商品有機(jī)肥(微生物菌2×108個(gè)/g,有機(jī)質(zhì)含量40%,氮、磷、鉀≥5%)4 500 kg/hm2,氮磷鉀復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=18-10-12)1 500 kg/hm2。全生育期防治霜霉病、蚜蟲(chóng)等2次,其他管理措施與常規(guī)番茄種植一致。
表1 試驗(yàn)處理
1.3.1 株高 成熟期每小區(qū)定位調(diào)查10株,用卷尺測(cè)量其株高(地面至生長(zhǎng)點(diǎn)的高度)。
1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 在番茄采收期每小區(qū)選取4 m2進(jìn)行實(shí)收測(cè)產(chǎn),重復(fù)3次,折算666.7m2產(chǎn)量。從采收日開(kāi)始累積計(jì)量。單果重為各處理隨機(jī)選取5株番茄穗果的總重與總個(gè)數(shù)的比值。
1.3.3 氮肥偏生產(chǎn)力 氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=番茄產(chǎn)量/施氮量;番茄經(jīng)濟(jì)效益(純收益)=番茄產(chǎn)值-總成本。
采用Microsoft Excel 2016及SAS 9.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析,不同處理間用LSD法進(jìn)行多重比較,利用SigmaPlot 12.5軟件繪圖。
理番茄產(chǎn)量分別增加8.00%和15.51%,單株果重分別增加10.21%和21.39%,單果重分別增加4.16%和8.06%,單株果數(shù)分別增加5.80%和12.34%(P<0.05)。T2處理番茄產(chǎn)量、單株果重、單果重分別比T1處理增加6.95%、10.14%和3.75%,兩處理間單株果數(shù)無(wú)顯著差異。
由圖1可見(jiàn),苗期、開(kāi)花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能顯著提高番茄株高。與CK相比,追施尿素(T1)和腐植酸水溶肥(T2)處理的番茄株高分別顯著增加7.34%和16.56%,T2比T1處理顯著增加8.59%。
由圖2可見(jiàn),苗期、開(kāi)花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能顯著提高番茄產(chǎn)量、單株果重、單果重和單株果數(shù)。與CK相比,T1和T2處
圖1 不同施肥處理對(duì)番茄株高的影響
圖2 不同施肥處理對(duì)番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響
由圖3可見(jiàn),不同施肥處理對(duì)番茄氮肥偏生產(chǎn)力的影響顯著。與追施尿素(T1)相比,追施腐植酸水溶肥(T2)和對(duì)照(CK)處理氮肥偏生產(chǎn)力分別顯著增加25.51%和22.31%,T2處理氮肥偏生產(chǎn)力高于CK,但無(wú)顯著差異。
圖3 不同施肥處理對(duì)番茄氮肥偏生產(chǎn)力的影響
番茄生產(chǎn)過(guò)程的成本消耗主要用于設(shè)施損耗、雇工、地租、購(gòu)買(mǎi)化肥、農(nóng)藥、種子以及雇工等,不同施肥處理下總成本差異主要是雇工和肥料成本差異引起(表2)。不同處理的666.7m2番茄的產(chǎn)值、純收益和產(chǎn)出投入比順序依次為T(mén)2>T1>CK,T1和T2處理番茄產(chǎn)值分別為49 410.9元和52 845.5元,比CK增加8.00%和15.51%;純收益分別比CK提高10.66%和19.51%;產(chǎn)出投入比分別為3.84∶1和3.95∶1。T2處理番茄產(chǎn)值、純收益分別比T1增加6.95%、8.00%,產(chǎn)出投入比無(wú)明顯差異。
表2 不同施肥處理666.7m2番茄經(jīng)濟(jì)效益 (元)
前人研究表明,腐植酸復(fù)合肥對(duì)玉米[17]、小麥[18]、番茄[19,21]和菠菜[22]等作物的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)效果。本研究表明,苗期、花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能顯著增加番茄株高,且腐植酸水溶肥效果優(yōu)于尿素。
增施腐植酸肥有助于提高番茄產(chǎn)量[19-21],主要體現(xiàn)在番茄單果質(zhì)量和結(jié)果率的增加[23]。本研究表明,苗期、花期和坐果期追施尿素和腐植酸水溶肥均能顯著提高番茄產(chǎn)量,產(chǎn)量增加主要是由單果重和單株果數(shù)增加引起;與追施尿素相比,追施腐植酸水溶肥番茄增產(chǎn)也主要由單果重所致。
提高菜農(nóng)種植效益是促進(jìn)設(shè)施蔬菜栽培產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ唬材軌蛲苿?dòng)新技術(shù)和新產(chǎn)品快速應(yīng)用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)。前人研究表明,腐植酸類(lèi)物質(zhì)是化肥提質(zhì)增效最好的綠色伴侶[24],能夠改良土壤[13-16]、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[13,20]和提高肥料利用率[25,26]。本研究表明,追施腐植酸水溶肥能夠顯著提高番茄氮肥偏生產(chǎn)力、番茄產(chǎn)值、純收益。綜上,苗期、開(kāi)花期和坐果期追施腐植酸水溶肥可實(shí)現(xiàn)番茄產(chǎn)量和效益協(xié)同提高。