臧小平，云天艷，馬蔚紅，井濤，李凱，王尉，謝江輝

化肥減施條件下配施保水劑對(duì)滴灌香蕉相關(guān)性狀的影響

臧小平1，云天艷1，馬蔚紅1，井濤1*，李凱2，王尉2，謝江輝2

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 海口實(shí)驗(yàn)站/海南省香蕉遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?571101；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶生物技術(shù)研究所，?？?571101）

【】探索保水劑在滴灌香蕉集約化種植模式下的應(yīng)用效果，為蕉園資源高效利用提供科學(xué)依據(jù)。采用田間試驗(yàn)，設(shè)置傳統(tǒng)施肥處理（CK：N 596.8 kg/hm2，P2O5312.8 kg/hm2，K2O 1 850.3 kg/hm2）、化肥減量（T1處理：N、P2O5各減量 55%，K2O減量50%）、化肥減量+保水劑（T2處理：N、P2O5各減量55%，K2O減量50%+SAP 219.2 kg/hm2）共3個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，研究滴灌減量施肥條件下配施保水劑對(duì)香蕉產(chǎn)量、肥料利用效率及經(jīng)濟(jì)效益的影響。滴灌減施化肥條件下，施保水劑可顯著提高香蕉的假莖圍、青葉數(shù)（<0.05），T2處理香蕉產(chǎn)量達(dá)54 242 kg/hm2，較CK提高18.3%；化肥偏生產(chǎn)力較CK提高144.7%。T2處理純收益為61 700元/hm2，較CK增加137.4%，產(chǎn)出投入比由1.22∶1上升到1.58∶1。綜合考慮香蕉產(chǎn)量、化肥減施和經(jīng)濟(jì)效益，滴灌減量施肥+保水劑（N 268.6 kg/hm2, P2O5140.5 kg/hm2, K2O 925.2 kg/hm2+SAP 219.2 kg/hm2）在香蕉上的應(yīng)用效果較好。

化肥減施；滴灌；香蕉；保水劑；產(chǎn)量

0 引言

【研究意義】長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已形成了高化肥投入模式，生產(chǎn)者過(guò)量和盲目施用化肥的問(wèn)題突出[1]。然而化學(xué)肥料的大量投入嚴(yán)重威脅影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，且化肥的過(guò)量施用也導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料的利用率降低、土壤硝態(tài)氮積累、土壤板結(jié)及酸化、土傳病害嚴(yán)重等問(wèn)題[2-3]。農(nóng)業(yè)部于2015年制定了《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，要求通過(guò)改進(jìn)施肥方式，提高肥料利用率，減少不合理投入等方式，保障糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，許多研究表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用多種技術(shù)提高肥料利用率和降低化學(xué)肥料投入量，減少農(nóng)業(yè)面源污染，并提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，主要包括：化肥減施[4]、平衡施肥[2]、有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施[5-6]、水肥耦合[7]、肥料增效劑使用[8-9]等。上述措施能有效提高肥料利用率，但是各種措施發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的機(jī)理和方式存在差異。其中，優(yōu)化施肥用量是提高肥料利用率的直接有效策略[10]?；谧魑镄枨蟮膬?yōu)化施肥管理能夠在降低肥料投入的基礎(chǔ)上，顯著減少化肥損失而不影響作物產(chǎn)量[11]。保水劑是一種高分子交聯(lián)聚合物，能改善土壤持水能力，增強(qiáng)土壤微生物活性，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用，從而提高作物產(chǎn)量。此外，保水劑還具有肥料增效的作用[12-14]。

香蕉（spp.）屬大型多年生草本果樹(shù)，是國(guó)內(nèi)外水果市場(chǎng)上經(jīng)濟(jì)效益最顯著的水果之一。我國(guó)是世界第二大香蕉生產(chǎn)國(guó)，香蕉產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)熱帶特色高效農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和支柱性產(chǎn)業(yè)[15]。目前，平衡施肥、水肥一體化、化肥有機(jī)替代等養(yǎng)分管理技術(shù)在香蕉施肥上的應(yīng)用還處于發(fā)展階段，在滴灌節(jié)水條件下土壤調(diào)理劑、肥料增效劑等的使用較少報(bào)道，香蕉化肥減施綜合增效技術(shù)體系中相關(guān)研究?jī)?nèi)容有待完善?！狙芯窟M(jìn)展】在等施肥量條件下，滴灌施肥的香蕉產(chǎn)量較對(duì)照提高29.37%，并提高植株總干質(zhì)量、一級(jí)根數(shù)量與直徑及抽蕾率等生長(zhǎng)指標(biāo)[16]。滴灌施肥條件下，氮減量47%～50%，磷減量37%～50%，鉀減量26%～65%，香蕉產(chǎn)量增加9.7%～13.0%，肥料農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力分別提高125.6%、72.6%[17-18]。目前，集約化香蕉生產(chǎn)均采用微灌水肥一體化技術(shù)，其中滴灌施肥有較好的節(jié)水節(jié)肥效果[19]。施用保水劑可提高土壤保肥能力，減少養(yǎng)分損失，提高肥料利用率[20]。劉偉等[21]研究發(fā)現(xiàn)，施用保水劑80 g/株，并減少20%～40%灌水量，可以獲得最佳芒果果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量。因此，在滴灌水肥耦合條件下如果再加上保水劑的保水效能及肥料增效作用，有望既能減少香蕉施肥的浪費(fèi)及環(huán)境問(wèn)題，又能保證香蕉生長(zhǎng)需求，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。【切入點(diǎn)】目前，保水劑的效果評(píng)價(jià)大多集中于園林育苗及部分北方園藝作物，且重點(diǎn)關(guān)注其在不同區(qū)域、不同植物體系中對(duì)土壤理化性狀、植物生長(zhǎng)及產(chǎn)量、水分利用效率的影響[12-14]，而結(jié)合養(yǎng)分利用效率、經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合評(píng)價(jià)較少，特別是在香蕉等熱帶經(jīng)濟(jì)作物上保水劑與設(shè)施灌溉組合效應(yīng)的研究較為缺乏。當(dāng)前，我國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)面臨面源污染等問(wèn)題，香蕉產(chǎn)業(yè)上傳統(tǒng)的高產(chǎn)出高投入管理模式，導(dǎo)致土壤肥力下降、行業(yè)增效困難，產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展陷入瓶頸。因此，探索香蕉集約化生產(chǎn)模式下如何進(jìn)一步提高水肥利用效率及增產(chǎn)增效作用顯得尤為重要。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】在目前節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，選用合適的微灌系統(tǒng)及配合功能用途制劑進(jìn)行香蕉施肥是重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。本研究在課題組前期研究工作基礎(chǔ)上，選用生產(chǎn)上常用的水溶性化肥，在氮、磷、鉀減量施肥下研究滴灌香蕉植株生長(zhǎng)性狀對(duì)保水劑的響應(yīng)及其與產(chǎn)量、養(yǎng)分利用及經(jīng)濟(jì)效益間的關(guān)系，為香蕉水肥高效管理與綠色生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

2020年6月—2021年7月在海南省儋州市兩院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)六隊(duì)香蕉基地（19°51' N，109°49' E）進(jìn)行田間試驗(yàn)。該地區(qū)屬于熱帶島嶼季風(fēng)氣候，全年無(wú)霜，氣候溫和，年平均氣溫23.2 ℃。全年降雨受到季風(fēng)影響，分布不均，旱季雨季明顯，雨季為5—10月，旱季為11—次年4月，年平均降水量1 815.6 mm。土壤類型為花崗巖發(fā)育形成的磚紅壤，土層較淺薄，底層有礫石。試驗(yàn)開(kāi)始前耕層0～20 cm土壤基本性質(zhì)為：pH值5.1，有機(jī)質(zhì)量11.6 g/kg，堿解氮量86.3 mg/kg，有效磷量16.9 mg/kg，速效鉀量86.7 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與管理

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)處理包括：傳統(tǒng)施肥（CK）、化肥減量（T1）、化肥減量+保水劑（T2）?；诋?dāng)?shù)剞r(nóng)戶調(diào)研結(jié)果，CK中氮、磷和鉀投入量分別為純N：596.8 kg/hm2、純P：312.8 kg/hm2和純K：1 850.3 kg/hm2；基于香蕉生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況的根層養(yǎng)分管理策略，化肥減施處理較CK中N、P2O5各減量55%、K2O減量50%，T1、T2處理養(yǎng)分投入量為N 268.6 kg/hm2、P2O5140.5 kg/hm2和K2O 925.2 kg/hm2[17]。保水劑用量參考文獻(xiàn)[21]，按217.5 kg/hm2施用，各處理不同時(shí)期養(yǎng)分投入量如表1所示。供試硫基復(fù)合肥（N-P2O5-K2O，16-16-16）、硝基復(fù)合肥（N-P2O5-K2O，26-8-0）、硝酸銨鈣（N≥15.5%）、硫酸鉀（K2O≥52%）、鈣鎂磷肥（P2O5≥12%）、硫酸鎂（Mg>8.9%）。保水劑為甘肅海瑞達(dá)生態(tài)環(huán)境科技有限公司生產(chǎn)的農(nóng)林用長(zhǎng)效型抗旱保水劑。全部化肥除鈣鎂磷肥土施外，其余均作為追肥通過(guò)滴灌隨水施加。試驗(yàn)區(qū)有機(jī)肥投入為CK：10 875 kg/hm2羊糞（有機(jī)質(zhì)45%，氮磷鉀5%）；T1、T2：10 875 kg/hm2羊糞+2 610 kg/hm2微生物液體肥（解淀粉芽孢桿菌+甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌+貝萊斯芽孢桿菌約6 億/mL，有機(jī)質(zhì)90.5 g/L，氮磷鉀7.96%）。保水劑施用：在種植前施底肥時(shí)，將保水劑與羊糞有機(jī)肥混合均勻，一起施入種植穴，深度25～30 cm。其他管理措施同常規(guī)大田。

表1 各處理養(yǎng)分投入狀況

每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積460 m2，試驗(yàn)香蕉品種為新植的寶島蕉（L. AAA Cavendish cv. Formosana），雙行淺溝種植，滴灌區(qū)按每種植行鋪設(shè)2條滴灌管，滴頭流量為2.0 L/h，滴頭間距為40 cm。香蕉定植株行距為2.0 m×2.3 m。香蕉生產(chǎn)周期為 2020年6月2日—2021年7月20日。根據(jù)寶島蕉品種生長(zhǎng)特性和海南植蕉區(qū)特點(diǎn)，確定香蕉生長(zhǎng)季中的總灌水量為9 000 m3/hm2，除陰雨天氣外，每隔2～3 d灌水1次，每次滴灌時(shí)間1.5～2 h；根據(jù)葉片數(shù)確定滴灌施肥時(shí)間[22]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

每小區(qū)選定長(zhǎng)勢(shì)一致，健康無(wú)病蟲(chóng)害香蕉5株，在孕蕾期對(duì)香蕉主要田間農(nóng)藝性狀（株高、假莖圍、青葉數(shù)）進(jìn)行無(wú)損測(cè)定。其中株高為從地面至頂部2片葉葉柄交叉點(diǎn)的距離，假莖圍為近地面處的假莖周長(zhǎng)。在香蕉收獲期調(diào)查統(tǒng)計(jì)各處理商品蕉實(shí)際收獲產(chǎn)量（不包括果軸）和采收率，每個(gè)處理選擇9株測(cè)定其單株產(chǎn)量和果實(shí)農(nóng)藝性狀。果指數(shù)為1香蕉果穗的果指總數(shù)。果指質(zhì)量：用電子秤（0.1 g）稱每把梳蕉的質(zhì)量，果指質(zhì)量＝果質(zhì)量/果指數(shù)。頭梳、尾梳分別為整個(gè)果穗的第一頂梳、倒數(shù)第一梳。試驗(yàn)開(kāi)始前取混合土壤樣本進(jìn)行基本性狀分析。各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)參考土壤農(nóng)化分析相關(guān)方法[23]。肥料吸收利用及經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)計(jì)算式為[24-25]：

采收率（%）=采收株數(shù)/處理總株數(shù)×100%，（1）

化肥偏生產(chǎn)力（, kg/kg）=施化肥區(qū)產(chǎn)量/施化肥量， （2）

可變成本比例()=（優(yōu)化管理措施區(qū)純收益-空白區(qū)純收益）/優(yōu)化管理措施投入成本， （3）

香蕉價(jià)格按海南2021年6—7月收購(gòu)價(jià)格計(jì)算，保水劑價(jià)格按20元/kg，其他生產(chǎn)成本按市場(chǎng)價(jià)計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較，顯著水平為<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)香蕉生長(zhǎng)性狀的影響

表2為不同處理的香蕉假莖圍、青葉數(shù)及株高等形態(tài)生長(zhǎng)指標(biāo)。3個(gè)指標(biāo)均表現(xiàn)一致趨勢(shì)，即：T2處理>T1處理>CK。T1、T2處理在假莖圍、青葉數(shù)2項(xiàng)指標(biāo)上均顯著高于CK（<0.05）。其中T2處理的假莖圍、青葉數(shù)較T1處理分別增加8.8%、13.1%，且2個(gè)處理之間差異顯著（<0.05）。

表2 抽蕾期不同處理的香蕉長(zhǎng)勢(shì)

注 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平，下同。

2.2 不同處理對(duì)香蕉產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率的影響

表3為不同處理的香蕉產(chǎn)量和肥料利用參數(shù)。從采收率和產(chǎn)量指標(biāo)來(lái)看，T2處理最高，T1處理次之，CK最后。T2處理的單株產(chǎn)量為25.17 kg（不含果軸），折合產(chǎn)量54 242 kg/hm2，較T1處理、CK的產(chǎn)量分別增加9.0%、18.3%，T2處理與T1處理、CK之間差異顯著（<0.05）。香蕉果指性狀6項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)出一致趨勢(shì)（表4），即：T2處理>T1處理>CK。T2處理頭梳果指數(shù)、頭梳果指質(zhì)量、尾梳果指質(zhì)量及平均果指質(zhì)量4項(xiàng)指標(biāo)上均顯著高于T1處理、CK（<0.05）。其中T2處理頭梳果指質(zhì)量較T1處理、CK分別增加38.7%、47.5%，尾梳果指質(zhì)量、平均果指質(zhì)量分別增加31.8%、68.8%和5.9%、12.8%；頭梳果指數(shù)較T1處理、CK分別增加4.2%、8.3%。

從肥料吸收利用效率來(lái)看（表3），3個(gè)處理化肥偏生產(chǎn)力（）表現(xiàn)為：T2處理＞T1處理＞CK，T2處理的化肥偏生產(chǎn)力較CK、T1處理分別提高144.7%和9.0%，T2處理與T1處理、CK之間差異顯著（<0.05）。

表3 不同處理的香蕉產(chǎn)量和肥料利用參數(shù)

表4 不同處理的香蕉果指性狀

2.3 不同處理對(duì)香蕉經(jīng)濟(jì)效益的影響

表5為不同處理下香蕉的經(jīng)濟(jì)效益核算，從純收益來(lái)看，T2處理最高，較T1處理、CK分別凈增9 541、35 709元/hm2，相對(duì)提高18.3%、137.4%。從生產(chǎn)成本來(lái)看，T2處理雖然增加了保水劑投入，但化肥農(nóng)藥投入明顯減少，生產(chǎn)成本較CK降低27.0%。因而總生產(chǎn)投入成本減少，T2處理總成本較CK減少8.4%；而T2處理與T1處理、CK相比增產(chǎn)顯著，其總收益最高，綜合生產(chǎn)效益明顯提高。種植香蕉的產(chǎn)投比也由CK的1.22∶1上升到T2處理的1.58∶1。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織認(rèn)為可變成本比例（vario-cost ratio（VCR），指優(yōu)化管理措施后增加農(nóng)產(chǎn)品所得價(jià)值與優(yōu)化管理措施投入成本的比值）＞2就具有經(jīng)濟(jì)合理性[25]。T2處理值為2.2，從經(jīng)濟(jì)效益方面衡量，在滴灌水肥一體化減量施肥基礎(chǔ)上，配施保水劑在生產(chǎn)上也是合理的。

表5 不同處理下香蕉的經(jīng)濟(jì)效益

注 成本中其他包括種苗、設(shè)備、地租、電費(fèi)、車輛農(nóng)機(jī)費(fèi)、固定及低耗費(fèi)用（綁繩、抹花套袋、竹竿等）。

3 討論

本試驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)施肥處理比較，滴灌減量施肥T1、T2處理香蕉各項(xiàng)指標(biāo)均得到提升，表明滴灌水肥一體化條件下通過(guò)優(yōu)化施肥方案以減少化肥用量可獲得良好的增產(chǎn)效果。王麗霞等[26]提出香蕉全株吸收氮、磷、鉀的比例約為1∶0.2∶（2.5～4.0）。賴達(dá)德[27]提出高產(chǎn)蕉園氮、磷、鉀推薦施肥比例為1∶0.5∶（2.0～3.5）。根據(jù)品種特性和蕉園土壤狀況，在上述比例范圍內(nèi)適當(dāng)增加鉀肥的施用量，能夠促進(jìn)香蕉生長(zhǎng)，縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；增加雌花段數(shù)，縮短抽蕾開(kāi)花期；促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，提早成熟；增強(qiáng)植株整體抗逆性能以及提高植株產(chǎn)量和品質(zhì)。鉀是香蕉生長(zhǎng)周期中需求量最大的養(yǎng)分元素，干物質(zhì)、氮、鉀量對(duì)香蕉產(chǎn)量有顯著的影響[28]。鉀對(duì)植株莖的生長(zhǎng)發(fā)育起主要作用，而香蕉植株莖在整體生物量中占比最大，其主要功能是貯存與運(yùn)輸養(yǎng)分。與植株的光合作用、花芽分化以及產(chǎn)量形成與植株器官內(nèi)營(yíng)養(yǎng)的積累密切相關(guān)[29]。本試驗(yàn)中T1、T2處理氮、磷、鉀養(yǎng)分總投入量為1 334.3 kg/hm2，較CK減少52%；其中N、P2O5、K2O減量分別為55%、55%、50%。CK中氮、磷、鉀施用比例為1∶0.52∶3.10，T1、T2處理中氮、磷、鉀施用比例為1∶0.52∶3.44，T1、T2處理較CK提高了鉀的施用比例。化肥減施條件下通過(guò)調(diào)整養(yǎng)分配比，合理的氮、磷、鉀配比組合對(duì)產(chǎn)量形成產(chǎn)生了補(bǔ)償效應(yīng)，香蕉產(chǎn)量的增加主要得益于平均果指質(zhì)量、頭梳果指數(shù)的增加及整體采收率提高；同時(shí)在保證高額產(chǎn)量形成的前提下，減少了養(yǎng)分消耗，提高養(yǎng)分利用效率，這與前人研究結(jié)果一致[17,30]。保水劑由于具有獨(dú)特的三維聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和親水官能團(tuán)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸水特性和保水能力。在保持旱作農(nóng)田及果園土壤水分、促進(jìn)作物生長(zhǎng)和增加產(chǎn)量上具有明顯效果[21,31]。保水劑對(duì)肥料具有緩釋作用，具有對(duì)氨氮肥料親和力高和抗鹽化反應(yīng)性強(qiáng)的特殊性，可以吸收和保存水肥，使植物以最佳的給水條件作為基礎(chǔ)，有效減少肥料的淋溶損失，從而增強(qiáng)植物水肥能量[20]。保水劑和土壤混合物底施，可以有效防止硝態(tài)氮的下移，起到顯著的水分養(yǎng)分截流作用[32]。張富倉(cāng)等[33]通過(guò)保水劑在不同鹽和肥料溶液中的吸水率及水分特征曲線測(cè)定的研究表明，保水劑能促進(jìn)土壤保肥能力的提升。目前市場(chǎng)上保水劑大多為聚丙烯酸（鈉）和聚丙烯酰胺類產(chǎn)品，價(jià)格較高，為普通肥料增效劑和土壤調(diào)理劑的1.5～2.0倍以上。由于其功能相對(duì)單一，單獨(dú)施用會(huì)增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，存在投入高和利用率低的問(wèn)題[34]。因此，為了進(jìn)一步提高水肥料利用率，充分發(fā)揮水肥的協(xié)同效應(yīng)，通過(guò)物理或化學(xué)方法將肥料、菌劑等與保水劑復(fù)合一體化，成為新型功能保水劑。如微生物保水劑可以減少肥料用量，促進(jìn)植株養(yǎng)分吸收和有機(jī)物積累[35-36]；防病型保水劑中的銅制劑能夠防治細(xì)菌性潰瘍病，從而恢復(fù)樹(shù)勢(shì)，極大地提高產(chǎn)量[37]。本試驗(yàn)中，采用滴灌這一節(jié)水效果較佳的微灌方式，在化肥減施、優(yōu)化養(yǎng)分配比的基礎(chǔ)上增施保水劑?；蕼p施后增加了有機(jī)肥投入，其中微生物菌肥投入量為1.2 kg/株。T2處理產(chǎn)量較T1處理、CK分別增加9.0%、18.3%，肥料偏生產(chǎn)力較T1處理、CK分別提高9.0%、144.7%。因?yàn)樵赥1處理氮、磷、鉀合理配比基礎(chǔ)上，保水劑可以貯存生育前期土壤中的水分，給微生物菌肥進(jìn)入土壤的適應(yīng)環(huán)境和菌種繁殖提供了良好的水分條件，同時(shí)微生物菌肥通過(guò)菌種繁殖及肥力發(fā)揮作用，其含有的功能微生物產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物，可以分解土壤中的大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使土壤結(jié)構(gòu)變松散，從而到改善土壤結(jié)構(gòu)，而良好的土壤結(jié)構(gòu)又為保水劑的長(zhǎng)效發(fā)揮提供了基礎(chǔ)，二者發(fā)揮出協(xié)同增效作用[36]。保水劑在儲(chǔ)存水分的同時(shí)也可以鎖住養(yǎng)分，在砂性土壤上表現(xiàn)出水分和養(yǎng)分間較好的協(xié)同效應(yīng)，為作物生長(zhǎng)提供高效水肥耦合環(huán)境，滿足作物需求。節(jié)水的同時(shí)起到節(jié)肥的作用，提高水肥利用效率，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物增產(chǎn)增收。

本研究中，化肥減施條件下配施保水劑效益最佳，T2處理純收益較T1處理、CK增加18.3%、137.4%。產(chǎn)投比也由CK的1.22∶1上升到T2處理的1.58∶1。T2處理雖然較T1處理增加了占生產(chǎn)成本約4%的保水劑投入，但由于其較T1處理表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果，純收益明顯增加，值達(dá)到2.2。T2、T1處理的產(chǎn)投比相近，是由于試驗(yàn)為新植蕉，第一季生產(chǎn)成本投入較大，與總收入比較占比較高（63.3%～66.2%）。香蕉為多年生果樹(shù)，集約化種植下在宿根第二、第三季中生產(chǎn)成本投入一般會(huì)下降至總收入的50%～55%，因而后續(xù)效益會(huì)持續(xù)提升。本研究主要關(guān)注減施化肥下配施保水劑對(duì)香蕉生長(zhǎng)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，但是對(duì)于減肥配施保水劑處理對(duì)香蕉品質(zhì)的影響及養(yǎng)分減施的環(huán)境效應(yīng)未開(kāi)展進(jìn)一步探究。對(duì)于保水劑的持續(xù)作用，基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在肥料養(yǎng)分離子和土壤鹽分影響下的保水性能變化，尚需要進(jìn)一步完善和驗(yàn)證，以全面評(píng)價(jià)減施化肥配施保水劑策略對(duì)我國(guó)香蕉系統(tǒng)農(nóng)學(xué)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和品質(zhì)效應(yīng)的影響。

4 結(jié)論

1）在滴灌減施化肥條件下，氮磷鉀肥隨水分次追施+保水劑的T2處理（N 268.6 kg/hm2、P2O5140.5 kg/hm2、K2O 925.2 kg/hm2；SAP 219.2 kg/hm2）較CK（傳統(tǒng)施肥）可增加香蕉的平均果指質(zhì)量及頭梳果指數(shù)，提高產(chǎn)量18.3%。

2）滴灌優(yōu)化施肥配施保水劑條件下，T2處理的化肥偏生產(chǎn)力較CK提高144.7%。

3）T2處理較CK純收益增加35 709元/hm2，提高137.4%。種植香蕉的產(chǎn)投比由1.22∶1上升到1.58∶1。

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Amending Soil with Absorbent Polymers to Avert Banana Yield Decline after Reducing Chemical Fertilizations

ZANG Xiaoping1, YUN Tianyan1, MA Weihong1, JING Tao1*, LI Kai2, WANG Wei2, XIE Jianghui2

(1.Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences/Hainan Provincial Key Laboratory of Banana Gentic Improvement, Haikou 571101, China; 2.Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Haikou 571101, China)

【】Excessive fertilization is often used by farmers as an insurance in crop production. It not only wastes resources but also risks environmental pollution and soil degradation. Reducing agrochemical fertilization has hence been mandated in China in developing sustainable agriculture. The purpose of this paper is to investigate the efficacy of amending soil with a water adsorbent to avert banana yield reduction after reducing chemical fertilization.【】The experiment was conducted at an acidic soil in Hainan province; it consisted of three treatments: ①conventional fertilization by applying 596.8 kg/hm2of N, 312.8 kg/hm2of P2O5and 1 850.3 kg/hm2of K2O (CK); ②reducing 55% of N and P2O5respectively, and 50% of K2O (T1); ③reducing 55% of N and P2O5respectively, and 50% of K2O combined with soil amendment with 219.2 kg/hm2of a water-absorbing polymer (T2).【】Compared with CK, amending the soil with the adsorbent increased girth and leaf numbers of the plant (<0.05); it also increased the yield by 18.3% to 54 242 kg/hm2, in addition to the 144.7% increase in partial factor productivity. Thenet income of after the soil amendment was 61 700 yuan/hm2, 137.4% higher than that of the CK. Its output-input ratio increased from 1.22∶1 in the CK to 1.58∶1. 【】Top-dressing 268.6 kg/hm2of N, 140.5 kg/hm2of P2O5and 925.2 kg/hm2of K2O, coupled with amending the soil with 219.2 kg/hm2of absorbent polymer annually, not only improved fruit yield after reducing the fertilization but also improved fruit yield and boosted the income of farmers.

reducing chemical fertilization; drip irrigation; banana; water absorbent polymer; fruit yield

1672 – 3317（2022）03 - 0040 - 07

S482.99；S668.1

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021443

臧小平, 云天艷, 馬蔚紅, 等. 化肥減施條件下配施保水劑對(duì)滴灌香蕉相關(guān)性狀的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(3): 40-46.

ZANG Xiaoping, YUN Tianyan, MA Weihong, et al. Amending Soil with Absorbent Polymers to Avert Banana Yield Decline after Reducing Chemical Fertilizations[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(3): 40-46.

2021-09-14

海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（320RC68，321QN0913）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-31-5）

臧小平（1969-），男。副研究員，主要從事果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)與施肥研究。E-mail: xpzang@163.com

井濤（1982-），男。副研究員，主要從事果樹(shù)栽培與生理研究。E-mail: sjs1227@163.com

責(zé)任編輯：白芳芳