肖起通
(三明市農業(yè)農村局 福建三明 365000)
萵苣是三明市轄區(qū)廣泛種植的蔬菜品種之一。近年來,萵苣市場價格普遍看好,菜農在萵苣高產出和高收益的刺激下,盲目過量施用化肥,已造成耕作土壤性狀惡化和養(yǎng)分失衡,直接影響萵苣的產量、品質和種植效益。合理施肥是減少施肥成本、提高肥料利用率的有效措施,也是提高萵苣產量和品質的重要技術措施。目前還缺乏適用于三明市轄區(qū)萵苣種植的施肥指導措施,也沒有建立相應的土壤養(yǎng)分豐缺指標和施肥參數指標?!?414”肥料試驗設計吸收了回歸最優(yōu)設計處理少、效率高的優(yōu)點,是測土配方施肥工作主要推薦的肥料施肥方案[1]。本文利用在三明市轄區(qū)蔬菜基地的灰泥田上布置的10個萵苣“3414”田間肥效試驗結果,探討不同肥力灰泥田的萵苣施肥效應及其適宜施用量,旨在建立當地萵苣養(yǎng)分豐缺指標及其施肥指標體系,為科學施肥提供依據。
供試土壤類型為灰泥田,位于三明市三元區(qū)洋溪鎮(zhèn)上街村、莘口鎮(zhèn)沙陽村的10個有代表性的地塊,選擇當地主要耕作的灰泥田的高、中、低不同肥力的灰泥田地塊,以期試驗結果更具有參考價值。在試驗前取耕層混合基礎土樣,按常規(guī)測試方法測定[2]。供試土壤主要理化性狀:有機質含量29.40±6.04 g/kg,堿解氮含量146.70±29.62 mg/kg,有效磷含量31.90±3.95 mg/kg,速效鉀含量137.40±32.10 mg/kg,pH 5.40±0.29。
供試萵苣品種為飛橋1號,供試肥料為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀。
試驗采用全國農業(yè)技術推廣服務中心《測土配方施肥技術規(guī)范》(2011年修訂)推薦的“3414”完全實施方案,設氮、磷、鉀等3個因素、4個水平、14個處理,分別為N0P0K0(處理1)、N0P2K2(處理2)、N1P2K2(處理3)、N2P0K2(處理4)、N2P1K2(處理5)、N2P2K2(處理6)、N2P3K2(處理7)、N2P2K0(處理8)、N2P2K1(處理9)、N2P2K3(處理10)、N3P2K2(處理11)、N1P1K2(處理12)、N1P2K1(處 理13)、N2P1K1(處 理14),不 設 重復。其中,“2”水平為N、P2O5、K20的推薦施肥量,分別為300 kg/hm2、120 kg/hm2和360 kg/hm2,“0”水平表示不施肥,“1”水平表示施肥量為“2”水平的50%,“3”水平表示施肥量為“2”水平的150%。播種時間為9月下旬,移栽時間為10月下旬,收獲時間為翌年1月中旬。10月中旬下底肥(穴施),10月下旬第1次追肥(澆施),11月上旬第2次追肥,12月上旬第3次追肥。磷肥作基肥施用;氮肥40%作基肥,追肥按15%、15%和30%施用;鉀肥30%作基肥,追肥按20%、20%和20%施用。小區(qū)長13.3 m,寬1.5 m,面積為20.00 m2,每個小區(qū)150株。試驗地小區(qū)周圍設置保護行,單灌(澆灌)、單排。田間管理與一般大田生產相同。每個處理選10株進行苗情、生育期觀察記載。收獲時取植株樣考種,各小區(qū)單收,稱量計產。
通過萵苣“3414”試驗分析當地土壤供肥能力、萵苣氮磷鉀施肥效應、萵苣土壤氮磷鉀養(yǎng)分的豐缺指標,并通過三元二次方程擬合推薦施肥用量。
采用Microsoft Office Excel 2003、DPS v7.05進行數據分析。
2.1.1 土壤供肥能力分析作物施肥效應與土壤肥力水平密切相關。前人研究表明,以空白區(qū)產量水平劃分土壤肥力等級是較簡便可靠的方法,金耀青等人認為,由于作物生長受諸多因素的影響從而產生的年度間產量變化幅度,足以掩蓋被劃分得過細的肥力級差,肥力等級劃分為3級或4級就已足夠[3]。因此,在多年來的產量水平調查的基礎上,結合當地習慣將無肥區(qū)萵苣產量高于30 000 kg/hm2的土壤肥力水平定為“高”,產量在15 000~30 000 kg/hm2的土壤肥力水平定為“中”,產量低于15 000 kg/hm2則定為“低”。
處理1(N0P0K0)產量占處理6(N2P2K2)產量的百分數即試驗地土壤的地力貢獻率。表1可以看出,試驗地基礎地力貢獻率為39.47%~61.19%,平均為47.25%,說明萵苣施肥具有較大的增產空間。高、中、低不同肥力等級的灰泥田土壤對萵苣產量的平均貢獻率分別為52.80%、44.86%和42.23%,基礎土壤地力對萵苣產量的貢獻率與土壤肥力呈正比。
在測土配方施肥技術中,目標產量法是確定平衡施肥量的主要方法之一。試驗表明,空白區(qū)產量與全肥區(qū)產量之間存在顯著的線性關系,y=1.616 3x+10 969(n=10,R2=0.900 9,F(xiàn)=20.90**),其中,x和y分別為空白區(qū)產量和全肥區(qū)產量(kg/hm2)。利用上述回歸關系式,可以通過空白區(qū)產量推測目標產量推算,有利于推薦施肥參數的確定(表1)。
表1 基礎土壤地力對萵苣產量的貢獻率
2.1.2 土壤養(yǎng)分含量對施肥效果的影響將10個試驗點施用氮、磷、鉀肥料所得到的增產率與對應試驗點供試土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀含量進行相關分析,其相關系數(r)分別為-0.920 2**、-0.391 9、-0.717 3*(當df=8時,r0.05=0.632、r0.01=0.765)。萵苣施用氮磷鉀肥料所得到的增產率與土壤堿解氮和速效鉀呈顯著或極顯著負相關;與土壤有效磷呈負相關,但不顯著;是否與試驗地土壤有效磷含量豐富有關,有待進一步研究。
由表2可知,處理6比處理1平均增產114.96%,萵苣氮、磷、鉀肥的平均增產率分別為60.34%、7.17%和16.39%,增產效果為氮>鉀>磷。從不同肥力等級土壤來看,高、中、低土壤肥力等級的氮、鉀肥對萵苣增產效果有明顯的差異,土壤肥力水平越低,氮肥和鉀肥的增產率越高。
表2 不同施肥處理對萵苣產量的影響
“3414”方案中的處理1為空白對照(N0P0K0),處理6為全肥區(qū)(N2P2K2),處理2、處理4、處理8為缺素區(qū)(即N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0)。用缺素區(qū)產量占全肥區(qū)產量的百分數即相對產量的高低來表達土壤養(yǎng)分的豐缺情況[2]。根據試驗結果,將相對產量與其對應的供試土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀養(yǎng)分含量擬合,在散點圖的基礎上建立供試土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀養(yǎng)分含量與萵苣相對產量的校驗方程。經檢驗,方程的F值均達到極顯著水平。應用這些方程,按照“相對產量低于75%為低、75%~95%為中等,高于95%為豐富”的土壤養(yǎng)分豐缺指標分級原則[4],求得萵苣的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀的養(yǎng)分豐缺等級指標(表3)。
表3 萵苣土壤有效養(yǎng)分豐缺指標
對于相同地力條件的試驗可以進行歸類合并,計算出每個試驗處理的算術平均值,然后進行統(tǒng)計分析,擬合成功的概率較大[1],可獲得該地力水平下的最高產量、最佳產量及對應施肥量與施肥配方。將不同肥力土壤的試驗結果建立氮、磷、鉀施肥量與產量的回歸方程,用DPS的二次多項式回歸分析,以氮、磷、鉀的施肥量為自變量,低、中、高肥力土壤的平均產量為因變量,所采用的方程為y=b0+b1N+b2N2+b3P+b4P2+b5K+b6K2+b7NP+b8NK+b9PK。式中:y代表產量;N、P、K分別代表N、P2O5、K2O的施肥量。結果詳見表4。
表4 不同肥力水平的萵苣施肥模型
結果表明,以上方程符合肥料報酬遞減律(b1、b3和b5均為正值,b2、b4和b6均為負值),均為典型肥料效應函數,并達到統(tǒng)計顯著水平,三元二次方程肥效模型擬合成功。用邊際產量導數法計算出不同肥力水平土壤的最高產量所對應的施肥量。以當時當地市場價格為依據,即尿素1 970元/t、過磷酸鈣660元/t、氯化鉀3 000元/t、萵苣4元/kg,計算最佳經濟施肥量。
(1)關于萵苣的科學施肥,前人已做過大量研究,受區(qū)域氣候、土壤條件和栽培水平等因素影響,結果不盡相同。本試驗表明,氮、磷、鉀肥對萵苣增產效果為N>K>P,這與前人研究大白菜、甘薯的結果一致[3-4]。
(2)當地萵苣的土壤養(yǎng)分豐缺等級指標劃分為3級,即當土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別小于175 mg/kg、12 mg/kg和67 mg/kg時為低;為175~252 mg/kg、12~34 mg/kg和67~230 mg/kg時為中;大于252 mg/kg、34 mg/kg和230 mg/kg時為高。試驗表明,萵苣磷肥增產率與土壤有效磷含量呈不顯著負相關性,且試驗地的有效磷含量均值為(31.86±3.95)mg/kg,為中等偏豐富水平。由于土壤有效磷比較豐富,磷肥推薦施肥量普遍比較低,建議實際生產中應控制萵苣磷肥用量。
表5 不同肥力水平的萵苣推薦施肥量及其產量
(3)試驗表明,萵苣施用氮肥、鉀肥的增產率與灰泥田土壤堿解氮和速效鉀含量呈顯著或極顯著負相關。試驗結果與前人的研究結果一致,萵苣施肥總體趨勢是鉀最多、氮居中、磷最少[5]。三明市轄區(qū)水稻土缺鉀的占61.55%,各類型土壤均表現(xiàn)不同程度缺鉀[6],實際生產中受價格與習慣等因素影響鉀肥的施用水平比較低,滿足不了萵苣高產栽培條件下對鉀肥的需求。因此,在保證氮施用量的同時,應相應地提高鉀的施用水平。本試驗擬合的三元二次回歸方程為典型施肥模型,可以表達萵苣產量與氮、磷、鉀施用量間的關系。當氮、磷、鉀施用量分別為350.75 kg/hm2、100.97 kg/hm2和377.06 kg/hm2時,預計最高產量達到48 855.15 kg/hm2,三要素比例為1∶0.29∶1.08;當氮、磷、鉀施用量分別為346.25 kg/hm2、98.86 kg/hm2和361.77 kg/hm2時,預計取得最佳經濟產量48 841.73 kg/hm2,三要素比例為1∶0.29∶1.04。萵苣種植過程中,可根據土壤肥力情況進行科學施肥,以期取得良好的經濟效益。