水肥一體精量化施肥對春季設(shè)施小黃瓜產(chǎn)量的影響和效益分析

孔海民，薛晨晨，邵偉強(qiáng)，陳一定*，石偉勇，王忠明

（1.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘農(nóng)種業(yè)科學(xué)研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江杭州 310020）

文獻(xiàn)著錄格式：孔海民，薛晨晨，邵偉強(qiáng)，等.水肥一體精量化施肥對春季設(shè)施小黃瓜產(chǎn)量的影響和效益分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：323-325.

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水肥一體精量化施肥對春季設(shè)施小黃瓜產(chǎn)量的影響和效益分析

孔海民1，薛晨晨2，邵偉強(qiáng)2，陳一定1*，石偉勇3，王忠明2

（1.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘農(nóng)種業(yè)科學(xué)研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江杭州 310020）

文獻(xiàn)著錄格式：孔海民，薛晨晨，邵偉強(qiáng)，等.水肥一體精量化施肥對春季設(shè)施小黃瓜產(chǎn)量的影響和效益分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：323-325.

摘 要：試驗(yàn)春季設(shè)施小黃瓜2種施肥模式的效果。結(jié)果表明，與追肥采用水肥一體化的常規(guī)施肥模式相比，全程水肥一體精量化施肥在總養(yǎng)分投入量減少51％的條件下，產(chǎn)量增加6％左右，產(chǎn)值、效益較高。

關(guān)鍵詞：小黃瓜；水肥一體化；產(chǎn)量；效益

水肥一體化是利用管道灌溉系統(tǒng)，將肥料溶解在水中，同時進(jìn)行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的需求，實(shí)現(xiàn)水肥同步管理和高效利用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。與傳統(tǒng)的澆水和施肥方式相比，水肥一體化技術(shù)可以根據(jù)作物在不同生育期的需水需肥規(guī)律精確定量地將養(yǎng)分供給到植株根部，由給土壤施肥轉(zhuǎn)變?yōu)榻o作物施肥，對于減少肥、水浪費(fèi)，發(fā)揮水肥耦合效應(yīng)，提高養(yǎng)分利用率有顯著的效果。鄭育鎖等［1］研究表明，與傳統(tǒng)畦灌沖施相比，水肥一體化施肥可增加黃瓜產(chǎn)量17.4％，減少灌水量47.6％，節(jié)肥24.6％。于舜章［2］研究表明，黃瓜水肥一體化施肥比農(nóng)戶傳統(tǒng)施肥節(jié)水21.0％～27.1％，節(jié)肥3.7％～49.5％，增產(chǎn)9.9％～17.6％。

然而，在小黃瓜的水肥一體化施肥研究中，對于有機(jī)肥的使用量、基肥和追肥的比例、各生育期的施肥量等的應(yīng)用型研究較少，本試驗(yàn)研究了2種不同的水肥一體化施肥模式，通過比較小黃瓜的生長狀況、產(chǎn)量和肥料偏生產(chǎn)力等，了解不同肥料供應(yīng)方式對其生長和產(chǎn)量的影響，以期為小黃瓜的優(yōu)化施肥提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)于2013—2014年在杭州市蕭山區(qū)浙江勿忘農(nóng)種業(yè)科學(xué)研究院進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)域?yàn)閴ㄔ鞛┩浚寥阑纠砘誀睿河袡C(jī)質(zhì)11 g·kg-1，全氮0.48 g· kg-1，有效磷46 mg·kg-1，速效鉀116 mg·kg-1，pH值8.66。種植設(shè)施為具有滴灌和水肥一體化施肥設(shè)備的連棟大棚，水源為集雨池收集的自然降水，灌溉采用變頻泵，鋪設(shè)暗管，施肥采用比例施肥器，田間管網(wǎng)系統(tǒng)采用直徑3 cm的支管，毛管為0.3 mm內(nèi)鑲式滴灌管。

供試作物為小黃瓜，品種為碧翠19。試驗(yàn)用有機(jī)肥是以豬糞為原料堆肥制成的商品有機(jī)肥，氮磷鉀養(yǎng)分總含量為4％；復(fù)合肥為三元復(fù)合肥（氮、磷、鉀養(yǎng)分含量均為15％）；水溶肥為大量元素水溶肥（氮、磷、鉀養(yǎng)分含量為16％，12％，30％，+Te），奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥（氮、磷、鉀養(yǎng)分含量分別為14％，5％，9％，+ Te）、高鉀配方肥（9％，5％，14％，+Te）。

1.2處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)2個處理。T1處理為目前農(nóng)戶常用的追肥水肥一體化施肥方法，肥料以基施為主，底肥施有機(jī)肥28.5 t·hm-2，復(fù)合肥675 kg·hm-2，結(jié)果期分4次隨水滴施大量元素水溶肥共202.5 kg· hm-2；T2處理為全程水肥一體精量化施肥，底肥施有機(jī)肥7.5 t·hm-2，根據(jù)黃瓜苗期、開花期和膨果期不同養(yǎng)分需求特點(diǎn)，苗期和開花期分3次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥共600 kg· hm-2，每次間隔10～15 d；結(jié)果期分5次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高鉀配方肥共975 kg·hm-2，每次間隔15～20 d。小黃瓜采用穴盤育苗，一壟雙行梅花形定植，定植后及時搭架綁蔓。每壟為1個處理，長150 m，寬1.5 m，面積225 m2，分段設(shè)3次重復(fù)。其他管理措施相同。

1.3調(diào)查項(xiàng)目

跟蹤記錄各處理第1檔果采收時間、植株生長情況等，每個處理隨機(jī)抽取60株計(jì)產(chǎn)，記錄每次采收時間、個數(shù)、產(chǎn)量。

計(jì)算肥料偏生產(chǎn)力和產(chǎn)值、效益。

肥料偏生產(chǎn)力（PFP），指單位投入的肥料所能生產(chǎn)的作物產(chǎn)量。即PFP=Y/F，Y為施肥后所獲得的作物產(chǎn)量；F代表肥料的投入量。

2　結(jié)果與分析

2.1生長特性與產(chǎn)量

表1表明，T2處理小黃瓜植株生長狀況與T1處理無明顯差別，第1檔果采收時間一致，說明在底肥只施有機(jī)肥、不施化肥的情況下，通過合理的肥水一體提供養(yǎng)分，不會引起黃瓜早期營養(yǎng)不足、影響生長的狀況出現(xiàn)。T2處理單果重略高于T1處理，但差別不顯著；T2處理結(jié)果個數(shù)比T1處理多，產(chǎn)量極顯著高于T1處理，增產(chǎn)幅度在6％左右。

表1　小黃瓜第1檔果采收時間及產(chǎn)量

2.2肥料投入與肥料偏生產(chǎn)力

從表2可以看出，T1處理有機(jī)肥用量是T2處理的3.8倍，化肥投入量（折純，下同）429 kg· hm-2，與T2處理的化肥投入量441 kg·hm-2基本持平。如果將有機(jī)肥的氮磷鉀含量計(jì)算在內(nèi)，以4％的氮磷鉀養(yǎng)分含量折算，則T1處理的總養(yǎng)分投入約為1 515 kg·hm-2，是T2處理的2.1倍。T1處理的肥料偏生產(chǎn)力為73.2 kg·kg-1，T2處理的肥料偏生產(chǎn)力為159.8 kg·kg-1，是T1處理的2.2倍。N、P2O5、K2O養(yǎng)分投入比例T1處理為1∶0.94∶1.21，T2處理為1∶0.43∶1。

2.3經(jīng)濟(jì)效益

對2個處理進(jìn)行成本產(chǎn)值和效益分析。按一般市場商品有機(jī)肥價格600元·t-1、普通復(fù)合肥2 000元·t-1、大量元素水溶肥20 000元·t-1、含腐殖酸水溶肥15 000元·t-1計(jì)，則T1處理肥料成本為21 630元·hm-2，T2處理肥料成本為29 700 元·hm-2。以小黃瓜3元·kg-1計(jì)算，則T1處理產(chǎn)值為332 820元·hm-2，T2處理產(chǎn)值為352 395 元·hm-2，除去肥料成本，T2處理較T1處理增收11 505元·hm-2。

表2　小黃瓜肥料投入量與肥料偏生產(chǎn)力

3　小結(jié)與討論

常規(guī)追肥水肥一體化施肥和全程水肥一體精量化施肥，2種施肥方式的主要區(qū)別是黃瓜各生長期的養(yǎng)分供應(yīng)方式不同。常規(guī)追肥水肥一體化施肥以底肥形式供應(yīng)，底肥化肥占全部化肥投入量的71％，底肥提供黃瓜營養(yǎng)生長期所需全部養(yǎng)分，甚至在結(jié)果期也起主要作用。普通復(fù)合肥的肥效釋放曲線呈拋物線形，釋放時間一般為50～60 d，而黃瓜對肥水的大量需求集中在采摘期，顯然常規(guī)追肥水肥一體化施肥底肥中的化肥不足以維持和支撐黃瓜整個生育期的養(yǎng)分需求，其能獲得較高產(chǎn)量依靠大量有機(jī)肥的養(yǎng)分供應(yīng)。全程水肥一體精量化施肥不僅基本上按照黃瓜各生育期的養(yǎng)分需求配置了化肥投入，結(jié)果期的化肥投入量占到化肥投入總量的66％，而且整個生育期肥水耦合供給，作物吸收更快、效率更高，故在有機(jī)肥和總養(yǎng)分投入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的情況下仍獲得高于常規(guī)的產(chǎn)量。

2種施肥方式在肥料投入量上的差別主要是有機(jī)肥的使用量。由于經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)值較高，目前，在蔬菜生產(chǎn)中，大量的有機(jī)肥投入是比較普遍的現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查，蔬菜大棚的有機(jī)肥投入量普遍在15～30 t·hm-2，有些甚至高達(dá)60～75 t·hm-2。然而，由于有機(jī)肥生產(chǎn)原料來源復(fù)雜、監(jiān)管難等原因，商品有機(jī)肥的質(zhì)量保障和潛在的重金屬污染風(fēng)險等問題一直存在較大爭議。郭篤發(fā)等［3-4］研究稱，由于普遍使用砷作為家禽飼料添加劑，家禽糞便中砷的含量明顯提高。若含高量重（類）金屬的畜禽糞便長期連續(xù)施用于農(nóng)用土地，農(nóng)作物中重（類）金屬積累量可能升高，從而通過食物鏈危害人體健康。朱建華等［5］研究表明，上海市331個有機(jī)肥料樣品重（類）金屬銅、砷、鎘和鉻含量的超標(biāo)率分別為56.16％，18.64％，5.42％和0.34％，其中鎘指標(biāo)最高含量超過標(biāo)準(zhǔn)近21倍，銅指標(biāo)最高含量超過國家土壤2級標(biāo)準(zhǔn)16倍多，砷指標(biāo)最高含量超過標(biāo)準(zhǔn)7.5倍。有機(jī)肥的不科學(xué)合理施用，其結(jié)果可能帶來水環(huán)境污染、重金屬污染或燒苗等事件的頻繁發(fā)生［6］。一般來講，常年種植經(jīng)濟(jì)作物的設(shè)施大棚內(nèi)土壤較肥沃，有機(jī)質(zhì)含量豐富，不需要每年持續(xù)大量投入有機(jī)肥。故過量、連續(xù)的有機(jī)肥投入并不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)該提倡的做法，使用量應(yīng)該控制在合理的范圍內(nèi)，建議已熟化的菜園地有機(jī)肥施用量以7.5～15 t·hm-2為宜。

全程水肥一體精量化施肥模式下肥料投入量少、養(yǎng)分利用效率高，產(chǎn)值效益好，而且減少了有機(jī)肥的盲目過量投入，可降低潛在風(fēng)險。另外，全程水肥一體化管理有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作，能與農(nóng)業(yè)自動化結(jié)合，大面積應(yīng)用更具有規(guī)模效益，是適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新型肥水管理方法。然而，由于適用于水肥一體化的專用水溶肥料價格較高，全程水肥一體化在省肥的同時并不能降低肥料成本，這也是目前水肥一體化技術(shù)推廣困難的主要原因。再加上農(nóng)民認(rèn)識和接受能力不足，施肥習(xí)慣難以改變等，這些都是制約該技術(shù)應(yīng)用的主要因素。建議一方面企業(yè)要加大新型水溶肥料產(chǎn)品的研發(fā)力度，逐步降低生產(chǎn)成本；另一方面政府管理部門要大力扶持相關(guān)企業(yè)發(fā)展，適當(dāng)補(bǔ)貼產(chǎn)品生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)，推進(jìn)該技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用。同時，應(yīng)加大對技術(shù)的宣傳、培訓(xùn)和示范，提高農(nóng)民對科學(xué)施肥的認(rèn)識，逐步改變不合理的施肥習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄭育鎖，陳子學(xué)，肖波，等.溫室黃瓜水肥一體化技術(shù)的效應(yīng)分析［J］.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，13（1）：26-28.

［2］于舜章.山東省設(shè)施黃瓜水肥一體化滴灌技術(shù)應(yīng)用研究［J］.水資源與水工程學(xué)報，2010，20（6）：173-176.

［3］郭篤發(fā).環(huán)境中鉛和鎘的來源及其對人和動物的危害［J］.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1994（3）：71-76.

［4］劉榮樂，李書田，王秀斌，等.我國商品有機(jī)肥料和有機(jī)廢棄物中重金屬的含量狀況［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005，24（2）：392-397.

［5］朱建華，楊曉磊，嚴(yán)瑾，等.上海商品有機(jī)肥料中重金屬含量及影響因素研究［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，26 （4）：113-116.

［6］李慶康，張永春，孫麗，等.商品有機(jī)肥生產(chǎn)與推廣中易出現(xiàn)的幾個誤區(qū)［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（1）：76-77.

（責(zé)任編輯：張才德）

通信作者：陳一定，E-mai1：chenyd291@sohu.com。

作者簡介：孔海民（1986—），女，山東肥城人，碩士，從事土肥技術(shù)推廣應(yīng)用等相關(guān)工作，E-mai1：konghaimin2004@163.com。

基金項(xiàng)目：浙江省“三農(nóng)六方”科技協(xié)作計(jì)劃（2014年度）

收稿日期：2016-01-12

中圖分類號：S642.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：0528-9017（2016）03-0323-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160306