氮鉀和有機(jī)肥在生姜上的肥效研究

張立聯(lián) 李妮 楊巖

摘 要：調(diào)查發(fā)現(xiàn)安丘生姜生產(chǎn)上存在部分地區(qū)施氮量較高、部分地區(qū)施鉀量較高及有機(jī)肥盲目施用的現(xiàn)象，為此，在安丘開展不同施氮量、施鉀量及有機(jī)肥替代化肥量在生姜上的肥效研究，以減少肥料浪費(fèi)，提高肥料利用率。結(jié)果表明，施氮（鉀）量不足或過高均能導(dǎo)致生姜減產(chǎn)，試驗(yàn)條件下，最佳施氮量為55kg/667m2，最佳施鉀量為60kg/667m2，有機(jī)肥替代20%化肥量較好。

關(guān)鍵詞：生姜;氮肥;鉀肥;有機(jī)肥;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

生姜是重要的特產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物，廣泛應(yīng)用于烹調(diào)、食品加工及中藥材制劑[1，2]。我國是世界上生姜栽培面積最大、產(chǎn)量最多的國家之一，種植范圍覆蓋全國20多個(gè)省份[3，4]。山東省是我國生姜栽培面積較大的省份，安丘被農(nóng)業(yè)部命名為“中國姜蒜之鄉(xiāng)”，是山東生姜的主要產(chǎn)地[5]。生姜的產(chǎn)量和品質(zhì)主要受氣候條件、品種、施肥、栽培管理措施等因素影響，但對(duì)于具體地區(qū)，施肥影響最大[6]。生姜具有生育期長、產(chǎn)量高、需肥量高的特點(diǎn)，尤其對(duì)氮肥和鉀肥的需求量較多[2，3，7-9]。生姜經(jīng)濟(jì)效益高，施肥能顯著影響其產(chǎn)量和品質(zhì)，長期以來，生姜生產(chǎn)以追求產(chǎn)量最大化為目標(biāo)，存在盲目施肥、隨意施用有機(jī)肥、過量施用化肥等問題[2-4，10]。生姜根系不發(fā)達(dá)，吸肥能力較弱，過量施肥導(dǎo)致肥料利用率低，產(chǎn)量下降，品質(zhì)變差，投入成本較高，經(jīng)濟(jì)效益下滑，嚴(yán)重制約生姜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。為此，在安丘開展不同施氮量、施鉀量及有機(jī)肥替代化肥量在生姜上的肥效研究，以獲得生姜最佳施氮量、最佳施鉀量及有機(jī)肥替代化肥量，達(dá)到減少肥料浪費(fèi)和提高肥料利用率的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間為2018年4—11月，試驗(yàn)地點(diǎn)分別為安丘市新安街道河洽村（氮肥用量試驗(yàn)）、景芝鎮(zhèn)北林村（鉀肥用量試驗(yàn)）、金冢子鎮(zhèn)金冢子村（有機(jī)肥替代化肥用量試驗(yàn)），試驗(yàn)前土壤基礎(chǔ)地力情況見表1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試大姜品種為安丘緬姜，供試肥料包括尿素（N46%）、過磷酸鈣（P2O5 12%）、硫酸鉀（K2O 50%）、生物有機(jī)肥（有效活菌≥0.2億/g、有機(jī)質(zhì)≥40%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)生姜需肥規(guī)律，結(jié)合試驗(yàn)土壤供肥能力，確定優(yōu)化施肥中氮磷鉀肥用量。

氮肥用量試驗(yàn)：設(shè)4個(gè)處理，TN0為無氮肥優(yōu)化施肥處理，TN1為優(yōu)化施肥氮肥用量70%處理，TN2為優(yōu)化施肥處理（667m2施N 55kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TN3為優(yōu)化施肥氮肥用量130%處理。每個(gè)處理除氮肥用量不同外，磷鉀肥用量完全一致。每個(gè)處理3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長20m，寬2.76m，面積55.2m2。試驗(yàn)采用地膜覆蓋的播種方式，播種深度為5cm，行距69cm，株距25cm。

鉀肥用量試驗(yàn)：設(shè)4個(gè)處理，TK0為無鉀肥優(yōu)化施肥處理，TK1為優(yōu)化施肥鉀肥用量70%處理，TK2為優(yōu)化施肥處理（667m2施N 50kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TK3為優(yōu)化施肥鉀肥用量130%處理。每個(gè)處理除鉀肥用量不同外，氮磷肥用量完全一致。每個(gè)處理3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長22m，寬2.8m，面積61.6m2。試驗(yàn)采用地膜覆蓋的播種方式，播種深度為5cm，行距70cm，株距25cm。

有機(jī)肥替代化肥用量試驗(yàn)：設(shè)5個(gè)處理，TO1為農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，TO2為優(yōu)化施肥處理（667m2施N 50kg，P2O5 30kg，K2O 60kg），TO3為優(yōu)化施肥用量80%+300kg有機(jī)肥處理，TO4為優(yōu)化施肥用量70%+300kg有機(jī)肥處理，TO5為優(yōu)化施肥用量60%+300kg有機(jī)肥處理。每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長30m，寬2.88m，面積86.4m2。試驗(yàn)采用地膜覆蓋的播種方式，播種深度為5cm，行距75cm，株距25cm。

每個(gè)試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行，除澆水單獨(dú)澆灌、小區(qū)施肥用量不同外，其它管理措施一致，均按當(dāng)?shù)刎S產(chǎn)栽培措施進(jìn)行。

1.4 測(cè)定方法與計(jì)算

每個(gè)試驗(yàn)地塊大姜收獲期取處理內(nèi)長勢(shì)均勻區(qū)3米雙行進(jìn)行小區(qū)測(cè)產(chǎn)，每個(gè)處理測(cè)產(chǎn)3次重復(fù)。

氮肥農(nóng)學(xué)效率（NAE，kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量—不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量

鉀肥農(nóng)學(xué)效率（KAE，kg/kg）=（施鉀區(qū)產(chǎn)量—不施鉀區(qū)產(chǎn)量）/施鉀量

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN，kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量

鉀肥偏生產(chǎn)力（PFPK，kg/kg）=施鉀區(qū)產(chǎn)量/施鉀量

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和SAS 8.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理對(duì)生姜產(chǎn)量的影響

圖1顯示不同氮肥用量處理生姜產(chǎn)量差異顯著，施氮肥能顯著提高生姜產(chǎn)量，TN1、TN2和TN3處理生姜產(chǎn)量顯著高于TN0處理9.76%～22.37%。施氮肥處理中TN2處理生姜產(chǎn)量顯著高于TN1和TN3處理，TN1和TN3處理生姜產(chǎn)量差異不顯著，隨著施氮量的增加，生姜產(chǎn)量先增長后下降。不同鉀肥用量TK1、TK2和TK3處理生姜產(chǎn)量顯著高于TK0處理7.76%～18.05%，說明施鉀肥也能顯著提高生姜產(chǎn)量。施鉀肥處理中TK2處理生姜產(chǎn)量顯著高于TK1和TK3處理，TK1和TK3處理生姜產(chǎn)量差異不顯著，隨著施鉀量的增加，生姜產(chǎn)量先增長后下降。

有機(jī)肥替代化肥用量試驗(yàn)中，各優(yōu)化施肥處理生姜產(chǎn)量均顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理。有機(jī)肥替代化肥量處理中，TO3處理生姜產(chǎn)量顯著高于TO4和TO5處理，TO4和TO5處理之間生姜產(chǎn)量差異不顯著。隨著有機(jī)肥替代化肥量的增加，生姜產(chǎn)量先提高后降低，最適量為有機(jī)肥替代優(yōu)化化肥量20%。

2.2 不同處理對(duì)生姜肥料效率的影響

由表2可見，隨著施氮量的增加，生姜氮肥農(nóng)學(xué)效率變化與產(chǎn)量變化是一致的，都是先提高后降低，TN2最高，為29.63kg/kg，TN3最低，為9.04kg/kg，而氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量增加一直是降低的。

隨著施鉀量的增加，生姜鉀肥農(nóng)學(xué)效率變化與產(chǎn)量變化也是一致的，都是先提高后降低，但大小關(guān)系不一致，生姜產(chǎn)量TK2>TK3>TK1，而生姜鉀肥農(nóng)學(xué)效率TK2>TK1>TK3。另外，隨著施鉀量的增加，生

姜鉀肥偏生產(chǎn)力也是一直降低的。

2.3 不同處理對(duì)生姜經(jīng)濟(jì)效益的影響

3個(gè)試驗(yàn)中不同處理間除了施肥不同，其它田間管理措施均一致，因此計(jì)算生姜經(jīng)濟(jì)效益時(shí)只考慮生姜產(chǎn)值和肥料成本2個(gè)因素。3個(gè)試驗(yàn)生姜產(chǎn)投比變化均與肥料成本變化相反，肥料成本越高，產(chǎn)投比越小。

氮肥和鉀肥用量試驗(yàn)，各優(yōu)化施肥處理純收益均高于缺素優(yōu)化施肥處理，增收率分別在6.80%～20.72%、6.41%～16.39%，增收幅度均為先增加后降低，優(yōu)化施肥處理增收最多。有機(jī)肥替代化肥量試驗(yàn)，各優(yōu)化施肥處理純收益均高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，增收率在5.18%～9.75%，增收幅度先增加后降低，優(yōu)化施肥用量80%+300kg有機(jī)肥處理增收最多。

3 結(jié)論與討論

施肥能顯著影響生姜的產(chǎn)量，本試驗(yàn)條件下，隨著施氮（鉀）量的增加，生姜產(chǎn)量均表現(xiàn)為先增長后下降，說明施氮（鉀）量不足或過高均能導(dǎo)致生姜減產(chǎn)，這與前人研究的結(jié)果一致，只是最佳施氮（鉀）量因試驗(yàn)條件的不同而有差異[3，4，11-12]。另外，2個(gè)試驗(yàn)結(jié)果都是優(yōu)化施肥處理生姜產(chǎn)量最高，且肥料農(nóng)學(xué)效率和純收益也最高，說明根據(jù)生姜需肥規(guī)律和土壤供肥能力確定生姜整個(gè)生育期的氮鉀肥用量是科學(xué)合理的，李錄久等在很早就提出生姜養(yǎng)分管理中不科學(xué)施肥的主要表現(xiàn)就是未能根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和生姜需肥規(guī)律去施肥[4]。有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)中優(yōu)化施肥用量80%+300kg/667m2有機(jī)肥處理生姜產(chǎn)量顯著高于農(nóng)民習(xí)慣處理和優(yōu)化施化肥處理，并且純收益也是最高的，可見有機(jī)肥替代一定量化肥是可行的，綜合產(chǎn)量和純收益2方面，優(yōu)化施肥用量80%+300kg/667m2有機(jī)肥處理最優(yōu)。

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作者簡(jiǎn)介：

張立聯(lián)， 站長，高級(jí)農(nóng)藝師。研究方向：農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。

基金項(xiàng)目：

山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程“菜田資源環(huán)境長期定位監(jiān)測(cè)”（項(xiàng)目編號(hào)：CXGC2016A06）;山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“基于土壤培肥改良的生姜綠色增效技術(shù)研究與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：ZDNY2018JS04）;國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“露地蔬菜化肥農(nóng)藥減施技術(shù)集成研究與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：2018YFD0201207）

*為本文通訊作者