張掖市水肥一體化模式下娃娃菜肥料利用率試驗研究

李文偉 毛 濤 付忠衛(wèi) 華 軍

（1.張掖市耕地質(zhì)量建設(shè)管理站 甘肅張掖734000；2.張掖市經(jīng)濟作物技術(shù)推廣站 甘肅張掖734000）

我國是世界上最大的化肥消耗國， 肥料施用一直是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。 我國是生物密集型農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)增產(chǎn)對化肥的依賴程度很高。 1998 年朱兆良研究指出,主要糧食作物磷肥利用率為15%～20%、鉀肥利用率為35%～50%， 而發(fā)達國家化肥的利用率為50%～60%,可見我國的肥料利用率水平較低[1]。 較低的肥料利用率導致養(yǎng)分的大量流失,從而增加了環(huán)境污染的隱患。 據(jù)統(tǒng)計，甘肅省張掖市2019 化肥施用總量為32.42 萬t，雖連續(xù)3 年實現(xiàn)負增長，但用量依然龐大。

水肥一體化技術(shù)利用滴灌設(shè)備對農(nóng)作物進行滴灌，提高了水、肥的利用率，并針對不同作物在不同時期水分的需求量進行特定設(shè)置， 滿足作物生長需求的同時減少了水、肥、藥資源的浪費。 除此之外，肥料的施用也可以進行全埋處理， 這樣可以將肥料直接作用于植株的根部，將有效提高肥料的利用率。 為準確掌握水肥一體化模式下張掖市蔬菜測土配方施肥肥料利用率現(xiàn)狀，校正測土配方施肥技術(shù)參數(shù)、進一步優(yōu)化肥料配方、 完善蔬菜施肥指標體系提供依據(jù)，特開展本試驗。

1 材料與方法

1.1 供試地情況

試驗于2020 年4～8 月份進行。 試驗地點設(shè)在張掖市甘州區(qū)梁家墩鎮(zhèn)六號村， 北緯 39°24′4″、 東經(jīng)99°24′34″，海拔 1 400 m。 試驗地地塊平整，肥力均勻，灌溉設(shè)施配套完善。 當年春深耕耙耱整地，清潔地膜及秸稈，前作為制種玉米。 供試土壤為綠洲灌耕土，試驗前土壤（0～20 cm）養(yǎng)分測定值為 pH 8.33、有機質(zhì) 20.0 g/kg、全氮 1.16 g/kg、堿解氮 115 mg/kg、有效磷37.41 mg/kg、速效鉀110 mg/kg。

1.2 供試材料

1.2.1 供試肥料 底肥：劉化牌尿素(N46%)，由甘肅省劉化集團有限責任公司生產(chǎn)； 重過磷酸鈣（P2O546%）， 由昆明紅云化工生產(chǎn)有限公司生產(chǎn)； 硫酸鉀（K2O 52%）， 由新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產(chǎn)。追肥：劉化牌尿素（N 46%），由甘肅省劉化集團有限責任公司生產(chǎn)；水溶性磷酸一銨（N 12%、P2O560%），由貴州開磷集團有限公司生產(chǎn)； 水溶硫酸鉀（K2O 52%），由史丹利農(nóng)業(yè)集團股份有限公司生產(chǎn)；水溶性磷酸二氫鉀（P2O551%、K2O 34%），由青島康寶萊化肥有限公司生產(chǎn)。

1.2.2 供試作物 娃娃菜，品種為春玉黃。

1.3 試驗設(shè)計與方法

試驗設(shè)5 個處理，3 次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為 54 m2（4.5 m×12.0 m）。

處理 1：無氮區(qū)（NPK，0∶9∶9），底肥無氮 0∶4.6∶1.7，其余和處理 4 一致，第 1 次追肥（0∶0.65∶0.65）每小區(qū)滴施磷酸二氫鉀0.104 kg、硫酸鉀0.035 kg。 處理2：無磷區(qū)（NPK，16∶0∶9），底肥無磷 13.4∶0∶1.7，其余和處理 4 一致，第1 次追肥（1.5∶0∶0.65）每小區(qū)滴施尿素0.26 kg、硫酸鉀 0.102 kg）。處理 3：無鉀區(qū)（NPK，16∶9∶0），底肥無鉀 13.4∶4.6∶0，其余和處理 4 一致，第 1 次追肥（1.5∶0.65∶0）每小區(qū)滴施磷酸一銨 0.088 kg、尿素0.24 kg）。 處理 4：氮磷鉀區(qū)（NPK，16∶9∶9），底肥（13.4∶4.6∶1.7） 整地前每畝施尿素 22.6 kg、46%重過磷酸鈣10.4 kg、52%硫酸鉀3.3 kg（即小區(qū)施入尿素1.83 kg、46%重過磷酸鈣 0.84 kg、52%硫酸鉀 0.27 kg）， 在娃娃菜移苗緩苗 15 d 后至蓮座期追施（30∶13∶13）大量元素水溶肥 5 kg/畝（即 1.5∶0.65∶0.65），小區(qū)滴施尿素0.24 kg、磷酸一銨0.088 kg、硫酸鉀0.102 kg,每 10 d 1 次，共 3 次。 結(jié)球期追施（30∶13∶13）大量元素水溶肥3 kg/畝和大量元素（13∶13∶30）1 kg/畝，每 10 d 1 次，共 2 次。 處理 5 為無肥區(qū)（空白區(qū)）。

試驗于4 月5 日育苗,4 月28 日設(shè)置小區(qū)，施基肥、 起壟覆膜鋪滴灌帶，5 月4 日移苗定植并滴灌定苗水。采用每壟雙行,品字形定植75 cm 劃線起壟，壟寬 40 cm，溝寬 35，壟高 15 cm，覆 70 cm 寬的地膜，畝保苗 6 000 株。 試驗分別于 5 月 20 日、6 月 5 日、6 月 15 日滴水追肥，5 月 30 日、6 月 15 日中耕除草，6 月5 日地頭立牌掛設(shè)有粘著劑的黃板防治蟲害。各試驗小區(qū)除肥料嚴格按照試驗設(shè)計執(zhí)行外， 所有其他農(nóng)事操作措施均保持一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對娃娃菜生育期的影響

通過對娃娃菜各生育期的調(diào)查 （表1） 可知，處理2、 處理 4 的生育期最短均為 54 d； 處理 1 和處理3 的生育期差別不大，為57～58 d；處理 5 的生育期最長，為61 d。 試驗結(jié)果表明，娃娃菜無磷區(qū)與全肥區(qū)的生育期差別不大，無氮區(qū)、無鉀區(qū)和空白區(qū)在植株蓮座期至結(jié)球期明顯較其他處理區(qū)滯后。

表1 娃娃菜生育期記載

2.2 不同處理對娃娃菜主要農(nóng)藝性狀的影響

每小區(qū)中隨機挑選30 株娃娃菜測定其主要農(nóng)藝性狀，從所得結(jié)果（表2）可知，處理4 娃娃菜的各項農(nóng)藝性狀指標均優(yōu)于其他處理，處理1、處理2、處理3、處理5 各項指標表現(xiàn)各有差異。 株高處理4 最高，為40.86 cm，依次順序為處理4＞處理1＞較處理2＞處理 3＞處理 5；展開度處理 1 最大，為 53.43 cm，依次順序為處理1＞處理4＞較處理5＞處理4＞處理2；球高處理4 最高，為20.57㎝，依次順序為處理4＞處理2＞較處理 5＞處理1＞處理 3； 凈球莖處理 4 最大，為11.43 cm，依次順序為處理4＞處理2＞較處理1＞處理3＞處理5；單株毛重處理 4 最重，為 2.19 kg，較處理 1 增加 0.15 kg，較處理 2 增加 0.2 kg，較處理 3 增加 0.31 kg， 依次順序為處理 4＞處理 1＞較處理 2＞處理3＞處理5；單株凈重處理 4 最重，為 1.16 kg，較處理 1 增加 0.28 kg， 較處理 2 增加 0.13 kg， 較處理 3增加0.18 kg， 依次順序為處理4＞處理2＞較處理3＞處理1＞處理5；凈菜率處理4 最高，為52.71%，較處理 1 增加 9.86%，較處理 2 增加 0.69%，較處理 3 增加2.11%，依次順序為處理4＞處理2＞較處理3＞處理1＞處理5。 結(jié)果表明，氮磷鉀肥配施可以有效提高娃娃菜的各農(nóng)藝性狀指標，娃娃菜包心緊實，凈菜率較高。 其中氮肥對娃娃菜的農(nóng)藝性狀影響最大，鉀肥影響次之，磷肥影響最小。

表2 娃娃菜主要農(nóng)藝性狀調(diào)查

2.3 不同處理對娃娃菜產(chǎn)量的影響

通過對各小區(qū)以“S”形隨機取10 株娃娃菜進行實地測產(chǎn)，由所得產(chǎn)量結(jié)果（表3）可知，處理4 產(chǎn)量最高，為6 940.29 kg/畝，產(chǎn)量依次為氮磷鉀區(qū)＞無磷區(qū)＞無鉀區(qū)＞無氮區(qū)＞空白區(qū)，處理4（氮磷鉀區(qū)）較處理1（無氮區(qū)）增產(chǎn)1 686.7 kg/畝，增產(chǎn)32.1%；較處理2 (無磷區(qū))增產(chǎn) 742.3 kg/畝，增產(chǎn) 12%；較處理 3（無鉀區(qū)）增產(chǎn) 1 077.1 kg/畝，增產(chǎn) 18.4%。 處理 2(無磷區(qū))較處理1（無氮區(qū)）增產(chǎn) 944.4 kg/畝，增產(chǎn) 18%；較處理3（無鉀區(qū)）增產(chǎn)334.8 kg/畝，增產(chǎn)5.4%。 處理3（無鉀區(qū)）較處理1（無氮區(qū)）增產(chǎn)609.6 kg/畝，增產(chǎn)11%。 結(jié)果表明，氮磷鉀肥配施可以有效提高娃娃菜產(chǎn)量，其中氮肥對娃娃菜產(chǎn)量的影響最大，鉀肥影響次之，磷肥影響最小。

表3 產(chǎn)量測定結(jié)果

對測產(chǎn)結(jié)果進行方差分析，結(jié)果表明（表4），重復(fù)間差異不顯著， 處理間差異達到極顯著水平 （F=886.91＞F0.01）。 經(jīng)用多重比較法（表 5）得知，各處理間差異極顯著。

表4 產(chǎn)量方差分析

表5 產(chǎn)量多重分析

2.4 肥料利用率分析

通過對各小區(qū)以“S”形隨機采集植株樣，進行經(jīng)濟收獲物和莖葉分離（以當?shù)劁N售標準分離），由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)測試中心檢驗， 全氮采用開始定氮法（GB 5009.5-2016），磷采用酸溶－釩鉬黃比色法 （GB 5009.87-2016）， 鉀采用酸溶－火焰光度法（GB 5009.91-2017）。

由檢測所得結(jié)果（表6）可知，通過公式百公斤經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量）+（莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量）/籽粒產(chǎn)量×100 計算，在水肥一體化模式下娃娃菜百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量為N 0.477 kg、P2O50.191 kg、K2O 0.298 kg。 通過化肥利用率=（氮磷鉀區(qū)作物養(yǎng)分吸收量-缺素區(qū)作物養(yǎng)分吸收量）/養(yǎng)分施入量×100%，計算得出在水肥一體化模式下娃娃菜氮肥利用率為41.85%， 磷肥利用率是35.51%，鉀肥利用率為83.22%，平均肥料利用率為53.5%。

表6 娃菜養(yǎng)分含量統(tǒng)計與利用率析

3 結(jié)論和建議

在張掖市甘州區(qū)梁家墩鎮(zhèn)六號村進行測土配方施肥的前提下配套水肥一體化， 對娃娃菜進行了肥料利用率試驗。 本試驗中，畝產(chǎn)量排序為氮磷鉀區(qū)＞無磷區(qū)＞無鉀區(qū)＞無氮區(qū)＞無肥區(qū)， 凈菜率也與之相同，氮磷鉀區(qū)娃娃菜產(chǎn)量較無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別提高32.1%、12%、18.4%。試驗結(jié)果表明，氮磷鉀配施能有效促進娃娃菜的生長發(fā)育， 提高娃娃菜的農(nóng)藝性狀指標、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，其中氮肥對娃娃菜產(chǎn)量影響最大，鉀肥影響次之，磷肥影響最小，此結(jié)論與黃長江、肖起通等人的研究結(jié)果一致[2-3]。

通過試驗證明， 在水肥一體化模式下娃娃菜氮肥利用率為41.85%，磷肥利用率為35.51%，鉀肥利用率為83.22%，平均肥料利用率為53.5%。 據(jù)此可對張掖市娃娃菜施肥配方進行調(diào)整， 并可以大力推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，真正實現(xiàn)化肥減量增效，提高耕地質(zhì)量水平。