不同化肥減施技術(shù)對(duì)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

杜 雷，陳 紅，張貴友，王素萍，姜 利，黃 翔，程維舜，羅 茜，孫雄軍，陳麗萍，劉 鑫，洪 娟

（1.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與安全研究所，武漢 430046；2.武漢市東西湖區(qū)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)總站，武漢 430040；3.武漢生物智造投資管理有限公司，武漢 430345）

中國(guó)是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，蔬菜總產(chǎn)量占全世界蔬菜總產(chǎn)量的51%［1］?；首鳛檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在保證蔬菜高產(chǎn)方面起到了不可替代的作用。為了追求蔬菜高產(chǎn)，農(nóng)民不惜投入遠(yuǎn)超蔬菜需求的化肥量［2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)單位面積蔬菜的單季總養(yǎng)分投入量是糧食作物的2倍［3］?；蔬^(guò)量和不合理施用不僅導(dǎo)致化肥利用率和生產(chǎn)效益低下，還導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、重金屬積累、次生鹽漬化、酸化和水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列較為嚴(yán)重的問(wèn)題，嚴(yán)重制約著中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［4-7］。2015年農(nóng)業(yè)部出臺(tái)了《到2020年化肥使用零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，要求全國(guó)范圍內(nèi)地推廣減量增效技術(shù)。目前已有多個(gè)研究從不同方面對(duì)中國(guó)化肥減量增效技術(shù)進(jìn)行探索，其中，有機(jī)肥部分替代化肥，測(cè)土配方施肥、緩控釋肥施用、有機(jī)肥部分替代化肥及水肥一體化技術(shù)都可以在一定程度上減少化肥用量，增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)，這些技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要途徑［8-11］。黃瓜作為重要的高產(chǎn)設(shè)施蔬菜已成為夏季主要菜蔬之一。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)武漢市設(shè)施瓜果類蔬菜主產(chǎn)區(qū)施肥習(xí)慣進(jìn)行調(diào)查，在農(nóng)民習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上，選擇測(cè)土配方、有機(jī)肥替代、有機(jī)小分子水溶肥水肥一體化3種化肥減量技術(shù)，研究不同化肥減量技術(shù)在黃瓜上的應(yīng)用效果，旨在找出適宜的化肥減量手段，提高肥料利用率，增加黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，為黃瓜減肥增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本情況

試驗(yàn)設(shè)在湖北省武漢市東西湖區(qū)柏泉街道武漢市強(qiáng)鑫蔬菜產(chǎn)銷專業(yè)合作社基地（114°4′9″E，30°42′48″N）。前茬作物為白菜，土壤為灰潮土，土壤有機(jī)質(zhì)含量24.45 g/kg，堿解氮含量121.10 mg/kg，有效磷含量107.28 mg/kg，速效鉀含量403.79 mg/kg，pH為7.21。

1.2 供試作物

名稱：黃瓜，品種：奧士亞水果黃瓜。

1.3 供試肥料

農(nóng)民習(xí)慣施肥為復(fù)合肥（16-16-16）和水溶性肥料（15-5-25），配方肥為尿素（含46%N）、過(guò)磷酸鈣（含16%P2O5）、硫酸鉀（含52%K2O），均購(gòu)于市場(chǎng)；有機(jī)小分子水溶肥料（4-2-3，有機(jī)質(zhì)6.5%）由深圳中宜環(huán)境實(shí)業(yè)有限公司提供；有機(jī)肥為固體商品有機(jī)肥，購(gòu)于市場(chǎng)。

1.4 試驗(yàn)時(shí)間

2021年7月29日整地、施肥，8月6日栽苗，9月2日第1次采收，以后每隔2 d采收1次果實(shí)，9月10日追肥，9月27日試驗(yàn)結(jié)束。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在武漢市強(qiáng)鑫蔬菜產(chǎn)銷專業(yè)合作社基地大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)采用田間小區(qū)設(shè)計(jì)，共設(shè)5個(gè)處理，各處理采取隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2，其他田間管理一致。

1）空白對(duì)照（CK）。不施肥。

2）農(nóng)民習(xí)慣施肥（T1）。按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施肥習(xí)慣和施肥用量施肥，具體為復(fù)合肥料（16-16-16）75 kg/667 m2，一次性基施；水溶性肥料（13-0-40）15 kg/667 m2，分2次追施。

3）測(cè)土配方施肥（T2）。種植前檢測(cè)土壤養(yǎng)分，根據(jù)實(shí)地調(diào)查情況，結(jié)合目標(biāo)產(chǎn)量，計(jì)算出合理的施肥配方，綜合肥料利用率，具體施肥量如下，基肥：尿素20.82 kg/667 m2、過(guò)磷 酸鈣13.86 kg/667 m2、硫酸鉀19.27 kg/667 m2；追肥：尿素8.89 kg/667 m2、硫酸鉀8.23 kg/667 m2，分2次追施。

4）有機(jī)肥替代（T3）。在測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上，減少30%的化肥施入量，用商品有機(jī)肥替代，具體施入量：尿素14.60 kg/667 m2、過(guò)磷酸鈣9.71 kg/667 m2、硫酸鉀13.49 kg/667 m2，有機(jī)肥500 kg/667 m2，一次性基施；尿素6.22 kg/667m2、硫酸鉀5.78 kg/667 m2。

5）有機(jī)小分子水溶肥料水肥一體化（T4）。在測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上，減少30%的化肥施入量，具體施入量：尿素14.60 kg/667 m2、過(guò)磷酸鈣9.71 kg/667 m2、硫酸鉀13.49 kg/667 m2，一次性基施；有機(jī)小分子水溶肥料120 L/667 m2，結(jié)合澆水多次施入。

1.6 測(cè)試項(xiàng)目與方法

農(nóng)藝性狀：在黃瓜結(jié)瓜盛期，每個(gè)小區(qū)采6根黃瓜，測(cè)量瓜長(zhǎng)、瓜橫徑、單瓜質(zhì)量。

產(chǎn)量和品質(zhì)：各小區(qū)掛牌6棵黃瓜植株，每次采收統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。在黃瓜盛果期，取部分鮮樣帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其品質(zhì)，采樣蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定維生素C（VC）含量，紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽含量，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量［12］。

養(yǎng)分積累量：在黃瓜最后收獲時(shí)，取整個(gè)植株帶回，測(cè)定植株的氮、磷、鉀等養(yǎng)分元素含量［13］。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2020和SPSS 17.0軟件處理分析，采用最小顯著法（LSD）進(jìn)行檢驗(yàn)（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)黃瓜農(nóng)藝性狀的影響

由表1可以看出，與對(duì)照相比各施肥處理都顯著提高了黃瓜的農(nóng)藝性狀。各施肥處理黃瓜的果長(zhǎng)和瓜橫莖均無(wú)顯著差異；T2處理的黃瓜單果重顯著高于T1處理，T3、T4處理的單果重與T1處理無(wú)顯著差異。

表1 不同處理對(duì)黃瓜農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

由表2可知，各施肥處理的3棵黃瓜實(shí)際產(chǎn)量都顯著高于對(duì)照，T2、T3處理的3棵黃瓜實(shí)際產(chǎn)量顯著高于其他處理，T4處理的3棵黃瓜實(shí)際產(chǎn)量與T1處理無(wú)顯著差異。與對(duì)照相比，T2處理每667 m2增產(chǎn)49.92%，T3處理每667 m2增產(chǎn)46.96%，T1處理每667 m2增產(chǎn)34.89%，T4處理每667 m2增產(chǎn)34.35%。與T1處理相比，T2處理每667 m2增產(chǎn)11.14%，T3處理每667 m2增產(chǎn)8.95%，T4處理每667 m2減產(chǎn)0.41%。

表2 不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

2.3 不同處理對(duì)黃瓜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表3可知，對(duì)照處理的黃瓜可溶性糖、蛋白質(zhì)、VC含量均顯著低于其他施肥處理，而硝酸鹽含量顯著高于其他處理。各施肥處理的黃瓜可溶性糖含量T3處理顯著高于T1處理，T2、T4處理與T1處理無(wú)顯著差異。各施肥處理的黃瓜蛋白質(zhì)含量T3處理和T4處理無(wú)顯著差異，但兩者顯著高于其他處理，T2處理也顯著高于T1處理。各施肥處理的黃瓜VC含量為T4＞T3＞T2＞T1，都呈顯著差異。各施肥處理的黃瓜硝酸鹽含量T1、T2處理顯著高于其他處理，T4處理硝酸鹽含量最低，顯著低于T3處理。

表3 不同處理對(duì)黃瓜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.4 不同處理的養(yǎng)分吸收利用情況

由表4可知，不施肥處理的各元素吸收量都顯著低于其他處理。各施肥處理之間，T3處理的氮素吸收量顯著高于其他處理，T2、T4處理的氮素吸收量與T1處理無(wú)顯著差異。T3處理的磷素吸收量最大，顯著高于其他處理，T2處理的磷素吸收量與T1處理無(wú)顯著差異，T4處理的磷素吸收量顯著低于T1處理。T2處理的鉀素吸收量最大，顯著高于其他處理，T3處理次之，T4處理的鉀素吸收量與T1處理無(wú)顯著差異。各處理的累計(jì)養(yǎng)分吸收量表現(xiàn)為T3＞T2＞T4＞T1＞CK，T4處理與T1處理無(wú)顯著差異，其他處理間呈顯著差異。

表4 不同處理的養(yǎng)分吸收利用情況（單位：kg/667 m2）

3 小結(jié)

黃瓜是中國(guó)溫室栽培面積較大的瓜果類蔬菜，生長(zhǎng)期短、產(chǎn)量高、需肥量大［14］。由于種植黃瓜經(jīng)濟(jì)效益高，種植戶過(guò)量用肥現(xiàn)象非常普遍。長(zhǎng)期過(guò)量施肥造成土壤酸化、鹽漬化，嚴(yán)重限制了黃瓜的產(chǎn)量，并且還造成環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)［15］。為了優(yōu)化目前設(shè)施黃瓜的化肥過(guò)量施用以及化肥的施用時(shí)期等問(wèn)題，本試驗(yàn)以農(nóng)戶習(xí)慣施肥為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了測(cè)土配方施肥、有機(jī)肥替代30%化肥、有機(jī)小分子水溶肥替代30%化肥水肥一體化應(yīng)用3種不同減量?jī)?yōu)化施肥方案。測(cè)土配方施肥是根據(jù)對(duì)農(nóng)民施肥用量的調(diào)查，黃瓜產(chǎn)量的摸底以及土壤養(yǎng)分的測(cè)試，科學(xué)測(cè)算出施肥配方。農(nóng)民習(xí)慣施肥的施肥量為75 kg/667 m2復(fù)合肥料（16-16-16），15 kg/667 m2水溶性肥料（13-0-40），各種養(yǎng)分施入量為N 13.95 kg/667 m2、P2O512.00 kg/667 m2、K2O 18.00 kg/667 m2。測(cè) 土 配 方 施肥化肥施入量為尿素29.71 kg/667m2、過(guò)磷酸鈣13.86 kg/667m2、硫酸鉀27.50 kg/667m2，各種養(yǎng)分施入 量 為N 13.66 kg/667 m2、P2O52.22 kg/667 m2、K2O 14 kg/667 m2，測(cè)土配方施肥處理的化肥總施入量比農(nóng)民習(xí)慣施肥的化肥總施入量減少了32%。有機(jī)肥替代是指在測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上減少30%的化肥用量，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，化肥總施入量減少了52.33%。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，各施肥處理對(duì)黃瓜的果長(zhǎng)和瓜橫莖影響差異不顯著，T2處理的黃瓜單果重顯著高于T1處理，T3、T4處理的單果重與T1處理無(wú)顯著差異。3種減肥技術(shù)對(duì)黃瓜的產(chǎn)量影響各異，與T1處理相比，T2處理每667 m2增產(chǎn)11.14%，T3處理每667 m2增產(chǎn)8.95%，T4處理每667 m2減產(chǎn)0.41%。各施肥處理都顯著提高了黃瓜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，T4處理效果最佳，顯著提高了黃瓜的可溶性糖、蛋白質(zhì)和VC含量，降低了硝酸鹽含量。這與黃慶等［16］的研究一致，增施有機(jī)肥可以提高蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。T3處理的累計(jì)養(yǎng)分吸收量最高，說(shuō)明該施肥方式更有利于黃瓜對(duì)氮、磷、鉀元素的吸收利用。

本試驗(yàn)3種減肥技術(shù)都大大地降低了化肥的投入量，雖然有機(jī)小分子水溶肥替代化肥水肥一體化技術(shù)造成了黃瓜產(chǎn)量小幅度下降，但3種技術(shù)均顯著提高了黃瓜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，增加了黃瓜對(duì)氮、磷、鉀元素的吸收利用，其中有機(jī)肥替代化肥技術(shù)效果最佳，后期可以大面積推廣應(yīng)用。