不同施氮量對(duì)豇豆產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及土壤狀況的影響

邢鳳麗 姚振剛 朱曉龍 杜娜欽 張瑞芳

（1.石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 河北石家莊 052160；（2.河北省安平縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北安平 053600；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省山區(qū)研究所/國家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心//河北省山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心 河北保定 071001）

豇豆屬豆科一年生草本植物，營養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、粗纖維、碳水化合物、維生素和鐵、磷、鈣等元素,其適應(yīng)性強(qiáng),栽培范圍廣,在我國各地均有種植，是夏秋季節(jié)主要蔬菜之一[1]。豇豆根部與根瘤菌連體共生，具有固氮能力強(qiáng)、省肥、耐高溫、抗干旱等特點(diǎn)[2]。河北省是我國豇豆主產(chǎn)區(qū)之一[3]，由于需求量高，效益比較穩(wěn)定，近年來設(shè)施栽培面積不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有豇豆設(shè)施栽培技術(shù)進(jìn)一步完善，但仍存在過量施肥、施肥結(jié)構(gòu)不合理等設(shè)施栽培過程中普遍存在的問題。合理施肥是提高豇豆產(chǎn)量、效益及維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。本文作者在日光溫室條件下，在代表性土壤上以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶主栽品種進(jìn)行了不同施氮水平對(duì)豇豆產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和土壤狀況的影響研究，以期為溫室豇豆減肥高效生產(chǎn)、耕地可持續(xù)利用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在石家莊市藁城區(qū)辛豐村蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行，棚齡15年，供試土壤為輕壤質(zhì)潮褐土，土壤基本理化性狀見表1。

表1 供試土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況

供試豇豆品種為靚翡9號(hào)。

供試肥料：復(fù)合肥（N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15）；含氮（N）量為46%的尿素；P2O5含量為43%的重過磷酸鈣；K2O含量為50%的硫酸鉀。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)間為2021年6月15日至9月28日，前茬作物為番茄。共設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列，以不施氮肥處理作為對(duì)照。

處理1：對(duì)照，不施氮肥；處理2：畝施純氮（70%最優(yōu)量）7 kg；處理3：畝施純氮（最優(yōu)施氮量）10 kg；處理4：畝施純氮（130%最優(yōu)量）13 kg；處理5：農(nóng)戶習(xí)慣施肥。處理1～處理4磷鉀肥用量相同，畝施P2O58 kg、K2O 12 kg（表2）。

表2 各處理施肥量（單位：kg/畝）

施肥方法：處理1每畝施用重過磷酸鈣8.72 kg、硫酸鉀7.5 kg作為底肥，處理2、處理3、處理4每畝施用復(fù)合肥25 kg作為底肥，其余肥料追施，分苗期、結(jié)莢初期、盛采期3次追施。農(nóng)戶習(xí)慣施肥每畝施用復(fù)合肥25 kg作為底肥，追施果大管礦源黃腐酸鉀（黃腐酸≥50%，K2O≥12%）1 kg、有機(jī)硅平衡肥（20∶20∶20）5 kg一次，追施平衡肥（20∶20∶20）10 kg一次，追施平衡肥（20∶20∶20）5 kg、海德豐有機(jī)水溶肥料（有機(jī)質(zhì)≥45%，K2O≥20%）0.5 kg一次。各處理其他田間管理措施一致。

1.3 調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法

于上茬作物收獲后隨機(jī)選取5點(diǎn)，采集0～20 cm土壤樣品，混合均勻測(cè)定土壤基礎(chǔ)理化性狀。于豇豆收獲后，每小區(qū)隨機(jī)選取5點(diǎn)，采集0～20 cm土樣混合均勻測(cè)定土壤基礎(chǔ)理化性狀。

豇豆于7月27日第1次采收，9月25日最后1次采收，共采收31次，每次采收各小區(qū)各重復(fù)單獨(dú)稱量計(jì)算產(chǎn)量。采收盛期，每小區(qū)隨機(jī)選取5穴，分別對(duì)商品莢率、莢長(zhǎng)、莢橫徑、單莢重等農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮處理對(duì)豇豆農(nóng)藝性狀的影響

對(duì)不同施氮量的豇豆進(jìn)行商品莢率、莢長(zhǎng)、莢橫徑、單莢重等農(nóng)藝性狀的比較，結(jié)果表明，處理4各性狀均高于其他處理，綜合農(nóng)藝性狀最優(yōu)；處理1與處理2表現(xiàn)較差，各調(diào)查性狀偏低（表3）。

表3 不同施氮處理對(duì)豇豆農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同施氮處理對(duì)豇豆產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表4可知，處理4（畝純氮用量13 kg）畝產(chǎn)量最高，為2 430 kg，比處理1（不施氮肥）增產(chǎn)184 kg，增產(chǎn)率為8.19%；比處理5農(nóng)戶習(xí)慣施肥增產(chǎn)100 kg，增產(chǎn)率4.29%；處理4與處理1、處理2、處理5產(chǎn)量差異都達(dá)到了顯著水平，與處理3產(chǎn)量差異不顯著。處理1（不施氮肥）畝產(chǎn)量最低，為2 246 kg。

表4 不同施氮處理對(duì)豇豆產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

從收益上來看，豇豆上市后按平均售價(jià)4.5元/kg計(jì)算，處理4畝收益最高，達(dá)到10 764.6元，比處理1（不施氮肥）增加收益765.6元，增收率7.66%；比處理5農(nóng)戶習(xí)慣施肥增加收益684.6元，增收率6.79%。

2.3 不同施氮處理對(duì)豇豆肥料貢獻(xiàn)率與肥料利用率的影響

肥料貢獻(xiàn)率是反映年投入肥料生產(chǎn)能力的指標(biāo)[4]。把無氮區(qū)的產(chǎn)量視為土壤對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

氮肥農(nóng)學(xué)利用率是指作物施肥后增加的產(chǎn)量和施肥量的比值，在一定程度上反映出該處理潛在產(chǎn)量的高低。肥料偏生產(chǎn)力指施用某一特定肥料下的作物產(chǎn)量與施肥量的比值，是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)[5]。農(nóng)學(xué)利用率及肥料偏生產(chǎn)力從不同側(cè)面描述了作物對(duì)肥料的利用效率，國際農(nóng)學(xué)界常采用肥料偏生產(chǎn)力，因?yàn)樗恍枰瞻讌^(qū)產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量的測(cè)定，簡(jiǎn)單明了，易為農(nóng)民所掌握。張福鎖等[6]的研究也認(rèn)為，肥料偏生產(chǎn)力比較適合我國目前土壤和環(huán)境養(yǎng)分供應(yīng)量大、化肥增產(chǎn)效益下降的現(xiàn)實(shí)，是評(píng)價(jià)肥料效應(yīng)的適宜指標(biāo)。

地力貢獻(xiàn)率（%）=不施肥作物產(chǎn)量/施肥作物產(chǎn)量×100。

氮肥貢獻(xiàn)率（%）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮區(qū)產(chǎn)量×100。

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量。

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

由表5可知，從肥料貢獻(xiàn)率來看，處理4氮肥貢獻(xiàn)率最高，相應(yīng)氮肥地力貢獻(xiàn)率最低，處理2氮肥貢獻(xiàn)率最低、氮肥地力貢獻(xiàn)率最高。從肥料利用率來看，處理4氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，為14.15 kg/kg，處理5次之，處理2最低；處理5肥料偏生產(chǎn)力最高，為332.86 kg/kg，處理2次之，處理4最低。

表5 不同施氮處理對(duì)豇豆肥料貢獻(xiàn)率與肥料利用率的影響

2.4 不同施氮處理對(duì)土壤pH及養(yǎng)分含量的影響

由表6可知，不同施氮處理對(duì)土壤養(yǎng)分有一定影響，隨著施氮量增加，pH、有效磷、速效鉀呈下降趨勢(shì)，有機(jī)質(zhì)和全氮呈升高趨勢(shì)。

表6 不同施氮處理對(duì)土壤pH及養(yǎng)分含量的影響

3 結(jié)論

（1）農(nóng)戶習(xí)慣用肥結(jié)構(gòu)不合理、肥料成本過高，氮肥用量偏低、氮肥貢獻(xiàn)率低，各項(xiàng)農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)、產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益都有很大提升潛力，可引導(dǎo)農(nóng)戶增施氮肥。

（2）畝純氮用量13 kg為本試驗(yàn)最佳用量，該處理豇豆產(chǎn)量最高、效益最好，與不施氮肥、畝純氮用量7 kg處理、農(nóng)戶習(xí)慣施肥處理產(chǎn)量差異顯著，與畝純氮用量10 kg處理產(chǎn)量差異不顯著，且此處理的氮肥貢獻(xiàn)率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，實(shí)現(xiàn)了肥料的高效利用。

（3）氮肥偏生產(chǎn)力隨著氮肥用量的增加而降低，畝純氮用量7 kg處理的氮肥偏生產(chǎn)力最高，這與前人在其他糧食作物和蔬菜上的研究吻合[7-9]。綜合測(cè)土結(jié)果，各處理土壤pH在8.15～8.43之間，偏堿性。根據(jù)菜園土壤有效養(yǎng)分豐缺狀況分級(jí)指標(biāo)，供試土壤總體上有效磷和速效鉀含量偏高，有機(jī)質(zhì)含量中等。隨著氮肥用量增加，土壤pH有降低趨勢(shì)，有效磷、速效鉀含量也隨之降低，有機(jī)質(zhì)、全氮含量隨氮肥用量增加而升高，增減幅度不大。供試土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平較高，綜合考慮產(chǎn)量、收益情況，可引導(dǎo)農(nóng)戶減磷減鉀用肥，在取得高產(chǎn)高收益的同時(shí)獲得最大生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用。