冀中南地區(qū)小蔥氮、磷、鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究

康香輝，王麗喬，楊 瑾，周 航，安進(jìn)軍

（石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050021）

小蔥（L.）是百合科蔥屬的一種常見蔬菜作物，原產(chǎn)于我國和西伯利亞地區(qū)，在我國栽培歷史悠久，分布廣泛，多產(chǎn)于南方，是一種常用調(diào)味品。隨著消費(fèi)水平的提高，飲食習(xí)慣的改變，越來越多的北方人開始食用小蔥。北方小蔥有別于南方小蔥，多為單莖生長不分蘗，以種子繁殖。近幾年北方小蔥的價(jià)格一直比較穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益較好，同時(shí)由于生長周期短，管理操作簡便，種植面積逐年提高。冀中南地區(qū)的小蔥種植已經(jīng)形成規(guī)模，并且成為重要的近郊蔬菜。

目前，北方地區(qū)小蔥的栽培技術(shù)和方法都是菜農(nóng)多年摸索出來的經(jīng)驗(yàn)，沒有形成配套的栽培技術(shù)。有些菜農(nóng)為了增加小蔥產(chǎn)量而大量偏施化肥，不僅增加成本投入，降低小蔥品質(zhì)，還會(huì)造成土壤板結(jié)。近年來，有不少學(xué)者對(duì)蔥類作物的施肥效應(yīng)進(jìn)行了研究。石健研究了大蔥的氮、磷、鉀配方施肥方案，得出適宜的N、PO、KO施用比例約為1.00∶0.77∶1.25。馬征等研究得出，大蔥優(yōu)化配方施肥量較農(nóng)民習(xí)慣施肥量的N、PO、KO分別降低13.3%、24.4%和17.5%。張西森等通過二次回歸“3414”設(shè)計(jì)，建立了濰坊出口大蔥肥料效應(yīng)函數(shù)模型，獲得大蔥每667 mN、PO、KO最佳施肥量分別為23.6、5.9、17.9 kg。但在冀中南地區(qū)的小蔥氮、磷、鉀最佳施用量尚少有報(bào)道，本試驗(yàn)開展小蔥氮、磷、鉀肥料最佳施用量試驗(yàn)，以期為冀中南地區(qū)小蔥栽培合理施肥提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院蔬菜所試驗(yàn)基地進(jìn)行，土壤類型為壤土，前茬空閑。11月6日采用五點(diǎn)取樣法采集0～30 cm土層土壤樣品，測得土壤理化性質(zhì)：pH值8.71左右，有機(jī)質(zhì)含量19.79 g/kg，全氮2.19 g/kg，全磷1.10 g/kg，全鉀18.77 g/kg，速效磷55.3 mg/kg，速效鉀109 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為石家莊市農(nóng)林科學(xué)院培育的“青葉1號(hào)”小蔥。氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含PO12%），鉀肥為硫酸鉀（含KO 52%）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“3414”肥料試驗(yàn)方案（表1），設(shè)氮、磷、鉀3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)4個(gè)梯度施用量，共14個(gè)處理。N、N、N、N分別為0、255、510、765 kg/hm；P、P、P、P分別為0、90、180、270 kg/hm；K、K、K、K分別為0、120、240、360 kg/hm。具體N水平純氮基肥量為120 kg/hm，苗期追施2次，用量分別為60、75 kg/hm；N水平純氮基肥量為240 kg/hm，苗期追施2次，分別為120、150 kg/hm；N水平純氮基肥量為360 kg/hm，苗期追施2次，分別為180、225 kg/hm；磷肥和鉀肥在整地時(shí)均作為底肥一次性施入。小區(qū)面積為8 m，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)間有30 cm寬的壟和塑料薄膜隔開，小區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。

5月26日播種小蔥，采用條播方式，行距0.13 m，播種量為36 kg/hm，播后覆土澆水；其他管理措施均同露地小蔥常規(guī)管理。

1.3.2 指標(biāo)測定

7月20日，選取小蔥中部葉片，利用SPAD-502 Plus葉綠素含量測定儀測定葉綠素相對(duì)含量（SPAD值），利用便攜式糖度計(jì)測定可溶性固形物含量；7月28日收獲時(shí)每小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；采用LSD法進(jìn)行方差分析；采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行一元二次方程和三元二次函數(shù)的回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對(duì)小蔥生理指標(biāo)的影響

表1結(jié)果表明，小蔥葉片SPAD值以NPK處理最大，NPK處理最小；可溶性固形物含量以NPK處理最高，NPK處理最低。當(dāng)磷、鉀均在中水平，隨著氮肥用量的增加，葉片SPAD值呈先增大后減小的趨勢，以氮肥1水平（NPK）的SPAD值最高，且顯著大于其他3個(gè)水平；而可溶性固形物含量則呈逐漸增大的趨勢，其中氮肥3水平（NPK）的可溶性固形物含量顯著高于其他3個(gè)水平。當(dāng)?shù)?、鉀均在中水平，隨著磷肥用量的增加，葉片SPAD值逐漸減小，且NPK與NPK處理之間差異顯著。當(dāng)?shù)?、磷均在中水平，隨著鉀肥用量的增加，葉片SPAD值和可溶性固形物含量均呈先增大后減小的趨勢，其中鉀肥1水平（NPK）的葉片SPAD值和可溶性固形物含量均最高，且均分別顯著高于其他3個(gè)水平。

表1 小蔥“3414”試驗(yàn)各處理的施肥量及葉片葉綠素、可溶性固形物含量

2.2 氮、磷、鉀單種肥料對(duì)小蔥經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表2可以看出，在不同施氮水平、磷鉀均為中等水平條件下，中氮水平（NPK）的小蔥產(chǎn)量最高，為63 860.3 kg/hm，較不施氮肥處理增產(chǎn)量最高，為14 483.5 kg/hm，增產(chǎn)率為29.3%，增產(chǎn)量極顯著大于低氮和高氮處理；純收入較不施氮肥處理增加24 530.0元/hm；產(chǎn)投比位居4個(gè)處理之首，為6.5。在不同施磷水平、氮鉀均為中等水平條件下，中磷水平（NPK）的小蔥產(chǎn)量較不施磷肥處理增產(chǎn)量最高，為10 578.5 kg/hm，增產(chǎn)率為19.9%，增產(chǎn)量極顯著大于低磷和高磷處理；純收入較不施磷肥處理增加15 908.2元/hm；產(chǎn)投比也相對(duì)較高，為4.1。在不同施鉀水平、氮磷均為中等水平下，中鉀水平（NPK）的小蔥產(chǎn)量較不施鉀肥處理增產(chǎn)量最高，為11 141.7 kg/hm，增產(chǎn)率為21.1%，增產(chǎn)量極顯著大于低鉀和高鉀處理；純收入較不施鉀肥處理增加19 513.8元/hm；產(chǎn)投比位居4個(gè)處理之首，為8.1；施鉀不足會(huì)導(dǎo)致純收入為負(fù)值，即虧損。綜上所述，氮、磷、鉀肥對(duì)小蔥的增產(chǎn)順序依次為氮＞鉀＞磷，而產(chǎn)投比順序依次為鉀＞氮＞磷。

表2 氮、磷、鉀單種肥料對(duì)小蔥經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3 氮磷鉀肥的互作效應(yīng)分析

2.3.1 磷鉀肥互作對(duì)氮肥肥效的影響

從圖1可以看出，在低氮水平下，鉀肥施用量為中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨磷肥施用量的增加而增加；磷肥施用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量亦隨鉀肥施用量的增加而增加。在中氮水平下，鉀肥用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量與低氮水平下的趨勢（隨磷肥施用量的增加而增加）相同；磷肥施用量相同時(shí)，產(chǎn)量與低氮水平下有相同的趨勢。在磷、鉀同處于中水平時(shí)，中氮處理的小蔥產(chǎn)量高于低氮處理的產(chǎn)量，說明在磷、鉀肥均為中水平下，有利于氮肥肥效的發(fā)揮。

圖1 磷鉀肥互作對(duì)氮肥肥效的影響

2.3.2 氮鉀肥互作對(duì)磷肥肥效的影響

從圖2可以看出，在低磷水平下，鉀肥施用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨氮肥施用量的增加而增加；氮肥用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨鉀肥施用量的增加而增加。在中磷水平下，鉀肥施用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨氮肥用量的增加而增加；氮肥用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨鉀肥施用量的增加而增加。在氮、鉀同為中水平時(shí)，低磷、中磷處理的小蔥產(chǎn)量均高于其他處理，說明氮、鉀肥在中水平時(shí)有利于磷肥肥效的發(fā)揮。

圖2 氮鉀肥互作對(duì)磷肥肥效的影響

2.3.3 氮磷肥互作對(duì)鉀肥肥效的影響

從圖3可以看出，在低鉀水平下，磷肥施用量在中水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨氮肥的增加而減小；氮肥施用量在2水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量亦隨磷肥的增加而減小。在中鉀水平下，磷肥施用量在2水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨氮肥的增加而增加，氮肥施用量在2水平時(shí)，小蔥產(chǎn)量隨磷肥的增加而增加。說明氮、磷肥的施用量對(duì)鉀肥肥效影響不明顯，氮、磷、鉀施用量均處中水平時(shí)小蔥產(chǎn)量最高。

圖3 氮磷肥互作對(duì)鉀肥效的影響

2.4 氮、磷、鉀最佳施用量分析

2.4.1 一元二次肥料效應(yīng)方程的建立

選用表2施肥處理與產(chǎn)量結(jié)果分別進(jìn)行單施氮、磷、鉀肥產(chǎn)量的一元二次肥料效應(yīng)分析，得到方程見表3。3個(gè)肥效方程的一次項(xiàng)系數(shù)均為正值，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說明隨著施肥量的增加小蔥產(chǎn)量均呈先增后減的趨勢，符合肥料報(bào)酬遞減規(guī)律，根據(jù)＞0.05判斷3個(gè)方程的回歸效果均不顯著。

表3 一元二次肥料效應(yīng)方程

2.4.2 三元二次方程肥料效應(yīng)函數(shù)的建立

根據(jù)氮、磷、鉀不同配比處理對(duì)小蔥產(chǎn)量的影響，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出三元二次函數(shù)方程：Y＝44 020.03＋27.35N＋33.43P＋35.68K－0.04N－0.12P－0.13K＋0.02NP＋0.05NK＋0.05PK，擬合優(yōu)度＝0.851 6，＝0.190 5＞0.05，根據(jù)值判斷回歸方程沒有達(dá)到顯著水平，方程一次項(xiàng)系數(shù)均為正數(shù)，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)數(shù)，因此，判斷肥料效應(yīng)方程擬合較好。二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)數(shù)，表明小蔥產(chǎn)量符合肥料報(bào)酬遞減規(guī)律；一次項(xiàng)系數(shù)均為正數(shù)，表明氮、磷、鉀肥料均有明顯的增產(chǎn)效果。

2.4.3 經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量推薦

從三元二次肥效模型可以得出，小蔥的最高產(chǎn)量、最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別為60 274.8、60 180.9 kg/hm，產(chǎn)量比較接近，小蔥達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí)氮、磷、鉀施肥量分別為544.5、237.0、271.5 kg/hm；3個(gè)氮、磷、鉀單因素肥料擬合的一元二次肥效方程推導(dǎo)出的最高產(chǎn)量、最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量介于59 000～63 000 kg/hm，與三元二次肥效模型相比，一元二次肥效模型從產(chǎn)量方面考慮更接近預(yù)測值，同時(shí)從生產(chǎn)實(shí)踐考慮更能節(jié)約肥料，可推薦為冀中南地區(qū)小蔥生產(chǎn)施肥方案。因此，推薦的小蔥氮、磷、鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量分別為456.0、158.3、233.3 kg/hm（表4）。

表4 三元二次和一元二次肥效方程擬合的結(jié)果

3 討論與結(jié)論

氮、磷、鉀肥均衡施用是提高作物產(chǎn)量和肥料利用率的基礎(chǔ)。在實(shí)際生產(chǎn)中肥料過量不僅會(huì)影響作物的品質(zhì)，而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染。近年來對(duì)“3414”施肥效應(yīng)的研究多在大田作物和大宗蔬菜上，且不同學(xué)者應(yīng)用“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)各有不同。劉祎等在對(duì)玉米的肥料試驗(yàn)中確定了目標(biāo)產(chǎn)量，結(jié)合肥料投入的費(fèi)用，進(jìn)而求得最佳肥料使用量。顧五毛在單季稻的試驗(yàn)中得出，水稻的生物學(xué)性狀與施肥水平呈顯著正相關(guān)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，氮、磷、鉀合理配施可顯著增加小蔥產(chǎn)量，3種肥料對(duì)小蔥產(chǎn)量的影響存在閾值，小蔥產(chǎn)量在施肥量未達(dá)到閾值前隨施肥量的增加而增加，當(dāng)達(dá)到閾值后則隨施肥量的增加而減小，這一結(jié)果與陳奇樂等的研究結(jié)果一致。通過分析還得出，氮、磷、鉀單種肥料對(duì)小蔥的增產(chǎn)效果依次是氮＞鉀＞磷，產(chǎn)投比順序依次為鉀＞氮＞磷，可見磷的作用效果較差；而鄧云等研究表明，單種肥料對(duì)西瓜的增產(chǎn)效果依次是鉀＞氮＞磷，分析原因可能是不同作物對(duì)氮、磷、鉀的需求不同，最終表現(xiàn)出增產(chǎn)效果不同。在本試驗(yàn)條件下，根據(jù)擬合方程綜合分析，推薦冀中南地區(qū)小蔥氮、磷、鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量分別為456.0、158.3、233.3 kg/hm。