不同施肥模式对雪菜产量和效益的影响
doi: 10.11838/sfsc.1673-6257.24378
王飞1 , 秦方锦1 , 章余2 , 车春华2 , 胡伋3 , 黄郑宸1 , 郑振浩1
1. 宁波市农业技术推广总站,浙江 宁波 315012
2. 浙江农资集团宁波惠多利销售有限公司,浙江 宁波 315033
3. 余姚市农业技术推广服务总站,浙江 余姚 315499
基金项目: 宁波市公益性科技计划项目(2021S022) ; 宁波市农业技术推广项目(2019NT013)
Effects of different fertilization modes on yield and benefit of Chinese cabbage
WANG Fei1 , QIN Fang-jin1 , ZHANG Yu2 , CHE Chun-hua2 , HU Ji3 , HUANG Zheng-chen1 , ZHENG Zhen-hao1
1. Ningbo General Station of Agricultural Technology Extension,Ningbo Zhejiang 315012
2. Ningbo Huidoli Sales Co.,LTD.,Zhejiang Agricultural Materials Group,Ningbo Zhejiang 315033
3. Yuyao Agricultural Technology Extension Service Station, Yuyao Zhejiang 315499
摘要
比较不同施肥模式下雪菜的产量和生产效益,以期提炼合理施肥模式,为实施化肥减量增效行动提供参考。采用配方施肥、缓控释肥应用、有机无机配合施肥等技术路线,各设 3 个处理,以农户习惯施肥为对照 (CK),减少总养分 28.7% ~ 42.7%(均指折纯养分量,下同)。结果显示,当地主推的配方施肥模式(基肥 20- 15-10 配方肥、尿素提苗、春发肥 21-6-13 配方肥)较 CK 化肥减量 37.7%,雪菜显著增产 12.0%,每公顷增加效益 10465.5 元;缓控释肥模式(24-12-12 缓释肥作基肥、高氮低磷配方肥作春发肥,不施提苗肥)较 CK 化肥减量 33.8%,雪菜增产 2.7%,每公顷增加效益 4947 元;有机无机配合施肥模式(每公顷施用商品有机肥 7500 kg,与当地主推配方肥配合施用)较 CK 化肥减量 36.1%,雪菜显著增产 11.0%,每公顷增加效益 5290.5 元。综上所述,配方施肥模式减肥节本增收效果佳,推广应用价值最大;缓控释肥模式有助于实现轻简化施肥,但新肥料大面积应用需经过田间试验验证;有机无机配合施肥模式增产显著,需进一步探索适宜的有机肥用量以及化肥减量幅度。
Abstract
Experiments were conducted tocompare the yield and production benefits of brassica juncea with different fertilization modes in order to provide reference for the implementation of fertilizer reduction and efficiency improvement. Using formula fertilization,slow controlled release fertilizer application,organic and inorganic combined fertilization,three treatments were set up,with farmers' customary fertilization as a control,reducing the total nutrientby 28.7%-42.7%(all refer to the pure nutrient content,the same below).The results showed that the main local formula fertilization mode(20-15-10 formulated fertilization as base fertilizer ,urea seedling fertilizer and 21-6-13 formulated fertilization as spring fertilizer) reduced the fertilizer amount per hectare by 37.7% compared with the control treatment,significantly increased the yield by 12.0%,and increased the benefit by 10465.5 Yuan.In slow and controlled release fertilizer mode(24-12-12 slow release fertilizer was usedasbase fertilizer,high nitrogen and low phosphorus formula fertilizer was usedas spring fertilizer, no seedling fertilizer was applied),the fertilizer amount per hectare was reduced by 33.8%,the yield was increased by 2.7%,and the benefit was increased by 4947 Yuan.The organic and inorganic combined fertilization mode(applying 7500 kg of commercial organic fertilizer per hectare in combination with the local main formula fertilizer)reduced the amount of chemical fertilizer by 36.1% compared with the control treatment,significantly increased the yield by 11.0%,and increased the benefit by 5290.5 Yuan.It was concluded that the formula fertilization mode had the best effect on reducing weight, saving cost and increasing income,and had the greatest application value.The slow controlled release fertilizer mode is helpful to achieve light and simplified fertilization,but the new fertilizer needs tobe verified by field experiments in large area application.It is necessary to further explore the appropriate amount of organic fertilizer and the range of fertilizer reduction.
随着我国各级政府对化肥滥用问题的关注和相关政策的制定,近年来化肥使用量出现了负增长,化肥减量增效行动取得了阶段性成果。但前期工作主要聚焦于粮食作物,对经济作物减量施肥研究较少;大多数蔬菜种植过程中,测土配方施肥技术应用较少[1]。尤其在江浙一带,为了提高收益,种植蔬菜、水果等经济作物的化肥投入量比粮食作物更大,导致当地化肥过度使用问题比较突出[2]。因此,加大经济作物化肥减量增效技术研究和应用是精进农业绿色发展的现实需要。
雪菜学名雪里蕻,是浙江省主要的腌渍蔬菜,其腌制产品‘咸齑’广受城乡居民喜爱。宁波更是被誉为“中国雪菜之乡”[3],常年雪菜种植面积约 6670 hm2,是当地主栽蔬菜之一。长期以来,当地对雪菜的高效生产研究主要集中在品种选育和茬口结构上[4],甚少有对其绿色高效施肥技术的研究和应用。农民习惯施肥和无公害生产技术指导多选用养分平衡型三元复合肥或单质肥料作为主要肥料[5-8],较少考虑雪菜的需肥特点,造成不同程度地肥料浪费、种植效益下降、生态环境破坏等问题[9]。为调整优化当地雪菜施肥技术,按照农业农村部推荐的 “精改调替”技术路径[10],于 2022—2023 年在浙江省余姚市康绿蔬菜合作社实施了包括配方施肥、缓控释肥应用、有机无机配合施肥等多项技术内容的春雪菜田间肥效试验,通过产量比较和效益分析,预期得到若干针对当地春雪菜的化肥减量使用技术模式,进而为经济作物高效施肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2022—2023 年在浙江省余姚市泗门镇海南村进行。试验地块前作高粱,土壤类型为潴育水稻土、涂泥田土属、粉泥田土种,耕层土壤 pH 7.4,有机质 17.6 g/kg,水解性氮 95.0 mg/kg,有效磷 98.6 mg/kg,速效钾 182.0 mg/kg,水溶性盐 0.6 g/kg,属中等肥力水平。供试雪菜品种为‘吴江芥’,常年平均产量 75000~90000 kg/hm2;供试肥料包括普通配方肥、具缓控释功效的配方肥、有机无机配方肥、普通尿素、黄腐酸尿素和商品有机肥。供试肥料情况如表1所示。
1供试肥料情况
注:肥料养分释放快慢受土壤温度、水分和作物吸收等多种因素影响;表中所列养分释放期为通常情况下的天数,具体应用时受土壤水热等因素的影响,肥效期会有所不同。
1.2 试验方法
试验共设 10 个处理,以当地农户习惯施肥为对照(CK),设置配方施肥、缓控释肥料比选、有机无机配合 3 个试验组,每个试验组 3 个处理,依次为配方校正(FC1~3)、缓控释肥比选(SCR1~3)和有机肥部分替代(OR1~3),其中应用到缓控释肥的处理减施一次追肥。采用随机区组设计,3 次重复,每小区 22 m2。各处理设计如表2所示。
22022—2023 年余姚春雪菜化肥减量增效试验设计
注:施肥用量以公顷计。养分总量括号内为氮、磷、钾养分的折纯量。
试验作物于 2022 年 10 月 29 日移栽,每畦种植 3 行,株距 25 cm,每公顷密度约 82500 株。 10 月 26 日施基肥,12 月 20 日第一次追肥( 浇施),2023 年 1 月 31 日第二次追肥(撒施)。于 3 月 20 日测产,同时每小区各选 10 株代表株进行雪菜农艺性状考查,考查项目为影响雪菜商品性的主要指标,包括叶色、株高和开展度。叶色由目测完成,株高和开展度于收获前在田间直接测量,产量数据采用邓肯分析法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同施肥方案对雪菜农艺性状的影响
雪菜农艺性状考查结果如表3所示。根据目测, CK 叶色稍淡,SCR1 处理叶色暗绿无光泽,SCR3 处理黄叶较多,其余处理均呈比较健康的绿色;据调查,株高从高到低依次为 OR3 > FC3 > FC2 > OR1 > OR2 > SCR2 > FC1 > SCR1 > SCR3 > CK,植株开展度从大到小依次为 FC2 > SCR2 > FC3 > FC1 > OR3 > SCR1 > CK > SCR3 > OR2 > OR1。叠加各项观察值后总体分析,配方施肥组 3 个处理、缓释肥应用组的 SCR2 处理和有机无机配合施肥的 OR3 处理株形高大,叶色健康,农艺性状良好,为雪菜稳产高产打下了基础。
3春雪菜不同施肥方案下的农艺性状
注:开展度用植株在水平方向两个垂直轴线上的最大伸展宽度表示,两者相乘近似估算植株冠层覆盖面积。
2.2 不同施肥方案对雪菜产量的影响
产量分析如表4所示,各处理均达到了当地的平均产量水平,从高到低依次为 FC2 > OR3 > FC3 > SCR2 > OR2 > CK > FC1 > OR1 > SCR3 > SCR1。FC2 和 OR3 处理较 CK 增产,且呈显著差异; SCR1 处理较 CK 减产,也呈显著差异;其余处理的产量与农户习惯施肥相比均无显著差异。
4春雪菜不同施肥方案下的产量
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
配方施肥试验组中,各处理与 CK 氮肥用量相近;因在前期减少了钾养分,后期控制了磷养分,因此,总养分量减少 33.0%~37.7%。除与 CK 比较外,FC1 与 FC2 处理比较了 18-6-18 和 21-6-13 配方肥作春发肥的效果,FC2 与 FC3 处理比较了普通尿素和黄腐酸尿素作提苗肥的效果。结果显示,与 CK 相比,FC1 处理略减产 0.5%,FC2、FC3 处理分别增产 12% 和 10%;FC2 处理的产量显著高于 FC1 处理,而与 FC3 处理无显著差异。由此认为,主推配方肥 20-15-10(基肥)+21-6-13(春发肥) 的施肥方案可获得显著的减肥增产效果,21-6-13 较 18-6-18 配方肥作春发肥效果更好;普通尿素和黄腐酸尿素对雪菜产量未产生明显差异,可以视情况选用。但试验所用的 21-6-13 与 18-6-18 配方肥产品工艺及氮养分形态不同(前者为硝硫基复合肥,后者为低氯复合肥),不同配方、不同工艺的影响机理和程度尚需进一步探究。
缓控释肥比选组中,在进行肥效比较的同时,探索减少施肥次数即轻简施肥的可行性。各处理比 CK 减 N 5.1%~6.7%,总养分减少 28.7%~42.7%。3 个处理均少施一次肥料。SCR1处理采用 18-10-18 控施肥为基肥与 21-6-13 配方肥为春发肥,SCR2 处理采用 24-12-12 缓释肥为基肥与 18-6-18 配方肥为春发肥,两者均不施提苗肥;SCR3 处理采用 24-12-12 缓释肥为基肥与黄腐酸尿素作提苗肥,不施春发肥。结果显示, SCR2 处理较 CK 增产 2.7%;SCR1 处理较 CK 减产 14.1%,且呈显著差异,SCR1 处理的养分总量高于 SCR2,但产量情况不佳,结合配方施肥试验组发现的 21-6-13 配方肥作春发肥肥效优于 18-6-18 配方肥,因此,推断 24-12-12 缓释肥的表现显著好于 18-10-18 控释肥;SCR3 处理也采用了 24-12-12 缓释肥为基肥,但未能达到预期产量,较 CK 减产 11.2%,原因可能是次年立春左右是雪菜生长的需肥高峰期,不施春发肥可能引起雪菜显著减产。综上分析认为,施用 24-12-12 缓释肥作基肥,配施合适的春发肥,可以省去提苗肥的施用步骤,仍可以保障雪菜的增产或稳产,达到化肥减量增效的效果。
有机肥部分替代的试验组中,各处理比农户习惯施肥减 N 8.2%~10.8%,总养分减少 33.3%~37.4%。OR1、OR2 和 OR3 处理分别对应 SCR1、SCR2 和 FC1 处理,两者施用的化肥种类基本一致;在每公顷增施基肥 7500 kg 商品有机肥后,分别减少化肥投入 6.5%、5.4% 和 4.6%。从表4可见,在增施有机肥后,OR1 处理仍较 CK 减产 2.0%,OR2 处理较 CK 增产 2.2%,这一结果与 SCR1 和 SCR2 处理较 CK 的产量差异趋势一致;OR3 处理较 CK 增产 11.0%,且呈显著差异。同时,在减少 5% 左右化肥投入的情况下,OR1 较 SCR1 处理增产 14.2%,呈显著差异;OR2 较 SCR2 处理略减产 0.5%,无明显差异;OR3 较 FC1 处理增产 11.5%,也呈显著差异。由此认为,增施有机肥对雪菜有比较明显地促进生长、保证产量的作用。
2.3 不同施肥方案对雪菜生产效益的影响
各处理效益分析见图1。除 SCR1、SCR3 和 OR1 处理的效益低于 CK 外,其余处理均有不同程度地增长,每公顷增加收益 3358.5~10465.5 元。配方施肥组的 3 个处理表现均佳,其中配方施肥模式 FC2 处理效益增幅最大,每公顷比 CK 增加效益 10465.5 元。缓控释肥试验组中,SCR1 和 SCR3 处理由于减产明显造成效益下降,尤其 SCR1 处理每公顷减收多达 5338.5 元;而 SCR2 处理较 CK 在节省施用提苗肥的人工投入的同时,每公顷增产增收 4947 元。有机无机配合试验组中,相较 CK,OR3 处理每公顷增加收益 5290.5 元,OR2 处理每公顷增加收益 525 元,但 OR1 处理因减产并叠加较高的有机肥成本,表现出效益下降,每公顷减少收入 2805 元。
1春雪菜不同施肥方案下的投入与产出
注:雪菜收购价以 0.6 元 /kg 计算;生产效益测算时忽略农药、人工等肥料之外的成本投入。
综上分析,每公顷施商品有机肥 7500 kg 与当地主推配方肥配合施用可以达到良好的减肥增产效果;但由于有机肥料成本较高,效益不如单一使用配方施肥技术的 FC2、FC3 处理。
3 讨论
3.1 配方施肥模式对雪菜产量和效益的影响
近年推行的当地主推配方及其配方施肥模式对雪菜生产具有稳定良好的减肥增收效果。当地平均产量的目标下,采用基肥 20-15-10 配方肥 + 春发肥 21-6-13 配方肥配合尿素提苗,较习惯施肥减施化肥 37.7%,雪菜生长株形高大,叶色健康,感官品质好[11],且较农户习惯施肥显著增产 12.0%,收益明显增加。有研究表明,不同氮素形态对青菜的生长有显著影响,施用一定比例硝态氮与铵态氮的青菜生物量和叶面积比单一施用硝态氮或者铵态氮高[12]。本试验配方校正处理中,在前期用肥相同的情况下施用含硝态氮的春发肥,雪菜产量明显高于施用不含硝态氮的春发肥处理,这与不同形态氮素对青菜的生长影响相似[13],但本试验选用的春发肥配比和工艺不同,春发肥硝态氮含量对提升雪菜产量的作用有待进一步验证。
3.2 缓控释肥模式对雪菜产量和效益的影响
选用合适的长效肥料使雪菜生产化肥减量和轻简施肥成为可能。试验结果表明,减施提苗肥对雪菜后期生育影响不大,选用 24-12-12 缓释肥作基肥 + 高氮低磷配方肥作春发肥,较习惯施肥减施化肥 33.8%,作物产量稳定,同时节省了肥料成本和人工成本,整体收益增长,实现化肥减量增效。有大量研究结果也表明,合理施用缓控释肥能显著提高蔬菜的产量和效益[14-19],但减施春发肥可能造成雪菜减产,必须谨慎选择能满足雪菜整个生育期营养需求的长效肥料。由于当前市场上长效肥料品种庞杂,执行标准多样,肥料质量参差,所以大面积应用前需进行小面积试验以准确把握肥料释放周期和肥效特征。
3.3 有机无机配合施肥模式对雪菜产量和效益的影响
有机肥配合配方肥或缓控释肥应用可以达到减肥增产效果。每公顷施用商品有机肥 7500 kg 与当地主推配方肥配合施用,较习惯施肥减施化肥 36.1%,仍能显著增产,生产效益也有所提高。张剑[20]的研究也表明,一定比例的有机氮肥与无机氮肥能有效提高雪菜的产量和品质。但不同的有机无机配合施肥方案产生不同的增产效果,若增产幅度不高,有机肥施用产生的肥料和人工成本会削弱种植户对加大有机肥投入的意愿。在当前发展绿色高效生态农业的背景下,为达成最大的施肥效益,兼顾耕地持续利用,有必要进一步试验探索适宜的有机肥用量以及化肥减量幅度,并深入挖掘有机肥施用对雪菜品质和土壤肥力的正向影响。
4 结论
配方施肥、缓控释肥应用、有机无机配合施肥等技术模式在雪菜生产上应用均可以达到减少化肥用量、保障作物增产或稳产的效果,实现经济效益和生态效益协调发展。其中配方施肥技术既能显著增产,又减少肥料成本,因此经济效益大幅增加。选择应用缓控释肥可以减少施肥次数,但肥料选择须谨慎。有机肥与配方肥配合施肥能部分替代化肥投入量,且对作物增产效果明显,但经济效益受新增有机肥成本和作物增产幅度的影响;为扩大该项技术推广应用,应进一步挖掘其提质效应及生态效益。
1春雪菜不同施肥方案下的投入与产出
1供试肥料情况
22022—2023 年余姚春雪菜化肥减量增效试验设计
3春雪菜不同施肥方案下的农艺性状
4春雪菜不同施肥方案下的产量
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