大肉包心芥菜施氮最佳效益研究

胡全鑒

摘 要：為探索石灰性田N的投入量對大肉包心芥菜產量的影響，進行了不同施N量的效益比較試驗。試驗結果表明，通過回歸分析，建立大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的肥料效應函數模型為Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2，確定廣西鐘山石灰性田667 m2經濟最佳施氮量為27.88 kg，經濟最佳產量為6 598.71 kg，比N0不施N處理667 m2增產6 148.51 kg，增收5 997.12元，產投比為40.6。

關鍵詞：石灰性田；大肉包心芥菜；產量；施N最佳效益

中圖分類號：S637 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）06-0063-04

農業科學研究表明，在氮、磷、鉀三大必需營養元素中，制約甜菜產量提高的養分限制因子依次為N>P>K[1]；不施氮肥降低白菜對磷和鉀的利用率，不施磷肥降低了鉀肥利用率[2]；氮肥對于葉菜生產具有極其重要的作用，不施N處理兩茬菜心產量與種植效益極顯著下降[2]。可見，氮是影響葉菜類蔬菜生長的主要因子。氮素的供應量直接影響到葉菜生長、品質、產量和經濟效益的高低。因此，氮的供應量不足或過多，都會影響葉菜的生長、品質、產量和經濟效益。只有在施氮量最佳時，才會使葉類蔬菜生長茂盛，葉色正常，品質、產量和經濟效益最佳。

近年來，隨著作物種植面積不斷擴大、產量的不斷提高以及化肥施用量逐年增加，肥料利用率降低、經濟效益下降等問題日益突出，確定適宜的氮肥用量是作物高產優質高效栽培的重要措施[3]。因此，在鐘山縣公安鎮仁里自然村李石巧戶的石灰性田進行大肉包心芥菜最佳施N效益試驗，探素適合當地條件的大肉包心芥菜N最佳施用量，為指導農民“科學、經濟、環保”施肥，提高肥料利用率，降低農業生產成本，促進農業節本增效和農民增產增收[4]，防止N肥料污染環境等具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試蔬菜品種為大肉包心芥菜。供試肥料為尿素（含N 46%，浙江寧波遠東化工集團有限公司生產），普通過磷酸鈣（含P2O5 12%，廣西鹿寨化肥有限責任公司生產），氯化鉀（含K2O 60%，加拿大產）。

根據以前葉菜生產經驗，在大肉包心芥菜生產過程的前、中期肥料投入占總投入的比例較大，但如在生產前期不進行必要的肥料投入則會導致減產減收[5]。因此，本試驗肥料施用采取前、中重，后輕方法。

試驗地位于東經111°10′57.3″、北緯24°31′16.1″，海拔高度188 m地區。供試土壤為石灰性田，成土母質為石灰巖，耕層土壤pH值5.8，含有機質39.1 g/kg，全氮2.058 g/kg，有效磷9.3 mg/kg，緩效鉀 95 mg/kg，速效鉀 31 mg/kg。前茬作物為晩稻。

1.2 試驗設計

在每667 m2施磷肥（P2O5）7.0 kg、鉀肥（P2O5）13.0 kg的條件下，試驗設N0、N1、N2、N3 4個處理，其中N0處理不施氮肥，N1、N2、N3處理667 m2施氮量分別為12.5，25.0，37.5 kg。

1.3 試驗方法

2009年10月12日播種，11月8日平整土地，劃分小區，小區長8.0 m、寬2.5 m，面積20 m2，2次重復，隨機區組方式排列。11月8開穴，根據試驗方案施100%磷肥、30%氮肥、60%鉀肥作基肥，然后將肥料與泥土拌勻后移栽，株行距 35 cm×40 cm，每小區移栽100株，即3 330株/667 m2；11月14日，根據試驗方案施第一次追肥，其中10%氮肥、10%鉀肥；11月22日，根據試驗方案施第二次追肥，即30%氮肥、15%鉀肥；12月8日，根據試驗方案第三次追肥，其中30%氮肥、15%鉀肥。其他管理措施與大田相同[6]。試驗于2010年2月3日按小區收獲、計產。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對大肉包心芥菜植株生長的影響

田間觀察得知，N0處理的大肉包心芥菜植株生長慢，株型矮小，新葉淡綠，老葉黃化、淺黃、呈黃綠色，有明顯的缺N現象；N1處理的大肉包心芥菜生長較慢，植株較矮，葉色淡青，表現出略缺氮現象；N2處理的大肉包心芥菜生長茂盛，菜株粗壯，高度整齊，葉色正常，施氮適宜；N3處理的大肉包心芥菜生長快，莖葉密蔽，葉色濃綠，葉片肥大，略徒長，易發生蚜蟲和菜青蟲，表現為施氮略過量。

2.2 不同施氮量對大肉包心芥菜產量的影響

在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，不同施N水平對大肉包心芥菜產量影響較大。從表1可以看岀，增施一定量的氮能使大肉包心芥菜的產量、肥效總產量增加，由高到低排列順序是N2處理>N3處理>N1處理>N0處理，而施氮量過大，大肉包心芥菜產量、肥效總產量下降；邊際產量隨氮施用量的增加呈現先增加后減少的趨勢，由高到低排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。每1 kg氮的養分農學效率（單位肥料養分的增產量）分別為：N1處理344.3 kg、N2處理240.5 kg、N3處理146.9 kg。由此可見，大肉包心芥菜產量隨氮肥施用量的增加而增加，而后隨氮肥施用量的增加產量又有所下降[3]。

2.3 氮肥效應模型的建立，最大施N量和最佳效益施N量的確定

①大肉包心芥菜施N效益應符合報酬遞減規律 大肉包心芥菜獲得最高產量時的施N量，是N用量的極限量，而最佳效益施N量是當前生產上推薦最佳用量，此量不僅降低大肉包心芥菜生產成本，提高N利用率，增加施N效益，且對大肉包心芥菜的安全生產、生態環境保護等有著重要意義。

在大肉包心芥菜生產過程中，N投入量與大肉包心芥菜產出數量的投入產生的關系就是生產函數。在一定面積的耕地上，當其他條件相同時，N投入量與所獲得大肉包心芥菜產量間的生產函數就是N效益。在本試驗Xn（n=0、12.5、25.0、37.5）變量約束范圍內，大肉包心芥菜產量隨N的增加呈現先增加后降低現象，邊際產量隨著N的增加呈先遞增后遞減趨勢。當邊際產量為0時，產量達到最高點，此時的施N量為最高產量的施N量，再增加施N量邊際產量小于0時，產量開始下降。從經濟效益來看，邊際利潤隨著施N增加而減少；當邊際利潤為0時，達到經濟最佳施N量，此時利潤最大，超過此量，邊際利潤為負值，經濟效益下降，所以生產上的邊際利潤不能小于0。當邊際產量為0時，從邊際產量與邊際利潤（R）的關系式：dy/dx=px/py（R+1）求所得，邊際利潤（R）為-1，所以獲得最高產量時的施N量在經濟上是虧本的，符合肥料投入報酬遞減規律[8]。

②氮肥效應模型建立 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，對不同施N處理進行回歸分析，求得大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的效應方程：Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2（R2=1.00，F值=1 510.962 5，F0.05=0.018 188）。

對該方程進行極值判別和典型分析，可知方程存在極大值，可用于邊際分析[9]。

③施氮對大肉包心芥菜的產量效益 施氮對大肉包心芥菜的邊際收益和總收益影響較大。由表2可知，在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，大肉包心芥菜邊際收益、總收益、R值隨著施氮量的增加表現出先增后減趨勢。邊際收益由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理；總收益由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理；R值由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可知，在一定范圍內，隨著施氮量的增加，經濟效益提高，當施氮量達到一定水平，再增施氮肥經濟效益反而下降。因此，適宜的氮肥用量和運籌比例是獲得高產和高效的有力保證[10]。

④大肉包心芥菜最佳施N效益的確定 a.大肉包心芥菜最佳效益施N量。大肉包心芥菜N最佳投入量是指單作面積獲得最大利潤的N投入量，它受邊際產量、N價格和大肉包心芥菜價格的制約。在大肉包心芥菜生產的過程中增施N的目的，是希望大肉包心芥菜獲得最好的產量，以獲得最佳施N效益，用公式表示：邊際產值（dypy）-邊際成本（dxpx）>0，式中dy表示增施N（dx）時所增加的產量，py與px分別表示大肉包心芥菜與N的單價。當邊際產值等于邊際成本時，是獲得最大利潤的施N量，即dy/dx=px/py。它說明了在N效應方程Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2中，某點的邊際產量（dy/dx）等于N價格與大肉包心芥菜價格的比值（px/py），此時的施N量即為最佳投入量，此時所獲得的施N效益最大。

⑤N2處理獲得最高大肉包心芥菜產量，但該施N量下獲得的經濟效益也不是經濟最佳施N效益 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13 kg/667 m2的條件下，增施N對大肉包心芥菜生產有顯著影響。從表3可以看岀，在本試驗施N范圍內，大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理，但產出投入比是隨著N肥施用量的增加而呈下降趨勢，由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可見，在本試驗施N范圍內，雖然大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，雖然4個處理中，N2處理獲得最高產量，但受肥料價格因素影響，經濟效益不是最大[12]，經濟效益最大還是最佳施N量（27.88 kg/667 m2）下的5 997.12元/667 m2。

3 討論與結論

3.1 大肉包心芥菜最佳效益施N量確定

根據大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的一元二次效應方程，結合我縣石灰性田耕層土壤養分狀況、大肉包心芥菜品種特性、栽培技術、相關物價和施氮效益等實際情況綜合分析與評價，確定我縣石灰性田種植大肉包心芥菜經濟最佳產量為

6 598.71 kg/667 m2時，施N量為27.88 kg/667 m2，這時大肉包心芥菜667 m2產量比N0處理（450.2 kg）增產6 148.51 kg，增長1 365.73%，增收5 997.12元，產投比為40.6，獲得最大的施N經濟效益。

3.2 只有合理施用氮肥，才能獲得最佳經濟效益

在農業投資不足的條件下，要把有限的氮肥投入到面積廣，增產潛力大的中、低肥田（地））中，以獲得作物大面積的增產效果和最佳經濟效益。要克服過去盲目把有限的氮肥資源投入集中投到面積小、增產潛力低的高肥田（地） 的得不償失的做法。

參考文獻

[1] 段玉，趙沛義，妥德寶，等.施肥對甜菜產量、干物質積累和養分吸收規律的影響[J].高效施肥，2010（1）：24-28.

[2] 趙歡，張國平，孫倩倩，等.平衡施肥對白菜產量和品質的影響[J].高效施肥，2009（2）：24-30.

[3] 李丙奇，孫克剛，和愛玲，等.河南省潮土供氮能力和小麥合理施氮量研究[J].高效施肥，2008（2）：44-46.

[4] 賓士友，陳松，黃武龍，等.2010年廣西主要農作物科學施肥指導意見[J].西南農業學報，2011，24（增刊）：115-117.

[5] 鄒娟，魯劍巍，李銀水，等.磷鉀肥配合施用對油菜產量、經濟效益及養分吸收的影響[J].高效施肥，2008（2）：51-54.

[6] 章明清，林瓊，顏明娟，等.冬季馬鈴薯氮磷鉀施肥效應及適宜用量研究[J].高效施肥，2008（2）：47-50.

[7] Bruulsema T W，Witt C，Fernando Garcia，等.普遍適用的肥料最佳管理措施框架[J].高效施肥，2008（2）：3-7.

[8] 陸景陵.植物營養學.2版[J].北京：中國農業大學出版社，2003.

[9] 戴文斌，黃維成，梁志軍，等.花生“3414”肥效試驗[J].西南農業學報，2011（24）：29-30.

[10] 易瓊，張秀乏，何萍，等.氮肥減施對稻麥輪作體系作物氮吸收、利用的影響[J].高效施肥，2010（1）：69-73.

[11] 謝佳貴，張寬，王秀芳，等.春玉米平衡施肥效果研究[J].高效施肥，2008（2）：17-20.

②氮肥效應模型建立 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，對不同施N處理進行回歸分析，求得大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的效應方程：Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2（R2=1.00，F值=1 510.962 5，F0.05=0.018 188）。

對該方程進行極值判別和典型分析，可知方程存在極大值，可用于邊際分析[9]。

③施氮對大肉包心芥菜的產量效益 施氮對大肉包心芥菜的邊際收益和總收益影響較大。由表2可知，在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，大肉包心芥菜邊際收益、總收益、R值隨著施氮量的增加表現出先增后減趨勢。邊際收益由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理；總收益由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理；R值由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可知，在一定范圍內，隨著施氮量的增加，經濟效益提高，當施氮量達到一定水平，再增施氮肥經濟效益反而下降。因此，適宜的氮肥用量和運籌比例是獲得高產和高效的有力保證[10]。

④大肉包心芥菜最佳施N效益的確定 a.大肉包心芥菜最佳效益施N量。大肉包心芥菜N最佳投入量是指單作面積獲得最大利潤的N投入量，它受邊際產量、N價格和大肉包心芥菜價格的制約。在大肉包心芥菜生產的過程中增施N的目的，是希望大肉包心芥菜獲得最好的產量，以獲得最佳施N效益，用公式表示：邊際產值（dypy）-邊際成本（dxpx）>0，式中dy表示增施N（dx）時所增加的產量，py與px分別表示大肉包心芥菜與N的單價。當邊際產值等于邊際成本時，是獲得最大利潤的施N量，即dy/dx=px/py。它說明了在N效應方程Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2中，某點的邊際產量（dy/dx）等于N價格與大肉包心芥菜價格的比值（px/py），此時的施N量即為最佳投入量，此時所獲得的施N效益最大。

⑤N2處理獲得最高大肉包心芥菜產量，但該施N量下獲得的經濟效益也不是經濟最佳施N效益 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13 kg/667 m2的條件下，增施N對大肉包心芥菜生產有顯著影響。從表3可以看岀，在本試驗施N范圍內，大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理，但產出投入比是隨著N肥施用量的增加而呈下降趨勢，由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可見，在本試驗施N范圍內，雖然大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，雖然4個處理中，N2處理獲得最高產量，但受肥料價格因素影響，經濟效益不是最大[12]，經濟效益最大還是最佳施N量（27.88 kg/667 m2）下的5 997.12元/667 m2。

3 討論與結論

3.1 大肉包心芥菜最佳效益施N量確定

根據大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的一元二次效應方程，結合我縣石灰性田耕層土壤養分狀況、大肉包心芥菜品種特性、栽培技術、相關物價和施氮效益等實際情況綜合分析與評價，確定我縣石灰性田種植大肉包心芥菜經濟最佳產量為

6 598.71 kg/667 m2時，施N量為27.88 kg/667 m2，這時大肉包心芥菜667 m2產量比N0處理（450.2 kg）增產6 148.51 kg，增長1 365.73%，增收5 997.12元，產投比為40.6，獲得最大的施N經濟效益。

3.2 只有合理施用氮肥，才能獲得最佳經濟效益

在農業投資不足的條件下，要把有限的氮肥投入到面積廣，增產潛力大的中、低肥田（地））中，以獲得作物大面積的增產效果和最佳經濟效益。要克服過去盲目把有限的氮肥資源投入集中投到面積小、增產潛力低的高肥田（地） 的得不償失的做法。

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[11] 謝佳貴，張寬，王秀芳，等.春玉米平衡施肥效果研究[J].高效施肥，2008（2）：17-20.

②氮肥效應模型建立 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，對不同施N處理進行回歸分析，求得大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的效應方程：Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2（R2=1.00，F值=1 510.962 5，F0.05=0.018 188）。

對該方程進行極值判別和典型分析，可知方程存在極大值，可用于邊際分析[9]。

③施氮對大肉包心芥菜的產量效益 施氮對大肉包心芥菜的邊際收益和總收益影響較大。由表2可知，在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13.0 kg/667 m2的條件下，大肉包心芥菜邊際收益、總收益、R值隨著施氮量的增加表現出先增后減趨勢。邊際收益由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理；總收益由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理；R值由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可知，在一定范圍內，隨著施氮量的增加，經濟效益提高，當施氮量達到一定水平，再增施氮肥經濟效益反而下降。因此，適宜的氮肥用量和運籌比例是獲得高產和高效的有力保證[10]。

④大肉包心芥菜最佳施N效益的確定 a.大肉包心芥菜最佳效益施N量。大肉包心芥菜N最佳投入量是指單作面積獲得最大利潤的N投入量，它受邊際產量、N價格和大肉包心芥菜價格的制約。在大肉包心芥菜生產的過程中增施N的目的，是希望大肉包心芥菜獲得最好的產量，以獲得最佳施N效益，用公式表示：邊際產值（dypy）-邊際成本（dxpx）>0，式中dy表示增施N（dx）時所增加的產量，py與px分別表示大肉包心芥菜與N的單價。當邊際產值等于邊際成本時，是獲得最大利潤的施N量，即dy/dx=px/py。它說明了在N效應方程Y=469.45+434.292 X-7.691 8 X2中，某點的邊際產量（dy/dx）等于N價格與大肉包心芥菜價格的比值（px/py），此時的施N量即為最佳投入量，此時所獲得的施N效益最大。

⑤N2處理獲得最高大肉包心芥菜產量，但該施N量下獲得的經濟效益也不是經濟最佳施N效益 在施磷7.0 kg/667 m2、鉀13 kg/667 m2的條件下，增施N對大肉包心芥菜生產有顯著影響。從表3可以看岀，在本試驗施N范圍內，大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，由大到小排列順序是N2處理>N3處理>N1處理，但產出投入比是隨著N肥施用量的增加而呈下降趨勢，由大到小排列順序是N1處理>N2處理>N3處理。由此可見，在本試驗施N范圍內，雖然大肉包心芥菜的產量、增產量、增長率、凈收入是隨著N肥施用量的增加而呈先增加后減少趨勢，雖然4個處理中，N2處理獲得最高產量，但受肥料價格因素影響，經濟效益不是最大[12]，經濟效益最大還是最佳施N量（27.88 kg/667 m2）下的5 997.12元/667 m2。

3 討論與結論

3.1 大肉包心芥菜最佳效益施N量確定

根據大肉包心芥菜產量（Y）與N施用量（X）的一元二次效應方程，結合我縣石灰性田耕層土壤養分狀況、大肉包心芥菜品種特性、栽培技術、相關物價和施氮效益等實際情況綜合分析與評價，確定我縣石灰性田種植大肉包心芥菜經濟最佳產量為

6 598.71 kg/667 m2時，施N量為27.88 kg/667 m2，這時大肉包心芥菜667 m2產量比N0處理（450.2 kg）增產6 148.51 kg，增長1 365.73%，增收5 997.12元，產投比為40.6，獲得最大的施N經濟效益。

3.2 只有合理施用氮肥，才能獲得最佳經濟效益

在農業投資不足的條件下，要把有限的氮肥投入到面積廣，增產潛力大的中、低肥田（地））中，以獲得作物大面積的增產效果和最佳經濟效益。要克服過去盲目把有限的氮肥資源投入集中投到面積小、增產潛力低的高肥田（地） 的得不償失的做法。

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