王平生,范桃會,王林成,胥建萍,韓 宏,楊 霞
(甘肅省臨夏回族自治州農業科學院,甘肅 臨夏 731100)
蔬菜的設施栽培是一種高投入、高產出的生產體系,菜農對肥料的投入普遍較為重視。為了追求高產,往往在土壤養分含量已經很高的情況下仍大量增施氮肥,導致氮素不能被作物吸收利用而較長時間內以同形態殘留在土壤中,不僅造成養分失衡、產量提高受限、經濟上的浪費及環境污染,而且也降低了蔬菜安全品質[1~2]。隨著人民消費水平的不斷提高,人們對蔬菜的安全性和品質要求越來越高。番茄是設施蔬菜栽培中的主要品種,而日光溫室在甘肅臨夏地區發展勢頭強勁,臨夏州現已成為甘肅省重要蔬菜生產基地之一,2013年設施栽培面積2 793.3 hm2,但因生產中群眾根據經驗施肥,選擇的肥料種類繁雜,施肥普遍過量,且差異較大,嚴重影響番茄的產量、品質、肥料利用率及施肥效益[3]。我們于2013年在甘肅省臨夏縣北塬灌區,選擇設施蔬菜種植集聚區內黃土高原的主要土種塬地黃麻土,研究了有機無機復混肥、399復合微生物肥、磷酸二銨3種不同類型肥料在設施番茄上的效應,以期為該區設施番茄生產的科學施肥提供依據。
指示番茄品種為勞麗斯,由臨夏回族自治州農業科學研究所提供。供試有機無機復混肥(含N+P2O5+K2O 15%,有機質≥32%) 由甘肅田野有機生態肥料科技開發有限公司生產,399復合微生物肥(含N+P2O5+K2O 15%,有機質≥30%) 由甘肅大地陽光生物科技有限公司生產,磷酸二銨(含N+P2O546%)由云南云天化國際化工股份有限公司提供。
試驗設在臨夏縣先鋒鄉前韓村,試驗地土壤為塬地黃麻土,土質中壤,耕層(0~20 cm)含有機質18.1 g/kg、全氮1.007 g/kg、堿解氮80.4 mg/kg、速效磷 34.5 mg/kg、速效鉀 89.0 mg/kg,pH 8.2。試驗施肥水平分別為推薦用量的1/2、推薦用量、推薦用量的2倍。設有機無機復混肥為A處理,A1200為施用量1 200 kg/hm2,A2400為施用量2 400 kg/hm2,A4800為施用量4 800 kg/hm2;399復合微生物肥為B處理,B900為施用量900 kg/hm2,B1800為施用量1 800 kg/hm2,B3600為施用量3 600 kg/hm2。磷酸二銨為C處理,C360為施用量360 kg/hm2,C720為施用量720 kg/hm2,C1440為施用量1 440 kg/hm2。以不施肥為對照(CK)。隨機區組排列,3次重復,小區面積7.7 m2(5.5 m×1.4 m)。試驗于3月7日營養缽育苗,4月1日各處理按設計用量與優質有機肥6 t/hm2一起作基肥一次性施入。4月3日定植,5月1日始花期,5月21日始收期,8月11日終收期。其余栽培管理同當地大田。結果盛期每小區隨機取10株樣,分別調查株高、莖粗、單果重,葉面積,座果率。株高為番茄頂端到根基部垂直距離,莖粗用游標卡尺在成熟期測量主莖第3節位直徑。果實成熟以2/3著色為準,分批采果,小區單收計產。
試驗數據采用Excel 2003制圖,數據差異的顯著性采用SPSS19.0軟件進行分析。
氮磷鉀農學利用率(AE)=(施肥區產量-不施肥區產量)/施入N+P2O5+K2O量
肥料貢獻率(%)=(施肥區經濟產量-無肥區經濟產量)/施肥區經濟產量×100
施肥效益=施肥區產值-施肥區肥料投資產投比=施肥效益/肥料成本
商品果率(%)=能夠達到本地上市標準的商品果產量/總產量×100
由圖1看出,施3種不同肥料的設施番茄產量較不施肥處理(CK)增產11.80%~36.33%,且隨3種不同肥料施肥量的增加設施番茄產量隨之增加。有機無機復混肥的3種施肥水平以A4800處理最高,為95 324.7 kg/hm2;其次是A2400處理,為80 346.3 kg/hm2;3個處理的差異達顯著水平。399復合微生物肥的3種施肥水平以B3600處理最高,為92 207.8 kg/hm2;其次是B1800處理,為80 909.1 kg/hm2;3個處理的差異達顯著水平。磷酸二銨施肥的3種施肥水平以C1440處理最高,為72 164.5 kg/hm2;其次是C720處理,為65 757.6 kg/hm2;3個處理的差異不顯著。

圖1 不同肥料種類及用量對設施番茄產量的影響

表1 不同肥料種類及用量對設施番茄施肥效應的影響①
從表1看出,農學利用率有機無機復混肥的3種施肥水平以A2400處理最高,為57.2 kg/kg;其次是A4800處理和A1200處理,均接近50.0 kg/kg。399復合微生物肥的3種施肥水平以B1800處理最高,為 78.4 kg/kg;其次是 B3600處理,為 60.1 kg/kg。磷酸二銨施肥的3種施肥水平以C1440處理最高,為18.8 kg/kg;其次是C720處理,為18.2 kg/kg。
隨施肥量的增加,肥料貢獻率隨之增加。有機無機復混肥的3種施肥水平以A4800處理最高,為37.3%;其次是A2400處理,為25.6%。399復合微生物肥的3種施肥水平以B3600處理最高,為35.2%;其次是B1800處理,為26.2%。磷酸二銨施肥的3種施肥水平以C1440處理最高,為17.2%;其次是C720處理,為9.1%。
不同肥料的施肥效率、產值均高于CK,均隨施肥量的增加而增加。其中有機無機復混肥的3種施肥水平以A4800處理最高,分別為181 049.4、190 649.4元/hm2;其次是 A2400處理,分別為155 892.6、160 692.6元/hm2。399復合微生物肥的3種施肥水平以B3600處理最高,分別為152 015.6、184 415.6元/hm2;其次是 B1800處理,分別為145 618.2、161 818.2元/hm2。磷酸二銨施肥的3種施肥水平以C1440處理最高,分別為136 697.0、144 329.0元/hm2;其次是 C720處理,分別為127 699.2、131 515.2元/hm2。
產投比反映肥料資金投入的收益回報。有機無機復混肥3種施肥水平的產投比以A1200處理最高,為56.2元/元;其次是A2400處理,為32.5元/元。399復合微生物肥3種施肥水平的產投比以B900處理最高,為15.5元/元;其次是B1800處理,為9.0元/元。磷酸二銨施肥3種施肥水平的產投比以C360處理最高,為64.4元/元;其次是C720處理,為33.5元/元。
從表2看出,不同肥料種類及用量均能提高設施番茄植株高度、增加莖粗、單株座果數、單果重和商品果率,促進壯苗。施用有機無機復混肥時,株高以A4800處理最高,為150.2 cm,較CK增加10.5 cm;莖粗以A1200處理最高,為1.35 cm,較CK增加0.07 cm;座果數以A1200處理最高,為24個/株,較CK增加4個/株;單果重以A4800處理最高,為172 g,較CK增加38 g;商品果率以A4800處理最高,為96.2%,較CK增加13.8百分點。施用399復合微生物肥時,株高以B3600處理最高,為151.7 cm,較CK增加12.0 cm;莖粗以B1800處理最高,為1.34 cm,較CK增加0.06 cm;座果數以B3600處理、B1800處理最高,為24個/株,較CK增加4個/株;單果重以B3600處理最高,為162 g,較CK增加28 g;商品果率以B3600處理最高,為95.7%,較CK增加13.3百分點。施用磷酸二銨的株高以C1440處理最高,為144.7 cm,較CK增加5.0 cm;莖粗以C720處理最高,為1.31 cm,較CK增加0.03 cm;座果數以C1440處理最高,為21個/株,較CK增加1個/株;單果重以C1440處理最高,為160 g,較CK增加26 g;商品果率以C1440處理最高,為90.5%,較CK增加8.1百分點。

表2 不同肥料種類及用量對設施番茄主要性狀的影響
1)試驗結果表明,施用有機無機復混肥后,番茄株高、莖粗、座果數、單果重、商品果率與對照相比均有顯著增加,最佳施肥量為4 800 kg/hm2,番茄產量達95 324.7 kg/hm2,較對照增產59.6%。施用399復合生物肥后番茄苗期長勢旺盛,葉色深綠,壯苗指數及葉面積指數較高,肥料農學效率高,最佳施肥量為3 600 kg/hm2,番茄產量達92 207.8 kg/hm2,較對照增產54.3%。施用磷酸二銨的最佳施肥量為1 440 kg/hm2,但增產增收效果不明顯。綜合權衡,臨夏發展設施蔬菜產業首選的肥料為有機無機復混肥料,最佳施量為4 800 kg/hm2,不僅可以提高設施番茄產量和產值,改良土壤性狀,提高番茄品質,還可提高肥料農學利用率,減少因施肥造成的面源環境污染,值得在臨夏塬地黃麻土設施番茄栽培中推廣應用。
2)施用有機無機復混肥和399復合生物肥較磷酸二銨有明顯的增產和增收作用,前兩種肥料含有氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鋅、鐵等大、中、微量元素,肥料養分含量全面,同時大量的有機質及有益微生物,可促進土壤養分轉化,提高土壤有效養分含量,改善土壤理化性狀和土壤結構,從而促進蔬菜作物對養分的吸收與利用,提高肥料對產量的貢獻率,并通過植株根系活力、增加土壤有益微生物數量等促進作物的生長,提高植株、莖粗、單株座果數、單果重和商品率,增加經濟效益,在番茄設施栽培生產過程中,過量施用化肥,不僅導致番茄生產成本增加和番茄品質以及商品率下降,而且會加劇土壤板結、鹽分積累、理化性狀變差,導致環境面源污染[4]。施用含大量有機質的復混肥料,能促進土壤中微生物的繁殖,改善土壤理化性狀,從而提高土壤肥力。另外,有機肥還能夠降低作物體內硝酸鹽含量,提高果實可溶性固形物和硬度等品質指標,為適應人們對果品日益增長的品質要求,在果品生產中施用有機肥應成為一項重要的措施[5~6]。
3)閆寧等對設施黃瓜的研究結果表明,施用生物有機肥后,黃瓜植株的株高、莖粗、產量和產值與對照比較,分別增加116.7%、20.0%、29.4%和72.6%[4]。李永勝等在菜心上的田間研究結果表明,采用推薦施肥量80%,配施3 000 kg/hm2的有機肥,產量接近推薦施肥和常規施肥處理,但菜心維生素C含量最高,而硝酸鹽含量顯著降低,只是產投比略有下降[7]。韓曉鈴等在大棚番茄研究結果表明,生物有機無機復混肥對番茄產量、品質和土壤養分有顯著的作用,與NPK無機復混肥、常規施肥相比,生物有機無機復混肥可使番茄產量增加7.34%~13.64%,果實的可溶性糖、有機酸、維生素C、糖酸比分別提高18.2%~23.2%、8.3%~15.6%、13.2%~15.1%、9.1%~12.6%[8]。胡時友等在盆栽條件下研究表明,有機復混肥與有機復混肥+菌肥處理比較,番茄的株高、葉綠素含量、商品產量相近;但前者開花數、果實維生素C和還原性糖分別顯著提高43.8%、20.7%和 4.8%[9~10]。
[1] 張春霞,文宏達,劉宏斌,等.優化施肥對大棚番茄氮素利用和氮素淋溶的影響[J].植物營養與肥料學報,2013,19(5):1 169-1 145.
[2] 蔣麗萍,陳雄鷹,張楊珠.我國蔬菜測土配方施肥的研究進展[J]. 河北農業科學,2009,13(3):64-67.
[3] 丁明禮,王敬選,李董魁.塬地黃麻土土壤肥力監測試驗研究[J]. 青海農林科技,2008(2):21-23.
[4] 閆 寧,陳 剛.生物有機肥對日光溫室黃瓜農藝性狀和經濟效益的影響[J].北方園藝,2014(3):30-32.
[5] 薛 峰,顏廷梅,楊林章,等.施用有機肥對土壤生物性狀影響的研究進展[J].中國生態農業學報,2010,18(6):1 372-1 377.
[6] 馬 坤,溫圣賢,楊 輝.有機肥對烤煙生長及品質的影響研究進展[J]. 作物研究,2009,23(5):360-365.
[7] 李永勝,杜建軍,龍增群,等.不同肥料處理對菜心產量、品質及經濟效益的影響[J].中國土壤與肥料,2013(3):49-52.
[8] 韓曉鈴,張乃文,賈敬芬.生物有機無機復混肥對番茄產量、品質及土壤的影響[J].中國土壤,2005(3):59-63.
[9] 胡時友,朱端文.新型有機復混肥料對辣椒、番茄產量、品質及酶活動的影響[J].華中農業大學學報,1999,2(18):35-38.
[10] 劉喜霞.礦物質有機肥在日光溫室番茄上的施用效果初報[J]. 甘肅農業科技,2014(3):30-31.