滴灌施肥对菠萝产量、 品质及经济效益的影响

严程明， 张江周， 石伟琦*， 刘亚男， 马海洋， 李晓林

(1 中国农业大学资源与环境学院， 北京 100193； 2 海南省热带作物营养重点实验室[筹]， 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所， 广东湛江 524091)

1 材料与方法

1.1 试验材料

表1 试验地土壤基本养分状况Table 1 Nutrition status of soils in experimental fields

菠萝选用巴厘品种，大小基本一致，平均株高35.64 cm，叶片数26.54片，D叶长36.03 cm，种苗平均鲜重246.78 g。

1.2 试验设计

试验设3个处理，即空白对照(CK)，常规施肥(FP)和滴灌施肥(DF)。每个处理3个重复，空白处理小区面积为16 m2，常规施肥小区面积为133 m2，滴灌施肥每个轮灌区667 m2。

各处理菠萝均按照宽窄行的方式种植，宽行50 cm，窄行40 cm，株距33 cm。滴灌施肥区，滴灌带布置在窄行中间。空白对照不施肥，常规施肥N、 P2O5、 K2O的用量分别是963.0、 778.5、 659.3 kg/hm2，分3次施用；滴灌施肥N、 P2O5、 K2O的用量分别是550.44、 368.45、 819.20 kg/hm2，分9次施用，具体施肥时间及施肥量见表2。试验自2011年8月14日始，2013年3月8日结束，为一个菠萝生长季。

滴灌施肥(DF)处理每次用水量90 m3/hm2，2012年4月至2012年6月，每10天灌溉一次。整个生长期共灌水16次，总灌水量为1440 m3/hm2。

1.3 取样及测定方法

1.3.1 植株表观指标的测定 空白处理每个小区随机选取3株进行长期观测，常规施肥处理和滴灌施肥处理每个小区均随机选取9株进行长期观察，测定株高、 D叶长、 D叶宽、 总叶片数、 果实直径、 果实高度和冠芽高度等表观指标。果实收获后，每个处理每个小区随机选择30株植株，清点裔芽数求平均值，即为平均种苗数。

1.3.2 产量的测定

产量(kg/hm2)=实际采摘产量×92%/小区面积，实际采摘产量包括冠芽在内，科学计算产量则是不包括冠芽在内，三个处理每个小区分别采摘10个果实，称量冠芽鲜重和果实鲜重，计算果实占整个果实(包括冠芽和果实)的比例，平均值为92%。

商品果率(%)=实际商品果重/收获总重量×100，商品果按照0.75 kg(除冠芽)划分，0.75 kg以上为商品果，0.75 kg以下为罐头果。

单果重的测定和果实重量分级，各处理各小区分别随机采摘50个果实(空白处理30个果实)，称量重量，分别计算平均值，然后去除冠芽鲜重，即为各处理的平均单果重，最后按照菠萝行业标准对各处理的菠萝果实进行重量分级[6]。

表2 20112013年不同试验地菠萝施肥量(kg/hm2)Table 2 Fertilizer application rate for pineapple at different experimental fields from 2011 to 2013

注(Note): DF—Drip fertigation; FP—Farmer’s practice.

1.3.3 品质的测定 可溶性固形物(TSS)含量采用手持折光仪测定，可滴定酸含量采用酸碱中和滴定法(以柠檬酸计)测定，维生素C含量采用2,6-二氯靛酚法测定，可溶性糖含量用蒽酮法测定[7]。每个小区取6个果实，每个果实重复测定3次，测定果实果眼数、 高度、 直径和冠芽高。

1.4 经济效益计算

空白处理用工成本(Yuan/hm2)=犁地(Yuan/hm2)+定植用工(Yuan/hm2)+摘苗用工(Yuan/hm2)

常规处理用工成本(Yuan/hm2)=犁地(Yuan/hm2)+定植用工(Yuan/hm2)+摘苗用工(Yuan/hm2)+追肥用工(Yuan/hm2)+叶面肥喷施用工(Yuan/hm2)

滴灌成本投入(Yuan/hm2)=地租(Yuan/hm2)+种苗(Yuan/hm2)+肥料成本(Yuan/hm2)+用工成本(Yuan/hm2)+电费(Yuan/hm2)+机械设备费(Yuan/hm2)

产出(Yuan/hm2)=商品果重(kg/hm2)×当年商品果价格(Yuan/kg)+小果重(kg/hm2)×当年小果价格(Yuan/kg)+种苗收入(Yuan/hm2)

净收益(Yuan/hm2)= 产出(Yuan/hm2)-成本投入(Yuan/hm2)

成本价格依照2011年市场价格计算，产出价格按2013年市场价格计算。

1.5 数据处理

数据采用Microsoft Excel 软件进行处理，SPSS做方差分析，显著性检测水平为P≤0.05。

2 结果与分析

2.1 不同处理的菠萝产量

滴灌施肥(DF)显著增加菠萝产量和商品果率，减少小果率(表3)，与常规处理(FP)相比，增产达39.04%。商品果率提高11.51个百分点。

2.2 不同处理菠萝基本农艺性状

滴灌施肥明显改善菠萝基本农艺性状(表4)，显著提高单果重、 果实高度、 果实直径和种苗数。

2.3 不同处理各级果实所占的比例

滴灌施肥(DF)处理提高了大果比例(表5)，1.0 kg 以上果重比例达77.68%，对于平均单果重、 商品果率以及单位面积总产量的提高起到积极的作用。

2.4 不同处理对菠萝品质的影响

果实可溶性固形物、 可溶性糖、 可滴定酸度、 糖酸比和Vc 含量等是评价果实内在品质的重要指标，其中糖酸比是衡量果实糖、 酸含量的综合指标，直接影响果实的口感风味。从表6中可以知道，空白(CK)处理除可滴定酸度以外，其余品质指标的含量均要高于其它两个处理，可溶性固形物、 可溶性糖和糖/酸比要显著高于滴灌施肥(DF)处理和常规施肥(FP)处理，维生素C含量三个处理差异不显著。而滴灌施肥(DF)处理和常规处理(FP)处理之间，各项指标两两相比较，差异不显著。表明与FP相比，滴灌施肥没有降低果实品质。

表3 不同处理对菠萝产量的影响Table 3 Pineapple yield as affected by different treatments

注(Note): FP—Farmer’s practice; DF— Drip fertigation. 0.75 kg以上(包括0.75 kg)的果实为商品果 Commodity fruit weight ≥0.75 kg, 0.75 kg以下为小果 The small fruit<0.75 kg.

表4 不同处理对菠萝农艺性状的影响Table 4 Pineapple agronomic characteristic as affected by different treatments

注(Note): FP— Farmer’s practice; DF— Drip fertigation. 同列数字后不同字母代表不同处理间在5%水平下差异显著Values followed by different letters in the same column are significantly different among the treatments at the 5% level.

表5 不同处理单果重分级(%)Table 5 Fruit weight classification of different treatments

注(Note): FP— Farmer’s practice; DF— Drip fertigation.

表6 不同处理对菠萝品质的影响Table 6 Pineapple quality as affected by different treatments

注(Note): FP— Farmer’s practice; DF— Drip fertigation. 同列数字后不同字母代表不同处理间在5%水平下差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among the treatments at the 5% level.

2.5 不同处理的经济效益

但由于滴灌施肥(DF)处理的产量高，商品果所占比例较大，且收获种苗数量较多，最终净收益较空白(CK)处理高出139401 Yuan/hm2，较常规施肥(FP)处理高69670 Yuan/hm2，增收92.07%。滴灌施肥(DF)处理产出投入比为2.97 ∶1，常规施肥(FP)处理产出投入比为2.00 ∶1，空白(CK)处理产出投入比为1.28 ∶1。可见，滴灌施肥的经济效益显著高于常规施肥。

表7 不同处理经济效益分析 (Yuan/hm2)Table 7 Economic profits in different treatments

注(Note): 滴灌施肥每株植株平均可产2.5株种苗，常规施肥平均可产1.5株种苗，对照可产1.0株 Under drip fertigation, farmer’s practice and no fertilizer, each mother plant can produce 2.5 plants, 1.5 plants and 1.0 plant respectively.

3 讨论

3.1 滴灌施肥对菠萝产量的影响

3.2 滴灌施肥对菠萝果实品质和商品率的影响

3.3 滴灌施肥对菠萝经济效益的影响

其次，不同作物之间原有的种植习惯各不相同，种植技术有精细和粗犷之分。黄瓜和葡萄等作物农民在常规种植过程中进行灌溉，欠缺肥水高效耦合，菠萝常规种植技术粗犷；而滴灌施肥技术水量充足，肥水高度耦合，相比之下，菠萝的增产增收效果将会异常明显。故增收幅度将比前人研究结果高。

田朵最烦小宁说她矫情，在她看来，那不是矫情，那叫精致。她举着被小宁“腰斩”了的牙膏从洗手间出来，“我不用，要用你用，给你！”她想都没想，就一把将手里的牙膏扔了过去。

投入产出比较前人研究结果偏小，这可能与不同作物成本投入有关。

3.4 滴灌施肥对菠萝种植高人工费、 施肥量方面的影响

谢盛良(2009)报道， 水肥一体化技术每公顷人工费用比常规施肥节省1245.75 元[10]。而本试验研究结果表明， 滴灌施肥处理较常规施肥处理节省人工费用达到1125 Yuan/hm2，两者基本一致。

4 结论

两年的田间试验结果表明，与常规施肥技术相比，在菠萝上使用滴灌施肥技术，产量达到81405 kg/hm2，增产39.04%，同时果实品质没有下降，大幅度地提高了商品品质，商品果率为95.73%，较常规处理高11.51个百分点；净收入较常规施肥处理高出69670 Yuan/hm2，增长92.07%，节省用工成本1125 Yuan/hm2，产出投入比由2.00 ∶1上升到2.97 ∶1；N和P2O5分别节省42.84%、 52.67%。可见，滴灌施肥具有增产、 节肥、 省工和增收的优势，采用此项技术，有望解决我国菠萝低产、 劳动投入大、 经济低效等问题。

参考文献:

[1] Boman B J. Fertigation versus conventional fertilization of flat Wood grapefruit[J]. Fert. Res., 1996, 44: 123-128.

[2] 周建斌, 陈竹君, 李生秀，等. Fertigation—水肥调控的有效措施[J].干旱地区农业研究, 2001, 19(4): 16-21.

Zhou J B, Chen Z J,Li S Xetal. Fertigation—an efficient way to apply water and fertilizer[J]. Agric. Res. Arid Areas, 2001,19(4): 16-21.

[3] Lahav E, Lowengart A. Water and nutrient efficiency in growing bananas in subtropics[J]. Acta Hort., 1998, 490: 117-125.

[4] Bachchhav S M. Fertigation in india—a case study [A]. Hagin J. Dahlia greidinger international symposium on fertigation[C]. Haifa, Israel: Technion-IIT, 1995: 11-24.

[5] Klar A E, Fonseca I C B, Banderalli Metal. Fertigation in lettuce-use of soil fertilizer residue by maize[A].Hagin J. Dahlia greidinger international symposium on fertigation[C]. Haifa, Israel: Technion-IIT, 1995: 297-302.

[6] 中华人民共和国农业部.NY/T450-2001菠萝[S].北京: 中国农业出版社, 2001.

Ministry of Agricultre of the People’s Republic of China. NY/T450-2001 Pineapple[S]. Beijing: China Agriculture Press, 2001.

[7] 张治安, 张美善, 蔚荣海, 等. 植物生理生化实验指导[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2004.

Zhang Z A, Zhang M S, Wei R Hetal. Plant physiology and biochemistry experimental guidance[M]. Beijing: China Agriculture Sci-Technology Press, 2004.

[8] Hebbar S S. Studies on NPK drip fertigation in field grown tomato[J]. Eur. J. Agron., 2004, 21(1): 117-127.

[9] Aujla M S, Thind H S, Buttar G S. Cotton yield and water use efficiency at various levels of water and N through drip irrigation under two methods of planting[J]. Agric. Water Manag., 2005, 71(2): 167-179.

[10] 谢盛良, 刘岩, 柯开文, 等. 水肥一体化技术在菠萝上的应用效果[J]. 福建果树, 2009, (4): 33-34.

Xie S L, Liu Y, Ke K Wetal. Progress of application and research on technology of pineapple fertigation[J]. Fujian Fruits, 2009, (4): 33-34.

[11] Dolega E, Link H. Fruit quality in relation to fertigation of apple trees[C]. II Workshop on Pome Fruit, 1996. 109-114.

[12] Firake N N, Kumbhar D B. Effect of different levels of N P and K fertigation on yield and quality of Pomegranate[J]. J. Maharashtra Agric. Univ., 2002, 27(2): 146-148

[13] 于舜章. 山东省设施黄瓜水肥一体化滴灌技术应用研究[J]. 水资源与水工程学报, 2009, 20(6): 173-176.

Yu S Z. Application of drip irrigation of integral control of water and fertilization for cucumber under protected cultivation in Shandong Province[J]. J. Water Res. Water Eng., 2009, 20(6): 173-176.

[14] 何小卫. 葡萄水肥一体化技术试验研究[J]. 中国农技推广, 2011, 27(5): 42-44.

He X W. Experiment and study of fertigation of grape[J]. Chin. Agric. Technol. Ext., 2011, 27(5): 42-44.

[15] Parikh M M, Savani N G, Shrivastava P Hetal. Nitrogen economy in bannan through fertigation [A]. Hagin J. Dahlia greidinger international symposium on fertigation[C]. Haifa' Israel: Technion -IIT, 1995. 365-370.

[16] Coston D C, Ponder H G, KenWorthy A L. Fertilizing peach trees through a trickle irrigation system[J]. Comm. Soil Sci Plant Anal., 1978, 9(3): 187-191.