茄子的土壤过量有效磷临界值研究及其应用

任永源，张 雅

（1.浙江勿忘农种业股份有限公司，浙江杭州 310020；2.杭州市农业科学研究院蔬菜研究所，浙江杭州 310024）

茄子的土壤过量有效磷临界值研究及其应用

任永源1，张 雅2

（1.浙江勿忘农种业股份有限公司，浙江杭州 310020；2.杭州市农业科学研究院蔬菜研究所，浙江杭州 310024）

为了解决茄子过量施用磷肥而引起的减产和环境污染问题，于2012年在杭州市郊采用土壤盆栽试验，对有效磷过量时的临界值进行研究。在土壤有效磷含量（Olsen⁃P，20～202 mg·kg－1）与茄子相对产量之间，比较了10种曲线回归方程，结果表明，对数曲线方程拟合度较高（R2＝0.461）。该方程土壤磷过量的临界值（相对产量100%）为36 mg·kg－1。此土壤有效磷临界值可为在类似土壤上种植茄子时施用磷肥提供指导。

磷；临界值；茄子

土壤有效磷是土壤中可被植物吸收利用的磷的总称，有效磷含量测定一般是用某一特定化学浸提方法所得出的土壤中与植物生长有显著相关的磷量，同一土壤用不同的化学浸提剂提取可以得到不同的有效磷含量。目前中国测定土壤有效磷含量的方法［1］为：石灰性、碱性和中性土壤用碳酸氢钠法（Olsen法）；酸性土壤用盐酸⁃氟化铵法（Bray1法）。土壤有效磷测定的方法还有20世纪80年代引进的土壤养分状况系统研究法（ASI）［2－3］及美哈利奇法（Mehlich3法）［3－4］。

张福锁［4］指出，菜园磷肥施用量可用土壤有效磷含量分级指标法进行推荐，在不同有效磷含量的土壤上进行多点试验，取得全肥（NPK）区和缺磷（NK）区成对的相对产量，按国际通用标准，以相对产量的高低来表达有效磷的丰缺状况，即相对产量在50%以下的土壤有效磷含量为极缺，50%～75%为缺乏，75%～95%为中等，＞95%为丰富；据此，并考虑作物磷带走量，提出了在施用中等水平有机肥（露地30～45 m3·hm－2）基础上的磷肥推荐参考值，当地力分级最高（土壤Olsen⁃P＞60 mg·kg－1）时，磷肥（P2O5）推荐量为作物磷带走量的0～0.8倍，但此推荐量并未明确土壤Olsen⁃P含量要大到多少才无须施用磷肥。

陆宏等［5］对浙江省慈溪市青花菜土壤有效磷临界值的研究表明，土壤有效磷（Olsen⁃P）含量与青花菜相对产量之间的最佳方程为三次曲线方程，该方程有2个临界值，即有效磷缺乏时的临界值（14.5 mg·kg－1）和过量时的临界值（21.5 mg· kg－1）。王斌等［6］在宁波平原的水稻土对土壤有效磷临界值的研究结果表明，土壤有效磷（Bray1⁃P）含量与早稻相对产量之间的最佳方程也为三次曲线方程，该方程有2个临界值，即有效磷缺乏时的临界值（25 mg·kg－1）和过量时的临界值（57 mg·kg－1）。

茄子是一种营养成分齐全、营养价值较高，又有一定医药功能的大众化蔬菜。张雅等［7］就土壤有效磷对茄子品质的影响作过报道，但土壤有效磷过量时对茄子产量的影响尚未见报道。为了实现茄子优质高产，达到节肥省本和安全环保的目的，根据国家农业部《测土配方施肥技术规范》，于2012年对茄子的土壤过量有效磷临界值进行探讨。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2012年在杭州市余杭区乔司镇学稼村的杭州市农业科学研究院蔬菜研究所进行。

供试茄子品种为杭茄2008，由杭州市农业科学研究院通过航天育种育成［8］，为早熟高产品种，现为当地推广种植的主栽品种。

供试土壤按中国土壤分类与代码［9］为潮土土类灰潮土亚类石灰性潮壤土土属流砂板土土种（代码2121215），面积25 000 hm2，具有一定代表性。

供试肥料为尿素（N 46%）产自宁波市镇海炼油化工公司，磷酸二氢钾（P2O524%，K2O 34%）和硫酸钾（K2O 54%）系分析纯化学品。

1.2 处理设计

试验在塑料温室（面积3 200 m2）中进行，无加温设备，按茄子生长正常管理。

盆栽试验在不施任何有机肥的基础上进行，选择16个Olsen⁃P含量不同的样点土壤，每个样点的土壤分为2个处理（盆），全肥（氮、磷、钾）处理和无磷（氮、钾）处理而无重复。16种土壤共用32个塑料花盆和32个塑料面盆。每个花盆装土6 kg并放入面盆中，面盆中加自来水至6 cm深，花盆底部有小孔使面盆中的水可进入花盆内而被植物吸收。土壤全肥处理：每盆施肥量为尿素8 g，磷酸二氢钾4 g；无磷处理：每盆施肥量为尿素8 g，硫酸钾2.52 g。定植后当天每盆施尿素2 g及所需磷钾肥（各加水150 mL浇施）；余下6 g尿素分3次作追肥浇施。各盆随机排列，每隔10 d重新排列1次。

茄子2月15日播种，采用电热加温育苗；4月18日定植。定植时，选择长势一致的茄子秧苗，洗去秧苗根上所附泥土，然后移栽于花盆中，每盆1株。每天保持面盆中水至6 cm深。

茄子采收自5月17日开始，至7月9日结束，试验期间全部盆共采摘茄子17次。每盆（株）平均采7.8次，其中采7次、8次和9次的共计占84%。分盆（株）计收茄子产量。

春季从定植到第1次采收为30～40 d，由于采用电热加温育苗，定植时有些茄子秧苗已现花蕾，此时正值茄子最适宜生长季节，茄子生长迅速。因此，茄子从定植到第1次采收仅需29 d。

1.3 土样采集与有效磷测定

2012年2月28日种植茄子前，选择土壤有效磷含量不同的16个样点，采表土（0～20 cm），风干后过2 mm尼龙筛备用。土壤有效磷测定采用碳酸氢钠法（Olsen法）［1］。

1.4 数据处理

应用SPSS 19.0进行统计分析［10］。

2 结果与分析

应用SPSS 19.0回归分析中的曲线估计过程，对表1中16种土壤的茄子相对产量和对应的土壤有效磷含量2个变量进行曲线回归分析，结果见表2。表2列出了所选择的10种方程的回归系数b0（常数项），b1，b2，b3，以及拟合度即决定系数R2、回归方程显著性检验的F值、自由度（df）和显著性概率P值。

表1 土壤有效磷含量与茄子产量的关系

本试验10种模型的拟合度R2由大到小排列为三次曲线方程（0.552）＞二次曲线方程（0.498）＞对数曲线方程（0.461）＞线性方程（0.442）＞幂曲线方程（0.436）＞复合曲线方程、生长曲线方程、指数曲线方程（0.423）＞倒数曲线方程（0.326）＞S曲线方程（0.324）。但10种模型的显著性概率P值由小到大为对数曲线方程（0.004）＜线性方程、幂曲线方程（0.005）＜复合曲线方程、生长曲线方程、指数曲线方程（0.006）＜二次曲线方程（0.011）＜倒数曲线方程（0.021）＜S曲线方程、三次曲线方程（0.027），即前6种方程达极显著水平（P＜0.01），后4种方程达显著水平（P＜0.05）。三次曲线方程拟合度最高，但仅达显著水平；对数曲线方程虽然拟合度仅排第3位，但达极显著水平，因此，取对数曲线方程为最佳曲线方程：

Y＝164.509－17.939 ln X。

式中，Y为茄子相对产量（NPK／NK，%），X为土壤Olsen⁃P含量（mg·kg－1）。

以全肥区茄子产量与无磷区茄子产量相等时，即相对产量为100%时，计算得土壤有效磷含量过量时的临界值X＝36 mg·kg－1。

表2 茄子相对产量与Olsen⁃P之间的拟合方程及其参数估计值

现将最佳曲线方程作图（图1），可以看出，当土壤有效磷低于36 mg·kg－1时，施用磷肥能使茄子增产；当土壤有效磷高于36 mg·kg－1时，施用磷肥会使茄子减产。

图1 茄子相对产量与土壤Olsen⁃P含量的关系

3 讨论

3.1 统计方法的改进

现行的土壤有效磷丰缺指标的统计方法［4，11］是利用Excel软件，绘出土壤有效磷测定值与作物相对产量的散点图；再以Excel的添加趋势线功能获得相对产量与有效磷测定值的数学关系，并绘出趋势线；最后以相对产量50%，75%和95%为标准，获得土壤有效磷丰缺指标。这样做不但操作麻烦，而且会带来较大的误差。

本研究的统计方法看起来似乎较为复杂，但实际上应用SPSS 19.0提供的回归分析中曲线估计功能，只需输入土壤有效磷含量和相对产量的数据后，即可得出10种方程的回归系数、拟合度、回归方程显著性检验的F值、自由度和显著性概率；同时在一个页面内即可得到含有散点的10种方程的曲线图。当确定最佳方程后，只要将100%相对产量代入最佳方程中，就可算出土壤有效磷过量时的临界值。

3.2 有效磷临界值的修正

通常用来测定土壤有效磷临界值的方法是当田间或盆栽试验中得到的不同土壤有效磷水平的相对产量（全肥区作物产量占无磷区作物产量的百分数）为95%时，其对应的有效磷测定值水平即为该养分的临界值［5－6］。但在寻求土壤过量有效磷临界值时，100%相对产量比95%相对产量更重要，因为当土壤有效磷临界值在过量有效磷临界值以上时，施用磷肥会使农民遭受双重损失，即不必要的磷肥费用和作物减产。因此，100%相对产量时的土壤有效磷含量可看作过量有效磷临界值，而不是95%相对产量时的土壤有效磷含量。

3.3 推广应用

据王圣瑞等［12］研究结果，在冬小麦“3414”肥料试验方案中三元二次模型进行拟合试验的成功率仅为56%，而采用一元模型成功率为100%，并得出有44%的点不需要施用磷肥。浙江省土壤有效氮磷钾含量高，曾许芳等［13］2008年对浙江省10个地市353个代表性蔬菜地肥力的调查表明，土壤有效磷（Olsen⁃P）平均含量67 mg·kg－1，最高的达717 mg·kg－1，比1979－1984年浙江省第二次土壤普查时的10 mg·kg－1（潮土）增加了5.7倍［14］。一些地方开展的“3414”肥料试验结果因肥效不显著而放弃，至今未见有成功的报道。肥料的施用与土壤类型及质地、气候条件、作物种类、品种及生长期有关，因此各地应根据当地实际情况，开展作物肥效矫正的田间试验［3－4］。从试验结果来看，本研究提出的方法可作为“3414”试验的有效补充。当土壤有效磷含量在过量有效磷临界值以上时，建议在生产实践中不施磷肥，可以防止磷淋失到水体而引起的水质富营养化风险［15］，尤其是在砂质土壤中［16］。

［1］ 全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范［M］.2版.北京：中国农业出版社，2006：36－75.

［2］ 加拿大钾磷研究所北京办事处.土壤养分状况系统研究法［M］.北京：中国农业科技出版社，1992：1－44.

［3］ 金继运，白由路，杨俐苹，等.高效土壤养分测试技术与设备［M］.北京：中国农业出版社，2006：1－3，148－166.

［4］ 张福锁.测土配方施肥技术要览［M］.北京：中国农业大学出版社，2006：27－44，93－110，159－189.

［5］ 陆宏，许映君.青花菜土壤有效磷临界值初探［J］.浙江农业科学，2011（6）：1227－1228.

［6］ 王斌，杨筠文，孙健，等.宁波平原水稻土有效磷临界值的探讨［J］.浙江农业科学，2010（4）：878－879.

［7］ 张雅，周航，李丹，等.土壤有效磷对茄子（Solanun melongena L.）品质的影响［J］.浙江农业学报，2013，25（6）：1342－1347.

［8］ 张雅，王世恒，王宏.卫星搭载对茄子后代主要性状遗传变异的影响及其选育技术研究［J］.浙江农业学报，2012， 24（4）：574－577.

［9］ GB／T 17296—2009中国土壤分类与代码［S］.

［10］ 张力.SPSS在生物统计中的应用［M］.厦门：厦门大学出版社，2008：137－140.

［11］ 陈清，何飞飞，张福锁.蔬菜测土施肥技术体系的建立与应用［C］／／江荣风，杜森.首届全国测土配方施肥技术研讨会论文集.北京：中国农业大学出版社，2006：184－193.

［12］ 王圣瑞，陈新平，高祥照，等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨［J］.植物营养与肥料学报，2002，8（4）：409－413.

［13］ 曾许芳，方珊珊，章明奎.浙江省蔬菜地土壤肥力状况调查［J］.浙江农业科学，2012（6）：837－839.

［14］ 浙江省土壤普查办公室.浙江土壤［M］.杭州：浙江科学技术出版社，1994：395－398.

［15］ 姜波，林咸永，章永松.杭州市郊典型菜园土壤磷素状况及磷素淋失风险研究［J］.浙江大学学报：农业与生命科学版，2008，34（2）：207－213.

［16］ 章明奎.应用土壤测试磷评估砂土中磷的可淋洗性［J］.土壤学报，2004，41（6）：996－1000.

（责任编辑：高 峻）

S 641.1

A

0528⁃9017（2015）11⁃1836⁃03

文献著录格式：任永源，张雅.茄子的土壤过量有效磷临界值研究及其应用［J］.浙江农业科学，2015，56（11）：1836－1838，1841.

DOI 10.16178／j.issn.0528⁃9017.20151143

2015⁃07⁃24

任永源（1967－），男，浙江新昌人，高级农艺师，从事作物育种和栽培技术研究、推广工作。E⁃mail：yyren2003＠126.com。

注：本文承蒙浙江大学环境与资源学院厉仁安教授修改补充，谨致谢意！