秦晓霞
(甘州区小满镇农业综合服务中心,甘肃张掖734000)
功能型盐渍土改良剂配方筛选及对甜菜经济效益的影响
秦晓霞
(甘州区小满镇农业综合服务中心,甘肃张掖734000)
以甜菜专用肥、盐渍土调控剂和生物有机碳肥为原料,进行了功能型盐渍土改良剂配方筛选及对甜菜经济效益影响的研究。结果表明:功能型盐渍土改良剂配方为:甜菜专用肥0.0586∶盐渍土调控剂0.0623∶生物有机碳肥0.8791。功能型盐渍土改良剂施用量与甜菜农艺性状及经济性状之间呈显著的正相关关系,功能型盐渍土改良剂施用量(x)与甜菜块根产量(y)间的回归方程是:y=61.56+ 0.9136x-0.0007x2,最佳施用量为39.64t/hm2,甜菜块根理论产量为96.68t/hm2。在盐渍土改良剂投入成本相等的条件下,施用功能型盐渍土改良剂与抗盐丰盐渍土改良剂和沃丰隆盐渍土改良剂比较,甜菜块根产量分别增加1.38t/hm2和3.15t/hm2;利润分别增加483.00元/hm2和1102.50元/hm2,投资效率分别增加0.04元/元和0.09元/元。
功能型盐渍土改良剂;甜菜;经济效益
甘肃省河西走廊分布着121万hm2的盐渍土[1-3],有关盐渍土的改良利用前人做了大量的研究工作[4-14],而功能型盐渍土改良剂配方筛选及对甜菜经济效益的影响,未见文献报道。本文针对河西走廊盐渍土存在的“旱、涝、盐、瘦”等特性,以自主研发的甜菜专用肥、盐渍土调控剂和生物有机碳肥为原料,采用正交试验方法筛选配方,在室内合成集营养、改土为一体的功能型盐渍土改良剂,并进行田间验证试验,以便为河西走廊盐渍土改良利用提供技术支撑。
1.1 试验材料
1.1.1 试验地概况试验于2012—2016年在甘肃省张掖市甘州区乌江镇东湖村六社进行,试验地海拔高度为1426m,经度100°24′45″,纬度39°05′11″,年均温7.5℃,年均降水量115mm,年均蒸发量2200mm,无霜期150d。土壤类型是草甸盐土,0~20 cm土层含有机质10.12g/kg,碱解氮28.07mg/kg,速效磷5.02mg/kg,速效钾129.76mg/kg,有效锌0.31mg/kg,有效硼0.42mg/kg,有效钼0.10mg/kg,pH值8.45,全盐3.24g/kg。
1.1.2 参试材料尿素(含N 46%);磷酸二铵(含N 18%,含P2O546%);硫酸钾(含K 50%);硫酸锌(含Zn 23%);硼酸(含B 17.50%);钼酸铵(含Mo 54.3%);腐熟牛粪(含有机质36%,全氮0.32%,全磷0.25%,全钾0.16%,粒径1~2 mm);腐熟羊粪(含有机质38.30%,全氮1.01%,全磷0.22%,全钾0.53%,粒径1~2 mm);沼渣(含有机质26.42%,全氮1.25%,全磷1.90%,全钾1.33%,粒径1~2 mm);腐熟鸡粪(含有机质42.77%,全氮1.03%,全磷0.41%,全钾0.72%,粒径1~2 mm);生物菌肥(有效活菌数≥10亿个/g);石膏粉(含Ca 22.50%,S 20.70%);硫磺(含S 95%);硫酸亚铁(含Fe 19.00%);硫酸铝(含Al2O315.90%);甜菜专用肥(自主研发):将硫酸钾、尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸和钼酸铵风干重量比按0.5075∶0.3082∶0.1511∶0.0242∶0.0060∶0.0030混合(含N 15.42%,P2O56.95%,K2O 25.38%,Zn 0.56%,B 0.11%,Mo 0.16%);盐渍土调控剂(自主研发):将石膏粉、硫磺、硫酸亚铁和硫酸铝风干重量比按0.9202:0.0368:0.0240:0.0180混合(含Ca 20.71%,S 22.55%,Fe 0.46%,Al2O30.29%);生物有机碳肥(自主研发):将腐熟牛粪、腐熟羊粪、沼渣、腐熟鸡粪和生物菌肥风干重量比按0.4000∶0.3200∶0.2000∶0.0780∶0.0020混合(含有机质38.64%,N 0.79%,P2O50.44%,K2O 1.14%)。供试甜菜品种为张甜201,由甘肃省张掖市农业科学研究院选育。
1.2 试验方法
1.2.1 试验处理试验一:功能型盐渍土改良剂配方筛选。2012年5月8日选择甜菜专用肥、盐渍土调控剂和生物有机碳肥为原料,每种原料设计3个梯度的施用量,按正交表L9(33)设计9个配方[15](表1)。
试验二:功能型盐渍土改良剂最佳施用量研究。2013—2014年每年的5月8日,依据试验一筛选的配方,将甜菜专用肥、盐渍土调控剂和生物有机碳肥风干重量比按0.0586∶0.0623∶0.8791合成功能型盐渍土改良剂,经室内化验分析,含有机质34.85%,N 1.61%,P2O50.80%,K2O 2.49%,Zn 0.03%,B 0.006%,Mo0.009%,Ca 1.24%,S 1.24%,Fe 0.03%;Al2O30.02%。将上述合成的功能型盐渍土改良剂施用量梯度设计为0.00(CK),10.00,20.00,30.00,40.00,50.00,60.00t/hm2共7个处理,以处理1为对照(CK),每个处理重复3次,随机区组排列。
试验三:不同种类盐渍土改良剂比较试验。2015—2016年每年的5月8日,在投入成本相等的条件下(12014.00元/hm2),试验共设计4个处理,处理1:对照(不施任何改良剂);处理2:沃丰隆盐渍土改良剂施用量为7.59t/hm2;处理3:抗盐丰盐渍土改良剂施用量为6.50t/hm2;处理4:功能型盐渍土改良剂施用量为40.00t/hm2。每个处理重复3次,随机区组排列。
1.2.2 种植方法小区试验面积为32m2(8m×4m),小区四周筑埂,埂宽30cm,高40cm,盐渍土改良剂在播种前施入20cm土层。2012—2016年每年的5月8日播种,株距24cm,行距50cm,分别在播种后、播种20d后、生长盛期、块根膨大期各灌水1次,每个小区灌水量相等。
1.2.3 测定指标与方法甜菜收获时在试验小区内按照对角线采样方法,布置5个样品采集点,每个点连续采集10株,测定叶丛高度、根体长度、根直径和单根重,取平均数进行统计分析;每个小区单独收获,将小区产量折合成公顷产量进行统计分析。甜菜根直径采用游标卡尺法测定。
1.2.4 数据处理方法差异显著性采用SPSS 10.0统计软件分析,多重比较,LSR检验法。依据最佳施用量计算公式x0=[(Px/Py)-b]/2c求得功能型盐渍土改良剂最佳施用量(x0)[16],依据y=a+bx+cx2回归方程,求得功能型盐渍土改良剂最佳施用量时的甜菜理论产量(y)[17]。
2.1 功能型盐渍土改良剂配方筛选
从2012年9月30日甜菜收获后测定数据
(表1)可以看出,功能型盐渍土改良剂原料间的效应(R)是B>A>C,说明影响甜菜块根产量的原料依次是:盐渍土调控剂(R=93.83)>甜菜专用肥(R=84.67)>生物有机碳肥(R=43.80)。比较各原料不同梯度施用量T值可以看出,TA1>TA3>TA2,说明甜菜专用肥适宜用量为2.40t/hm2;TB3>TB2>TB1,说明随着盐渍土调控剂施用量梯度的增加,甜菜块根产量在增加,盐渍土调控剂适宜施用量为2.55t/hm2;TC3>TC1>TC2,说明随着生物有机碳肥施用量梯度的增加,甜菜块根产量在增加,生物有机碳肥适宜施用量为36.00 t/hm2。从各原料的T值可以看出,原料间最佳组合为A1甜菜专用肥2.40t/hm2:B3盐渍土调控剂2.55t/hm2:C3生物有机碳肥36.00t/hm2,即甜菜专用肥、盐渍土调控剂和生物有机碳肥风干重量比按0.0586∶0.0623∶0.8791混合,得到功能型盐渍土改良剂。
2.2 功能型盐渍土改良剂施用量对甜菜农艺性状及经济性状和效益的影响
2.2.1 对农艺性状及经济性状的影响连续定点试验2年,于2014年9月30日甜菜收获时测定数据可以看出,随着功能型盐渍土改良剂施用量梯度的增加,甜菜农艺性状及经济性状在递增(表2)。功能型盐渍土改良剂施用量60t/hm2,与CK比较,叶丛高度、根体长度、根直径、单根重和根产量分别增加35.89%、54.69%、63.14%、60.81%和60.88%,差异极显著(P<0.01)。经相关分析,功能型盐渍土改良剂施用量与叶丛高度、根体长度、根直径、单根重和根产量之间呈显著的正相关关系,相关系数(R)分别为0.8073、0.8928、0.9204、0.9258和0.9256。
2.2.2 功能型盐渍土改良剂经济效益最佳施用量的确定随着功能型盐渍土改良剂施用量梯度的增加,边际利润在递减(表2)。功能型盐渍土改良剂施用量40t/hm2时,边际利润为94.00元/hm2,当功能型盐渍土改良剂施用量超过40t/hm2时,边际利润出现负值。将表2功能型盐渍土改良剂施用量与甜菜块根产量间的关系采用肥料效应回归方程y=a+bx+cx2拟合,得到的回归方程是:
功能型盐渍土改良剂价格(Px)为300.35元/t,2013—2014年甜菜块根市场平均收购价(Py)为350元/t,将(Px)、(Py)、回归方程的系数b和c,代入最佳施用量计算公式x0=[(Px/Py)-b]/2c,求得功能型盐渍土改良剂最佳施用量(x0)为39.64t/hm2,将x0代入(1)式,求得甜菜块根理论产量(y)为96.68t/hm2,回归分析结果与田间试验处理5功能型盐渍土改良剂施用量40t/hm2基本吻合。
表1 L(3)正交试验分析
表2 不同剂量功能型盐渍土改良剂对甜菜农艺性状及经济性状和效益的影响
2.3 不同种类盐渍土改良剂对甜菜经济效益的影响
连续定点试验2年,于2016年9月30日甜菜收获,从测定数据(表3)可以看出,在盐渍土改良剂投入成本相等的条件下(12014.00元/hm2),不同种类盐渍土改良剂对甜菜块根产量、利润和投资效率的影响由大到小的顺序依次为:功能型盐渍土改良剂>抗盐丰盐渍土改良剂>沃丰隆盐渍土改良剂。施用功能型盐渍土改良剂与抗盐丰盐渍土改良剂和沃丰隆盐渍土改良剂比较,甜菜块根产量分别增加1.38t/hm2和3.15t/ hm2;利润分别增加483.00元/hm2和1102.50元/hm2,投资效率分别增加0.04元/元和0.09元/元。
表3 不同种类改良剂对甜菜经济效益的影响
经回归统计分析,功能型盐渍土改良剂经济效益最佳施用量为39.64t/hm2,甜菜理论产量为96.68t/hm2。在盐渍土改良剂投入成本相等的条件下,不同种类盐渍土改良剂对甜菜块根产量、利润和投资效率的影响由大到小的变化顺序依次为:功能型盐渍土改良剂>抗盐丰盐渍土改良剂>沃丰隆盐渍土改良剂。施用功能型盐渍土改良剂与抗盐丰盐渍土改良剂和沃丰隆盐渍土改良剂比较,甜菜块根产量分别增加1.38t/hm2和3.15t/ hm2;利润分别增加483.00元/hm2和1102.50元/hm2,投资效率分别增加0.04元/元和0.09元/元。在甘肃省河西走廊的草甸盐土上施用功能型盐渍土改良剂,提高了甜菜产量。
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Formula Screening of Functional Saline Soil Amendment and Impact on Economic Benefits of Sugar Beet
QIN Xiao-xia
(Comprehensive Agricultural Service Center of Ganzhou District Xiaoman Town,Zhangye,Gansu 734000,China)
The special fertilizer of beet,regulating agent of saline soil and biological organic carbon manure as raw material,the formula screening of functional saline soil amendment and effects on economic benefits of sugar beet were explored.The results showed that the functional saline soil amendment formula was comprised of 5.86%specific fertilizer of beet,6.23%regulating agent of saline soil and 87.91%biological organic carbon manure.There was significantly positive correlation between application rate of functional saline soil amendment and agronomic characters and economic characters of sugar beet,the regression equation of amount of application and root yield of sugar beet was:y=61.56+0.9136 x-0.0007 x2.The Theoretical root yield of sugar beet was 96.68 t/ha while optimum fertilizer application rates was 39.64 t/ha.In comparison with Kangyanfeng and Wofenglong ameliorant under equal input costs,the root yield of beet increased by 1.38 t/ha and 1.38 t/ha, respectively;the profit increased by 483.00 yuan(RMB)/ha,and 1102.50 yuan(RMB)/ha,respectively;the investment efficiency increased by 0.04 yuan/yuan and 0.09 yuan/yuan.
functional saline soil amendment;sugar beet;economic benefits
S566.3
A
1007-2624(2017)02-0021-03
10.13570/j.cnki.scc.2017.02.007
2016-12-20
甘肃科技支撑计划农业类(144NKCA241)。
秦晓霞(1983-),女,硕士,农艺师,研究方向:植物营养与施肥。E-mail:qinjiahai123@163.com