孟爱红,荀贤玉,杨宜生,夏阳洋,何玲玲,顾桂华
(东台市农业技术推广中心,江苏 东台 224200)
冬春大棚莴苣是东台市富安镇集贤村农民增收的重要来源之一,也是农业生产一大经济支柱产业,常年大棚莴苣种植面积112 hm2,露地种植面积30.67 hm2,约占蔬菜种植面积的26.7%,一般收购单价为0.6~0.8元/kg,平均收购单价为0.75元/kg,667 m2常年经济效益近万元;但是,通过对莴苣种植大户近几年的施肥情况进行跟踪调查,发现越来越多的农民依靠增加化肥的投入以期保持和提高产量,而有机肥提供的养分比例不断减少,甚至不用有机肥[1],导致土壤养分失衡、土壤盐渍化加重、蔬菜硝酸盐积累、营养品质下降[2],同时造成资源浪费,严重污染土壤环境。为综合利用有机肥资源、减少化肥投入、保护农业生态环境、提升耕地质量和农产品品质,东台市耕地质量保护站于2019年在富安镇集贤村进行了大棚莴苣有机肥不同比例替代化肥试验,以掌握有机肥替代化肥的最佳比例,为促进农业提质增效提供科学依据,为助力农业绿色发展提供决策参考。
试验于2018年12月—2019年4月在东台市富安镇集贤村农户谢德来承包田内进行,供试面积为3 200 m2。
供试田块前2茬未种植莴苣等菊科作物,排灌方便,肥力中等。土壤基本理化性状:pH值8.1,有机质含量17.1 g/kg,全氮0.93 g/kg,碱解氮114.0 mg/kg,速效磷18.9 mg/kg,速效钾80.0 mg/kg,有效锌1.48 mg/kg,水溶态硼0.81 mg/kg。
1.3.1 供试肥料
46%复合肥(N-P2O5-K2O=18-12-16),普通海南尿素(N 46%),商品有机肥(有机质≥45%,含N+P2O5+K2O≥5%,由南通惠农生物有机肥有限公司生产),市售。
1.3.2 供试作物
供试作物莴苣,品种为尖叶先锋,系四川种都种业有限公司产品,正常条件下每667 m2产量为4 000~6 000 kg。
本试验共设7个处理,每个处理3次重复,田间随机区组排列。各处理肥料运筹情况详见表1,其中处理A为常规施肥。
2018年12月8日施基肥,耕翻平整后采用黑色地膜覆盖,保温保墒抑杂草;12月9日按照株行距28 cm×28 cm破膜挖穴定植,每667 m2栽植7 500株,定植后浇定根水2次;2019年2月12日追肥,同时用爽天下和缩节胺重点防治莴苣霜霉病并用水喷灌抗旱;2月26日苗情考察;4月2日采收,采收标准:田间30%莴苣单株质量长到600~800 g,茎粗3.5~5.5 cm或当主茎的顶端叶簇与最高叶片的叶尖相平。
于2月26日即整个生育期的生长前期和4月2日收获期(即生长后期)分别对每个处理小区的莴苣采用五点取样法取样,每点连续取样3株,带回室内进行植株性状考察。
运用Excel 2010和SPSS 20.0软件进行试验数据统计分析,所得数据均为试验中7个处理3次重复的平均值,采用LSR法检验各处理数据的差异显著性。
有机肥与无机肥配合施用对作物生长的促进效果较好[2],主要表现在莴苣的株高、叶片数和鲜叶质量等指标上。
2.1.1 对株高的影响
从表2中可以看出,在大棚莴苣的生长前期,有机肥替代处理(B—G)的株高分别为30.6、32.7、32.3、33.5、33.0、33.4 cm,经方差分析,处理间无显著性差异;处理A与处理B差异达显著水平;处理E株高表现最高,处理B株高最矮,分别比纯化肥区(处理A)小0.2 cm和3.1 cm。生长后期,有机肥替代处理(B—G)的株高排序为处理G>E>C>F>D>B,经方差分析,处理G极显著大于处理B,显著大于处理D,处理E、C显著大于处理B。试验结果表明,莴苣株高有随着有机肥替代比例的增加而增高的趋势。
2.1.2 对叶片数的影响
从表3中可以看出,2月26日调查结果表明,随着有机肥替代比例的增加,生长前期莴苣单株叶片数呈增加趋势,处理F和处理G单株叶片数分别为31片和32片,经方差分析,两处理间无显著性差异,但均极显著大于处理B,而处理A、C、D、E之间无显著性差异。4月2日调查结果表明,生长后期有机肥替代化肥处理中处理F单株叶片数最多,为43片,比处理A少1片;通过方差分析,处理A和处理B、F间均无显著性差异,但极显著大于处理C、D、E、G。
2.1.3 对鲜质量的影响
从表4中可以看出,2月26日调查结果表明,随着有机肥替代比例的增加,生长前期处理G莴苣平均单株鲜质量最大,达186 g,其次为处理F,达166 g,分别比处理A重37 g和17 g。经方差分析,处理B与处理F、G间有显著性差异,处理A和处理B、C、D、E、F、G之间都无显著差异。4月2日调查结果中,处理C莴苣平均单株鲜质量885 g,比处理A高100 g,经方差分析,处理C与其他各处理有显著差异,处理E显著大于处理B、G,其他各处理间的单株鲜质量差异不显著。
从表5中可以看出,有机肥不同比例替代化肥对作物产量影响较大,其中有机肥20%替代处理区667 m2产量最高,达6 638 kg,有机肥30%替代处理区667 m2产量次之,为6 195 kg,分别比纯化肥处理区提高12.7%和5.7%。上述试验结果表明,在该试验条件下20%有机肥替代比例是莴苣的最佳施肥量,随着有机肥替代比例的上升,莴苣的产量呈下降趋势,有机肥替代化肥需要一个合适的比例[3]。
表1 各处理肥料运筹 kg
从表6中可以看出,大棚莴苣有机肥不同比例替代化肥试验中处理C的经济效益最高,667 m2纯收益为4 464.68元,较处理A新增纯效益524.38元;处理D、E次之,分别较处理A每667 m2新增纯效益214.32、63.86元;处理B、F、G的纯收益均较处理A有所下降。由此说明,合理的有机无机肥配施措施能够最大程度发挥有机肥的优势,降低化肥用量,减轻农业面源污染,提高经济效益,有效增加农民收入,实现经济效益、生态效益双赢[4]。
试验结果表明,随着有机肥替代比例的提高,莴苣最终鲜质量呈下降趋势,与多数学者认为的并非有机肥所占比例越高越好,而是存在最佳比例[1]结果一致。
通过对各处理莴苣产量进行统计分析:5%差异水平上,有机肥20%替代处理区莴苣产量显著高于纯化肥处理区和其他有机肥处理区,有机肥30%替代处理区莴苣产量与纯化肥处理区和有机肥40%替代处理区不存在显著差异,但显著高于有机肥10%、50%、100%替代处理区。1%差异水平上,有机肥20%替代处理区莴苣产量与有机肥30%替代处理区不存在显著差异,但显著高于其他处理区;有机肥30%替代处理区莴苣产量与纯化肥处理区和有机肥40%替代处理区不存在显著差异,显著高于有机肥10%、50%、100%替代处理区。
表2 不同有机肥比例对大棚莴苣株高的影响
表3 不同有机肥比例对大棚莴苣叶片数的影响
表4 不同有机肥比例对大棚莴苣单株鲜质量的影响
表5 不同有机肥比例处理的莴苣667 m2产量差异分析(LSR法)
本次试验是在养分不等的条件下进行的,有机肥20%比例替代化肥表现最佳这一试验结果有一定局限性。不同作物、不同区域的有机肥最佳替代比例也会不同,今后还需在等养分原则下,在不同作物、不同区域进行有机肥替代化肥中氮、磷等单因素试验,以探求高产、高效、优质、生态的施肥模式。
通过上述试验分析,综合考虑成本因素,建议有机肥替代化肥比例控制在20%~40%,肥料运筹较合理,经济效益较好,可达到综合利用畜禽粪便有机肥资源、化肥减量增效、保护农业生态环境等目标,可谓一举多得。
表6 不同有机肥比例处理的莴苣经济效益分析