张掖市日光温室主要蔬菜钾素经济效益最佳施用量研究

张 栋，赵 霞，李文伟

（张掖市耕地质量建设管理站，甘肃 张掖 734000）

张掖市温室蔬菜产业已发展成为农业增效、农民增收的重要支柱产业之一，截至2017年已建成高标准日光节能温室9.2×106hm2，形成了以甘州区、临泽县和高台县为主的茄子、辣椒、番茄、黄瓜、西葫芦和芹菜为主的温室蔬菜种植基地[1]。随着温室蔬菜产业的发展，菜农普遍超量施用氮肥和磷肥而不施钾肥的问题日益凸显。经社会实践调查，张掖市的甘州区、临泽县和高台县菜户种植的西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、芹菜等6种蔬菜的氮素平均投入量为828 kg/hm2，磷素平均投入量为586 kg/hm2，钾素平均投入量为112 kg/hm2，氮磷钾素投入量比例为1∶0.71∶0.14。

张掖地区菜户种植的番茄在果实膨大期叶缘黄化，果实蒂部周围的果皮呈绿背病状；芹菜生长中期老叶叶缘发黄，进而变褐呈焦枯状，叶柄短而粗，小叶卷曲不舒展；黄瓜在果实膨大期，下部叶片黄化，叶脉呈绿色，老叶边缘出现褐色枯边，叶面有不规则的白斑，果实发育不良，易产生大肚瓜；辣椒在果实膨大期，下部老叶边缘发黄，叶片呈焦枯状或出现疮痂症状；西葫芦在坐瓜盛期，下部老叶边缘发黄，形成褐色斑点，叶片呈焦枯状。以上症状都是由缺钾引起的生理性病害[2-4]。经室内化验分析，张掖市日光温室主要土壤耕作层速效钾含量为117.33 mg/kg，按照土壤养分分级指标为速效钾中等的土壤[5-10]。为了对张掖市温室蔬菜钾素适宜用量做出科学的评价，以张掖市温室蔬菜和钾素为研究材料，探索温室蔬菜钾素经济效益最佳施用量，为张掖市温室蔬菜合理施用钾肥提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2016—2018年在甘肃省张掖市甘州区、临泽县、高台县温室蔬菜种植基地进行，试验地基本情况见表1。

1.2 试验材料

日光节能温室（长度70～100 m，高度3.5～5.0 m，跨度7～10 m，墙体厚度1.8～2.0 m）；尿素（含N 46%）；磷酸二铵（含N 18%，P2O546%）；硫酸钾（含K2O 50%）；西葫芦（品种是冬玉，从法国引进）；黄瓜（品种是津优30，天津市黄瓜研究所选育）；茄子（品种是紫阳长茄，山东潍坊市农业科学研究所选育）；番茄（品种是中杂102号，中国农科院蔬菜花卉研究所选育）；辣椒（品种是华美1号，西安恒丰种苗有限公司选育）；芹菜（品种是文图拉西芹，北京市特种蔬菜种苗公司选育）。

1.3 试验处理

试验于2016—2018年在甘肃省张掖市甘州区、临泽县、高台县日光温室连续定点试验3年，分别研究西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、芹菜6种蔬菜的钾素经济效益最佳施用量，试验小区四周筑埂，埂宽40 cm，埂高30 cm，每种蔬菜K2O施用量设计6个处理，每个处理重复3次，试验处理见表2。

1.4 数据处理及分析方法

蔬菜收获时每个小区单独收获，将小区产量折合成公顷产量进行统计分析。

钾素投资效率＝施肥利润/施肥成本；边际施肥量按公式（边际施肥量＝后一个处理施肥量-前一个处理施肥量）求得；边际产量按公式（边际产量＝每增加一个单位肥料用量时所得到的产量-前一个处理的产量）求得；边际产值按公式（边际产值＝边际产量×产品价格）求得；边际成本按公式（边际成本＝边际施肥量×肥料价格）求得；边际利润按公式（边际利润＝边际产值-边际成本）求得[12-14]。

差异显著性采用DPS 10.0统计软件分析，多重比较用LSR检验法。依据经济效益最佳施肥量计算公式求得蔬菜经济效益最佳施肥量(x0）[15]：

式中：Px——钾素平均销售价格（元/t）；Py——蔬菜平均收购价格（元/t）；b，c——回归系数。

依据肥料效应函数方程[16]，求得蔬菜理论产量：

式中：a——不施肥的产量；b——开始阶段产量增产趋势；c——肥料效应曲线曲率；Y——理论产量。

2 结果与分析

2.1 钾素不同施用量对蔬菜增产效应和经济效益的影响

由表3知，西葫芦、黄瓜、番茄、辣椒和芹菜钾素最大施用量分别为160、200、300、325、250 kg/hm2时，与CK比较，产量分别增加3.83%、4.45%、5.93%、4.01%和5.96%，差异显著；茄子钾素最大施用量为50 kg/hm2时，与CK比较，产量增加0.85%，差异不显著。采用经济学原理进行增产效应及经济效益分析可以看出，西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素施用量分别为128、160、40、240、260、200 kg/hm2时，边际产量分别为0.28、0.32、0.06、0.60、0.25、0.72 t/hm2，边际产值分别为300、768、300、1 800、1 300、1 584元/hm2，边际利润分别为124.00、540.00、245.00、1 470.00、942.50、1 309.00元/hm2，施肥利润分别为4 919.00、6 824.00、2 180.00、13 110.00、11 414.00、11 528.00元/hm2。当西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素施用量超过128、160、40、240、260、200 kg/hm2时，施肥利润开始递减，边际利润出现负值。由此可见，西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素适宜用量分别为128、160、40、240、260、200 kg/hm2。随着钾素施用量梯度的增加，钾素投资效率在递减，不同蔬菜施肥利润由大到小的变化顺序为：番茄＞芹菜＞辣椒＞黄瓜＞西葫芦＞茄子。

表3 钾素施用量对蔬菜经济效益分析

2.2 不同蔬菜钾素经济效益最佳施肥量的确定

将钾素不同施用量与西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜产量两者间的关系用SAS软件统计分析，采用肥料效应函数方程（2）拟合，得到肥料效应回归方程（表4）。钾素2016—2018年市场平均销售价格（Px）为5 500元/t，西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜2016—2018年当地市场平均销售价格（Py）分别为2 000、2 400、5 000、3 000、5 200、2 200元/t，将Px，Py，回归方程的b和c代入公式（1），求得西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素经济效益最佳施肥量（x0）分别为128.60、161.15、40.30、239.42、258.91、199.47 kg/hm2；将x0代入肥料效应回归方程，求得西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素经济效益最佳施肥量（x0）时的理论产量（y）分别为78.38、77.49、58.02、92.44、65.02、103.99 t/hm2。

表4 不同蔬菜钾素经济效益最佳施用量

3 小结

西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素施用量分别为128、160、40、240、260、200 kg/hm2时，边际产量、边际产值、边际利润和施肥利润随着钾素施用量梯度的增加而递增，当钾素施用量超过128、160、40、240、260、200 kg/hm2时，施肥利润开始递减，边际利润出现负值。随着钾素施用量梯度的增加，钾素投资效率在递减，不同蔬菜施肥利润由大到小的变化顺序为：番茄＞芹菜＞辣椒＞黄瓜＞西葫芦＞茄子。西葫芦、黄瓜、茄子、番茄、辣椒和芹菜钾素经济效益最佳施肥量分别为128.60、161.15、40.30、239.42、258.91、199.47 kg/hm2时，理论产量分别为78.38、77.49、58.02、92.44、65.02、103.99 t/hm2，回归统计分析结果与田间试验处理5基本吻合。