青花菜定额制施肥方案的优化及其对产量和效益的影响

葛超楠， 王先挺， 秦方锦， 刘荣杰， 张佳丽， 王 飞

(1.宁海县农业技术推广总站， 浙江 宁海 315600； 2.宁波市鄞州区农业技术推广站， 浙江 鄞州 315100； 3.宁波市种植业管理总站， 浙江 宁波 315012)

为应对化肥过量施用引起的土壤酸化、次生盐渍化、土壤板结、养分失衡及成本增加等一系列负面影响[1-2]，浙江省率先开展了化肥定额制研究，并印发《关于试行农业投入化肥定额制的意见》[3]。化肥定额制，即通过制定主要农作物化肥投入的最高限量标准，综合采取免费测土、科学配方、合理替代、精准施肥等措施，实现减少农田化肥投入、保障耕地综合产能、优化生态环境质量的目标。从20世纪80年代开始，美国、英国等发达国家开展了化肥限量施用政策研究，并通过立法或者强制标准等政策措施推进化肥规范施用，减少环境污染[4]。定额制最高限量标准的制定，需要结合测土配方施肥成果，在合理减肥的情况下因地制宜地进行确定。

青花菜别名西兰花、绿花椰菜等，属于十字花科芸薹属甘蓝类蔬菜变种之一[5]。由于青花菜营养丰富，富含抗癌活性成分莱菔硫烷，能够显著降低癌症及心脑血管等多种患病风险[6]，被誉为“蔬菜皇冠”，近年来，越来越受到国内外消费者青睐，总需求量呈逐年增加趋势。宁海县位于浙江东部沿海，从2000年开始种植青花菜，已形成一定的种植规模，2019年全县青花菜播种面积约800 hm2。据调查，目前宁海县农户青花菜种植主要使用“15-15-15”(N-P2O5-K2O为15-15-15)均衡肥，长期施用已导致化肥利用率和生产效益低下等问题。在养分结构失调情况下，为确保作物产量，农户势必进一步增加化肥施用量，进而增加生产成本以及环境风险。化肥大量不合理施用已严重制约当地蔬菜产业的可持续发展[7]。余海英等[8]对山东省寿光市温室蔬菜种植情况的调查显示，56%的温室全部用高浓度复合肥(N-P2O5-K2O为15-15-15)，温室栽培每年 N、P2O5和K2O的平均投入量分别达 4 088 kg/hm2、3 656 kg/hm2和3 438 kg/hm2，化肥养分用量过大、比例严重失衡。因此，优化施肥方案，科学合理施用化肥已是青花菜产业发展必须解决的问题。 鉴于此，基于化肥定额限量标准，充分应用测土配方施肥技术成果，通过大田小区试验研究养分减量条件下不同肥料及其运筹对青花菜产量和效益的影响，以期为宁海及类似地区青花菜定额制施肥方案的优化及应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2019年在宁波市宁海县胡陈乡立新特菜专业合作社(N29°15′25.81″，E121°39′17.46″)开展。试验田块为多年种植，地力均匀的中产田，前茬作物田间管理一致，无土传病害。其土壤基本理化性状为有机质16.3 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮55.9 mg/kg，有效磷27.6 mg/kg，速效钾369 mg/kg，缓效钾991 mg/kg，pH 8.0。

1.2 材料

1.2.1 青花菜 品种为中青9号，中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育。

1.2.2 肥料 农户常规均衡肥料(N-P2O5-K2O为15-15-15)，配方肥(N-P2O5-K2O为20-15-10和14-6-20)，缓释肥好乐耕(N-P2O5-K2O为13-4-8)、惠多利(N-P2O5-K2O为13-5-7)和康普(N-P2O5-K2O为20-10-10)，及猪粪源商品有机肥。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验设9个处理(表1)，以常规均衡肥料(N-P2O5-K2O为15-15-15)为对照(CK)，分别在化肥总养分减量17.6%～29.4%的条件下，比较配方肥、有机肥及缓释肥等肥料不同施肥运筹方案对青花菜产量、生长特性及效益的影响。各小区面积30 m2(3 m×10 m)，种植密度150株，3次重复。整地时施基肥，定植时施缓苗肥(第1次追肥)，移栽后7～10 d第2次追肥，第18天花球期第3次追肥，其他农艺措施一致。

表1 青花菜化肥定额制的施肥方案

1.3.2 指标测定 青花菜花球商品性达到上市要求时分批采收，记录各批次采收青花菜的个数及单球重，计算各小区产量及产值。青花菜不同上市时节价格存在差异，第1批现场收购价格为6.0元/kg，第2批为3.0元/kg。

1.4 数据统计分析

采用Excel 2010和DPS 7.05(LSD多重比较法)进行数据整理及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理青花菜的产量

由图1可知，除T8外，各减肥处理青花菜的总产量与CK无显著差异；各处理的总产量为T2>T5>CK>T1>T3>T6>T7>T4>T8。配方肥处理以T2最优，总产量为1 271.1 kg/667m2；缓释肥处理以T5最优，为1 252.6 kg/667m2；以T8的总产量最低，为1 151.1 kg/667m2。对比不同配方肥处理(T1、T2和T3)，减肥量与产量相关性密切，随着减肥量增大，产量呈递减趋势(线性相关性R=0.99)。总体看，在化肥总养分减量 17.6%～29.4%的条件下，不同减肥处理均实现稳产。

对比总产量构成，不同批次的产量存在显著差异，第2批的产量显著高于相同处理第1批。第1批各处理产量为T7>CK>T1>T5>T2>T6>T8>T3>T4，第2批各处理产量为T4>T2>T3>T6>T5>T1>CK>T8>T7。对比不同批次产量，配方肥处理整体稳定，并且产量与减肥关系密切；不同缓释肥由于机理不同，产量表现不同，T5和T7前期产量优于T6和T8，而T6后期优于其他缓控释肥；有机肥处理第1批产量显著低于其余处理，但第2批产量显著高于其余处理。

2.2 不同施肥处理青花菜的商品性

从图2和图3看出，不同施肥处理青花菜的单球重、结球数和商品率存在差异。

2.2.1 单球重 同一处理不同批次的青花菜单球重存在差异，其中，CK、T1～T4、T6第1批明显高于第2批，T5的单球重2批次基本相当，而T7和T8的单球重第1批明显低于第2批。第1批青花菜单球重CK、T2及T3均显著高于T8，但与其余处理差异不显著，其余处理间差异不显著；第2批青花菜单球重各处理差异均不显著。其中，配方肥处理中T4单球重较小，商品性较差。总体上虽然各处理青花菜单球重差异不显著(除T8外)，但配方肥处理的单球重高于缓释肥处理。

2.2.2 结球数 第1批青花菜结球数不同处理间存在显著差异(线性相关性R=0.94)，其中，T7的结球数显著高于T2、T3、T4及T6，与其余处理差异不显著；CK、T1、T5和T8的结球数显著高于T4，但与其余处理差异不显著；T2、T3和T6的结球数显著高于T4。第2批青花菜结球数各处理间差异显著，T4显著高于其他处理，说明有机肥后期供肥优于其他肥料处理。

2.2.3 商品率 各处理青花菜的商品率差异不显著，具体表现为T6>T1>CK=T2>T5>T7>T4>T3>T8，其中，T6的商品率最高，为91.3%，其次是T1，为90.4%，T8最低，为86.0%。总体看，缓释肥(除T6外)处理青花菜的商品率整体低于配方肥施用处理(除T3外)。表明，化肥配方施用青花菜更易早熟，商品率更高。

2.3 不同施肥处理青花菜的经济效益

由表2可知，不同施肥处理青花菜的产值和收益存在差异。

表2 不同施肥处理青花菜的经济效益

2.3.1 产值 各处理青花菜的产值在4 298～4 839元/667m2，处理间表现为CK>T7>T5>T1>T2>T6>T3>T8>T4，CK产值最高，T7次之，为4 830元/667m2；T4最低，为4 298元/667m2。CK和T7产值显著高于其他处理，T4显著低于其他处理，但CK和T7均非产量最高处理，T4也非产量最低处理。这是由于市场收购价格波动，早期上市，售价较高，后期价格低，说明非肥料运筹研究必须考虑市场动态，否则会出现“增产不增效”的现象。

2.3.2 收益 各处理青花菜的收益在3 871～4 468元/667m2，处理间表现为T1>T7>T2>CK>T5>T3>T6>T8>T4，其中，T1效益最高，显著高于其他处理；T7和T2次之，分别为4 447元/667m2和4 446元/667m2；T5与对照基本持平，T4最低，为3 871元/667m2，显著低于其他处理。

2.3.3 节本增效 1) 减少成本。各处理的成本较CK增减不一，配方肥处理(T1、T2、T3)较CK减少化肥成本60.5～81.5元/667m2，除T7与CK基本持平外，缓控释肥处理(T5、T6)均较CK高15元/667m2左右，而有机肥处理(T4)成本增加最高。2) 增效比例。综合对比产值、成本，各处理较CK增效程度不同，其中，T1、T7和T2较CK呈正增效，分别增效0.7%、0.3%和0.2%，其余处理较CK呈负增效，增幅在-12.7%～-0.4%。3) 减肥比例。各处理较CK肥料施用减少比例存在差异，减幅在17.6%～29.4%，依次为T4>T3>T1>T7>T5=T6>T2=T8，其中，T4的减肥比例最高，为29.4%；T3次之，为26.8%；T2和T8最低，均为17.6%。

综合看，T1效益最优，在化肥减量23.4%条件下，实现效益增值0.7%；缓释肥中T5和T7最优，分别在减肥20.3%和21.6%条件下，实现减肥不减效益。

3 结论与讨论

我国是世界上最大的化肥消费国，在农业增产的诸多因素中，化肥贡献比例占50%左右[9]，但是对照发达国家施肥标准，我国的化肥施用强度远高于国际化肥使用安全上限[10]。大量研究表明，化肥过量施用现象普遍存在，在现有生产条件下具有一定的化肥减施潜力，其中蔬菜可减施15%[11]。研究结果表明，化肥总养分减量 17.6%～29.4%的条件下，配方肥和缓释肥施用均能很好地实现化肥减量增效目的。CK(N-P2O5-K2O为15-15-15)产量最高，但是缓释肥康普(比CK减肥21.6%)的产值最高，配方肥减肥20.3%的效益最高；缓释肥处理中，康普缓释肥和好乐耕缓释肥施用青花菜的产量、产值和效益明显优于惠多利缓释肥，在减肥20%条件下，二者均实现效益不减。配方肥处理产量和效益整体略高于缓释肥，同时缓释肥惠多利及有机肥替代的产值和效益最低，与缓释肥是提升化肥利用率和青花菜等蔬菜产量的有效措施[12-14]的结果不一致，表明，缓释肥和化肥有机肥替代的减肥运筹方案有待进一步优化，推广过程要注意缓释肥的适应性和商品有机肥的替代比例。综上，不论是养分合理配施的配方肥方案还是新型高效肥料的缓释肥方案，均可实现化肥减量而不影响作物产量；不同肥料养分释放规律不同，有待优化速效肥料和长效肥料供肥运筹，进一步提升产能。当前，配方肥(基肥N-P2O5-K2O 20-15-10、追肥N-P2O5-K2O 14-6-20)施用方案为基于化肥定额制的优化方案，能有效实现化肥减量增效的目标，值得借鉴推广。