不同施氮量对豇豆产量、经济效益及土壤状况的影响

邢凤丽 姚振刚 朱晓龙 杜娜钦 张瑞芳

（1.石家庄市藁城区农业技术推广中心 河北石家庄 052160；（2.河北省安平县农业农村局 河北安平 053600；3.河北农业大学河北省山区研究所/国家北方山区农业工程技术研究中心//河北省山区农业技术创新中心 河北保定 071001）

豇豆属豆科一年生草本植物，营养丰富,富含蛋白质、粗纤维、碳水化合物、维生素和铁、磷、钙等元素,其适应性强,栽培范围广,在我国各地均有种植，是夏秋季节主要蔬菜之一[1]。豇豆根部与根瘤菌连体共生，具有固氮能力强、省肥、耐高温、抗干旱等特点[2]。河北省是我国豇豆主产区之一[3]，由于需求量高，效益比较稳定，近年来设施栽培面积不断扩大，现有豇豆设施栽培技术进一步完善，但仍存在过量施肥、施肥结构不合理等设施栽培过程中普遍存在的问题。合理施肥是提高豇豆产量、效益及维持农业可持续发展的重要保证。本文作者在日光温室条件下，在代表性土壤上以当地农户主栽品种进行了不同施氮水平对豇豆产量、经济效益和土壤状况的影响研究，以期为温室豇豆减肥高效生产、耕地可持续利用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在石家庄市藁城区辛丰村蔬菜大棚内进行，棚龄15年，供试土壤为轻壤质潮褐土，土壤基本理化性状见表1。

表1 供试土壤基础养分状况

供试豇豆品种为靓翡9号。

供试肥料：复合肥（N、P2O5、K2O比例为15∶15∶15）；含氮（N）量为46%的尿素；P2O5含量为43%的重过磷酸钙；K2O含量为50%的硫酸钾。

1.2 试验方法

试验时间为2021年6月15日至9月28日，前茬作物为番茄。共设5个处理，3次重复，完全随机排列，以不施氮肥处理作为对照。

处理1：对照，不施氮肥；处理2：亩施纯氮（70%最优量）7 kg；处理3：亩施纯氮（最优施氮量）10 kg；处理4：亩施纯氮（130%最优量）13 kg；处理5：农户习惯施肥。处理1～处理4磷钾肥用量相同，亩施P2O58 kg、K2O 12 kg（表2）。

表2 各处理施肥量（单位：kg/亩）

施肥方法：处理1每亩施用重过磷酸钙8.72 kg、硫酸钾7.5 kg作为底肥，处理2、处理3、处理4每亩施用复合肥25 kg作为底肥，其余肥料追施，分苗期、结荚初期、盛采期3次追施。农户习惯施肥每亩施用复合肥25 kg作为底肥，追施果大管矿源黄腐酸钾（黄腐酸≥50%，K2O≥12%）1 kg、有机硅平衡肥（20∶20∶20）5 kg一次，追施平衡肥（20∶20∶20）10 kg一次，追施平衡肥（20∶20∶20）5 kg、海德丰有机水溶肥料（有机质≥45%，K2O≥20%）0.5 kg一次。各处理其他田间管理措施一致。

1.3 调查统计方法

于上茬作物收获后随机选取5点，采集0～20 cm土壤样品，混合均匀测定土壤基础理化性状。于豇豆收获后，每小区随机选取5点，采集0～20 cm土样混合均匀测定土壤基础理化性状。

豇豆于7月27日第1次采收，9月25日最后1次采收，共采收31次，每次采收各小区各重复单独称量计算产量。采收盛期，每小区随机选取5穴，分别对商品荚率、荚长、荚横径、单荚重等农艺性状进行调查。

2 结果与分析

2.1 不同施氮处理对豇豆农艺性状的影响

对不同施氮量的豇豆进行商品荚率、荚长、荚横径、单荚重等农艺性状的比较，结果表明，处理4各性状均高于其他处理，综合农艺性状最优；处理1与处理2表现较差，各调查性状偏低（表3）。

表3 不同施氮处理对豇豆农艺性状的影响

2.2 不同施氮处理对豇豆产量和经济效益的影响

由表4可知，处理4（亩纯氮用量13 kg）亩产量最高，为2 430 kg，比处理1（不施氮肥）增产184 kg，增产率为8.19%；比处理5农户习惯施肥增产100 kg，增产率4.29%；处理4与处理1、处理2、处理5产量差异都达到了显著水平，与处理3产量差异不显著。处理1（不施氮肥）亩产量最低，为2 246 kg。

表4 不同施氮处理对豇豆产量和经济效益的影响

从收益上来看，豇豆上市后按平均售价4.5元/kg计算，处理4亩收益最高，达到10 764.6元，比处理1（不施氮肥）增加收益765.6元，增收率7.66%；比处理5农户习惯施肥增加收益684.6元，增收率6.79%。

2.3 不同施氮处理对豇豆肥料贡献率与肥料利用率的影响

肥料贡献率是反映年投入肥料生产能力的指标[4]。把无氮区的产量视为土壤对产量的贡献，以其为基准进行相关计算。

氮肥农学利用率是指作物施肥后增加的产量和施肥量的比值，在一定程度上反映出该处理潜在产量的高低。肥料偏生产力指施用某一特定肥料下的作物产量与施肥量的比值，是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标[5]。农学利用率及肥料偏生产力从不同侧面描述了作物对肥料的利用效率，国际农学界常采用肥料偏生产力，因为它不需要空白区产量和养分吸收量的测定，简单明了，易为农民所掌握。张福锁等[6]的研究也认为，肥料偏生产力比较适合我国目前土壤和环境养分供应量大、化肥增产效益下降的现实，是评价肥料效应的适宜指标。

地力贡献率（%）=不施肥作物产量/施肥作物产量×100。

氮肥贡献率（%）=（施氮区产量-无氮区产量）/施氮区产量×100。

氮肥农学利用率（kg/kg）=（施氮区产量-无氮区产量）/施氮量。

氮肥偏生产力（kg/kg）=施氮区产量/施氮量。

由表5可知，从肥料贡献率来看，处理4氮肥贡献率最高，相应氮肥地力贡献率最低，处理2氮肥贡献率最低、氮肥地力贡献率最高。从肥料利用率来看，处理4氮肥农学利用率最高，为14.15 kg/kg，处理5次之，处理2最低；处理5肥料偏生产力最高，为332.86 kg/kg，处理2次之，处理4最低。

表5 不同施氮处理对豇豆肥料贡献率与肥料利用率的影响

2.4 不同施氮处理对土壤pH及养分含量的影响

由表6可知，不同施氮处理对土壤养分有一定影响，随着施氮量增加，pH、有效磷、速效钾呈下降趋势，有机质和全氮呈升高趋势。

表6 不同施氮处理对土壤pH及养分含量的影响

3 结论

（1）农户习惯用肥结构不合理、肥料成本过高，氮肥用量偏低、氮肥贡献率低，各项农艺性状的表现、产量与经济效益都有很大提升潜力，可引导农户增施氮肥。

（2）亩纯氮用量13 kg为本试验最佳用量，该处理豇豆产量最高、效益最好，与不施氮肥、亩纯氮用量7 kg处理、农户习惯施肥处理产量差异显著，与亩纯氮用量10 kg处理产量差异不显著，且此处理的氮肥贡献率和氮肥农学利用率最高，实现了肥料的高效利用。

（3）氮肥偏生产力随着氮肥用量的增加而降低，亩纯氮用量7 kg处理的氮肥偏生产力最高，这与前人在其他粮食作物和蔬菜上的研究吻合[7-9]。综合测土结果，各处理土壤pH在8.15～8.43之间，偏碱性。根据菜园土壤有效养分丰缺状况分级指标，供试土壤总体上有效磷和速效钾含量偏高，有机质含量中等。随着氮肥用量增加，土壤pH有降低趋势，有效磷、速效钾含量也随之降低，有机质、全氮含量随氮肥用量增加而升高，增减幅度不大。供试土壤基础养分水平较高，综合考虑产量、收益情况，可引导农户减磷减钾用肥，在取得高产高收益的同时获得最大生态效益，实现耕地可持续利用。