張戰(zhàn)勝，宋光雷

（浙江海亮生態(tài)農(nóng)業(yè)研究院有限公司，浙江杭州 310018）

基于高效土壤養(yǎng)分測試技術的優(yōu)化施肥在菠菜上的應用效果

張戰(zhàn)勝，宋光雷*

（浙江海亮生態(tài)農(nóng)業(yè)研究院有限公司，浙江杭州 310018）

針對高效土壤養(yǎng)分測試技術在江南地區(qū)研究使用較少的實際情況，通過田間肥料試驗，從作物產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的角度分析該項技術的可行性。于海亮安吉基地開展大棚試驗，以菠菜作為試驗材料，設置習慣施肥（CF）、優(yōu)化施肥（OF）、不施肥（CK）3個處理，對比分析各處理下菠菜長勢、增產(chǎn)效果及經(jīng)濟效益的差異。研究表明，OF與CF處理均提高菠菜株高、葉片數(shù)、植株地上部和地下部鮮重及產(chǎn)量。與CF相比，OF處理可進一步提高菠菜產(chǎn)量達36.4%。菠菜生長整體表現(xiàn)為OF＞CF＞CK。OF處理肥料成本較CF處理增加1 928.8元·hm-2，但其產(chǎn)值較CF處理高70 058.7元·hm-2，最終經(jīng)濟效益表現(xiàn)為OF＞CF＞CK。總體來說，優(yōu)化施肥方案彌補了習慣施肥量的不足，可充分發(fā)揮菠菜生產(chǎn)優(yōu)勢，獲得更高的經(jīng)濟效益，表明該項技術在江南地區(qū)蔬菜生產(chǎn)上具有推廣應用潛力。

高效土壤養(yǎng)分測試技術；測土配方施肥；菠菜；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

肥料是作物的“糧食”［1］。施肥過量不僅造成肥料資源浪費、生產(chǎn)成本增加、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，還會引發(fā)環(huán)境污染［2］；施肥不足又不能發(fā)揮作物的增產(chǎn)優(yōu)勢。測土配方施肥能根據(jù)作物養(yǎng)分需求，全面協(xié)調(diào)植物營養(yǎng)狀況，達到作物高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的目的［3-4］。目前，國內(nèi)學者應用“3414”田間試驗數(shù)據(jù)建立起水稻、小麥、油菜、馬鈴薯等作物在不同生態(tài)區(qū)的施肥指標體系［5-9］，促進了測土配方施肥在全國各地的推廣應用。但是，我國傳統(tǒng)土壤測定沿用常規(guī)的土壤分析方法，耗時長，成本高，同時各地區(qū)配方施肥指標體系構(gòu)建亦是一個較為漫長的過程，使得當前測土配方施肥技術不能完全滿足用戶的個性化需求［4］。針對以上弊端，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所開發(fā)出一套高效土壤養(yǎng)分測試技術［10］。目前，該技術在我國華北和西北地區(qū)使用相對較多，在江南地區(qū)研究使用較少。本研究通過對比基于該技術下的優(yōu)化施肥與當?shù)亓晳T施肥方式下菠菜產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的差異，以期為該技術在江南地區(qū)的推廣應用提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于浙江省湖州市安吉縣明康匯生態(tài)農(nóng)業(yè)集團安吉種植有限公司（110°36′E，30°46′N）H001片區(qū)大棚內(nèi)進行。供試土壤為壤土，偏酸性（pH值5.09），有機質(zhì)1.4%，交換性酸0.4 cmol· L-1，土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷、有效鉀含量分別為14.5、108.5、11.0、36.1 mg·kg-1，土壤有效鈣、有效鎂、有效硫含量分別為221.0、98.9、27.6 mg·kg-1，土壤有效鐵、有效銅、有效錳、有效鋅和有效硼的含量分別為189.8、4.1、13.4、2.6、0.2 mg·kg-1。試驗前茬未種植作物。

1.2 處理設計

試驗于2015年12月20日至2016年2月27日進行。采用隨機區(qū)組試驗設計，設習慣施肥（CF）、優(yōu)化施肥（OF）、不施肥（CK）3個處理，其中：習慣施肥處理基肥施有機肥（N 2.5%，P2O51.0%，K2O 0.5%）1 500 kg·hm-2、復合肥（N 15%，P2O515%，K2O 15%）375 kg·hm-2，另施用180 kg·hm-2尿素（N 46.4%）作追肥；優(yōu)化施肥處理基肥施有機肥（N 2.5%，P2O51.0%，K2O 0.5%）750 kg·hm-2、復合肥（N 12%，P2O516%，K2O 24%）375 kg·hm-2、生石灰750 kg·hm-2，另施用600 kg·hm-2復合肥（N 20%，P2O510%，K2O 20%）作追肥；不施肥的處理不施用任何肥料，作為對照。每處理重復3次，共9個小區(qū)。每小區(qū)面積15 m2（1.5 m×10 m），小區(qū)間間隔45 cm，過道80 cm。開溝起壟1.5 m，畦高20 cm。畦面深翻細扒，松散平整。播種方式為橫向條播，行間距25 cm，播種量18 kg·hm-2。肥料施用根據(jù)各試驗處理設計進行，灌水、除草、病蟲害防治及農(nóng)事操作結(jié)合基地實際進行。

1.3 測定方法

試驗開始前用取土器取0～20 cm土層土壤樣本，采用高效土壤養(yǎng)分測試技術中的方法測定各項指標，并根據(jù)測定結(jié)果，得出作物所需推薦施肥量［10］。

于菠菜采收期在各小區(qū)隨機選取菠菜10株，測定其株高、最大葉長、最大葉寬、葉片數(shù)、地上部鮮重、地下部鮮重。于各小區(qū)隨機測定1 m2菠菜產(chǎn)量，推算每1 hm2產(chǎn)量。采用GB 5009.33-2010中的方法測定亞硝酸鹽含量。于菠菜清園后計算種植成本（農(nóng)藥、肥料、種子、人工等），結(jié)合同期菠菜產(chǎn)值，計算經(jīng)濟效益。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007數(shù)據(jù)處理軟件進行數(shù)據(jù)分析和圖表制作；用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，對有顯著差異的處理采用LSD法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 菠菜生物學性狀

如表1所示，相較于CK，2個施肥處理均顯著改善了菠菜的生長性狀。但相較于習慣施肥（CF），優(yōu)化施肥處理（OF）優(yōu)勢更明顯，在CF處理的基礎上顯著增加菠菜株高與葉片數(shù)，提高植株整體鮮重。從總體效果來看，各處理表現(xiàn)為OF＞CF＞CK。

表1 各處理對菠菜生物學性狀的影響

2.2 菠菜產(chǎn)量

如圖1所示，與對菠菜生物學性狀的影響相似，各處理條件下的菠菜產(chǎn)量亦表現(xiàn)為OF＞CF＞CK。相較于CK處理，OF與CF處理分別增產(chǎn)76.4和29.3%。結(jié)果表明，優(yōu)化施肥處理通過合理的肥料供給可在農(nóng)民習慣施肥方法的基礎上進一步發(fā)揮菠菜生產(chǎn)潛力。

圖1 不同處理對菠菜產(chǎn)量的影響

2.3 菠菜亞硝酸鹽含量

由圖2可見，各處理菠菜植株中亞硝酸鹽含量均低于20 mg·kg-1，符合GB 2762-2012食品安全國家標準食品中污染物限量標準中的規(guī)定。但是，農(nóng)民習慣施肥（CF）處理的菠菜亞硝酸鹽含量顯著高于OF和CK處理，表明農(nóng)民習慣施肥方式下有增大菠菜亞硝酸鹽含量的風險，而通過優(yōu)化施肥能有效地避免菠菜植株體內(nèi)的亞硝酸鹽累積，更有利于保障食品安全。

圖2 不同處理對菠菜亞硝酸鹽含量的影響

2.4 經(jīng)濟效益

如表2所示，OF處理的肥料成本為13 077.6元·hm-2，占種植成本的35.6%，較CF處理增加1 928.8元·hm-2，但其產(chǎn)值達262 400.0元· hm-2，較CF處理高出70 058.7元·hm-2。從經(jīng)濟效益來看，表現(xiàn)為OF＞CF＞CK，表明優(yōu)化施肥雖然增加了肥料成本，但由于大幅增加菠菜產(chǎn)值，可以獲得更高的經(jīng)濟收益。

表2 各處理經(jīng)濟效益的分析元·hm-2

3 討論

土壤養(yǎng)分測試是測土配方施肥工作的基礎。長期以來，我國采用的土壤養(yǎng)分測定方法效率低、成本高、養(yǎng)分測試周期長，是當前我國測土配方施肥工作的瓶頸之一［4］，目前迫切需要擬定一套有別于常規(guī)土壤分析的化驗室操作規(guī)程，經(jīng)主管部門認可后推行。高效土壤養(yǎng)分測試技術實現(xiàn)了測土配方施肥工作中的分析設備自動化、樣品測試批量化、數(shù)據(jù)管理信息化、施肥推薦程序化。一個實驗室只需配備3～4名實驗員，每天就可以完成120個樣品11種營養(yǎng)元素1 680個項次的測定，比常規(guī)土壤測試技術提高工作效率8～10倍，大大提高測土推薦施肥工作的時效性。同時該項技術在土壤肥力研究、土壤養(yǎng)分限制因子檢測、作物專用肥生產(chǎn)、土壤生產(chǎn)力和承載力評價、土壤資源評價、土壤環(huán)境保護及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系等方面，亦具有廣泛的應用前景。

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，施用化肥一直是最重要、最直接、最普遍、最快捷的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施［2］。目前關于測土配方施肥的研究多集中于由于盲目施肥而造成的成本增加、效益降低、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、土壤肥力衰退與環(huán)境污染等方面。張智等［11］研究表明，稻田優(yōu)化施肥能提高氮肥利用率，減少氮素損失和溫室氣體的排放，控制磷肥總量，從而有效地避免土壤磷素殘留帶來的污染風險；趙衛(wèi)星等［12］研究顯示，配方施肥可有效降低西瓜硝酸鹽含量，提高維生素C含量和含糖量，有效培肥地力，維持土壤持續(xù)生產(chǎn)力；張家宏等［13］研究表明，配方肥能夠明顯改善夏季蔬菜的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀。本研究中，優(yōu)化施肥（OF）量要高于基地習慣施肥（CF）量，提高了肥料投入成本，但合理的養(yǎng)分配比和科學的施肥安排顯著促進菠菜生長，保證了植株對養(yǎng)分的吸收，植株長勢健壯、葉片肥厚、葉片數(shù)增加，顯著提高菠菜產(chǎn)量，最終經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于習慣施肥處理，且較農(nóng)民習慣施肥顯著降低了菠菜亞硝酸鹽含量，更有利于保障食品安全。

高效土壤養(yǎng)分測試技術包含有100多種植物進行測土推薦施肥的推薦施肥模型。該技術在我國的華北和西北地區(qū)使用相對較多，在江南地區(qū)推廣應用較少。本研究僅在浙江地區(qū)對菠菜進行了優(yōu)化施肥效果測試，后續(xù)仍有必要在華南地區(qū)開展多作物多地區(qū)的土壤養(yǎng)分測定與推薦施肥工作，以便為大面積實地推廣提供必要的支持與參考。

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（責任編輯：高 峻）

S147.2

B

0528-9017（2017）01-0059-03

文獻著錄格式：張戰(zhàn)勝，宋光雷.基于高效土壤養(yǎng)分測試技術的優(yōu)化施肥在菠菜上的應用效果［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2017，58（1）：59-61.

10.16178/j.issn.0528-9017.20170119

2016-06-27

張戰(zhàn)勝（1988-），男，河南鄭州人，碩士，研究方向為測土配方施肥，E-mail：zhangzhansheng@hailiang.com。

宋光雷（1990-），男，浙江溫州人，碩士，研究方向為測土配方施肥與固廢肥料，E-mail：653106928@qq.com。