不同化肥减施技术对设施黄瓜产量和品质的影响
时间：2023-02-27 19:05:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
杜 雷，陈 红，张贵友，王素萍，姜 利，黄 翔，程维舜，罗 茜，孙雄军，陈丽萍，刘 鑫，洪 娟
（1.武汉市农业科学院环境与安全研究所，武汉 430046；
2.武汉市东西湖区农业综合服务总站，武汉 430040；
3.武汉生物智造投资管理有限公司，武汉 430345）
中国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜总产量占全世界蔬菜总产量的51%［1］。化肥作为农业生产的基础，在保证蔬菜高产方面起到了不可替代的作用。为了追求蔬菜高产，农民不惜投入远超蔬菜需求的化肥量［2］。据统计，中国单位面积蔬菜的单季总养分投入量是粮食作物的2倍［3］。化肥过量和不合理施用不仅导致化肥利用率和生产效益低下，还导致土壤有机质含量降低、重金属积累、次生盐渍化、酸化和水体富营养化等一系列较为严重的问题，严重制约着中国蔬菜产业的可持续发展［4-7］。2015年农业部出台了《到2020年化肥使用零增长行动方案》，要求全国范围内地推广减量增效技术。目前已有多个研究从不同方面对中国化肥减量增效技术进行探索，其中，有机肥部分替代化肥，测土配方施肥、缓控释肥施用、有机肥部分替代化肥及水肥一体化技术都可以在一定程度上减少化肥用量，增加作物产量和品质，这些技术是实现农业绿色发展的重要途径［8-11］。黄瓜作为重要的高产设施蔬菜已成为夏季主要菜蔬之一。本试验通过对武汉市设施瓜果类蔬菜主产区施肥习惯进行调查，在农民习惯施肥的基础上，选择测土配方、有机肥替代、有机小分子水溶肥水肥一体化3种化肥减量技术，研究不同化肥减量技术在黄瓜上的应用效果，旨在找出适宜的化肥减量手段，提高肥料利用率，增加黄瓜的产量和品质，为黄瓜减肥增效提供理论依据。
1.1 试验基本情况
试验设在湖北省武汉市东西湖区柏泉街道武汉市强鑫蔬菜产销专业合作社基地（114°4′9″E，30°42′48″N）。前茬作物为白菜，土壤为灰潮土，土壤有机质含量24.45 g/kg，碱解氮含量121.10 mg/kg，有效磷含量107.28 mg/kg，速效钾含量403.79 mg/kg，pH为7.21。
1.2 供试作物
名称：黄瓜，品种：奥士亚水果黄瓜。
1.3 供试肥料
农民习惯施肥为复合肥（16-16-16）和水溶性肥料（15-5-25），配方肥为尿素（含46%N）、过磷酸钙（含16%P2O5）、硫酸钾（含52%K2O），均购于市场；
有机小分子水溶肥料（4-2-3，有机质6.5%）由深圳中宜环境实业有限公司提供；
有机肥为固体商品有机肥，购于市场。
1.4 试验时间
2021年7月29日整地、施肥，8月6日栽苗，9月2日第1次采收，以后每隔2 d采收1次果实，9月10日追肥，9月27日试验结束。
1.5 试验设计
试验在武汉市强鑫蔬菜产销专业合作社基地大棚内进行。试验采用田间小区设计，共设5个处理，各处理采取随机区组排列，3次重复，小区面积30 m2，其他田间管理一致。
1）空白对照（CK）。不施肥。
2）农民习惯施肥（T1）。按照当地农民的施肥习惯和施肥用量施肥，具体为复合肥料（16-16-16）75 kg/667 m2，一次性基施；
水溶性肥料（13-0-40）15 kg/667 m2，分2次追施。
3）测土配方施肥（T2）。种植前检测土壤养分，根据实地调查情况，结合目标产量，计算出合理的施肥配方，综合肥料利用率，具体施肥量如下，基肥：尿素20.82 kg/667 m2、过磷 酸钙13.86 kg/667 m2、硫酸钾19.27 kg/667 m2；
追肥：尿素8.89 kg/667 m2、硫酸钾8.23 kg/667 m2，分2次追施。
4）有机肥替代（T3）。在测土配方施肥的基础上，减少30%的化肥施入量，用商品有机肥替代，具体施入量：尿素14.60 kg/667 m2、过磷酸钙9.71 kg/667 m2、硫酸钾13.49 kg/667 m2，有机肥500 kg/667 m2，一次性基施；
尿素6.22 kg/667m2、硫酸钾5.78 kg/667 m2。
5）有机小分子水溶肥料水肥一体化（T4）。在测土配方施肥的基础上，减少30%的化肥施入量，具体施入量：尿素14.60 kg/667 m2、过磷酸钙9.71 kg/667 m2、硫酸钾13.49 kg/667 m2，一次性基施；
有机小分子水溶肥料120 L/667 m2，结合浇水多次施入。
1.6 测试项目与方法
农艺性状：在黄瓜结瓜盛期，每个小区采6根黄瓜，测量瓜长、瓜横径、单瓜质量。
产量和品质：各小区挂牌6棵黄瓜植株，每次采收统计产量。在黄瓜盛果期，取部分鲜样带回实验室测定其品质，采样蒽酮比色法测定可溶性糖含量，2，6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C（VC）含量，紫外分光光度法测定硝酸盐含量，考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量［12］。
养分积累量：在黄瓜最后收获时，取整个植株带回，测定植株的氮、磷、钾等养分元素含量［13］。
1.7 数据处理
采用Excel 2020和SPSS 17.0软件处理分析，采用最小显著法（LSD）进行检验（P＜0.05）。
2.1 不同处理对黄瓜农艺性状的影响
由表1可以看出，与对照相比各施肥处理都显著提高了黄瓜的农艺性状。各施肥处理黄瓜的果长和瓜横茎均无显著差异；
T2处理的黄瓜单果重显著高于T1处理，T3、T4处理的单果重与T1处理无显著差异。
表1 不同处理对黄瓜农艺性状的影响
2.2 不同处理对黄瓜产量的影响
由表2可知，各施肥处理的3棵黄瓜实际产量都显著高于对照，T2、T3处理的3棵黄瓜实际产量显著高于其他处理，T4处理的3棵黄瓜实际产量与T1处理无显著差异。与对照相比，T2处理每667 m2增产49.92%，T3处理每667 m2增产46.96%，T1处理每667 m2增产34.89%，T4处理每667 m2增产34.35%。与T1处理相比，T2处理每667 m2增产11.14%，T3处理每667 m2增产8.95%，T4处理每667 m2减产0.41%。
表2 不同处理对黄瓜产量的影响
2.3 不同处理对黄瓜营养品质的影响
由表3可知，对照处理的黄瓜可溶性糖、蛋白质、VC含量均显著低于其他施肥处理，而硝酸盐含量显著高于其他处理。各施肥处理的黄瓜可溶性糖含量T3处理显著高于T1处理，T2、T4处理与T1处理无显著差异。各施肥处理的黄瓜蛋白质含量T3处理和T4处理无显著差异，但两者显著高于其他处理，T2处理也显著高于T1处理。各施肥处理的黄瓜VC含量为T4＞T3＞T2＞T1，都呈显著差异。各施肥处理的黄瓜硝酸盐含量T1、T2处理显著高于其他处理，T4处理硝酸盐含量最低，显著低于T3处理。
表3 不同处理对黄瓜营养品质的影响
2.4 不同处理的养分吸收利用情况
由表4可知，不施肥处理的各元素吸收量都显著低于其他处理。各施肥处理之间，T3处理的氮素吸收量显著高于其他处理，T2、T4处理的氮素吸收量与T1处理无显著差异。T3处理的磷素吸收量最大，显著高于其他处理，T2处理的磷素吸收量与T1处理无显著差异，T4处理的磷素吸收量显著低于T1处理。T2处理的钾素吸收量最大，显著高于其他处理，T3处理次之，T4处理的钾素吸收量与T1处理无显著差异。各处理的累计养分吸收量表现为T3＞T2＞T4＞T1＞CK，T4处理与T1处理无显著差异，其他处理间呈显著差异。
表4 不同处理的养分吸收利用情况（单位：kg/667 m2）
黄瓜是中国温室栽培面积较大的瓜果类蔬菜，生长期短、产量高、需肥量大［14］。由于种植黄瓜经济效益高，种植户过量用肥现象非常普遍。长期过量施肥造成土壤酸化、盐渍化，严重限制了黄瓜的产量，并且还造成环境污染风险［15］。为了优化目前设施黄瓜的化肥过量施用以及化肥的施用时期等问题，本试验以农户习惯施肥为基础，设计了测土配方施肥、有机肥替代30%化肥、有机小分子水溶肥替代30%化肥水肥一体化应用3种不同减量优化施肥方案。测土配方施肥是根据对农民施肥用量的调查，黄瓜产量的摸底以及土壤养分的测试，科学测算出施肥配方。农民习惯施肥的施肥量为75 kg/667 m2复合肥料（16-16-16），15 kg/667 m2水溶性肥料（13-0-40），各种养分施入量为N 13.95 kg/667 m2、P2O512.00 kg/667 m2、K2O 18.00 kg/667 m2。测 土 配 方 施肥化肥施入量为尿素29.71 kg/667m2、过磷酸钙13.86 kg/667m2、硫酸钾27.50 kg/667m2，各种养分施入 量 为N 13.66 kg/667 m2、P2O52.22 kg/667 m2、K2O 14 kg/667 m2，测土配方施肥处理的化肥总施入量比农民习惯施肥的化肥总施入量减少了32%。有机肥替代是指在测土配方施肥的基础上减少30%的化肥用量，与农民习惯施肥相比，化肥总施入量减少了52.33%。
本试验结果表明，各施肥处理对黄瓜的果长和瓜横茎影响差异不显著，T2处理的黄瓜单果重显著高于T1处理，T3、T4处理的单果重与T1处理无显著差异。3种减肥技术对黄瓜的产量影响各异，与T1处理相比，T2处理每667 m2增产11.14%，T3处理每667 m2增产8.95%，T4处理每667 m2减产0.41%。各施肥处理都显著提高了黄瓜的营养品质，T4处理效果最佳，显著提高了黄瓜的可溶性糖、蛋白质和VC含量，降低了硝酸盐含量。这与黄庆等［16］的研究一致，增施有机肥可以提高蔬菜的营养品质。T3处理的累计养分吸收量最高，说明该施肥方式更有利于黄瓜对氮、磷、钾元素的吸收利用。
本试验3种减肥技术都大大地降低了化肥的投入量，虽然有机小分子水溶肥替代化肥水肥一体化技术造成了黄瓜产量小幅度下降，但3种技术均显著提高了黄瓜的营养品质，增加了黄瓜对氮、磷、钾元素的吸收利用，其中有机肥替代化肥技术效果最佳，后期可以大面积推广应用。
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