周才良,王祝余*,馬艷麗,周 強
(1.響水縣土壤肥料管理站,江蘇 響水 224600;2.響水縣南河鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術服務中心,江蘇 響水 224633;3.響水縣大有鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術服務中心,江蘇 響水 224623)
我國水資源嚴重短缺,人均水資源占有量列世界第109位。同時又是世界上最大的化肥生產(chǎn)國和消耗國,單位面積施肥量居高不下,肥料利用率較低,環(huán)境污染風險大。迫于資源和環(huán)境雙重壓力,發(fā)展節(jié)水和省肥農(nóng)業(yè)是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[1]。水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的新型節(jié)水、省肥農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術,具有定量供肥、供水、提高水肥利用率等優(yōu)點。與傳統(tǒng)灌溉與施肥相比,水肥一體化技術水分的利用效率可提高40%~60%,肥料利用率可提高30%~50%[2]。
江蘇響水縣地處蘇北沿海地區(qū),1998年開始大面積種植西蘭花,近年來種植面積逐年增加,2018年全縣西蘭花種植面積約6 667 hm2,農(nóng)民施肥用量較大。為探索合理灌溉條件下西蘭花氮肥的適宜用量,并示范推廣水肥一體化新技術,本試驗研究水肥一體氮肥減量追施技術,以期為本地區(qū)西蘭花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供施肥參考。
試驗于2018年8—11月在江蘇省響水縣南河鎮(zhèn)西蘭花生產(chǎn)基地進行露地栽培。土壤為油泥土,土壤含有機質(zhì)26.3 g/kg、全氮2.31 g/kg、有效磷15.8 mg/kg、速效鉀191 mg/kg,pH值7.9。地勢平坦,肥力均勻一致,有充足的灌溉水源。
供試作物:西蘭花,品種為寒秀。
供試肥料:尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O512%)和硫酸鉀(K2O 50%)。
供試地塊購置配備適宜的水泵(量程選擇0~0.5 MPa,防止水壓過大導致滴灌帶爆裂)、過濾器、旁通閥、滴灌帶直通等,施肥器選擇以色列的MixRite2504自動比例泵。
試驗設5個處理,即CK:磷鉀對照區(qū),基肥按常規(guī)施肥中磷鉀肥量,全生育期不施氮肥;XG:常規(guī)施肥區(qū)(基肥每公頃施用過磷酸鈣1 062.5 kg+硫酸鉀255.0 kg+尿素296.8 kg,定植后18 d追施尿素150 kg,現(xiàn)蕾期追施尿素205.4 kg);J1:追肥減氮10%區(qū),基肥按常規(guī)施肥用量,追肥對照常規(guī)施肥減氮10%;J2:追肥減氮20%區(qū),基肥按常規(guī)施肥用量,追肥對照常規(guī)施肥減氮20%;J3:追肥減氮30%區(qū),基肥按常規(guī)施肥用量,追肥對照常規(guī)施肥減氮30%。各處理3次重復,隨機區(qū)組排列,每個小區(qū)面積33.3 m2(3 m×11.1 m)。各處理施肥量見表1。
基肥在整地后西蘭花秧苗移栽前施用。西蘭花移栽行距為60 cm,株距為40 cm,667 m2定植2 770株,5行區(qū),每行1根滴灌帶。各處理全生育期水肥一體。水肥一體化滴灌施肥系統(tǒng)采用泵壓式,水源為附近灌溉渠。滴灌處理毛管滴頭間距30 cm,滴頭流量為1.6 L/h。滴灌時間根據(jù)土壤水分張力計讀數(shù)決定,張力讀數(shù)在15~30 kPa時即灌水。除草、防病、治蟲等田間農(nóng)藝措施一致。
當西蘭花球徑達12 cm以上,每隔4 d采收1次,測量球徑,稱取花球和莖葉質(zhì)量,統(tǒng)計球數(shù)。4次采收完畢,分計花球和莖葉質(zhì)量。
分采各小區(qū)樣品1 kg左右送江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所檢測。VC含量采用2,6-二氯靛酚法;硝酸鹽采用食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定第三法(GB 5009.33—2016食品安全國家標準);蛋白質(zhì)采用食品中蛋白質(zhì)的測定第一法(GB 5009.5—2016 食品安全國家標準);可溶性糖采用銅還原碘量法(NY/T 1278—2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的測定)?;ㄇ蚝颓o葉全氮含量測定采用靛酚藍比色法。
表1 試驗各處理施肥量 kg/hm2
統(tǒng)計和方差分析采用Excel 2003,多重比較采用SSR法。計算公式為:肥料偏生產(chǎn)力=施肥后西蘭花產(chǎn)量/肥料投入量;植株氮吸收量=莖葉產(chǎn)量×莖葉氮含量+花球產(chǎn)量×花球氮含量;氮肥利用率=(施肥處理氮吸收量-磷鉀對照區(qū)氮吸收量)/施氮量×100%。
從測產(chǎn)結(jié)果分析(表2),花球縱徑排序為XG>J1>J2>J3>CK??梢娫谝欢ǖ乃室惑w化條件下,氮肥減量追施對西蘭花的球徑有影響。各處理花球質(zhì)量經(jīng)方差分析,XG、J1、J2與J3花球質(zhì)量之間差異達顯著水平,XG、J1、J2、J3與CK花球質(zhì)量之間差異達極顯著水平,說明施用氮肥能極顯著增加花球質(zhì)量,氮肥減量追施30%與減量追施10%、減量追施20%相比花球質(zhì)量顯著降低。
表3結(jié)果表明,XG花球產(chǎn)量最高,J1、J2、J3次之,CK產(chǎn)量最低。XG、J1、J2與J3花球產(chǎn)量之間差異達顯著水平,XG、J1、J2、J3與CK花球產(chǎn)量之間差異達極顯著水平,這與花球質(zhì)量趨勢一致。與不施氮肥相比,施用氮肥增產(chǎn)率達102.20%~140.51%;與常規(guī)施肥相比,氮肥追施減量10%~30%,產(chǎn)量下降了0.19%~27.26%。肥料偏生產(chǎn)力以J1最高,J1、J2、J3、XG與CK之間差異達極顯著水平。表明在土壤肥力中等水平下,肥料的偏生產(chǎn)力與氮肥投入量有關。
近年來,人們對膳食結(jié)構(gòu)中VC含量的高低非常關注[3]。從表4可以看出:VC含量以J1最高,隨著氮肥減量追施,VC含量呈先上升后下降趨勢,與王祝余等[4]、諸海燾等[5]研究結(jié)果一致。J1、XG與J2、J3、CK,J2與J3、CK及J3與CK之間差異均達極顯著水平。硝酸鹽含量是評價蔬菜衛(wèi)生品質(zhì)的重要指標之一[5]。由表4可知:XG硝酸鹽含量最高,隨著氮肥減量追施,硝酸鹽含量呈下降趨勢,各處理硝酸鹽含量差異不顯著。
粗蛋白以J2含量最高,隨著氮肥減量追施,粗蛋白含量呈降升降波浪狀,各處理粗蛋白含量差異不顯著,不同于李竹英等[6]隨著氮肥施用量的增加,西蘭花粗蛋白含量也隨之增加的研究結(jié)果??扇苄蕴鞘俏魈m花的營養(yǎng)指標之一,也是抗衰老和黃化的重要指標。以CK可溶性糖含量最高,隨著氮肥減量追施,可溶性糖含量呈先下降后上升趨勢,各處理可溶性糖含量差異不顯著(表4)。
從表5看,西蘭花產(chǎn)值以XG處理最高,達51 206元/hm2。除去秧苗、肥料、灌水等生產(chǎn)成本,J1經(jīng)濟效益最高,產(chǎn)量下降0.19%,但經(jīng)濟效益提高0.29%,純收入達36 394元/hm2。方差分析結(jié)果表明,XG、J1、J2與J3之間差異顯著,XG、J1、J2、J3與CK之間差異極顯著。
表2 不同處理對西蘭花球徑及質(zhì)量的影響
表3 不同處理對西蘭花花球產(chǎn)量及肥料偏生產(chǎn)力的影響
由表6可以看出,氮肥利用率以J2最高,J3次之,XG最低。隨著氮肥減量追施,氮肥利用率呈先上升后下降趨勢,與王文軍等[7]研究結(jié)果基本一致,以氮肥減量20%利用率最高,達43.43%。與常規(guī)施肥相比,氮肥減量追施條件下的氮肥利用率提高了2.42~3.69個百分點。西蘭花大田生長期只有70 d左右,氮肥吸收利用時間較短,直接影響氮肥利用率。
在本試驗條件下,與菜農(nóng)常規(guī)施肥相比:氮肥減量追施10%西蘭花產(chǎn)量相近;氮肥減量追施20%西蘭花的產(chǎn)量下降;氮肥減量追施30%西蘭花的產(chǎn)量顯著下降。西蘭花的花球,隨著氮肥減量追施,硝酸鹽含量下降,VC含量呈先上升后下降趨勢,粗蛋白含量呈降升降波浪狀,可溶性糖含量呈先下降后上升趨勢。氮肥減量追施10%經(jīng)濟效益最高,產(chǎn)量下降0.19%,經(jīng)濟效益提高0.29%。
表4 不同處理對西蘭花品質(zhì)指標的影響
表5 不同處理對西蘭花經(jīng)濟效益的影響 元/hm2
表6 不同處理對西蘭花氮肥利用率的影響
水肥一體氮肥減量追施可以提高氮肥利用率。隨著氮肥減量追施,氮肥利用率呈先上升后下降趨勢,以氮肥減量20%利用率最高(43.43%),與菜農(nóng)常規(guī)施肥相比可以提高氮肥當季利用率2.42~3.69個百分點。
綜合水肥一體氮肥減量追施對西蘭花產(chǎn)量、品質(zhì)、經(jīng)濟效益和氮肥利用率等因素,水肥一體西蘭花氮肥可減量追施10%。