不同氮磷钾配施对芦笋生长和产量的影响.docx

不同氮磷钾配施对芦笋生长和产量的影响 0 引言 肥料投入对于为全球提供充足食物的可持续发展农业生产是至关重要的，并且在食品安全扮演重要的角色。有研究表明，如果立即停止施用氮、磷肥，全世界的农作物产量将减少40%50%。然而过量施用化肥，不仅会造成肥效降低、收益递减，还会引起蔬菜品质的下降和硝酸盐含量增加，同时也造成地下水源污染4-5。吴中华等的研究结果表明，合理配施氮磷钾肥，可促进植株健壮生长，增强光合势，生产更多的光合产物。因此，如何兼顾氮、磷肥施用的经济效益、生态环境效益和社会效益，建立高产、优质的氮、磷肥管理技术，是当前研究中的主要任务7-8。 芦笋又名石刁柏，属百合科天门冬属多年生草本植物。芦笋嫩茎营养丰富，脆而多汁，风味独特，是一种具有较高药用、营养和保健价值蔬菜。随着中国人民生活质量的提高，国内对于芦笋的需求量也越来越多，种植面积也在逐步稳定发展。芦笋的产量及品质直接关系到笋农生产的经济效益。在芦笋施肥上进行单一肥料的研究很多，考虑氮、磷、钾肥三者配合施用的报道则很少9-11。芦笋是一种需肥量较高的作物，在其生长的每个阶段所需要的肥料不尽相同，采笋期内氮肥的需要量明显高于钾肥和磷肥及钙肥，而当采笋结束后秋茎生长期内，钾肥、钙肥的需要量又高于氮肥。至于磷肥其需要量一直维持在较低和较平稳的水平。采收结束后秋茎生长期间，钾和钙的需要量明显增加，氮肥的需要量则减少12-13。王进涛等研究了氮钾肥用量对芦笋幼苗质量的影响，结果表明氮肥配施一定数量的钾肥，可以提高芦笋幼苗茎重和根重，但对芦笋的茎数和次生根的条数无显著影响。适宜的施肥量为，每500 g 土施纯N 14 gK2O 2 g。氮钾肥表现为正的联应效果。芦笋对氮的需求量很大，氮元素在芦笋体内的含量大约占笋株干物重的1.5%左右。测定结果表明，每生产1000 kg嫩芦笋需消耗纯氮23.07 kg。纯氮243 kg/hm2对一年生大棚绿芦笋的效果最显著。采笋期施氮量在0360 kg/hm2的范围内，绿芦笋产量和合格笋率均随施氮量的增加而增加。郜春花等研究了不同施氮量对芦笋产量、品质、生育指数及根系等的影响。推荐300 kg/hm2纯氮施用量作为同类地区芦笋施氮量的参考指标。磷元素在笋株体内的含量大约占笋株干物重的0.5%左右。杨恒山等以4 年生芦笋阿波罗为试材，研究不同磷肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响，结果表明，在试验条件下，施磷量在72 kg/hm2 下具有较高的产量和较好的营养品质。钾元素在笋株体内的含量约占笋株干物重的1.5%左右。张瑞富等以5 年生芦笋阿波罗为试材，研究不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响，结果表明，在试验条件下结合产量及营养品质，绿芦笋适宜施钾量为300 kg/hm2。山东省是国内芦笋的主产区，也是进一步发展芦笋生产的重点区域，其芦笋分布面积广、增产潜力大。笔者通过研究不同的氮磷钾配比对芦笋生长、产量和质量影响，实现良种配良法，充分发挥优质芦笋的生产潜力，以期为芦笋高产、高效、优质栽培提供理论依据和实用技术。 1 材料与方法 1.1 试验地点 试验于2011 年在安丘市贾戈镇柳杭村进行。安丘市属暧温带大陆性季风气候，年温适中，四季分明，冬季寒冷，夏季炎热多雨，气温年较差大，春季风大干燥、失墒快，秋季清爽。表1 列出了2011 年安丘市112月的温度与降水情况。 1.2 试验材料 选用芦笋品种冠军为试验材料，2008 年6 月3日移栽田间，笋龄4 年，种子来源于山东省潍坊市农业科学院，该品种于2008 年9 月通过了山东省农作物品种审定委员会审定。 1.3 试验设计 试验分别于高、中2 种肥力水平下进行。高肥地块为褐色粘土，有机质1.36%、全氮0.091%、碱解氮41.0 mg/kg、速效磷13.4 mg/kg、速效钾140 mg/kg。中肥地块为中壤土，有机质1.01%、全氮0.076%、碱解氮27.0 mg/kg、速效磷4.9 mg/kg、速效钾88 mg/kg。每地力水平下按N、P、K配比不同分别设9 个施肥处理，以不施肥作为对照，各处理施肥量见表2。按小区种植，每小区长5 m，每小区2 行，行距1.0 m，随机区组排列，重复3次。 2011 年采笋结束后，施入完全腐熟的有机肥60000 kg/hm2。6 月25 日进行第1 次施肥，磷肥一次性施入，氮肥、钾肥各施入总量的60%，8 月15 日进行第2次施肥，氮肥、钾肥施入总量的40%，于10 月上旬芦笋停止生长前调查生育指数，次年春天调查芦笋产量。田间管理同一般高产田。 1.4 测定项目和方法 1.4.1 植株性状测定生育指数是芦笋地上部生长量大小的衡量标准式(1)，一般情况下，生育指数越大，产量就越大，2011年10月对各地块进行了生育指数的调查。芦笋茎粗指芦笋地上部离地面10 cm处测得的直径。芦笋单株株高指从土壤表面到主茎顶端的高度。芦笋茎数为笋株成熟时测定每株地下茎直接生长的枝条数。 生育指数=Σ(茎粗茎数)平均株高 (1) 1.4.2 产量测定对高度超过20 cm，直径0.81.2 cm的芦笋逐日采收，并进行记录。 1.5 数据处理 使用Microsoft Excel 2003软件进行数据整理及作图，使用Microsoft Excel 2003、DPS软件进行统计分析。 2 结果与分析 2.1 不同施肥量对茎粗的影响 对高肥力地块芦笋的茎粗调查结果（表3）表明，T7(N: P2O5: K2O=10:7:9)处理的平均茎粗最大，为1.23 cm，比对照增加13.58%，T1(N: P2O5: K2O=10:0:0)处理的平均茎粗最小，为1.01 cm，比对照减少6.48%。方差分析（表4）表明，10 个处理的平均茎粗存在极显著差异(P0.01)，说明在高肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋茎粗。单施氮肥处理的茎粗最小，比CK减少了4.32%6.48%。氮磷钾配施处理的茎粗最大，比CK增加了3.70%13.58%。氮磷配施的处理中，芦笋茎粗比CK增加了1.85%10.49%，说明在高肥力条件下增加施肥量能明显增加芦笋茎粗。 对中肥力地块芦笋的茎粗调查结果（表3）表明，T7(N: P2O5: K2O=10:7:9)处理的平均茎粗最大，为1.25 cm，比对照增加36.23%，T2(N: P2O5: K2O=10:0:0)处理的平均茎粗最小，为0.94 cm，比对照增加了2.54%。方差分析（表5）表明，10 个处理的平均茎粗存在极显著差异(P0.01)，说明在中等肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋茎粗。单施氮肥处理增加的茎粗最小，比CK增加了2.54%20.29%。氮磷钾配施处理的茎粗最大，比CK增加了15.22%36.23%。氮磷配施的处理中，芦笋茎粗比CK增加了19.57%26.09%。所有施肥处理的茎粗均高于CK，说明在中等肥力条件下增加施肥量能明显增加芦笋茎粗。 2.2 不同施肥量对株高的影响 对高肥力地块芦笋的株高调查结果（表6）表明，CK 处理的平均株高最高，为106.06 cm，T7(N: P2O5:K2O=10:7:9)处理的平均株高最低，为97.01 cm，比CK减少8.53%。方差分析（表4）表明，10 个处理的平均株高存在极显著差异(P0.01)，说明在高肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著的影响芦笋株高。所有施肥处理的株高均低于CK，比CK降低了1.99%8.53%，说明在高肥力条件下过量施肥对芦笋株高具有抑制作用。 对中肥力地块芦笋的株高调查结果（表6）表明，T2(N:P2O5: K2O=10:0:0)处理的平均株高最高，为110.76 cm，T7(N: P2O5: K2O =10:7:9) 处理的平均株高最低，为86.12 cm，比CK减少10.30%。方差分析（表5）表明，10 个处理的平均株高存在极显著差异(P0.01)，说明在中等肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋株高。单施氮肥处理的株高均高于CK，比CK增加了0.57%15.37%，氮磷配比和氮磷钾配比处理的株高均小于CK，比对照减少了0.04%10.30%。 2.3 不同施肥量对茎数的影响 对高肥力地块芦笋的茎数调查结果（表7）表明，T2(N: P2O5: K2O=14:0:0)处理的平均茎数最大，为18.19个，比对照增加16.96%，T9(N: P2O5: K2O =18:7:18)处理的平均茎数最小，为14.90 个，比对照减少4.18%。方差分析（表4）表明，10 个处理的平均茎数存在极显著差异(P0.01)。说明在高肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋茎数。除T9(N: P2O5: K2O =18:7:18)外，其他8 个处理的茎数均大于CK，说明在高肥力条件下增施肥料对芦笋茎数有促进作用。单施氮肥处理的茎数最多，比CK增加了15.97%16.96%，氮磷配比处理增加的茎数次之，比对照增加了6.35%15.07%，氮磷钾配比处理对茎数的增加效果最小。 对中肥力地块芦笋的茎数调查结果（表7）表明，T9(N: P2O5: K2O=18:7:18)处理的平均茎数最大，为20.81个，比对照增加15.95%，T2(N: P2O5: K2O=14:0:0)处理的平均茎数最小，为15.82 个，比对照减少11.85%。方差分析（表5）表明，10 个处理的平均茎数存在极显著差异(P0.01)。说明在中等肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋茎数。单施氮肥和氮磷配比处理的茎数均少于CK，比CK减少了0.20%11.85%，氮磷钾配比处理的茎数均比CK 高，比CK 增加了1.35%15.95%。 2.4 不同施肥量对生育指数的影响 田间笋株完全成熟时，对高肥力地块的生育指数进行调查，结果（表8）表明，T4(N: P2O5: K2O =10:7:0)平均生育指数最高，为2035.71，比对照增加13.96%。CK的平均生育指数最低，为1786.34。方差分析（表4）表明，10 个处理的生育指数存在极显著差异(P0.01)。说明在高肥力条件下不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋生育指数。氮磷配比处理的生育指数最大，比CK增加了6.78%13.96%。单施氮肥处理的生育指数次之，比CK增加了4.07%4.78%。氮磷钾配比处理对生育指数的增加效果最小，比对照增加了2.71%3.95%，说明在高肥力条件下增加施肥量对芦笋生育指数具有促进作用。 田间笋株完全成熟时，对中肥力地块的生育指数进行调查，结果（表8）表明，T7(N: P2O5: K2O=10:7:9)平均生育指数最高，为2021.33，比对照增加28.58%。CK的平均生育指数最低，为1572.00。方差分析（表5）表明，10 个处理的生育指数存在极显著差异(P0.01)。说明不同施肥量及施肥比例能显著影响芦笋生育指数。所有施肥处理的生育指数均高于CK，说明在中等肥力条件下增加施肥量对芦笋生育指数具有促进作用。其中氮磷钾配比处理的生育指数最大，比CK增加了25.32%28.58%。氮磷配比处理的生育指数次之，比CK增加了13.99%18.96%。单施氮肥处理对生育指数的增加效果最小，比对照增加了0.76%10.69%。 2.5 不同施肥量对产量的影响 对高肥力地块芦笋的产量调查结果（表9）表明，T5(N:P2O5:K2O=14:7:0)处理的平均产量最高，为1193.4 kg/hm2，比对照增加3.09%，T2(N: P2O5: K2O=14:0:0)处理的平均产量最小，为1060.05 kg/hm2，比对照减少8.42%。方差分析（表4）表明，10 个处理的平均产量存在极显著差异(P0.01)，说明在高肥力条件下施肥量及施肥比例能显著影响芦笋产量。除T1(N: P2O5: K2O=14:0:0)和T5(N: P2O5: K2O=14:7:0)处理外，其他施肥处理的产量均小于CK。氮磷钾配比的3 个处理的芦笋产量均小于CK，比CK减少了3.01%4.92%，说明在高肥力条件下过量施肥对芦笋产量具有明显的抑制作用。 对中肥力地块芦笋的产量调查结果（表9）表明，T7(N: P2O5: K2O=10:7:9) 处理的平均产量最高，为1082.4 kg/hm2，比对照增加24.68%，T1(N: P2O5: K2O=10:0:0)处理的平均产量最小，为866.55 kg/hm2，比对照减少0.19%。方差分析（表5）表明，10 个处理的平均产量存在极显著差异(P0.01)，说明施肥量及施肥比例能显著影响芦笋产量。除T1(N: P2O5: K2O=14:0:0)外，其他施肥处理的产量均大于CK，比CK增加了2.75%24.68%，说明在中等肥力条件下增施肥料对芦笋产量具有明显的促进作用。 3 结论 3.1 不同施肥量对高肥力地块芦笋生长和产量的影响 通过2 组试验看出，高地力水平条件下，单施氮肥及氮磷钾不同比例配施对芦笋生长发育、生育指数和产量均有显著影响，过量施肥甚至会导致产量下降。也就是说，在土地基本条件较好的情况下，如果土壤中的有机质含量达到1.3%以上，全氮达到0.091%以上，碱解氮超过0.41 mg/kg，速效磷为13.4 mg/kg 以上，速效钾为140 mg/kg 以上时，土壤中氮磷钾含量基本能满足芦笋生长发育需要，保证芦笋维持在高产水平，在此基础上施肥，芦笋产量不再显著增加。 3.2 不同施肥量对中肥力地块芦笋生长和产量的影响 中等地力水平条件下，施肥能显著(P0.05)增加芦笋生育指数和第2 年的产量，尤其以氮磷钾肥按比例配施增产效果最好，与不施肥的对照处理有极显著差异(P0.01)。在单施氮肥及氮磷配施时，随施氮量由450 kg/hm2增加到810 kg/hm2，芦笋生育指数和产量呈逐渐增加的趋势。氮磷钾配施时，施钾量由405810 kg/hm2，芦笋生育指数和产量无显著差异，过量施钾甚至有降低的趋势，导致钾肥过剩及利用率降低，氮磷钾施用量分别为450、315、405 kg/hm2时芦笋生育指数和产量最高。由此可见，氮磷钾按照10:7:9 的比例配施，是芦笋优质高产高效的最佳配比。 3.3 施肥时间 有机肥和化肥总量的60%在采笋结束时一次施入，1 个月后将化肥总量的40%作追肥施入，整个采笋期不需要追肥。 4 讨论 芦笋属于养分敏感型作物，离不开化肥施用，目前国内施肥存在很多问题，比如施肥盲目性，造成肥料大量浪费，引起环境污染，而且偏施氮肥，尤其是尿素。由于施肥长期不合理，土壤有机质含量下降，不仅影响土壤养分供应，而且会引起地力衰退。而偏施氮肥往往造成氮过剩、磷富集、钾不足的养分失衡，导致土壤进一步恶化。本研究在高肥力地块上，持续施肥对芦笋产量就没有显著影响。这与Krarup 等的研究是一致的，施肥量过多只会提高成本而不会使芦笋产量有明显提高。李保华等的研究表明，一年生芦笋肥料最佳用量纯氮素425.595 kg/hm2、P2O5为290.595 kg/hm2、K2O为116.325 kg/hm2，与本研究有所不同，本研究是4年生成年芦笋，并且是在大田条件下。而在中肥力地块的研究结果与石在臣等研究结论一致，每公顷比较经济合理的氮磷钾配合比例是1:0.69:0.9。翟海翔等研究表明，氮肥对绿芦笋产量影响最大，氮磷钾平衡施用处理的养分含量相对较高，该结论与笔者的研究结果一致。与孔凡林的研究结论相似，他认为氮磷钾肥对芦笋产量影响的顺序是氮磷钾，并且它们的合理施肥配比为1:0.7:0.4。 该试验中，氮磷钾配施显著增加了中肥力地块芦笋的产量，而对于高肥力地块无显著影响。该试验仅是对4年生芦笋1年的短期试验，对于施肥量长期的影响，还有待于进一步研究。 参考文献 Dawson C J, Hilton J. Fertiliser availability in a resource- limitedworld: Production and recycling of nitrogen and phosphorus He P, et al. Recent Advances on the Technologies toIncrease Fertilizer Use Efficiency 金继运,林葆.化肥在农业发展中的作用历史、现状和展望A.在中国化工学会与中国作物营养与肥料学会联合召开提高肥料利用率学术研讨会的报告C.北京,1996. 郭文龙,党菊香,吕家珑,等.不同年限蔬菜大棚土壤性质演变与施肥