氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜產(chǎn)量和氮磷鉀吸收的影響

戰(zhàn)帥 ，王文偉 ，趙竹青 ，王運華

（1.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，430070；2.武漢皓達農(nóng)業(yè)科技有限公司）

王運華

男，1935年生，教授，博士生導師，華中農(nóng)業(yè)大學微量元素研究中心原主任，國家有突出貢獻的中青年專家，享受國務院頒發(fā)的政府特殊津貼，2006年春退休。長期從事植物營養(yǎng)學教學、科學研究工作。主持制訂我國棉花施硼技術(shù)規(guī)范，由原農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)發(fā)全國；研究非豆科作物冬小麥等作物施鉬技術(shù)、江西省贛州市紐荷爾臍橙葉片黃化缺硼缺鉬與施硼施鉬技術(shù)。主持完成國家、省部級科研項目30多項，研究成果獲國家科技進步獎三等獎2項，省部級科技進步獎一等獎2項，二等獎4項，發(fā)表學術(shù)論文300多篇，2015年主編出版《中國農(nóng)業(yè)中的硼》專著。

生菜是葉用萵苣的俗稱，為菊科萵苣屬一年或二年生草本植物，是我國重要的綠葉蔬菜之一，近年來，隨著人民生活水平的提高，生菜栽培面積迅速擴大[1]。蔬菜種植中，施用化肥是保證其產(chǎn)量的重要因素，但盲目施肥導致的肥料效率低下、資源浪費問題普遍存在[2]。過量的氮磷營養(yǎng)還會造成養(yǎng)分淋失導致水體富營養(yǎng)化污染環(huán)境[3，4]。為了發(fā)展生菜生產(chǎn)，亟待解決生菜在較高產(chǎn)量下的氮磷鉀養(yǎng)分吸收量以及養(yǎng)分利用等營養(yǎng)與施肥問題。應用肥料增效劑是提高化肥肥效從而提高作物產(chǎn)量的重要措施之一，皓達有機水溶肥料含有有機質(zhì)、大量元素、微量元素等物質(zhì)，筆者前期的研究證明，按氮磷鉀肥質(zhì)量配施0.4%的皓達，可以顯著提高大白菜的產(chǎn)量和氮磷鉀吸收量，提高肥料利用率[5]。為此，開展本試驗，結(jié)合實驗室分析，以施用氮磷鉀化學肥料為基礎配合施用皓達肥，研究其對生菜的增產(chǎn)作用，氮磷鉀養(yǎng)分含量和吸收量以及氮磷鉀肥的肥料養(yǎng)分效力系數(shù)，為制定生菜增產(chǎn)增效的施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和方法

田間試驗，設在湖北武漢市獅子山華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院試驗基地，湖北黃棕壤，pH值6.88，含有機質(zhì) 16.4 g/kg、速效 N 16.8 mg/kg、速效P2O57.13 mg/kg、速效 K2O 118.3 mg/kg，即土壤嚴重缺氮、嚴重缺磷，鉀中等。供試生菜品種為全年耐抽薹生菜，供試肥底為復混肥（15-15-15）及尿素（N含量46%），市售；皓達肥，由武漢皓達農(nóng)業(yè)科技有限公司提供（農(nóng)肥[2015]準字4491號）。

1.2 試驗設計

試驗設2個處理，處理1：肥底（CK）；處理 2：肥底+皓達肥0.4%。小區(qū)面積2.052 m2（1.71 m×1.2 m），隨機區(qū)組排列，重復4次。

1.3 試驗方法

2016年11月21日劃試驗小區(qū)，行距30 cm，先開播種溝，按試驗處理方案將肥料施于播種溝，肥底以復混肥（15-15-15）為肥源，皓達肥事先噴于復混肥（40 kg/667 m2）表面，陰干后備用。施肥后播種，穴播，每行6穴，每小區(qū)24穴，隨即澆水。2017年1月9日、17日間苗，25日定苗，每穴1株。2017年1月14日、2月10日和3月27日按處理方案各 追 肥 一 次 ，分 別 為 尿 素 3、3、2 kg/667 m2，共8 kg/667 m2，皓達處理按0.4%尿素量加入皓達肥，尿素及皓達肥均溶于水施下。本試驗施肥的養(yǎng)分量，肥底為 N 9.68 kg/667 m2，P2O56 kg/667 m2，K2O 6 kg/667 m2，肥底+皓達處理施用皓達肥4次共192 g/667 m2。2017年4月2日分區(qū)收獲測實產(chǎn)。

1.4 取樣制樣、測定項目及方法

在收獲實產(chǎn)后按處理取全株樣，先在田間稱重，立即到實驗室按以下程序處理樣品：自來水→去離子水洗凈→濾紙吸水擦干→稱鮮質(zhì)量（精確至0.01 g）為正式產(chǎn)量→105℃30 min殺青→65℃烘至恒重（稱干質(zhì)量，精確至0.01 g）→粉碎過篩制樣→貯存。按H2SO4-H2O2消化，微量定氮滴定法測N含量，鉬銻抗法測P2O5含量，火焰光度計法測定K2O含量。

1.5 有關數(shù)據(jù)計算公式

①生菜干物質(zhì)率=全株干物質(zhì)量×100%÷全株鮮物質(zhì)量；②生菜養(yǎng)分吸收量=生菜養(yǎng)分含量×干物質(zhì)量；③生菜的NPK養(yǎng)分含量=養(yǎng)分吸收量×100%÷全株干物質(zhì)量；④肥料NPK養(yǎng)分效力系數(shù)=生菜吸收NPK養(yǎng)分量÷施肥NPK養(yǎng)分量；⑤生菜吸收的NPK養(yǎng)分比=生菜PO（或KO）吸收量÷N吸收量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

應用統(tǒng)計分析軟件SAS 9.1.3對生菜各處理試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜產(chǎn)量及單株質(zhì)量影響

從表1可看出，在施肥基礎上增施皓達肥生菜產(chǎn)量1 738.15 kg/667 m2，比CK處理1 554.73 kg/667 m2顯著增產(chǎn)11.80%。生菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是每667 m2苗數(shù)×單株質(zhì)量，由于本試驗嚴格定苗，各處理株數(shù)一致，單株質(zhì)量是左右生菜產(chǎn)量的關鍵因子，本試驗皓達處理平均單株質(zhì)量為245.25 g，比CK處理的218.50 g增加26.75 g，是生菜顯著增產(chǎn)的結(jié)構(gòu)因素。

2.2 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜干物質(zhì)積累的影響

植物根系從土壤中吸收氮磷鉀等無機養(yǎng)分，向地上運輸，在葉片中與光合作用產(chǎn)物結(jié)合而形成新的營養(yǎng)物質(zhì)。植物體內(nèi)干物質(zhì)量是植物吸收與積累各種營養(yǎng)物質(zhì)多寡的具體體現(xiàn)。表2結(jié)果表明，皓達處理干物質(zhì)率為3.89%，比CK處理干物質(zhì)率3.71%提高4.85%。皓達處理平均干物質(zhì)量9.54 g/株，比CK處理平均干物質(zhì)量8.11 g/株增加17.69%，表明皓達肥可促進生菜對化肥氮磷鉀營養(yǎng)的吸收，進而運輸至地上部促進光合作用，并與光合產(chǎn)物結(jié)合，增加生菜對營養(yǎng)物質(zhì)的利用與干物質(zhì)積累。

2.3 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜養(yǎng)分含量和養(yǎng)分吸收量的影響

作物一定量烘干物質(zhì)中含有的營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量稱為含量，具有相對意義，作物全株或各部分生長量與養(yǎng)分含量的乘積稱為養(yǎng)分吸收量，具有絕對意義，將兩者結(jié)合分析，才可作出較為全面、準確的認識。

表1 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜產(chǎn)量、單株質(zhì)量的影響

表2 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜干物質(zhì)積累的影響

表3 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜養(yǎng)分含量及養(yǎng)分吸收量的影響

表4 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜不同產(chǎn)量及其NPK養(yǎng)分吸收量與比例的影響

表3結(jié)果表明，皓達處理氮磷鉀含量分別為2.08%、0.50%、6.93%，較CK處理分別增加0.97%、2.04%、3.74%，差異未達顯著水平；但氮磷鉀養(yǎng)分吸收量不同，皓達處理分別為 179.87、43.23、600.76 mg/株，較CK處理分別增加18.08%、18.49%、21.55%，差異均達顯著水平。

據(jù)表3對作物養(yǎng)分含量高低與吸收量高低配組分析，不外以下4種情況：①含量低、吸收量低，因營養(yǎng)物質(zhì)含量低，或有限制因子使營養(yǎng)不平衡，抑制植物生長發(fā)育而導致；②含量低、吸收量高，營養(yǎng)充足，植物生長發(fā)育良好，該含量低屬“稀釋效應”[6]；③含量高、吸收量高，營養(yǎng)充足、平衡，管理到位，植物生長發(fā)育良好；④含量高、吸收量低，某種營養(yǎng)過量導致植物營養(yǎng)過量甚至中毒，抑制植物生長發(fā)育，干物質(zhì)低，此含量高屬于“濃縮效應”[6]。從而可得結(jié)論，雖然配施皓達僅有提高生菜氮磷鉀含量的趨勢，卻顯著增加生菜氮磷鉀吸收量，成為氮磷鉀配施皓達使生菜增產(chǎn)的營養(yǎng)物質(zhì)基礎，因此，皓達肥對氮磷鉀肥增效作用顯著。

2.4 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜不同產(chǎn)量及其NPK養(yǎng)分吸收量與比例的影響

生菜的經(jīng)濟產(chǎn)量是鮮菜，根據(jù)表3生菜NPK養(yǎng)分吸收量，計算得到本試驗的生菜產(chǎn)量及其吸收的NPK養(yǎng)分量及其比例如下：對照處理生菜產(chǎn)量1 554.73 kg/667 m2， 吸 收 N 1.19 kg/667 m2，P2O50.28 kg/667 m2，K2O 3.86 kg/667 m2，N ∶P2O5∶K2O 為1∶0.24∶3.24，皓達處理生菜產(chǎn)量 1 738.15 kg/667 m2，吸 收 N 1.40 kg/667 m2，P2O50.34 kg/667 m2，K2O 4.69 kg/667 m2，N∶P2O5∶K2O 為 1∶0.24∶3.35。即 NPK養(yǎng)分吸收量隨生菜產(chǎn)量增加而增加，皓達處理比對照增加的養(yǎng)分吸收量分別為N 17.65%，P2O521.43%，K2O 21.50%，但生菜不同產(chǎn)量吸收的NPK養(yǎng)分比例基本相同。由于生菜吸收的NPK養(yǎng)分隨收獲生菜而帶離田間，也稱為生菜帶走養(yǎng)分量，按照養(yǎng)分歸還學說，可根據(jù)生菜目標產(chǎn)量，以生菜帶走養(yǎng)分作為規(guī)劃施肥的參考。為方便應用，將本試驗不同處理的生菜產(chǎn)量加權(quán)平均，計算得到生產(chǎn)生菜1 651.55 kg/667 m2，其養(yǎng)分吸收量為 N 1.30 kg/667 m2、P2O50.31 kg/667 m2、K2O 4.29 kg/667 m2，NPK 吸收比例為1∶0.24∶3.30，在此基礎上簡化換算為生產(chǎn)生菜100 kg分別吸收養(yǎng)分為N 78.81 g、P2O518.91 g、K2O 259.98 g列于表4，供生菜施肥時參考。

2.5 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜NPK養(yǎng)分效力系數(shù)的影響

生菜從土壤中吸收營養(yǎng)，來源于土壤速效性養(yǎng)分與施肥的有效養(yǎng)分兩部分，以作物養(yǎng)分吸收量與肥料有效養(yǎng)分施用量的比值作為肥料養(yǎng)分效力系數(shù)，比較不同處理生菜吸收肥料和土壤中有效養(yǎng)分的多寡，以判斷不同施肥處理下生菜吸收養(yǎng)分能力。

表5表明，皓達處理氮磷鉀肥料養(yǎng)分效力系數(shù)分別為 0.172、0.075、1.041， 較 CK 處理的 0.145、0.063、0.857提高 18.08%、18.49%、21.55%， 其中皓達處理鉀營養(yǎng)效力系數(shù)超過1，即超過施用鉀肥的養(yǎng)分量，此超過的部分無疑來自于土壤中的有效養(yǎng)分，可見皓達肥與化肥配施可以使生菜吸收更多養(yǎng)分，實際上提高了肥料利用率。

2.6 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜經(jīng)濟效益分析

表6表明，對照處理復混肥30 kg/667 m2，計90.0 元/667 m2，尿素 8 kg/667 m2，計 24 元/667 m2，合計114.0元/667 m2；而皓達處理除與對照處理施相同肥料外，另加皓達肥152 g/667 m2，計18.24元/667 m2，合計132.2元/667 m2。本試驗生菜市場批發(fā)價2.6元/kg，皓達處理生菜凈收入4 387.0元/667 m2，比對照處理增加11.68%，每667 m2增收458.7元，為皓達肥料增效劑成本的25倍，效益可觀。

表5 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜NPK養(yǎng)分效力系數(shù)的影響

表6 氮磷鉀肥與皓達肥配施對生菜的經(jīng)濟效益分析

3 討論與結(jié)論

本試驗表明，皓達肥與化肥配施與CK處理相比產(chǎn)量增長11.80%，干物質(zhì)率提高4.85%，氮磷鉀養(yǎng)分吸收量增加18.08%、18.49%、21.55%，可見皓達肥料增效劑對生菜增產(chǎn)和養(yǎng)分吸收量增加有顯著效果。本試驗磷吸收量提高18.49%，磷養(yǎng)分效力系數(shù)為0.063~0.075，為三要素最低，不到施磷量的1/10，說明磷肥的利用率不高，磷肥的施用還需要進一步優(yōu)化，有較大的提升空間。氮肥的肥料養(yǎng)分效力系數(shù)為0.145~0.172，居于三要素的中位，為施氮量的1/7~1/6。鉀的養(yǎng)分效力系數(shù)在三要素中最高，為0.857~1.041，為施鉀量的0.857~1.05，這是土壤有效鉀含量較高且供鉀能力強以及生菜需鉀較多，吸收能力強等多種原因促成，需進一步研究生菜施鉀技術(shù)與土壤鉀營養(yǎng)的可持續(xù)性。

皓達肥是含有生物活性物質(zhì)、腐植酸、大量元素、微量元素的有機水溶肥料，本試驗按肥底施用量的0.4%添加，并隨底肥施入。結(jié)果表明，皓達肥具有增加肥效、促進生菜吸收氮磷鉀元素、提高生菜產(chǎn)量的效果，是對氮磷鉀肥起增效作用的化肥增效劑。

硼是植物生長發(fā)育必需的微量營養(yǎng)元素之一，是植物細胞壁的組分，對植物細胞膜的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定、碳水化合物的運輸、蛋白質(zhì)和核酸代謝、花粉萌發(fā)和花粉管的生長等，都有積極促進作用[7]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，往往重視氮磷鉀肥料的施用而忽視微量元素的施用，蔬菜種植周期較短、養(yǎng)分吸收量大，久而久之易造成土壤微量元素缺乏[8]，皓達肥料增效劑中含硼元素，可作為生菜硼元素的補充來源，也是生菜增產(chǎn)的要素之一。

前人研究表明[9，10]，肥料增效劑是能夠活化土壤理化性質(zhì)，促進作物對肥料充分吸收與利用的新型農(nóng)化用品。由于肥料增效劑在促進作物養(yǎng)分吸收、提高化肥利用率方面有一定效果，在生產(chǎn)和研究中越來越受重視，對提升肥料利用率已經(jīng)有所報道，并且已經(jīng)在多種作物的生產(chǎn)和研究中應用。本試驗數(shù)據(jù)表明，皓達肥料增效劑可以通過促進生菜對營養(yǎng)元素的吸收，進而提高化肥養(yǎng)分效力系數(shù)，最終提高作物的干物質(zhì)量，這是生菜增產(chǎn)的重要因素。