楊海霞,張衛東,張雪姣,沈 蘭,李 輝
(北京市昌平區土肥站,北京 102200)
磷是水體產生富營養化的限制因素之一。近年來,隨著農業的發展,投入到土壤中的磷肥逐年提高[1]。有研究表明,當土壤有效磷高于某一水平時,土壤磷通過各種方式進入水體的潛勢增大,可能造成土壤磷流失[2-4];因此,如何協調農業生產和環境保護之間的關系,尋找最佳施磷量,確保經濟效益和環境效益雙豐收是擺在人們面前的關鍵問題。根據調查,北京設施菜田有機肥施用普遍過量[5]。有研究表明,有機肥中含磷量基本滿足作物需求,土壤有效磷含量在58 mg/kg時是最經濟的[6],但是僅僅依靠這個量是不夠的,根據以往經驗,在施用有機肥基礎上,初步斷定有效磷含量為120 mg/kg時可以不再施用磷肥。為確定北京市設施菜田在施用有機肥基礎上,高磷水平土壤條件下是否需要追施磷肥,昌平區土肥站在南邵鎮營坊村高肥力地塊開展保護地甜椒磷肥不同施肥方式試驗。
試驗于2018年7月—2019年2月在昌平區南邵鎮營坊村種植甜椒的日光溫室中進行。溫室南北走向,棚長61 m、寬5 m、高3.5 m。經測定,試驗地0~20 cm土壤基礎理化性狀為:有機質38.8 g/kg、全氮1.912 g/kg、有效磷238.32 mg/kg、速效鉀639 mg/kg,pH值6.93。根據北京市土肥站土壤養分分等定級標準,試驗地土壤有效磷含量屬于高水平。
供試甜椒品種為京甜三號柿子椒,來自京研益農(北京)種業科技有限公司。供試肥料有:尿素(46%)、硫酸二銨(20%)、過磷酸鈣(18%)、磷酸二銨(N 18%,P 46%)、硝酸鉀(N 13.5%,K 46.5%)、一特商品有機肥(有機質 30%,N+P2O5+K2O4%),由北京市土肥站提供。
試驗于7月9日采用穴盤育苗,8月10日移栽至試驗溫室。甜椒定植株行距為0.5 m×0.5 m,667 m2定植2 467株。試驗共設4個處理(表1),處理1:不施有機肥+不追施磷肥;處理2:不施有機肥+追施磷肥;處理3:施用有機肥+不追施磷肥;處理4:施用有機肥+追施磷肥。以處理1為對照,每個處理設3次重復,每個小區15 m2。
各處理氮、鉀肥均以追肥施用,按照農民習慣分3次隨水沖施,灌溉方式均為畦灌。各處理管理措施均一致。
收獲時每個小區隨機選取5株,累計計產,并折算成667 m2產量。測定單果質量以及鮮果氮、磷、鉀含量。拉秧清棚前采用五點取樣法采集不同處理小區0~20 cm、20~40 cm土壤樣品,測定土壤有效磷含量。
用半微量凱氏法測定土壤全氮量,用氟化銨-鹽酸提取-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量,用乙酸銨提取-火焰光度法測定土壤速效鉀含量[7]。采用LY/T 1269—1999[8]、LY/T 1270—1999[9]標準中的方法測定果實的全氮、全磷、全鉀含量。
采用Excel 2007和DPS軟件進行數據統計與分析。
從表2中可以看出,處理4平均單果質量最高,產量由高到低依次為:處理4>處理3>處理2>CK。處理4折合667 m2產量最高,達2 387.2 kg,顯著高于其他3個處理,并極顯著高于處理2及CK。可以看出有機肥與無機肥料配合使用的增產效果較好。

表1 667 m2施肥設計 kg
由表3可知,0~20 cm、20~40 cm土壤有效磷含量平均值由高到低依次是:處理2>CK>處理3>處理4。處理2(不施用有機肥+追施磷肥)0~20 cm土壤有效磷含量為244.1 mg/kg,已達到北京市土肥站土壤養分分等定級標準中的極高標準,存在磷過量施用風險。處理4(施有機肥+追施磷肥)也是追施磷肥處理,但土壤有效磷含量并不很高,說明施肥過程中不能單施無機磷肥,應該與有機肥配合使用。
從表4中可以看出,處理4甜椒果實中全氮含量最高,為3.02 g/kg,全磷含量則以處理2和處理3最高,全鉀含量由高到低依次為處理3>CK>處理2>處理4。鮮果中全氮、全磷、全鉀含量并無明顯規律,且均符合安全食用標準。
按照當季田頭甜椒收購價格2元/kg計算產值,從表5中可以看出,產值由高到低依次是:處理4>處理3>處理2>CK。由于施用有機肥的成本較高,處理3、處理4的肥料投入明顯高于處理2及CK。去除肥料成本后,處理2每667 m2收入最高,為3 459.2元,處理4的純收入并不是最高,但與處理1、處理2差別不大。
通過數據分析,施用有機肥+追施磷肥處理的產量最高,折合667 m2產量達2 387.2 kg,顯著高于其他處理。0~20 cm、20~40 cm土壤有效磷含量平均值以不施用有機肥+追施磷肥處理最高,且0~20 cm土壤磷含量為244.1 mg/kg,達到北京市土壤養分分等定級標準中的極高標準,存在磷富集風險。各處理果實中氮磷鉀含量均在安全食用范圍內。
從經濟效益方面考慮,本試驗條件下,不施有機肥+追施磷肥最經濟。在土壤有效磷含量238.32 mg/kg情況下,不施有機肥+不追施磷肥處理和不施有機肥+追施磷肥處理下除了產量略低于其他2個施肥處理方式外,在當季生產中經濟收入處在較高水平。說明當前地力水平下,甜椒當季生產采用不施有機肥+追施磷肥和不施有機肥+不追施磷肥方式較為經濟,建議甜椒種植戶降低磷肥底肥用量,可適當追肥,特別注意避免磷富集對環境造成的負面影響。生產中667 m2推薦追肥量為純N 23 kg,P2O55 kg,K2O 15 kg。

表2 不同施肥方式對大椒產量的影響

表3 不同處理小區土壤有效磷含量分析 mg/kg

表4 不同處理果實中全氮、全磷、全鉀含量分析

表5 不同處理667 m2經濟效益分析 元
同樣是追施磷肥處理,施用有機肥且追施磷肥的0~20 cm、20~40 cm土壤有效磷含量并不很高,因此推薦生產中追肥最好是有機肥與無機肥配合使用[10]。但綜合考慮經濟效益,有機肥與無機肥配合使用方法將在磷中等水平設施菜田中進一步進行試驗。