唐曉東,陳燕霞,王 帥,張躍強,趙敬坤,李紅梅,周 雙,張 焱,陳大超
(1.重慶市長壽區農業技術科研服務中心,重慶 401220;2.重慶市農業技術推廣總站,重慶 401121;3.西南大學 資源環境學院,重慶 400700)
西瓜是世界廣泛種植的水果,也是人們最為喜愛的夏令水果,我國西瓜種植面積和產量分別占世界的52.7%和67.0%[1]。紫色土是三峽庫區主要的農耕地資源[2],而種植西瓜已成為三峽庫區人民增收致富的主要途徑。施肥是西瓜種植的一項關鍵技術,氮、磷、鉀在西瓜產量和品質的形成中起著重要作用[3]。當前紫色土西瓜田間管理、肥料養分配比不合理直接影響西瓜產量和品質,而在西瓜種植的相關研究中,肥料利用率結果差異較大,普遍較低[4]。筆者通過田間試驗明確肥料不同氮、磷、鉀配比對西瓜產量、品質和肥料利用率的影響,為確定西瓜合理施肥量和設計最佳肥料配方提供依據,有利于實現化肥減量增效與農業綠色發展。
試驗地位于三峽庫區一級支流桃花河上游重慶市長壽區葛蘭鎮,地勢屬長墊梁向斜,地勢平坦,土壤肥沃,由原有稻田改建,土壤類型為水稻土,但經過連續幾年種植蔬菜及施用有機肥,耕層土壤結構改善;土壤質地為重壤,剖面構型為A/B/G,耕層厚度20 cm 左右,地塊面積6 670 m2,pH 為6.5、w(有機質)21.4 g/kg、w(全氮)1.27 g/kg、w(全磷)0.34 g/kg、w(全鉀)20.3 g/kg、w(堿解氮)149 mg/kg、w(有效磷)51 mg/kg、w(速效鉀)186 mg/kg,試驗地肥力水平較高且均勻,在當地規模化蔬菜基地具有一定的代表性。
供試西瓜品種為早佳8424,大棚育苗,種植規格為3.50 m×0.45 m,種植密度為每677 m2420 株。供試肥料:尿素(w(N)46%),過磷酸鈣(w(P2O5)12%),硫酸鉀(w(K2O) 50%),農用硫酸鎂(w(MgO)10%),富地硼(w(B)11.3%)。
試驗共設9 個處理,處理1 為空白對照,不施肥;處理2為常規施肥,每667 m2N、P2O5、K2O施用量分別為15、6、15 kg;處理3、處理4、處理5在常規施肥的基礎上分別不施N、P2O5、K2O;處理6為配方施肥,667 m2N、P2O5、K2O施用量分別為12、5、12 kg;處理7、處理8、處理9 在配方施肥的基礎上分別不施N、P2O5、K2O。另外,所有處理667 m2均施用MgO 0.4 kg、B 0.113 kg。小區面積均為30 m2,處理間開淺溝隔離。試驗幼苗于2018年5月8日移栽,8月13日收獲。
試驗中40%的氮肥、100%的磷肥和20%的鉀肥作為底肥施用,伸蔓期追施30%的氮肥和30%的鉀肥,結瓜期追施30%的氮肥和50%的鉀肥。試驗其他栽培措施與大田生產相同。
不同施肥處理西瓜產量及收益見表1,其中肥料價格分別按當地N 4.9 元/kg、P2O511.7 元/kg、K2O 6.0元/kg計算,西瓜價格按3元/kg計算。由表1可知,配方施肥處理比空白對照667 m2增產1 021 kg,增幅80.52%,比常規施肥處理產量提高374 kg;配方施肥處理667 m2純收益比空白對照增加2 873.7 元,比常規施肥處理增加1 166.4 元。說明優化施肥對于增加西瓜產量和經濟效益效果明顯。

表1 不同施肥處理西瓜產量及收益
不同施肥處理肥料效應見表2。從表2 可以看出,在常規施肥處理情況下,缺氮處理比常規施肥全量處理減產30.5%,缺磷處理比常規施肥全量處理減產12.7%,缺鉀處理比常規施肥全量處理減產24.1%。氮磷鉀對西瓜的增產效應為N>K>P,說明常規施肥處理情況下,N和K是影響試驗土壤上西瓜產量的重要因素。在配方施肥處理情況下,缺氮處理比配方施肥全量處理減產38.0%,缺磷處理比配方施肥全量處理減產41.0%,缺鉀處理比配方施肥全量處理減產27.7%。氮磷鉀對西瓜的增產效應為P>N>K,說明配方施肥情況下,P 和N 是影響試驗土壤上西瓜產量的重要因素。

表2 不同施肥處理肥料效應
品質是西瓜經濟效益的重要保證,影響西瓜品質的諸多因素中,糖含量是衡量西瓜品質的主要依據[5],維生素C是西瓜中重要的保健物質[6];研究表明,不管施用何種形式的氮肥均會增加西瓜硝酸鹽含量,其中以速效氮肥增幅最大[7],氮、磷、鉀的合理搭配施用是影響硝酸鹽積累的重要因素[8]。不同施肥處理對西瓜品質的影響見表3。表3結果表明,施用氮磷鉀處理及其用量對西瓜的品質有一定影響,不施用氮肥或減少氮肥施用能降低西瓜中硝酸鹽含量;施用鉀肥或平衡施肥有利于提高西瓜中還原糖含量;氮磷鉀不同配比對西瓜維生素C含量影響不大。

表3 不同施肥處理對西瓜品質的影響
西瓜植株中的N、P、K 含量具體體現了西瓜對養分的吸收情況,也是計算試驗肥料利用率的重要依據。不同施肥處理西瓜養分含量見表4。由表4可知,與空白對照相比,常規施肥處理和配方施肥處理增加了西瓜藤、葉片和果實中氮磷鉀養分含量,加上產量增加的原因,地上部養分累積量明顯提高。西瓜藤和果實中鉀含量最高,其次是氮和磷;西瓜葉片中氮含量最高,其次是鉀和磷。在常規施肥處理情況下,西瓜對氮肥的利用率為26.3%,磷肥利用率為7.4%,鉀肥利用率為40.7%,鉀肥利用率高于氮肥和磷肥;整體而言,西瓜對氮磷鉀的利用率低于糧食作物。配方施肥情況下,西瓜對氮肥的利用率為35.7%,磷肥利用率為16.5%,鉀肥利用率為64.0%,鉀肥利用率高于氮肥和磷肥;在配方施肥條件下,西瓜對氮磷鉀的利用率高于常規施肥處理。

表4 不同施肥處理西瓜養分含量
施肥對西瓜增產增收效果表現為配方施肥>常規施肥>空白對照,說明合理的施肥配方及用量具有明顯的減肥增效作用,可以取得較高的經濟效益和環境生態效應。與不施肥相比,施用氮、磷、鉀都能增加西瓜產量,提高效益,其中常規施肥條件下以施用氮肥效果最為明顯,說明氮仍是首要的限制因素,其次是鉀肥和磷肥;配方施肥條件下,施用磷肥效果最為明顯,其次為氮肥和鉀肥。無論是常規施肥還是配方施肥,西瓜對鉀肥的利用率均高于氮肥和磷肥,不施氮肥或減施氮肥能降低西瓜中硝酸鹽含量;增施鉀肥或平衡施肥有利于提高西瓜中還原糖含量;施用氮磷鉀對西瓜維生素C含量影響不大。氮磷鉀合理配施硼鎂肥,能夠有效減少常規施肥化肥用量,并能增加西瓜產量、效益和提高品質。