馮文博 王秀峰 李少帥 齊明陽
(河南東大科技股份有限公司,河南 鄭州 450000)
生菜,又稱葉用萵苣,為菊科萵苣屬,原產地為地中海沿岸,是一種世界性蔬菜,可分為結球生菜、直立生菜和散葉生菜[1]。生菜富含維生素、胡蘿卜素、植物蛋白、植物纖維及豐富的礦物質,深受廣大消費者喜愛[2-4]。近年來,隨著生菜需求量的增加,部分種植戶采用增施化肥的方式提高產量,卻忽略了中微量元素的補充,出現生菜增產困難、葉片失綠和卷曲等缺素癥狀,急需補充鈣、鎂等中量元素,保證生菜品質,提升生菜產量[5]。為此,在河南省滎陽市生菜種植基地開展了鈣鎂硅鈦中量元素肥大田試驗,旨在探明補充中微量元素對生菜提質增產的具體效用。
供試肥料為鈣鎂硅鈦中量元素肥,由河南東大科技股份有限公司提供,主要技術指標Ca+Mg含量≥10%、SiO2含量≥15%、S含量≥2%、TiO2含量≥1%、稀土元素鑭(La)+鈰(Ce)含量≥100 mg/kg。
供試作物為生菜,品種為錦繡意大利生菜。
試驗安排在河南省滎陽市廣武鎮。供試土壤為壤土,pH值7.82、全氮含量1.35 g/kg、有機質含量21.6 g/kg、有效磷含量73 mg/kg、速效鉀含量311 mg/kg。前茬作物為生菜。
采用隨機區組排列,小區面積10 m2,試驗設置4個處理,3次重復。試驗各處理除施用底肥不同外,其他施肥和農事操作均相同。
試驗田塊于2022年3月26日施用底肥,各處理每667 m2施用硫基復合肥[m(N)∶m(P)∶m(K)=15∶15∶15]50 kg。此外,處理2每667 m2施用鈣鎂硅鈦中量元素肥20 kg,處理3每667 m2施用鈣鎂硅鈦中量元素肥40 kg,處理4每667 m2施用鈣鎂硅鈦中量元素肥60 kg,處理1不施加中量元素肥作為對照。施肥后整田旋耕,深度為10~20 cm。4月6日生菜四葉一心時移栽定植,株距22 cm、行距22 cm。生菜生長期間統一管理。5月6日生菜收獲,測定生菜各項生長指標、生理指標。
在生菜收獲期,每個小區選擇連續10株,用卷尺測定株高、莖基直徑;用電子天平測定單株質量,估算小區產量,小區產量=單株質量×[小區面積÷(行距×株距)],折合667 m2產量估算參考測產系數0.8;用手持葉綠素儀(SPAD)測定葉片葉綠素含量及N含量。
試驗數據采用Excel軟件統計分析,用單因素方差分析比較處理間的差異,用最小顯著差異法(LSD)比較平均數間的差異顯著程度。
由表1、表2、表3可知,施用鈣鎂硅鈦中量元素肥后,生菜株高、莖基直徑、單株質量均顯著增加。在生菜株高對比中,與處理1相比,處理2平均株高增加1.09 cm,處理3和處理4平均株高均增加3.5 cm。在生菜莖基直徑對比中,與處理1相比,處理2、處理3、處理4莖基直徑分別增加0.42 cm、0.42 cm和0.40 cm,增幅均在25%以上。在生菜單株質量對比中,與處理1相比,處理2、處理3、處理4單株質量平均值分別增加114.50 g、113.83 g、128.50 g,增幅均在65%以上。

表1 不同處理生菜株高比較

表2 不同處理生菜莖基直徑比較

表3 不同處理生菜單株質量比較
由表4、表5可知,隨著鈣鎂硅鈦中量元素肥用量的增加,生菜葉片葉綠素含量及N含量均顯著增加。與處理1相比,處理2、處理3、處理4葉綠素含量分別增加6.1、10.35、15.29,增幅15.53%、29.63%、43.77%;N 含 量 分 別 增 加 2.41、4.06、6.01,增 幅18.23%、30.71%、45.46%。

表4 不同處理生菜葉綠素含量比較

表5 不同處理生菜N含量比較
由表6可知,與處理1相比,處理2、處理3、處理4生菜667 m2產量分別增加1 262.49 kg、1 255.02 kg和1 416.70 kg,增產率為66.20%、65.81%和74.29%。由表7可知,重復間F值3.367<F0.05=5.143,說明重復間產量差異不顯著;處理間F值202.554>F0.05=4.757,說明處理間產量差異極顯著。由表8可知,處理1與處理2、處理3、處理4之間差異顯著,處理2、處理3、處理4之間差異不顯著,說明施用鈣鎂硅鈦中量元素肥增產作用顯著。

表6 不同處理生菜產量比較

表7 產量方差分析比較

表8 不同處理生菜產量多重比較
由表9可知,鈣鎂硅鈦中量元素肥使用成本為0.2元/kg,生菜按收獲期4元/kg折算,扣除每667 m2新增肥料投入,處理2比處理1每667 m2新增凈收益4 949.96元,產投比49.5∶1,產投比最高;處理3比處理1每667 m2新增凈收益4 820.08元,產投比24.1∶1;處理4比處理1每667 m2新增凈收益5 366.80元,產投比17.9∶1。

表9 不同處理生菜經濟效益比較
此次試驗中,在常規施肥基礎上增施鈣鎂硅鈦中量元素肥后,生菜葉片葉綠素含量與N含量均顯著增加,且隨著鈣鎂硅鈦中量元素肥用量的增加顯著增加。前人針對鈣、鎂、硅、鈦對葉綠素合成的影響做了大量研究:周錄英等[5]發現,在花生上施用鈣肥0~450 kg/hm2,花生葉片葉綠素含量隨施鈣量增加而升高;趙曉美[6]的研究表明,在硅用量為0~84 mg/L時,西瓜葉片葉綠素含量隨硅用量的增加持續增加;鄭瑾等[7]的研究表明,施用鈦能夠顯著提升植物葉片中葉綠素含量。這些研究與此次試驗結果一致。而趙曉美[6]研究發現,當鈣用量超過190 mg/L時西瓜葉片葉綠素含量有所下降;宋國菡等[8]發現,營養液中Mg2+濃度達到3.2 mmol/L時,葉綠素含量有所降低,這些研究結論與此次試驗結果不同。這可能是因為作物不同或者栽培條件有所差異。此外,鈣、鎂、硅、鈦在大棚生菜上提升葉綠素含量的峰值用量還需要進一步試驗探究。
分析各處理生菜產量發現,在常規施肥條件下增施鈣鎂硅鈦中量元素肥后,生菜產量顯著增加,但隨著鈣鎂硅鈦中量元素肥施用量的增加,生菜產量無顯著增加。趙曉美[6]研究發現,鈣、硅過量時會造成西瓜產量降低;范雙喜等[9]研究發現,施用鈣肥能夠使葉用萵苣增產,但是過量施用會造成減產;張菊平等[10]研究發現,營養液中鎂含量超過40 mg/L時,小白菜干質量緩慢下降。前人的研究表明,鈣、鎂、硅在一定用量范圍內對于作物具有增產作用,這與此次試驗研究結果相同,但超過最佳施用量后對作物增產無益甚至有減產風險。在此次試驗中,隨著鈣鎂硅鈦中量元素肥施用量的增加,生菜增產不明顯,但沒有出現減產現象。這說明在此次試驗用量條件下,鈣鎂硅鈦中量元素肥對生菜生產相對安全,但鈣鎂硅鈦中量元素肥在生菜上的峰值用量還需要進一步試驗探究。
在農戶習慣施肥條件下,在底肥中增施一定量的鈣鎂硅鈦中量元素肥,能夠顯著提高生菜株高、莖基粗、單株質量、葉片葉綠素含量和N含量。經比較,生菜每667 m2增施20 kg鈣鎂硅鈦中量元素肥(處理2),每667 m2產量比常規施肥增加1 262.49 kg,增產率66.20%,增加凈收益4 949.96元,產投比達到49.5∶1,經濟效益顯著。