23 Vegetables 2021 5 土壤肥料 溫室茄子氮 磷 鉀素最大利潤施用量研究 陸 靜 張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 甘肅 張掖 734000 收稿日期 2020 12 01 基金項目 甘肅省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳項目 2018GSNYNC012 摘要 為了研究溫室茄子氮 磷 鉀素最大利潤施用量 為茄子合理施肥和安全生產(chǎn)提供參考 在甘 肅省張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)溫室內(nèi) 采用田間小區(qū)試驗方法 進行了溫室茄子氮 磷 鉀素最大利潤施用 量研究 結(jié)果表明 隨著氮 磷 鉀素施用量梯度的增大 茄子產(chǎn)量逐漸增加 邊際產(chǎn)量 邊際產(chǎn)值和 邊際利潤均呈遞減趨勢 其中邊際利潤最終出現(xiàn)負值 根據(jù)最大利潤施用量計算公式求得茄子氮 磷 鉀素最大利潤施用量分別為0 62 0 41 0 29 t hm 2 進而得出最大利潤施用量的理論產(chǎn)量分別為95 58 96 04 95 35 t hm 2 關(guān)鍵詞 茄子 氮 磷 鉀 最大利潤施用量 理論產(chǎn)量 Study on Maximum Pro t Application Amount of N P and K on Eggplant in Greenhouse LU Jing Zhangye Ganzhou District Agricultural and Rural Bureau Zhangye 734000 China Abstract In order to provide reference for rational fertilization and safe production of eggplant the maximum profit of nitrogen phosphorus and potassium on eggplant in greenhouse was studied In the greenhouse of Dangzhai town Ganzhou district Zhangye city Gansu province a field plot experiment was carried out to study the maximum application amount of nitrogen phosphorus and potassium on eggplant in greenhouse The results showed that the yield of eggplant increased gradually with the increase of nitrogen phosphorus and potassium application gradient and the marginal product marginal output value and marginal profit all showed a decreasing trend and the marginal profit finally appeared negative value According to the formula of maximum profit application amount the maximum profit application amount of nitrogen phosphorus and potassium on eggplant was 0 62 0 41 and 0 29 t hm 2 respectively and the theoretical yield of maximum pro t application amount was 95 58 96 04 95 35 t hm 2 respectively Keywords eggplant N P and K maximum profit application amount theoretical yield 甘肅省張掖市甘州區(qū)溫室蔬菜種植面積已 達2 600 hm 2 1 經(jīng)社會實踐調(diào)查 甘州區(qū)菜戶 種植的溫室蔬菜化肥中的氮 磷 鉀平均投入總 量為1 435 1 755 kg hm 2 長期超量施用化肥 24 Vegetables 2021 5 土壤肥料 逐漸導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降 影響了甘州區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè) 的可持續(xù)發(fā)展 近年來 前人先后研究了氨基寡 糖素 2 氨基酸 3 緩控釋肥 4 水溶肥 5 微生 物菌肥 6 7 生物炭 8 9 和微肥 10 12 對茄子產(chǎn)量和經(jīng) 濟效益 13 14 的影響 然未見甘州區(qū)溫室茄子氮 磷 鉀素最大利潤施用量研究方面的報道 本文 以茄子生長發(fā)育的氮 磷 鉀三要素為研究材 料 旨在探索甘州區(qū)溫室茄子氮 磷 鉀素最大 利潤施用量 為茄子合理施肥和安全生產(chǎn)提供技 術(shù)參考 1 材料和方法 1 1 試驗材料 1 1 1 試驗地概況 試驗于2017 2019年連續(xù)3年在甘肅省 張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)楊家墩村溫室內(nèi)進行 100 15 68 E 39 05 90 N 試驗地 塊海拔1 485 m 平均年降水量116 mm 蒸發(fā)量 1 850 mm 氣溫7 5 日照時數(shù)3 053 h 無霜 期160 d 土壤類型為灌漠土 15 0 20 cm土層堿 解氮 速效磷和速效鉀分別為95 19 10 81 mg kg 和134 53 mg kg 前茬作物是茄子 1 1 2 試驗材料 尿素 N 46 過磷酸鈣 P 2 O 5 20 硫酸鉀 K 2 O 5 50 均為市售 茄子品種為紫 陽長茄 山東省濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育 1 2 試驗方法 1 2 1 試驗設(shè)計 試驗1 氮素最大利潤施用量研究 2017年5 月10日 氮素 N 施用量梯度設(shè)計為0 120 240 360 480 600 720 840 kg hm 2 共8個 處理 處理1為對照 不施N 每個處理施用 P 2 O 5 390 kg hm 2 K 2 O 420 kg hm 2 作底肥 每個 處理重復(fù)3次 隨機區(qū)組排列 小區(qū)面積22 5 m 2 7 5m 3 0 m 每個小區(qū)四周筑埂 每小區(qū)3 壟 小區(qū)保苗114株 試驗2 磷素最大利潤施用量研究 2018年5 月8日 磷素 P 2 O 5 施用量梯度設(shè)計為0 65 130 195 260 325 390 455 kg hm 2 共8個處 理 處理1為對照 不施P 2 O 5 每個處理施用 N 720 kg hm 2 K 2 O 420 kg hm 2 作底肥 每個 處理重復(fù)3次 隨機區(qū)組排列 小區(qū)面積22 5 m 2 7 5m 3 0 m 每個小區(qū)四周筑埂 每小區(qū)3 壟 小區(qū)保苗114株 試驗3 鉀素最大利潤施用量研究 2019年5 月10日 鉀素 K 2 O 施用量梯度設(shè)計為0 60 120 180 240 300 360 420 kg hm 2 共8個處 理 處理1為對照 不施K 2 O 每個處理施用 N 720 kg hm 2 P 2 O 5 390 kg hm 2 作底肥 每個處 理重復(fù)3次 隨機區(qū)組排列 小區(qū)面積為22 5 m 2 7 5 m 3 0 m 每個小區(qū)四周筑埂 每小區(qū)3 壟 小區(qū)保苗114株 1 2 2 樣品采集及數(shù)據(jù)分析方法 每個小區(qū)每次采收分別計產(chǎn) 將小區(qū)產(chǎn)量換 算成公頃產(chǎn)量進行統(tǒng)計分析 邊際產(chǎn)量 每增加1個單位肥料用量時所得 到的產(chǎn)量 前1個處理的產(chǎn)量 邊際產(chǎn)值 邊際 產(chǎn)量 產(chǎn)品價格 邊際成本 邊際施用量 肥料 價格 邊際利潤 邊際產(chǎn)值 邊際成本 邊際施 用量 后1個處理施用量 前1個處理施用量 16 依據(jù)最大利潤施用量計算公式 x 0 P x P y b 2c 求得氮 磷 鉀最大利潤施用量 x 0 17 式中 P x 氮 磷 鉀素平均銷售 價格 元 t P y 茄子平均收購價格 元 t b c 回歸系數(shù) 依據(jù)肥料效應(yīng)函數(shù)方程計算公式 y a bx cx 2 求得茄子理論產(chǎn)量 y 18 式中 a 不施肥產(chǎn)量 b 開始階段的產(chǎn)量增產(chǎn)趨 勢 b 肥料效應(yīng)曲線的曲率 x 最大利潤施 用量 差異顯著性采用DPSS 10 0統(tǒng)計軟件分析 采 用Duncan新復(fù)極差法進行多重比較 2 結(jié)果與分析 2 1 氮素最大利潤施用量確定 從2017年11月20日茄子收獲時的測定數(shù)據(jù) 可以看出 隨著氮素施用量梯度的增加 茄子 產(chǎn)量呈顯著遞增趨勢 而邊際產(chǎn)量 邊際產(chǎn)值 和邊際利潤均為遞減 其中邊際利潤由最初的 28 390 8元 hm 2 遞減到 139 2元 hm 2 氮素施 用量在600 kg hm 2 的基礎(chǔ)上再繼續(xù)增加施用量 邊際利潤出現(xiàn)負值 表1 25 Vegetables 2021 5 土壤肥料 將表1氮素不同梯度施用量與茄子產(chǎn)量間的 關(guān)系 采用肥料效應(yīng)函數(shù)方程計算公式擬合 得到的回歸方程為 y 69 390 0 83 183 4x 66 035 4x 2 2017年氮素市場售價 P x 為3 910 元 t 茄子市場售價 P y 為3 000元 t 將P x P y 回歸方程的b和c代入最大利潤施用量計 算公式 求得氮素最大利潤施用量 x 0 為 0 62 t hm 2 將x 0 代入回歸方程 求得氮素最大利 潤施用量時的理論產(chǎn)量 y 為95 58 t hm 2 回歸統(tǒng) 計分析結(jié)果與田間試驗處理6基本吻合 表1 2 2 磷素最大利潤施用量確定 從2018年11月25日茄子收獲時的測定數(shù)據(jù)可 以看出 隨著磷素施用量梯度的增加 茄子產(chǎn)量 呈顯著遞增趨勢 而邊際產(chǎn)量 邊際產(chǎn)值和邊際 利潤均為遞減 其中邊際利潤由33 407 0元 hm 2 遞減到 18 9元 hm 2 磷素施用量在390 kg hm 2 的基礎(chǔ)上再繼續(xù)增加施用量 邊際利潤出現(xiàn)負值 表2 將表2磷素不同梯度施用量與茄子產(chǎn)量間的 關(guān)系 采用肥料效應(yīng)函數(shù)方程計算公式擬合 得到的回歸方程為 y 71 840 0 116 811 2x 141 038 1x 2 2018年磷素市場售價 P x 為4 060 元 t 2018年茄子市場售價 P y 為3 500元 t 將 P x P y 回歸方程的b和c代入最大利潤施用量計算 公式 求得磷素最大利潤施用量 x 0 為0 41 t hm 2 將x 0 代入回歸方程 求得磷素最大利潤施用量時 的理論產(chǎn)量 y 為96 04 t hm 2 回歸統(tǒng)計分析結(jié) 果與田間試驗處理7基本吻合 表2 2 3 鉀素最大利潤施用量確定 從2019年11月22日茄子收獲時的測定數(shù)據(jù) 可以看出 隨著鉀素施用量梯度增加 茄子產(chǎn)量 呈遞增趨勢 而邊際產(chǎn)量 邊際產(chǎn)值和邊際利潤 均為遞減 其中邊際利潤由44 605 0元 hm 2 遞減 到 125 0元 hm 2 鉀素施用量在300 kg hm 2 的基 礎(chǔ)上再增加60 kg hm 2 邊際利潤出現(xiàn)負值 表 3 將表3鉀素不同梯度施用量與茄子產(chǎn)量間的 關(guān)系 采用肥料效應(yīng)函數(shù)方程計算公式擬合 得到的回歸方程為 y 71 520 0 162 914 9x 278 422 2x 2 2019年鉀素市場售價 P x 為5 000 元 t 2019年茄子市場售價 P y 為3 500元 t 將 P x P y 回歸方程的b和c代入最大利潤施用量計算 公式 求得鉀素最大利潤施用量 x 0 0 29 t hm 2 將x 0 代入回歸方程 求得鉀素最大利潤施用量時 的理論產(chǎn)量 y 為95 35 t hm 2 回歸統(tǒng)計分析結(jié) 果與田間試驗處理6基本吻合 表3 3 結(jié)論與討論 本研究結(jié)果表明 隨著氮 磷 鉀素施用量 梯度的增大 茄子產(chǎn)量均顯著增加 邊際產(chǎn)量和 邊際產(chǎn)值隨著氮 磷 鉀素施用量梯度的增加而 遞減 邊際利潤隨著氮 磷 鉀素施用量梯度的 表1 氮素施用量對茄子增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益的影響 處理 氮素施用量 kg hm 2 產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)值 元 hm 2 邊際成本 元 hm 2 邊際利潤 元 hm 2 1 N 0 CK 1 69 39 4 61eC 2 N 120 79 01 3 34dB 9 62 28 860 0 469 2 28 390 8 3 N 240 85 37 2 46cB 6 36 19 080 0 469 2 18 610 8 4 N 360 90 53 4 29 bA 5 16 15 480 0 469 2 15 010 8 5 N 480 94 31 3 12aA 3 78 11 340 0 469 2 10 870 8 6 N 600 95 51 5 42aA 1 20 3 600 0 469 2 3 130 8 7 N 720 95 65 6 34aA 0 14 420 0 469 2 49 2 8 N 840 95 76 8 26aA 0 11 330 0 469 2 139 2 注 同列數(shù)據(jù)大寫字母不同表示LSR 0 01 水平差異極顯著 小寫字母不同表示LSR 0 05 水平差異顯著 表2 3同 26 Vegetables 2021 5 土壤肥料 表2 磷素施用量對茄子增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益的影響 處理 磷素施用量 kg hm 2 產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)值 元 hm 2 邊際成本 元 hm 2 邊際利潤 元 hm 2 1 P 0 CK 2 71 84 7 78eC 2 P 65 81 46 6 42dB 9 62 33 670 0 263 9 33 407 0 3 P 130 86 78 8 12cB 5 32 18 620 0 263 9 18 356 1 4 P 195 90 65 5 34bA 3 87 13 545 0 263 9 13 281 1 5 P 260 93 39 4 16aA 2 74 9 590 0 263 9 9 326 1 6 P 325 94 84 3 35aA 1 45 5 075 0 263 9 4 811 1 7 P 390 95 98 4 78aA 1 14 3 990 0 263 9 3 726 1 8 P 455 96 05 8 01aA 0 07 245 0 263 9 18 9 表3 鉀素施用量對茄子增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益的影響 處理 鉀素施用量 kg hm 2 產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)量 t hm 2 邊際產(chǎn)值 元 hm 2 邊際成本 元 hm 2 邊際利潤 元 hm 2 1 K 0 CK 3 71 52 6 45dB 2 K 60 84 35 7 21cB 12 83 44 905 0 300 0 44 605 0 3 K 120 88 56 4 36bA 4 21 14 735 0 300 0 14 435 0 4 K 180 92 39 5 78aA 3 83 13 405 0 300 0 13 105 0 5 K 240 94 54 3 65aA 2 16 7 560 0 300 0 7 260 0 6 K 300 95 67 5 89aA 1 13 3 390 0 300 0 3 655 0 7 K 360 95 75 6 84aA 0 08 280 0 300 0 20 0 8 K 420 95 80 7 03aA 0 05 175 0 300 0 125 0 增加而逐漸下降 最終出現(xiàn)負值 經(jīng)回歸統(tǒng)計分 析 茄子產(chǎn)量與氮素的肥料效應(yīng)回歸方程為y 69 390 0 83 183 4x 66 035 4x 2 最大利潤施用 量為0 62 t hm 2 最大利潤施用量時的茄子理論產(chǎn) 量為95 58 t hm 2 磷素的肥料效應(yīng)回歸方程為y 71 840 0 116 811 2x 141 038 1x 2 相應(yīng)的最大 利潤施用量為0 41 t hm 2 最大利潤施用量時的茄 子理論產(chǎn)量為96 04 t hm 2 鉀素的肥料效應(yīng)回歸 方程為y 71 520 0 162 914 9x 278 422 2x 2 相應(yīng)的最大利潤施用量為0 29 t hm 2 最大利潤施 用量時的茄子理論產(chǎn)量為95 35 t hm 2 在茄子生長過程中 營養(yǎng)生長與生殖生長是 保證茄子產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)鍵 在營養(yǎng)生長中 科 學(xué)合理地施用氮 磷 鉀肥 可以保證茄子營養(yǎng) 生長與生殖生長同時并進 有利于提高茄子產(chǎn) 量 如果超量施用氮 磷 鉀肥 促進了茄子過 度的營養(yǎng)生長 果實中有機質(zhì)分配變少 茄子生 殖生長受到影響 進而產(chǎn)量及品質(zhì)會有所下降 本試驗統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗結(jié)果基本一致 對指導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥具有一定的參考價值 參考文獻 1 趙雪梅 張掖市甘州區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問 題 J 農(nóng)經(jīng)管理 2019 24 77 78 27 Vegetables 2021 5 土壤肥料 2 陳德清 張洪山 任士偉 等 氨基寡糖素對茄子生長的 影響 J 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 12 45 46 3 劉建業(yè) 黃依雯 李彥強 等 氨基酸水溶肥和緩控釋肥 配合施用在茄子上的應(yīng)用效果初探 J 上海農(nóng)業(yè)科技 2020 5 129 131 4 左其錦 大量元素水溶肥料在茄子上的應(yīng)用效果 J 農(nóng) 業(yè)開發(fā)與裝備 2020 9 128 129 5 顏廷帥 樊兆博 李新柱 等 大量元素水溶肥料在茄子 上的應(yīng)用效果 J 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 59 9 28 31 6 閻世江 田如霞 張京社 等 生物菌肥對茄子生長及品 質(zhì)的影響 J 蔬菜 2019 12 41 45 7 李碩 秦闖 魏歡 等 設(shè)施茄子各生育期施用微生物 菌劑對產(chǎn)量及土壤性狀的影響 J 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報 2019 42 6 65 70 8 陳新 徐欣 曲紅云 等 生物炭添加對設(shè)施茄子磷吸收 及利用率的影響 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 48 19 149 151 9 李麗 王雪艷 田彥芳 等 生物質(zhì)炭對土壤養(yǎng)分及設(shè) 施蔬菜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 J 植物營養(yǎng)與肥料學(xué) 報 2018 24 5 1237 1244 10 潘紹坤 魯榮海 向娟 等 不同濃度硒處理對茄子 幼苗生理特性及硒富集的影響 J 上海農(nóng)業(yè)科 技 2018 16 13 18 11 王亮亮 高志山 宋偉杰 不同硼肥對茄子生長 產(chǎn)量及 品質(zhì)的影響 J 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 56 22 4275 4277 12 魯榮海 王波 吳永枚 等 鎂 鈣 硼 鉬肥對茄子幼 苗生長的影響 J 北方園藝 2019 6 49 53 13 馬晟 李魯俊 郜永博 等 水肥一體化氮磷鉀不同用量 對茄子產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 自然 科學(xué)版 2019 50 3 372 376 14 樓玲 王忠 龐法松 等 水肥一體化條件下不同 水溶肥在茄子上的應(yīng)用效果 J 浙江農(nóng)業(yè)科 學(xué) 2020 61 5 957 959 15 秦嘉海 呂彪 河西土壤與合理施肥 M 蘭州 蘭州大學(xué) 出版社 2001 150 155 16 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物營養(yǎng)與肥料 M 北京 中國農(nóng)業(yè)出 版社 1988 268 269 17 陳倫壽 李仁崗 農(nóng)田施肥原理與實踐 M 北京 中國農(nóng) 業(yè)出版社 1983 185 186 18 于秀林 任雪松 多元統(tǒng)計分析 M 北京 中國統(tǒng)計出版 社 1999 166 170 蔬 微生物驅(qū)動的土壤有機碳分解研究取得新進展 研究發(fā)現(xiàn) 全球變暖會促進土壤有機碳的釋放 原因可能是升溫增加了土壤微生物的活性 改變了土 壤微生物群落結(jié)構(gòu) 進而加速了有機碳的分解 但是 全球變暖引起土壤微生物生理活性的變化與土壤有 機碳分解間的關(guān)系存在諸多不確定性 基于此 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所與美國西弗吉尼亞大學(xué) 北亞利桑那大學(xué)等合作 從熱帶 溫帶 寒帶和北極分別采集土壤進行增溫模擬試驗 利用qSIP 技術(shù)量化了土壤微生物的生長速率及其溫度 敏感性 同步測量土壤有機碳的礦化速率和溫度敏感性 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 增溫加速了土壤有機碳的礦化速率 但降低了有機碳礦化速率的溫度敏感性 同樣 增溫促進了微生物的生長速率 降低了微生物生長速率的 溫度敏感性 微生物生長速率的溫度敏感性與土壤有機碳礦化的溫度敏感性存在極顯著正相關(guān)性 說明土 壤微生物活性對溫度的響應(yīng)是調(diào)控土壤碳釋放的關(guān)鍵因子 此外 通過計算每個微生物物種水平上的生長 速率及其溫度敏感性 發(fā)現(xiàn)微生物生長速率的溫度敏感性具有顯著的生物進化特征 即同一門或綱分類下 微生物的溫度敏感性數(shù)值相近 研究表明 每個微生物的生理特征直接調(diào)控整個群落的功能性狀 進而影 響土壤的物質(zhì)循環(huán)過程 該研究首次量化了增溫對土壤微生物生長速率的影響 為構(gòu)建具有微生物屬性的 全球變化模型提供了強有力的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持 相關(guān)研究成果以 The temperature sensitivity of soil microbial biodiversity growth and carbon mineralization 為題 發(fā)表在 The ISME Journal 上 蔬