有棱丝瓜的氮、磷、钾适用量研究

李淑仪等
摘 要:丝瓜是华南地区重要瓜类蔬菜品种,为获得其合理的氮、磷、钾肥施用量,拟通过珠江三角洲3个代表性蔬菜基地开展丝瓜氮、磷、钾肥效田间试验,获得肥料效应方程,求取最佳施肥量。试验结果表明,丝瓜获得高产和高效益要求氮、磷、钾合理配施;佛山、江门、广州3个试验点的理论施肥量N分别为15.0、23.0、12.5 kg/667 m2;P2O5分别为11.0、11.0、8.0 kg/667 m2;K2O分别为16.0、17.0、13.0 kg/667 m2;氮、磷、钾肥施用量与试验地土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量有关,也与该地区产量水平的高低有关;一元二次效应方程中,3个试验点均是N效应的显著度相对最高;二元二次效应方程中,NP和NK效应的显著度较高,PK效应的显著度较低,说明氮素用量对丝瓜产量的影响大于磷素和钾素;3个试验点的三元二次效应方程中有2个达到极显著水平,说明试验结果基本可信。
关键词:有棱丝瓜;氮肥;磷肥;钾肥;适用量
有棱丝瓜[Luffa acutangula (L.) Roxb.]别名广东丝瓜、棱角丝瓜,在华南简称为丝瓜,是葫芦科丝瓜属一年生攀缘草本植物,是华南地区特产蔬菜之一,以广东、福建栽培较多,北部各省较少。其嫩果可作蔬菜用,因其品质脆嫩,味清甜,在炎夏季节作汤食或炒食风味颇佳,为夏秋季优良蔬菜之一,在华南蔬菜生产中占有重要的地位[1~3]。
目前,丝瓜农业研究文献主要是品种选育、生理学特性、农艺栽培等方面的[4~8],而有关丝瓜合理施肥方面的研究罕见报道。由于丝瓜的收获期较长,获得完整的肥料试验产量数据有一定难度,导致有关丝瓜氮、磷、钾合理施肥的研究报道较少,为此广东省生态环境与土壤研究所在广东珠江三角洲3个蔬菜基地进行了田间试验,旨在获得丝瓜施肥的有关参数,为华南地区丝瓜合理施肥提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
田间试验依托广东省现代农业特色蔬菜产业技术体系的佛山、江门、广州3个综合试验站,在珠江三角洲地区有代表性的蔬菜基地进行。试验地土壤基本情况见表1。
试验使用单质肥料,氮肥为尿素(N 46%),磷肥为过磷酸钙(P2O5 12%),钾肥为硫酸钾(K2O 50%)。试验丝瓜品种,广州白云区为雃绿6号丝瓜,由广东省农科院蔬菜研究所提供;江门礼乐点为江门大肉丝瓜,由江门农科所提供;佛山三水点为新来宝丝瓜,由佛山农科所提供。
1.2 试验设计
试验采用回归最优设计方案。设置氮、磷、钾三要素的施肥因素,每种肥料设置4个施肥水平,共14个处理。综合各地以往的施肥试验和各地最佳施肥量的近似值,丝瓜施肥2水平N、P2O5、K2O 分别为16、12、13.5 kg/667 m2,1水平为2水平的0.5倍,3水平为2水平的1.5倍,各处理的施肥水平见表2。
小区面积为10 m2,株行距0.60 m×0.60 m,随机区组排列,3次重复。
1.3 栽培管理
肥料施用的设计为60%磷肥、氮肥和钾肥各10%作基肥,其余按生育时期分6次追施;但实际施用时,广州白云区追了7次肥,第7次施肥量同前6次,故该试验点丝瓜施肥2水平N、P2O5、K2O 分别为19.2、13.2、16.2 kg/667 m2;佛山三水和江门礼乐追了8次肥,第7和第8次施肥量同前6次,故该试验点丝瓜施肥2水平N、P2O5、K2O 分别为22.4、
14.4、18.9 kg/667 m2。各处理的施肥总量见表2。
春季种植,在3月上旬播种,3月下旬4上旬移植,4月下旬至6月下旬为收获期,共收12~16次,均累计计产。收获时测商品瓜产量等。
1.4 数据处理
用SAS统计软件和Excel软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理的丝瓜产量
由表3结果可知,3个试验点中,整体产量和净收入最高的是江门礼乐试验点,其次为佛山三水试验点,再次为广州白云区试验点。
整体产量较高的佛山三水试验点,其土壤有效养分相对较低,但pH值为中性偏碱性且质地为壤土。其产量最高的是高氮、中磷、中钾的第11处理,其次为低氮、低磷、中钾的12处理;产量最低的是不施肥处理,其次为不施氮处理,无磷区(4处理)和无钾区(8处理)的产量均较低。
整体产量最高的江门礼乐试验点,土壤pH值为7.15(中性),土壤养分处中等水平,土壤质地为壤质黏土,其产量最高的为5处理(中氮、低磷、中钾),其次为6处理(中氮、中磷、中钾);产量最低的为无N区,其次为无肥区。
整体产量处于第3位的广州白云区试验点,土壤速效氮、速效磷、速效钾养分含量处相对较高水平,pH值7.62,中性,质地为壤质黏土。其产量最高的是低氮、中磷、低钾的第13处理和低氮、低磷、中钾的12处理;产量最低的是不施肥处理和不施氮处理,无钾区的产量大于6处理(氮、磷、钾均为2水平)。
2.2 氮、磷、钾合理施肥的经济效益分析
由表3可知,佛山三水试验点,增收产值和净收入最多的是高氮、中磷、中钾的第11处理;其次是低氮、低磷、低钾的第12处理,接着为中氮、低磷、低钾的第14处理。单位肥料产瓜量最多及投入产出比最大的是12处理,其次为第14处理。综合比较认为,本试验点投入较少、产量较高和净收入较高、产投比值最大的为第12处理。
江门礼乐试验点,增收产值和净收入最多的是中氮、低磷、中钾的第5处理;其次是中氮、中磷、中钾的6处理;单位肥款产瓜量最多及投入产出比最大的是8处理,其次是14处理,再次为5、12、13处理。综合上述认为,本试验点投入较少、产量最高、净收入最高、产投比值较大的应为中氮、低磷、中钾的第5处理。
广州白云区点,净收入和增收产值最多的是第13处理(低氮、中磷、低钾),其次为12处理(低氮、低磷、中钾)。单位肥料产瓜量最多及投入产出比最大的也是13、12处理。根据上述比较,本试验点投入较少、产量最高、净收入最高、产投比值较大的应该为第13处理、12处理。
2.3 肥料试验的一元二次效应方程及其回归分析
选用表2中有关施氮不同量的处理,求以磷、钾2水平为基础的氮肥与商品瓜产量的回归方程;用有关施磷肥不同量的处理,求以氮、钾2水平为基础的磷肥与产量的回归方程;用有关施钾肥不同量的处理,求得以氮、磷2水平为基础的钾肥与产量的回归方程,分别获得氮、磷、钾的一元二次和回归关系。根据图1信息,3个试验点的施氮、磷和钾量与丝瓜产量的9条回归方程中,绝大多数可构成一元二次抛物线正向方程(佛山三水的N效应除外)。说明在一定范围内适量施用氮、磷、钾,可使丝瓜获得最高产量,但超过该施用量范围会使丝瓜减产,所以丝瓜施肥时应注意不仅施氮不可过量,施磷和钾也不可过量,否则不仅减产,还会因肥料流失而造成农业面源污染,这与叶菜的施肥效应相同[9,10]。
分别建立在磷、钾2水平上的N效应,氮、钾2水平上的P效应,氮、磷2水平上的K效应一元二次效应方程,再分别求出施氮、磷、钾量与丝瓜产量之间的相关性(表4)。佛山三水、江门礼乐、广州白云区的N效应方程的相关系数R>0.95,说明这3个点的丝瓜产量与施氮量之间的关系为高度正相关;再由相应的一元二次方程通过求解极值得出氮的最佳施肥用量(表4),江门礼乐和广州白云区分别为23.0、16.0 kg/667 m2,佛山三水为负数可视为零(下同)。
磷与产量关系的复相关系数R,江门礼乐、广州白云区均达到0.85以上,说明这2个点的丝瓜产量与磷施用量之间的关系较密切;再由相应的回归方程求得磷施肥用量(表4),上述2个试验点分别为11.5和11.0 kg/667 m2。而佛山三水的P效应方程相关系数R<0.8,其所推荐的施磷量视具体情况才能确定是否可用。
钾与产量关系的复相关系数R,佛山三水的为0.817、江门礼乐的为0.622、广州白云区的为0.564;说明丝瓜产量与施钾量之间的相关显著程度差于氮和磷的。由其建立的方程求得钾的施肥用量(见表4)要视具体情况才能确定是否可用。
通过对一元二次方程进行显著性检验结果表明,3个试验点的N效应的P值分别为0.167、0.140和0.111,均不显著(>0.05),而3个点的复相关系数R的可信度>95%,所以将一元二次回归方程所推算的理论最佳施氮量,视为可信;3个试验点的P效应方程的P值均>0.05,不显著,而江门礼乐和广州白云区2个试验点的复相关系数显示其相关程度分别为89.9%和98.7%,说明其P效应的一元二次方程有一定可信度;而佛山三水的P效应方程的可信度只有79.5%,故方程推算的理论最佳施磷量可信度较低;3个试验点K效应一元二次方程的P值均>0.05,不显著;复相关系数显示,佛山三水、江门礼乐和广州白云区的丝瓜施钾量与产量之间相关程度分别为81.7%、62.2%和56.4%,用钾效应的一元二次回归方程所推算的理论最佳施钾肥量可信度较低,应慎用。
2.4 氮、磷、钾肥二元、三元效应方程及其回归分析
由试验中有关固定磷水平而不同施氮和不同施钾水平处理、固定钾水平而不同氮和不同磷水平处理、固定氮水平而不同磷和不同钾水平处理,又分别建立在磷2水平上的NK效应,在钾2水平上的NP效应和在氮2水平上的PK效应的二元二次方程;对所建立的二元二次方程求极值,也可得出氮、磷、钾的施用量(表4)。对试验的1~14处理进行回归分析,建立NPK效应的三元二次回归方程,也可获得最高产量的氮、磷、钾施用量(表4)。
方差分析结果表明,3个试验点的9个二元二次效应方程中,只有广州白云区试验点的3种效应和江门礼乐试验点的NP效应共4个方程的P值<0.05,说明广州白云区试验点的有关PK效应、NP效应和NK效应和江门礼乐的NP效应的二元二次回归方程真实存在;佛山三水和江门礼乐NK效应这2个方程的P值分别为0.058和0.082,稍大于0.05,其NK效应二元二次方程有存在的可能性。所以只有广州白云区试验的PK效应、NP效应、NK效应,江门礼乐试验的NK效应的二元二次回归方程所推算的理论施氮、磷、钾量可使用;而江门礼乐和佛山三水试验点的NK效应二元方程所推算的理论施氮、钾用量也有参考价值。虽然佛山三水的PK效应和NP效应的方程P值>0.05,但其相关系系数R值分别为0.947和0.972,表示这个试验点磷钾和氮磷与丝瓜产量的相关程度较高,说明其PK效应和NP效应的二元二次方程所推算的理论施氮、磷、钾量也可考虑使用。而江门礼乐的PK效应方程的P值为0.746,相关系数R小于0.75,说明其与丝瓜产量的关系密切度较低,故该方程应慎用。
通过三元二次效应方程方差分析结果可知,广州白云区和江门礼乐的三元二次方程P值分别为0.000 15和0.004 4,均<0.05;而佛山三水方程的P值=0.382>0.05。说明丝瓜与氮、磷、钾施用量之间的回归关系为广州白云区试验最显著,江门礼乐试验次之;佛山三水试验虽不显著,但其相关系数R为0.875,说明本试验的氮磷钾施用与丝瓜产量的相关程度达87.5%,也可考虑选用。
2.5 氮、磷、钾三要素用量的确定
对一元二次、二元二次和三元二次方程进行方差分析,所计算的氮、磷、钾肥施用量的选用,当一元二次、二元二次和三元二次这3种方程P值均显著时,优先采用一元二次的;计算的理论最佳施肥量为负值时视其施用量为零。
选用经方差分析检验达到显著或相关系数显著的方程所推算的施肥量或平均值作为理论施肥量,结果见表5。表5中,江门礼乐试验点的氮、磷、钾理论施肥量分别为23.0、11.0、17.0 kg/667 m2,该试验中产量和净收入最高的5处理的氮、磷、钾施肥量分别为22.4、7.2、18.9 kg/667 m2,两者较为接近;佛山三水的氮、磷、钾理论施肥量分别为15.0、11.0、16.0 kg/667 m2,该试验点产量和经济效益综合认为最好的12处理的氮、磷、钾施用量分别为11.2、7.2、18.9 kg/667 m2,两者有所差异,但施肥比例较相似;广州白云区试验点的氮、磷、钾理论施肥量分别为12.5、8.0、13.0 kg/667 m2,该试验点产量和净收入最高的13处理的氮、磷、钾施肥量分别为9.6、13.2、
8.1 kg/667 m2,理论施肥量与之相比差异较大。
氮、磷和钾肥的理论最佳施用量的高或低,基本与试验地土壤碱解氮、速效磷、速效钾和对应的产量水平相吻合。若能进一步通过效验试验进行对比表征,可确定为能应用的施肥量。
3 结论
丝瓜获得高产和高效益的要求是氮、磷、钾合理配施,试验结果表明,佛山、江门、广州3个试验点的理论施肥量N分别为15.0、23.0、12.5 kg/667 m2;P2O5为11.0、11.0、8.0 kg/667 m2;K2O为16.0、17.0、13.0 kg/667 m2。
本试验结果还表明,氮、磷、钾施肥量的高或低,与试验地土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量水平相吻合,还与该地区产量水平的高低有关。
一元二次效应方程中,3个试验点中均是N效应的显著度相对最高;二元二次效应方程中,NP和NK效应的显著度较高,而PK效应的显著度较低,说明氮素用量对丝瓜产量的影响大于磷素和钾素;3个试验点的三元二次效应方程中有2个试验点达极显著水平,说明试验结果基本可信。
参考文献
[1] 何晓莉,罗剑宁,罗少波,等.丝瓜主要生理特性研究进展[J].广东农业科学,2006(8):114-116.
[2] 何晓莉,何裕志,罗少波,等.有棱丝瓜种植密度的研究[J].广东农业科学,2006(1):51-52.
[3] 何晓莉,李植良,张长远,等.粤北山区丝瓜种质资源观察试验[J].广东农业科学,2000(3):17-18.
[4] 张爱慧,朱士农.外源水杨酸对盐胁迫下丝瓜幼苗生长和抗氧化酶活性的影响[J].江西农业学报,2013,25(10):27-29.
[5] 王小平,张边江,续平.外源赤霉素对盐胁迫下丝瓜幼苗生长及抗性生理的影响[J].广东农业科学,2013(20):38-39.
[6] 崔竣杰,宁建文,汪国平,等.丝瓜种质资源亲缘关系的SRAP分析[J].植物遗传资源学报,2012(6):1 061-1 066.
[7] 杨喜霞,靳芳,李云爽,等.电子束辐照对黄瓜、丝瓜和花生花粉萌发率和果实的影响[J].北京师范大学学报,2012,
48(1):54-59.
[8] 黄树苹,谈太明,徐长城,等.丝瓜多酚氧化酶的酶学特性初步研究[J].中国蔬菜,2009(10):17-22.
[9] 郑惠典,李淑仪,廖新荣,等.小白菜氮钾适用量研究[J].土壤通报,2005,36(6):903-907.
[10] 蔡绵聪,李淑仪,陈真元,等.菜心氮磷钾施肥效应研究[J].土壤通报,2010,41(1):126-132.
8.1 kg/667 m2,理论施肥量与之相比差异较大。
氮、磷和钾肥的理论最佳施用量的高或低,基本与试验地土壤碱解氮、速效磷、速效钾和对应的产量水平相吻合。若能进一步通过效验试验进行对比表征,可确定为能应用的施肥量。
3 结论
丝瓜获得高产和高效益的要求是氮、磷、钾合理配施,试验结果表明,佛山、江门、广州3个试验点的理论施肥量N分别为15.0、23.0、12.5 kg/667 m2;P2O5为11.0、11.0、8.0 kg/667 m2;K2O为16.0、17.0、13.0 kg/667 m2。
本试验结果还表明,氮、磷、钾施肥量的高或低,与试验地土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量水平相吻合,还与该地区产量水平的高低有关。
一元二次效应方程中,3个试验点中均是N效应的显著度相对最高;二元二次效应方程中,NP和NK效应的显著度较高,而PK效应的显著度较低,说明氮素用量对丝瓜产量的影响大于磷素和钾素;3个试验点的三元二次效应方程中有2个试验点达极显著水平,说明试验结果基本可信。
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8.1 kg/667 m2,理论施肥量与之相比差异较大。
氮、磷和钾肥的理论最佳施用量的高或低,基本与试验地土壤碱解氮、速效磷、速效钾和对应的产量水平相吻合。若能进一步通过效验试验进行对比表征,可确定为能应用的施肥量。
3 结论
丝瓜获得高产和高效益的要求是氮、磷、钾合理配施,试验结果表明,佛山、江门、广州3个试验点的理论施肥量N分别为15.0、23.0、12.5 kg/667 m2;P2O5为11.0、11.0、8.0 kg/667 m2;K2O为16.0、17.0、13.0 kg/667 m2。
本试验结果还表明,氮、磷、钾施肥量的高或低,与试验地土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量水平相吻合,还与该地区产量水平的高低有关。
一元二次效应方程中,3个试验点中均是N效应的显著度相对最高;二元二次效应方程中,NP和NK效应的显著度较高,而PK效应的显著度较低,说明氮素用量对丝瓜产量的影响大于磷素和钾素;3个试验点的三元二次效应方程中有2个试验点达极显著水平,说明试验结果基本可信。
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[10] 蔡绵聪,李淑仪,陈真元,等.菜心氮磷钾施肥效应研究[J].土壤通报,2010,41(1):126-132.
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