温室茄子氮、磷、钾素最大利润施用量研究.pdf

23 Vegetables 2021 5 土壤肥料 温室茄子氮 磷 钾素最大利润施用量研究 陆 静 张掖市甘州区农业农村局 甘肃 张掖 734000 收稿日期 2020 12 01 基金项目 甘肃省农业农村厅项目 2018GSNYNC012 摘要 为了研究温室茄子氮 磷 钾素最大利润施用量 为茄子合理施肥和安全生产提供参考 在甘 肃省张掖市甘州区党寨镇温室内 采用田间小区试验方法 进行了温室茄子氮 磷 钾素最大利润施用 量研究 结果表明 随着氮 磷 钾素施用量梯度的增大 茄子产量逐渐增加 边际产量 边际产值和 边际利润均呈递减趋势 其中边际利润最终出现负值 根据最大利润施用量计算公式求得茄子氮 磷 钾素最大利润施用量分别为0 62 0 41 0 29 t hm 2 进而得出最大利润施用量的理论产量分别为95 58 96 04 95 35 t hm 2 关键词 茄子 氮 磷 钾 最大利润施用量 理论产量 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 ula 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 甘肃省张掖市甘州区温室蔬菜种植面积已 达2 600 hm 2 1 经社会实践调查 甘州区菜户 种植的温室蔬菜化肥中的氮 磷 钾平均投入总 量为1 435 1 755 kg hm 2 长期超量施用化肥 24 Vegetables 2021 5 土壤肥料 逐渐导致蔬菜品质下降 影响了甘州区蔬菜产业 的可持续发展 近年来 前人先后研究了氨基寡 糖素 2 氨基酸 3 缓控释肥 4 水溶肥 5 微生 物菌肥 6 7 生物炭 8 9 和微肥 10 12 对茄子产量和经 济效益 13 14 的影响 然未见甘州区温室茄子氮 磷 钾素最大利润施用量研究方面的报道 本文 以茄子生长发育的氮 磷 钾三要素为研究材 料 旨在探索甘州区温室茄子氮 磷 钾素最大 利润施用量 为茄子合理施肥和安全生产提供技 术参考 1 材料和方法 1 1 试验材料 1 1 1 试验地概况 试验于2017 2019年连续3年在甘肃省 张掖市甘州区党寨镇杨家墩村温室内进行 100 15 68 E 39 05 90 N 试验地 块海拔1 485 m 平均年降水量116 mm 蒸发量 1 850 mm 气温7 5 日照时数3 053 h 无霜 期160 d 土壤类型为灌漠土 15 0 20 cm土层碱 解氮 速效磷和速效钾分别为95 19 10 81 mg kg 和134 53 mg kg 前茬作物是茄子 1 1 2 试验材料 尿素 N 46 过磷酸钙 P 2 O 5 20 硫酸钾 K 2 O 5 50 均为市售 茄子品种为紫 阳长茄 山东省潍坊市农业科学研究所选育 1 2 试验方法 1 2 1 试验设计 试验1 氮素最大利润施用量研究 2017年5 月10日 氮素 N 施用量梯度设计为0 120 240 360 480 600 720 840 kg hm 2 共8个 处理 处理1为对照 不施N 每个处理施用 P 2 O 5 390 kg hm 2 K 2 O 420 kg hm 2 作底肥 每个 处理重复3次 随机区组排列 小区面积22 5 m 2 7 5m 3 0 m 每个小区四周筑埂 每小区3 垄 小区保苗114株 试验2 磷素最大利润施用量研究 2018年5 月8日 磷素 P 2 O 5 施用量梯度设计为0 65 130 195 260 325 390 455 kg hm 2 共8个处 理 处理1为对照 不施P 2 O 5 每个处理施用 N 720 kg hm 2 K 2 O 420 kg hm 2 作底肥 每个 处理重复3次 随机区组排列 小区面积22 5 m 2 7 5m 3 0 m 每个小区四周筑埂 每小区3 垄 小区保苗114株 试验3 钾素最大利润施用量研究 2019年5 月10日 钾素 K 2 O 施用量梯度设计为0 60 120 180 240 300 360 420 kg hm 2 共8个处 理 处理1为对照 不施K 2 O 每个处理施用 N 720 kg hm 2 P 2 O 5 390 kg hm 2 作底肥 每个处 理重复3次 随机区组排列 小区面积为22 5 m 2 7 5 m 3 0 m 每个小区四周筑埂 每小区3 垄 小区保苗114株 1 2 2 样品采集及数据分析方法 每个小区每次采收分别计产 将小区产量换 算成公顷产量进行统计分析 边际产量 每增加1个单位肥料用量时所得 到的产量 前1个处理的产量 边际产值 边际 产量 产品价格 边际成本 边际施用量 肥料 价格 边际利润 边际产值 边际成本 边际施 用量 后1个处理施用量 前1个处理施用量 16 依据最大利润施用量计算公式 x 0 P x P y b 2c 求得氮 磷 钾最大利润施用量 x 0 17 式中 P x 氮 磷 钾素平均销售 价格 元 t P y 茄子平均收购价格 元 t b c 回归系数 依据肥料效应函数方程计算公式 y a bx cx 2 求得茄子理论产量 y 18 式中 a 不施肥产量 b 开始阶段的产量增产趋 势 b 肥料效应曲线的曲率 x 最大利润施 用量 差异显著性采用DPSS 10 0统计软件分析 采 用Duncan新复极差法进行多重比较 2 结果与分析 2 1 氮素最大利润施用量确定 从2017年11月20日茄子收获时的测定数据 可以看出 随着氮素施用量梯度的增加 茄子 产量呈显著递增趋势 而边际产量 边际产值 和边际利润均为递减 其中边际利润由最初的 28 390 8元 hm 2 递减到 139 2元 hm 2 氮素施 用量在600 kg hm 2 的基础上再继续增加施用量 边际利润出现负值 表1 25 Vegetables 2021 5 土壤肥料 将表1氮素不同梯度施用量与茄子产量间的 关系 采用肥料效应函数方程计算公式拟合 得到的回归方程为 y 69 390 0 83 183 4x 66 035 4x 2 2017年氮素市场售价 P x 为3 910 元 t 茄子市场售价 P y 为3 000元 t 将P x P y 回归方程的b和c代入最大利润施用量计 算公式 求得氮素最大利润施用量 x 0 为 0 62 t hm 2 将x 0 代入回归方程 求得氮素最大利 润施用量时的理论产量 y 为95 58 t hm 2 回归统 计分析结果与田间试验处理6基本吻合 表1 2 2 磷素最大利润施用量确定 从2018年11月25日茄子收获时的测定数据可 以看出 随着磷素施用量梯度的增加 茄子产量 呈显著递增趋势 而边际产量 边际产值和边际 利润均为递减 其中边际利润由33 407 0元 hm 2 递减到 18 9元 hm 2 磷素施用量在390 kg hm 2 的基础上再继续增加施用量 边际利润出现负值 表2 将表2磷素不同梯度施用量与茄子产量间的 关系 采用肥料效应函数方程计算公式拟合 得到的回归方程为 y 71 840 0 116 811 2x 141 038 1x 2 2018年磷素市场售价 P x 为4 060 元 t 2018年茄子市场售价 P y 为3 500元 t 将 P x P y 回归方程的b和c代入最大利润施用量计算 公式 求得磷素最大利润施用量 x 0 为0 41 t hm 2 将x 0 代入回归方程 求得磷素最大利润施用量时 的理论产量 y 为96 04 t hm 2 回归统计分析结 果与田间试验处理7基本吻合 表2 2 3 钾素最大利润施用量确定 从2019年11月22日茄子收获时的测定数据 可以看出 随着钾素施用量梯度增加 茄子产量 呈递增趋势 而边际产量 边际产值和边际利润 均为递减 其中边际利润由44 605 0元 hm 2 递减 到 125 0元 hm 2 钾素施用量在300 kg hm 2 的基 础上再增加60 kg hm 2 边际利润出现负值 表 3 将表3钾素不同梯度施用量与茄子产量间的 关系 采用肥料效应函数方程计算公式拟合 得到的回归方程为 y 71 520 0 162 914 9x 278 422 2x 2 2019年钾素市场售价 P x 为5 000 元 t 2019年茄子市场售价 P y 为3 500元 t 将 P x P y 回归方程的b和c代入最大利润施用量计算 公式 求得钾素最大利润施用量 x 0 0 29 t hm 2 将x 0 代入回归方程 求得钾素最大利润施用量时 的理论产量 y 为95 35 t hm 2 回归统计分析结 果与田间试验处理6基本吻合 表3 3 结论与讨论 本研究结果表明 随着氮 磷 钾素施用量 梯度的增大 茄子产量均显著增加 边际产量和 边际产值随着氮 磷 钾素施用量梯度的增加而 递减 边际利润随着氮 磷 钾素施用量梯度的 表1 氮素施用量对茄子增产效果和经济效益的影响 处理 氮素施用量 kg hm 2 产量 t hm 2 边际产量 t hm 2 边际产值 元 hm 2 边际成本 元 hm 2 边际利润 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 同列数据大写字母不同表示LSR 0 01 水平差异极显著 小写字母不同表示LSR 0 05 水平差异显著 表2 3同 26 Vegetables 2021 5 土壤肥料 表2 磷素施用量对茄子增产效果和经济效益的影响 处理 磷素施用量 kg hm 2 产量 t hm 2 边际产量 t hm 2 边际产值 元 hm 2 边际成本 元 hm 2 边际利润 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 钾素施用量对茄子增产效果和经济效益的影响 处理 钾素施用量 kg hm 2 产量 t hm 2 边际产量 t hm 2 边际产值 元 hm 2 边际成本 元 hm 2 边际利润 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 增加而逐渐下降 最终出现负值 经回归统计分 析 茄子产量与氮素的肥料效应回归方程为y 69 390 0 83 183 4x 66 035 4x 2 最大利润施用 量为0 62 t hm 2 最大利润施用量时的茄子理论产 量为95 58 t hm 2 磷素的肥料效应回归方程为y 71 840 0 116 811 2x 141 038 1x 2 相应的最大 利润施用量为0 41 t hm 2 最大利润施用量时的茄 子理论产量为96 04 t hm 2 钾素的肥料效应回归 方程为y 71 520 0 162 914 9x 278 422 2x 2 相应的最大利润施用量为0 29 t hm 2 最大利润施 用量时的茄子理论产量为95 35 t hm 2 在茄子生长过程中 营养生长与生殖生长是 保证茄子产量及品质的关键 在营养生长中 科 学合理地施用氮 磷 钾肥 可以保证茄子营养 生长与生殖生长同时并进 有利于提高茄子产 量 如果超量施用氮 磷 钾肥 促进了茄子过 度的营养生长 果实中有机质分配变少 茄子生 殖生长受到影响 进而产量及品质会有所下降 本试验统计分析结果与田间试验结果基本一致 对指导农户合理施肥具有一定的参考价值 参考文献 1 赵雪梅 张掖市甘州区蔬菜产业发展现状及存在的问 题 J 农经管理 2019 24 77 78 27 Vegetables 2021 5 土壤肥料 2 陈德清 张洪山 任士伟 等 氨基寡糖素对茄子生长的 影响 J 黑龙江农业科学 2017 12 45 46 3 刘建业 黄依雯 李彦强 等 氨基酸水溶肥和缓控释肥 配合施用在茄子上的应用效果初探 J 上海农业科技 2020 5 129 131 4 左其锦 大量元素水溶肥料在茄子上的应用效果 J 农 业开发与装备 2020 9 128 129 5 颜廷帅 樊兆博 李新柱 等 大量元素水溶肥料在茄子 上的应用效果 J 湖北农业科学 2020 59 9 28 31 6 阎世江 田如霞 张京社 等 生物菌肥对茄子生长及品 质的影响 J 蔬菜 2019 12 41 45 7 李硕 秦闯 魏欢 等 设施茄子各生育期施用微生物 菌剂对产量及土壤性状的影响 J 河北农业大学学 报 2019 42 6 65 70 8 陈新 徐欣 曲红云 等 生物炭添加对设施茄子磷吸收 及利用率的影响 J 安徽农业科学 2020 48 19 149 151 9 李丽 王雪艳 田彦芳 等 生物质炭对土壤养分及设 施蔬菜产量与品质的影响 J 植物营养与肥料学 报 2018 24 5 1237 1244 10 潘绍坤 鲁荣海 向娟 等 不同浓度硒处理对茄子 幼苗生理特性及硒富集的影响 J 上海农业科 技 2018 16 13 18 11 王亮亮 高志山 宋伟杰 不同硼肥对茄子生长 产量及 品质的影响 J 湖北农业科学 2017 56 22 4275 4277 12 鲁荣海 王波 吴永枚 等 镁 钙 硼 钼肥对茄子幼 苗生长的影响 J 北方园艺 2019 6 49 53 13 马晟 李鲁俊 郜永博 等 水肥一体化氮磷钾不同用量 对茄子产量和品质的影响 J 山东农业大学学报 自然 科学版 2019 50 3 372 376 14 楼玲 王忠 庞法松 等 水肥一体化条件下不同 水溶肥在茄子上的应用效果 J 浙江农业科 学 2020 61 5 957 959 15 秦嘉海 吕彪 河西土壤与合理施肥 M 兰州 兰州大学 出版社 2001 150 155 16 浙江农业大学 植物营养与肥料 M 北京 中国农业出 版社 1988 268 269 17 陈伦寿 李仁岗 农田施肥原理与实践 M 北京 中国农 业出版社 1983 185 186 18 于秀林 任雪松 多元统计分析 M 北京 中国统计出版 社 1999 166 170 蔬 微生物驱动的土壤有机碳分解研究取得新进展 研究发现 全球变暖会促进土壤有机碳的释放 原因可能是升温增加了土壤微生物的活性 改变了土 壤微生物群落结构 进而加速了有机碳的分解 但是 全球变暖引起土壤微生物生理活性的变化与土壤有 机碳分解间的关系存在诸多不确定性 基于此 中国科学院沈阳应用生态研究所与美国西弗吉尼亚大学 北亚利桑那大学等合作 从热带 温带 寒带和北极分别采集土壤进行增温模拟试验 利用qSIP 技术量化了土壤微生物的生长速率及其温度 敏感性 同步测量土壤有机碳的矿化速率和温度敏感性 结果发现 增温加速了土壤有机碳的矿化速率 但降低了有机碳矿化速率的温度敏感性 同样 增温促进了微生物的生长速率 降低了微生物生长速率的 温度敏感性 微生物生长速率的温度敏感性与土壤有机碳矿化的温度敏感性存在极显著正相关性 说明土 壤微生物活性对温度的响应是调控土壤碳释放的关键因子 此外 通过计算每个微生物物种水平上的生长 速率及其温度敏感性 发现微生物生长速率的温度敏感性具有显著的生物进化特征 即同一门或纲分类下 微生物的温度敏感性数值相近 研究表明 每个微生物的生理特征直接调控整个群落的功能性状 进而影 响土壤的物质循环过程 该研究首次量化了增温对土壤微生物生长速率的影响 为构建具有微生物属性的 全球变化模型提供了强有力的数据和技术支持 相关研究成果以 The temperature sensitivity of soil microbial biodiversity growth and carbon mineralization 为题 发表在 The ISME Journal 上 蔬