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、0.29t/hm2，進而得出最大利潤施用量的理論產(chǎn)量分別為95.58、96.04、95.35t/hm2。

　　關(guān)鍵詞：茄子;氮、磷、鉀;最大利潤施用量;理論產(chǎn)量

　　甘肅省張掖市甘州區(qū)溫室蔬菜種植面積已達2600hm2[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1435～1755kg/hm2，長期超量施用化肥，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1485m，平均年降水量116mm，蒸發(fā)量1850mm，氣溫7.5℃，日照時數(shù)3053h，無霜期160d。土壤類型為灌漠土[15]，0～20cm土層堿解氮、速效磷和速效鉀分別為95.19、10.81mg/kg和134.53mg/kg。前茬作物是茄子。

　　1.1.2試驗材料尿素

　　(N46%)，過磷酸鈣(P2O520%)，硫酸鉀(K2O550%)，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、840kg/hm2共8個處理，處理1為對照(不施N)。每個處理施用P2O5390kg/hm2+K2O420kg/hm2作底肥。每個處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積22.5m2(7.5m×3.0m)，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(P2O5)施用量梯度設(shè)計為0、65、130、195、260、325、390、455kg/hm2共8個處理，處理1為對照(不施P2O5)。每個處理施用N720kg/hm2+K2O420kg/hm2作底肥。每個處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積22.5m2(7.5m×3.0m)，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(K2O)施用量梯度設(shè)計為0、60、120、180、240、300、360、420kg/hm2共8個處理，處理1為對照(不施K2O)。每個處理施用N720kg/hm2+P2O5390kg/hm2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22.5m2(7.5m×3.0m)，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：x0=[(Px/Py-b]/2c，求得氮、磷、鉀最大利潤施用量(x0)[17]，式中：Px——氮、磷、鉀素平均銷售價格(元/t);Py——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-cx2，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DPSS10.0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28390.8元/hm2遞減到-139.2元/hm2。氮素施用量在600kg/hm2的基礎(chǔ)上再繼續(xù)增加施用量，邊際利潤出現(xiàn)負值。

　　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=69.3900+83.1834x-66.0354x2。2017年氮素市場售價(Px)為3910元/t，茄子市場售價(Py)為3000元/t，將Px、Py、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(x0)為0.62t/hm2，將x0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95.58t/hm2，回歸統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗處理6基本吻合。

　　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33407.0元/hm2遞減到-18.9元/hm2。磷素施用量在390kg/hm2的基礎(chǔ)上再繼續(xù)增加施用量，邊際利潤出現(xiàn)負值。

　　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44605.0元/hm2遞減到-125.0元/hm2，鉀素施用量在300kg/hm2的基礎(chǔ)上再增加60kg/hm2，邊際利潤出現(xiàn)負值。

　　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=71.5200+162.9149x-278.4222x2。2019年鉀素市場售價(Px)為5000元/t，2019年茄子市場售價(Py)為3500元/t，將Px、Py、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(x0)0.29t/hm2，將x0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95.35t/hm2，回歸統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗處理6基本吻合。

　　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=69.3900+83.1834x-66.0354x2，最大利潤施用量為0.62t/hm2，最大利潤施用量時的茄子理論產(chǎn)量為95.58t/hm2;磷素的肥料效應(yīng)回歸方程為y=71.8400+116.8112x-141.0381x2，相應(yīng)的最大利潤施用量為0.41t/hm2，最大利潤施用量時的茄子理論產(chǎn)量為96.04t/hm2;鉀素的肥料效應(yīng)回歸方程為y=71.5200+162.9149x-278.4222x2，相應(yīng)的最大利潤施用量為0.29t/hm2，最大利潤施用量時的茄子理論產(chǎn)量為95.35t/hm2。

　　農(nóng)業(yè)論文范例：農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)對設(shè)施蔬菜種植的價值探索

　　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。

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　　作者：陸　靜