不同有機(jī)肥對(duì)蘿卜產(chǎn)質(zhì)量和土壤肥力的影響

張潘丹，王煌平，張 青，廖要要，羅 濤

（福建省土壤肥料研究所，福建 福州 350013）

蔬菜容易聚集和殘留硝酸鹽、重金屬和農(nóng)藥等污染物。在生產(chǎn)過程中，為追求產(chǎn)量而濫用化肥和農(nóng)藥，是當(dāng)前造成蔬菜污染的主要原因[1]。同時(shí)，不合理使用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤酸化、次生鹽漬化，土壤結(jié)構(gòu)性破壞，水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列環(huán)境問題，由此影響農(nóng)作物品質(zhì)，危害人類健康。隨著生活水平的提高，人們的食品安全意識(shí)日益加強(qiáng)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)、安全保障也提出更高要求，有機(jī)食品、無公害蔬菜等逐漸為人們所提倡，因此有機(jī)肥被廣泛應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)中。

畜禽糞便一般被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。除此之外，城市污泥富含有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)既能改良土壤、提供養(yǎng)分，又能節(jié)約處理成本，因而逐漸成為主流的處理方式[2]。目前已有許多研究表明，有機(jī)肥在農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)、提高氮磷鉀吸收利用等方面有顯著效果[3-7]。然而，隨著畜牧業(yè)的規(guī)模化發(fā)展和飼料添加劑的普遍使用，這些有機(jī)物料中殘留了大量重金屬等污染物[8-12]，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全產(chǎn)生了威脅[13-14]。研究采用田間試驗(yàn)，以白蘿卜為試驗(yàn)對(duì)象，探討不同有機(jī)肥、不同施肥水平對(duì)蔬菜重金屬累積的影響。本文僅對(duì)田間試驗(yàn)的產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收，土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，為進(jìn)一步的重金屬研究提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地條件

試驗(yàn)地位于福建省福州市閩侯縣白沙鎮(zhèn)溪頭村福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所野外觀測(cè)紅壤肥力與生態(tài)環(huán)境站，前茬作物為水稻。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)肥力：pH值5.09，全氮1.64 g/kg，全磷 0.39 g/kg，堿解氮 83.94 mg/kg，有效磷 12.60 mg/kg，速效鉀44.06 mg/kg，有機(jī)質(zhì)31.55 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 供試蔬菜 供試蔬菜品種為韓國(guó)進(jìn)口漢白玉蘿卜（Raphanus sativus L.），生長(zhǎng)期為 60~90 d。1.2.2 供試肥料 試驗(yàn)所用有機(jī)肥為文華雞糞有機(jī)肥（N 1.68%，P2O51.67%，K2O 1.25%）；北峰發(fā)酵后豬糞（N 2.56%，P2O52.36%，K2O 0.82%）；城市污泥（N 2.15%，P2O52.09%，K2O 0.83%）由廈門污水處理廠提供；所用化肥為尿素（N 46%），過磷酸鈣（P2O512%），氯化鉀（K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)設(shè)置 13 個(gè)處理，即：（1）化肥（CF）：尿素 20.7 kg/667m2，過磷酸鈣 58.3 kg/667m2，氯化鉀25 kg/667m2；（2）低量雞糞 （CM1）：400 kg/667m2；（3）中低量雞糞（CM2）：800 kg/667m2；（4）中量雞糞（CM3）：1 200 kg/667m2；（5）高量雞糞（CM4）：1 600 kg/667m2；（6）低量豬糞（PM1）：300 kg/667m2；（7）中低量豬糞 （PM2）：600 kg/667m2；（8）中量豬糞（PM3）：900 kg/667m2；（9）高量豬糞（PM4）：1 200 kg/667m2；（10）低量污泥（MS1）：300 kg/667m2；（11）中低量污泥（MS2）：600 kg/667m2；（12）中量污泥（MS3）：900 kg/667m2；（13）高量污泥（MS4）：1 200 kg/667m2。其中 CF、CM1、PM1、MS1 四個(gè)處理氮磷鉀用量一致，以化肥處理施肥量為標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)肥處理氮磷鉀量不足的用尿素、過磷酸鈣及氯化鉀補(bǔ)足，養(yǎng)分量為 N 9.5 kg/667m2，P2O57.0 kg/667m2，K2O 15 kg/667m2。重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為9 m2，每小區(qū)種植60株，行距30 cm，株距20 cm。所有處理的肥料在播種前于2010年9月21日作基肥一次性施入，蘿卜于2010年10月1日播種，田間管理同常規(guī)方法。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

蘿卜播種后78 d（12月17日）收獲，按小區(qū)進(jìn)行蘿卜葉、肉質(zhì)根測(cè)產(chǎn)，生物產(chǎn)量即二者之和，各小區(qū)取代表性5株考察蘿卜經(jīng)濟(jì)性狀，洗凈后分別將蘿卜葉、蘿卜根烘干，磨碎，測(cè)定氮、磷、鉀含量。2011年1月5日采集各小區(qū)0~20 cm耕層土壤，測(cè)定pH值、全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷及速效鉀含量。分析方法見參考文獻(xiàn)[15]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2003整理后，用DPS V7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表1可知，在等NPK施肥量的情況下，施有機(jī)肥的蘿卜根長(zhǎng)度、胸徑均大于施化肥的，蘿卜葉長(zhǎng)度則小于施化肥的。有機(jī)肥中，蘿卜胸徑及蘿卜葉長(zhǎng)度變化趨勢(shì)一致，即CM1＞MS1＞PM1。同時(shí)，施化肥的蘿卜普遍出現(xiàn)開裂、腐爛的現(xiàn)象，而施有機(jī)肥的基本無此現(xiàn)象，其中以施雞糞的蘿卜外觀較好，皮質(zhì)鮮嫩，可食用性強(qiáng)。

表1 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜經(jīng)濟(jì)性狀的影響 （cm）

隨著有機(jī)肥用量增加，雞糞處理的蘿卜根長(zhǎng)度、胸徑呈先增大后減小的趨勢(shì)，以CM3為最大，蘿卜葉長(zhǎng)度則呈遞減趨勢(shì)；豬糞處理的蘿卜根長(zhǎng)度、胸徑以及蘿卜葉長(zhǎng)度均先增大后減小，以PM3為最大；污泥處理的蘿卜根長(zhǎng)度、胸徑則不斷增大，蘿卜葉長(zhǎng)度變化無規(guī)律。

2.2 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜產(chǎn)量的影響

由表2可知，施有機(jī)肥的蘿卜根產(chǎn)量、生物產(chǎn)量均高于化肥，增產(chǎn)率分別為13.6%~45.8%、5.1%~32.7%。在氮磷鉀施用量一致的情況下，施雞糞、污泥、豬糞處理的蘿卜根產(chǎn)量分別較化肥增產(chǎn)39.8%、15.7%、13.6%，可見雞糞增產(chǎn)效果顯著，而豬糞和污泥的增產(chǎn)效果相當(dāng)。生物產(chǎn)量上也出現(xiàn)類似情況。

表2 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜產(chǎn)量的影響

隨著有機(jī)肥用量的增加，施雞糞的蘿卜根產(chǎn)量、生物產(chǎn)量均表現(xiàn)為先增加后減少，當(dāng)施肥量為1 200 kg/667m2時(shí)達(dá)到最高值，繼續(xù)增加施肥量反而使產(chǎn)量降低；豬糞處理的蘿卜也出現(xiàn)類似趨勢(shì)，當(dāng)施肥量為900 kg/667m2時(shí)達(dá)到最高值；污泥處理的蘿卜根產(chǎn)量、生物產(chǎn)量基本呈上升趨勢(shì)，可見在本試驗(yàn)用量范圍內(nèi)尚未達(dá)到產(chǎn)量最大。另外，有機(jī)肥處理的收獲指數(shù)[16-17]均高于化肥，說明有機(jī)肥較化肥更能促進(jìn)蘿卜可食部分生長(zhǎng)。

2.3 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜根養(yǎng)分吸收的影響

2.3.1 不同有機(jī)肥對(duì)蘿卜根養(yǎng)分吸收的影響 氮磷鉀施肥量一致的情況下，蘿卜根養(yǎng)分吸收量如表3所示。由表可知，施有機(jī)肥的蘿卜養(yǎng)分吸收量大于施化肥的，其中以施雞糞的最高，氮磷鉀吸收量分別提高了32.5%、40.2%、48.5%。氮吸收方面，施豬糞和污泥的雖有提高但不明顯，施雞糞的與施化肥、污泥的差異達(dá)顯著水平；磷吸收方面，施用污泥效果接近于施雞糞，提高率為34.7%，但4種處理差異未達(dá)顯著水平；鉀吸收情況與磷類似，由大到小依次為雞糞＞污泥＞豬糞＞化肥，雞糞與化肥處理差異達(dá)極顯著水平。由此可知，雞糞能夠有效促進(jìn)蘿卜對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收。

表3 不同有機(jī)肥對(duì)蘿卜根養(yǎng)分吸收量的影響 （kg/hm2）

圖1 有機(jī)肥不同用量對(duì)蘿卜N吸收量的影響（A為蘿卜根吸收量；B為植株總吸收量，下同）

2.3.2 有機(jī)肥用量對(duì)蘿卜根養(yǎng)分吸收的影響 有機(jī)肥不同用量對(duì)養(yǎng)分吸收的影響如圖1~3所示。由圖1可知，蘿卜根吸氮量與植株總吸氮量變化趨勢(shì)一致。雞糞處理中，吸氮量隨施肥量的增加先升高后降低，CM3即施肥量為1 200 kg/667m2時(shí)達(dá)最高值，說明雞糞用量過多反而抑制N吸收。豬糞處理中，吸氮量同樣呈先增后減趨勢(shì)，PM3即施肥量為900 kg/667m2時(shí)達(dá)最高值。污泥處理中，吸N量隨

圖2 有機(jī)肥不同用量對(duì)蘿卜P吸收量的影響

圖3 有機(jī)肥不同用量對(duì)蘿卜K吸收量的影響

施肥量增大而增大。吸P、K量與N情況類似。

2.4 不同有機(jī)肥及用量對(duì)蘿卜養(yǎng)分利用的影響

由表4中氮收獲指數(shù)可知，氮磷鉀施用量一致時(shí)，雞糞＞污泥＞豬糞；在低量、中低量施肥水平，雞糞具有較大的氮收獲指數(shù)；隨著施肥量增大，雞糞、豬糞均在中量施肥水平達(dá)到最高值，污泥在高量施肥水平達(dá)最高值。由磷收獲指數(shù)可知，氮磷鉀施用量一致時(shí)，污泥＞雞糞＞豬糞；在低量、中低量施肥水平，污泥具有較大的磷收獲指數(shù)；隨著施肥量增大，雞糞、豬糞均在中量施肥水平達(dá)到最高值，污泥緩慢增大，在高量施肥水平達(dá)最高值。由鉀收獲指數(shù)可知，氮磷鉀施用量一致時(shí)，雞糞、污泥大于豬糞；隨著施肥量增大，雞糞在中量施肥水平達(dá)最高值，豬糞在中低量施肥水平達(dá)最高值，污泥隨施肥量增大而增大，在高施肥水平達(dá)最高值。

表4 不同有機(jī)肥及用量蘿卜氮磷鉀收獲指數(shù)

2.5 不同有機(jī)肥及用量對(duì)土壤pH值及養(yǎng)分含量的影響

由表5數(shù)據(jù)可以看出，施雞糞后的土壤pH值高于其他處理，并且隨著施肥量增加，pH值變化不大。

表5 不同有機(jī)肥及用量對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

在氮磷鉀施用量一致的情況下，施雞糞、豬糞的土壤中全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)含量均高于化肥處理，雞糞處理較化肥提高了10.0%、4.8%、2.0%、10.1%，施用豬糞與雞糞相近；污泥處理的全氮、有機(jī)質(zhì)含量雖大于化肥，但全磷、全鉀含量分別較化肥處理降低5.9%、3.9%；有機(jī)肥處理的堿解氮含量均低于化肥處理，有效磷含量均高于化肥處理，速效鉀含量除豬糞外，也較化肥處理有所提高。

隨著有機(jī)肥施肥量增加，土壤全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量均隨之升高；另外，污泥處理的全鉀含量隨施肥量增加而增大，但速效鉀含量變化不規(guī)律；雞糞、豬糞處理的速效鉀含量隨施肥量增加而增大，但全鉀含量變化不規(guī)律。

3 結(jié)論與討論

在氮磷鉀施用量一致的情況下，施有機(jī)肥的蘿卜經(jīng)濟(jì)性狀、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、收獲指數(shù)以及養(yǎng)分吸收量均優(yōu)于化肥處理，其中以施用雞糞的效果最佳。有機(jī)肥中的有機(jī)物質(zhì)不斷降解、礦質(zhì)化，釋放出多種養(yǎng)分為植株生長(zhǎng)提供了全面的營(yíng)養(yǎng)，相較之下化肥提供的養(yǎng)分單一，植株容易缺素而腐爛、開裂。施雞糞、豬糞后的土壤養(yǎng)分全量接近，高于污泥和化肥，說明雞糞和豬糞施入土壤后養(yǎng)分不易流失，能夠較好提升土壤肥力；同時(shí)，雞糞能夠使土壤pH值升高，在防止土壤酸化方面有一定作用。

隨著有機(jī)肥用量的增加，施雞糞的蘿卜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，生物產(chǎn)量以及氮磷鉀吸收量均呈先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)施雞糞量為1 200 kg/667m2時(shí)達(dá)到最高值，同時(shí)在低施肥水平（＜1 200 kg/667m2）養(yǎng)分利用效果較好，施肥量繼續(xù)增大反而不利于養(yǎng)分吸收利用，產(chǎn)量也隨之下降；豬糞處理也表現(xiàn)出類似情況，當(dāng)施肥量為900 kg/667m2時(shí)達(dá)到最高值，但氮、磷利用效果不如雞糞，鉀利用效果在施肥量大于600 kg/667m2時(shí)開始下降。污泥處理的蘿卜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、氮磷鉀吸收量以及養(yǎng)分利用效果均隨施肥量增大而增大，說明本試驗(yàn)設(shè)計(jì)污泥用量偏低，可繼續(xù)提高施肥量做進(jìn)一步研究。土壤中全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量隨施肥量增加而增加，全鉀和速效鉀含量變化無規(guī)律。

雖然有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，改善土壤質(zhì)量，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用等益處，但有機(jī)肥料在提供充足養(yǎng)分的同時(shí)也可能攜帶了重金屬、病原菌、抗生素等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)隨有機(jī)肥進(jìn)入土壤環(huán)境，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品造成的危害不容小覷。在進(jìn)一步研究中將對(duì)本次收獲的蘿卜進(jìn)行重金屬分析，探討施用有機(jī)肥對(duì)蔬菜重金屬污染的影響。

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