水葫蘆有機肥對小白菜產量品質及土壤肥力的影響

馮瑞興，施潔君，何 胥，金梅娟，沈明星，王海候*

(1.太倉市農業委員會，江蘇 太倉 215400； 2.江蘇太湖地區農業科學研究所 農業部蘇州水稻土生態環境重點野外科學觀測試驗站，江蘇 蘇州 2151551； 3.江蘇省安豐生物源農藥工程中心有限公司，江蘇 太倉 215400)

水葫蘆有機肥對小白菜產量品質及土壤肥力的影響

馮瑞興1，施潔君1，何 胥3，金梅娟2，沈明星2，王海候2*

(1.太倉市農業委員會，江蘇 太倉 215400； 2.江蘇太湖地區農業科學研究所 農業部蘇州水稻土生態環境重點野外科學觀測試驗站，江蘇 蘇州 2151551； 3.江蘇省安豐生物源農藥工程中心有限公司，江蘇 太倉 215400)

采用田間小區試驗法，以小白菜(華王)為供試作物，連續種植3茬，每茬施氮量均為180 kg·hm-2條件下，以水葫蘆有機肥為研究對象，設置3個對照(雞糞有機肥、化肥、不施肥)，研究水葫蘆有機肥對小白菜產量、硝酸鹽、VC含量及土壤肥力的影響。結果表明，與雞糞有機肥相比，水葫蘆有機肥處理的第1茬小白菜產量低于雞糞有機肥處理，第2，3茬產量則大于雞糞有機肥處理，水葫蘆有機肥處理3茬小白菜產量均值大于雞糞有機肥處理，但差異不顯著；與化肥處理相比，水葫蘆有機肥料可顯著降低小白菜的硝酸鹽含量，但與雞糞有機肥無顯著性差異；不同有機肥處理對小白菜VC含量無明顯影響；與化肥處理相比，菜地土壤施用水葫蘆有機肥后，有利于提高土壤的有機質、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀養分含量，但對土壤磷素養分的提升作用低于雞糞有機肥，同時水葫蘆有機肥處理還可以緩解土壤酸化，且土壤EC值提高幅度明顯低于雞糞有機肥處理。

小白菜； 水葫蘆有機肥； 產量； 硝酸鹽； 土壤肥力

水葫蘆具備富集水體氮磷養分的能力，國內外已有許多應用水葫蘆控制性種養技術去除水體富營養化的研究報道[1-3]，但在這一技術體系中，水葫蘆的后續利用是其最關鍵的環節，決定著這一技術的應用前景。由于水葫蘆植株富含氮磷鉀養分，是良好的有機物料，將水葫蘆通過高溫堆肥的方法，制備成水葫蘆有機肥，可以實現水葫蘆的無害化、減量化、資源化利用。

近年來，農業部提出到2020年我國農業面源污染治理要實現一控兩減三基本，圍繞農業面源污染的減控目標，傳統農業生產方式所依賴的化學肥料正逐漸被畜禽糞便有機肥替代[4]，畜禽糞便有機肥在培肥土壤地力、增加作物產量和改善作物品質等方面得到充分的肯定，施用畜禽糞便有機肥已成為現代農業生產中保持農產品產量與品質的重要技術措施[5-8]。然而，水葫蘆作為水源性有機物料，其物質組成與動物源性有機物料不盡相同，同時，水葫蘆有機肥與常規的畜禽糞便有機肥相比，具有不同的養分含量和理化特性，對作物及土壤的影響也不同，目前對水葫蘆應用方面的研究還相對薄弱，特別是對其養分在農田利用的研究報道較少[9]。已有的相關研究報道主要集中于水葫蘆有機肥對作物產量、品質的影響，而有關水葫蘆有機肥對菜地土壤肥力影響的研究尚不多見。為此，本試驗在旱生蔬菜地條件下，研究了水葫蘆有機肥對小白菜產量、品質及土壤肥力的影響，以期為水葫蘆有機肥進一步推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2013年5—9月，在蘇州市相城區望亭鎮新埂蔬菜基地防蟲網內進行。

供試土壤為黃泥土，土壤基本肥力性狀：有機質含量23.41 g·kg-1、全氮含量1.51 g·kg-1、堿解氮含量108.20 mg·kg-1、全磷含量801.22 mg·kg-1、速效磷含量25.89 mg·kg-1、速效鉀含量108.13 mg·kg-1、EC值0.08 mS·cm-1、pH值6.32。

供試材料水葫蘆有機肥(自行堆制，將水分約80%的脫水水葫蘆渣與水分17%的秸稈(約3 cm)按新鮮重比4∶1混勻后，經高溫好氧發酵堆制50 d，最高溫度達65 ℃，并在50 ℃以上高溫持續21 d，符合無害化要求；另外，堆制后產物的干基全氮含量2.889%、全磷含量0.113%、全鉀含量4.892%)、雞糞有機肥(購自蘇州市黃埭有機肥公司，干基全氮含量3.13%、磷含量0.202%、鉀含量2.69%)、復合肥(N、P2O5、K2O均15%)。

供試小白菜品種華王(耐熱品種)，播種量為33.3 kg·hm-2。

1.2 處理設計

采用小區試驗法，小區面積4 m2，小區間隔離50 cm。試驗以水葫蘆有機肥為研究對象，以雞糞有機肥、化肥、不施肥為對照。試驗共4個處理，重復3次。以純氮的投入量為核算指標，連續種植3茬，每茬小白菜基施純氮量180 kg·hm-2。肥料全部基施，與0～15 cm耕層土壤混勻并整地后播種小白菜播種采用與黃沙混合，以確保播種的均勻性與出苗整齊性。病蟲防治及日常管理同常規生產。

1.3 樣品采集

第1茬小白菜5月18日播種、6月9日收獲測產，第2茬小白菜7月8日播種、7月29日收獲測產，第3茬小白菜9月4日播種、9月28日收獲測產。在第3茬小白菜收獲后，采集0～15 cm土壤樣品，混合均勻，去除植物殘體、根系及可見雜物，運回實驗室，在室內風干后備用；小白菜樣品即時測定。

1.4 測定項目

VC含量和硝酸鹽含量采用紫外分光光度法[10-11]；土壤有機質、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀、pH值、EC值測定參照土壤農業化學分析方法[12]。

1.5 數據處理

數據采用Excel 2010 整理，SPSS 20.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 小白菜產量

由表1可知，連續3茬施氮量均為180 kg·hm-2條件下，第1茬小白菜產量以化肥處理最高、雞糞有機肥處理其次、水葫蘆有機肥處理的小白菜產量低于化肥與雞糞有機肥處理，但差異均不顯著；第2茬小白菜產量以化肥處理最高、水葫蘆有機肥處理其次、雞糞有機肥處理低于水葫蘆有機肥處理，但差異不顯著；第3茬小白菜的產量以水葫蘆有機肥處理最高，與化肥處理差異不顯著，但顯著高于雞糞有機肥處理；不同處理之間，3茬小白菜的平均產量無顯著差異。可見，雖然水葫蘆有機肥處理在首次種植時的小白菜產量低于雞糞有機肥與化肥處理，但水葫蘆有機肥的肥力后效較強，第3茬的小白菜產量就已經達到化肥處理水平。

表1 不同肥料處理對小白菜產量的影響

注：同列數據后不同小寫字母表示處理間差異顯著，表2同。

2.2 小白菜硝酸鹽和VC含量

由表2可知，施用不同肥料對小白菜硝酸鹽含量存在顯著的影響。3茬小白菜，化肥處理的硝酸鹽含量均最高、雞糞有機肥處理其次，水葫蘆有機肥處理的硝酸鹽含量最低，其中化肥處理與水葫蘆有機肥處理的硝酸鹽差異達顯著水平。可見，與化肥、雞糞有機肥處理相比，施用水葫蘆有機肥降低了小白菜的硝酸鹽含量。不同肥料處理之間，小白菜VC含量的差異較小(表2)，未達顯著水平，但仍然可以看出，施用有機肥處理的VC含量大于化肥處理，水葫蘆與雞糞有機肥處理之間無明顯的變化規律。

表2 不同肥料處理對小白菜硝酸鹽和VC含量的影響

2.3 菜地土壤肥力

2.3.1 全氮及速效氮

圖1為連續種植3茬小白菜之后土壤氮素養分的測定結果。由圖可知，與不施肥處理相比，施肥提高了菜地土壤的全氮含量，水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥連續施用3茬后，土壤全氮含量分別提高27.0%、24.3%和12.2%，其中，水葫蘆、雞糞有機肥處理顯著高于不施肥處理，而化肥處理與不施肥處理的差異未達顯著水平，另外不同施肥處理之間差異不顯著。速效氮是反應土壤供氮能力的重要指標，不同施肥處理之間的菜地土壤速效氮含量依次為水葫蘆有機肥>雞糞有機肥>化肥，但不同處理之間的速效氮差異不顯著。

圖1 不同肥料處理對菜地土壤全氮、速效氮的影響

2.3.2 全磷及速效磷

圖2為連續種植3茬小白菜之后土壤磷素養分的測定結果。由圖可知，與不施肥處理相比，施肥處理顯著提高了菜地土壤的全磷含量(P<0.05)，水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥連續施用3茬后，土壤全氮含量分別提高30.0%、46.3%和18.8%。其中，雞糞有機肥處理顯著大于不施肥處理，水葫蘆有機肥、化肥處理與不施肥處理間無顯著性差異。不同施肥處理之間，雞糞有機肥處理的土壤全磷含量最大，水葫蘆有機肥處理其次，化肥處理最低。不同施肥處理之間，雞糞有機肥處理的土壤速效磷最高，顯著大于水葫蘆與化肥處理，而水葫蘆有機肥處理的土壤速效磷雖然大于化肥處理，但差異未達顯著水平。

2.3.3 有機質及速效鉀

連續種植3茬小白菜之后土壤有機質及速效鉀的測定結果見圖3。連續種植3茬后，不同處理菜地土壤有機質含量由大到小依次為水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥、不施肥，其中水葫蘆有機肥與雞糞有機肥處理差異不顯著，但顯著大于化肥處理；另外，施用水葫蘆與雞糞有機肥顯著提高了土壤的速效鉀含量，水葫蘆有機肥處理的土壤速效鉀含量大于雞糞有機肥處理，但差異不顯著，而2種有機肥處理的菜地土壤速效鉀含量均顯著大于化肥處理。

圖2 不同肥料類型對菜地土壤全磷、速效磷的影響

圖3 不同肥料類型對菜地土壤有機質、速效鉀的影響

2.3.4 pH值及EC值

連續種植3茬小白菜之后土壤pH值、EC值的測定結果見圖4。不同肥料處理之間，化肥處理的菜地土壤pH值顯著低于其他處理，而水葫蘆有機肥與雞糞有機肥處理的pH值相近，且無顯著差異性，可見，施用水葫蘆有機肥有利于減緩土壤酸化危害的發生；與化肥處理相比，施用雞糞有機肥顯著提高了土壤的EC值，增幅達50%，而水葫蘆有機肥處理的土壤EC值略低于化肥處理，且差異不顯著。

圖4 不同肥料類型對菜地土壤pH值、EC值的影響

3 小結與討論

3.1 水葫蘆有機肥對小白菜產量的影響

一般認為有機肥具有明顯的供氮后效，并且增施有機氮可顯著提高后茬作物的增產后效[13]。本試驗結果表明，單茬施氮量均為(純有機氮)180 kg·hm-2條件下，水葫蘆有機肥處理的第1茬小白菜產量低于雞糞有機肥處理，第2、3茬產量則大于雞糞有機肥處理，水葫蘆有機肥處理3茬小白菜產量均值大于雞糞有機肥處理，說明水葫蘆有機肥比雞糞有機肥具有更強的供氮后效性。王海候等[14]研究表明，一次性基施有機氮600 kg·hm-2，連續種植3茬小白菜且不追加施肥條件下，雖然水葫蘆有機肥(堆肥)處理的3茬平均產量低于雞糞有機肥處理，但隨著種植茬數的增加，水葫蘆有機肥處理與雞糞有機肥處理的小白菜產量差異幅度逐漸縮小，上述結論與本試驗的結果是一致的，即與雞糞有機肥相比，水葫蘆有機肥具有更持續的后茬供氮能力。

3.2 水葫蘆有機肥對小白菜品質的影響

3.3 水葫蘆有機肥對菜地土壤肥力的影響

本試驗結果表明，與化肥處理相比，菜地土壤施用水葫蘆有機肥后，有利于提高土壤的有機質、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀養分，但對土壤磷素養分的提升作用不如雞糞有機肥，同時水葫蘆有機肥還可以提高土壤pH值，且EC值提高幅度明顯低于雞糞有機肥處理。水葫蘆有機肥的氮素含量與雞糞有機肥相近、磷素含量大幅度的低于雞糞有機肥、鉀素含量是雞糞有機肥處理的1.87倍，因此，水葫蘆有機肥對土壤的磷素提升不如雞糞有機肥，而鉀素提高作用明顯。然而，在蘇南粘土地區，屬于調氮、控磷、增鉀型的土壤[9]，顯然水葫蘆有機肥更符合當地土壤養分平衡的需求，也符合蔬果生產對鉀肥的需求。另外，由于雞糞有機肥鹽分含量高于水葫蘆有機肥[4]，因此水葫蘆有機肥更適宜在果蔬大棚推廣使用。

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(責任編輯：張瑞麟)

2017-03-13

國家科技支撐計劃(2012BAD14B12-03)；江蘇省農業科技自主創新項目(CX(16)-1003-11)；江蘇省蘇州市科技支撐計劃(SNG201439)

馮瑞興(1971—)，男，江蘇太倉人，農藝師，從事種養循環生產技術推廣研究工作，E-mail：tcnlf@163.com。

王海候，從事農業資源與環境研究工作，E-mail:wanghaihou@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170608

S141; S634.3

A

0528-9017(2017)06-0932-05

文獻著錄格式：馮瑞興，施潔君，何胥，等. 水葫蘆有機肥對小白菜產量品質及土壤肥力的影響[J].浙江農業科學，2017，58(6)：932-936.