優化施肥對京郊地區設施生菜產量、品質及土壤速效養分的影響

趙躍 黃楠 劉繼培 周婕 李颯 李云

摘? ? 要：為改善目前設施生菜的化肥過量施用，以及化肥的施用時期等問題，以農戶習慣施肥為基礎，設計減量優化施肥方案，研究優化施肥對京郊設施生菜產量、品質及土壤速效養分的影響。以結球生菜‘射手101為試材，設CK、單施有機肥、習慣施肥、優化施肥A、優化施肥B共5個處理。試驗結果表明，優化施肥A處理能夠提高生菜經濟產量，比CK處理提高22.01%，比習慣施肥處理提高5.82%;優化施肥A處理生菜硝酸鹽含量最低，維生素C含量最高;優化施肥A處理能提高生菜養分吸收量，減少速效養分在土壤中的累積，同時能夠提高生菜產量和品質，減少肥料浪費。

關鍵詞： 生菜;產量;品質;優化施肥

Effects of optimized fertilization on the yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in suburban areas of Beijing

ZHAO Yue1，HUANG Nan1，LIU Jipei2，ZHOU Jie1，LI Sa2，LI Yun2

（1. Daxing Agricultural Technology Promotion Station， Beijing 102600， China; 2. Daxing Soil and Feritilizer Station，Beijing 102600， China）

Abstract： In order to improve the excessive application of chemical fertilizer on greenhouse lettuce and the application period of chemical fertilizer， based on the farmers' habitual fertilization， the optimal fertilization scheme was designed to study the effects of optimal fertilization on yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in Beijing suburbs. ‘Sheshou 101was used as material in this research. 5 treatments were set， which were respectively CK， organic fertilizer applied alone， habitual fertilization， optimized fertilization A and optimized fertilization B. The results showed that optimized fertilization A could increase the economic yield of lettuce， which was 22.01% higher than CK， 5.82% higher than conventional fertilization， also， the lettuce of optimized fertilization A treatment showed the lowest nitrate content and the highest Vc content. In conclution， optimized fertilization A could increase the nutrient uptake of lettuce and reduce the accumulation of available nutrients in soil. The optimized fertilization A could increase the yield and quality of lettuce and reduce the waste of fertilizer.

Key words： Lettuce; Yield; Quality; Optimal fertilization

結球生菜是人們喜愛的一種蔬菜，能夠生食或搭配涮菜。同時其經濟價值較高，也受到菜農的歡迎，近年來在京郊地區種植面積逐漸擴大。但由于多數菜農通過增加化肥投入量來提高產量，致使出現土壤肥力下降、肥料當季利用率降低等問題。由于化肥用量大、施用不平衡等問題，也造成了蔬菜中的硝酸鹽含量升高[1]。研究表明，有機肥的養分全面、肥效長，能夠提高土壤有機質及土壤肥力，有利于培肥土壤，使有機肥在改善土壤理化性狀、維持土壤養分平衡方面具有顯著優勢[2]。有機肥和化肥在設施生菜種植中配合施用，能夠提高生菜的產量和蔬菜品質[3-5]。郎文培等[6]研究證明，施用有機肥能夠降低生菜的硝酸鹽含量，祝英等[7]研究證明，施用有機肥能夠提高改善土壤微生物數量，有利于土壤養分的貯存和作物對養分的吸收利用。但根據寧川川等[8]的研究，有機肥養分含量相比化肥較低、肥效長且緩慢，在作物旺盛生長時期，有機肥不能及時滿足作物的需求，因此還需要適當施用化肥。同時，由于有機肥主要由畜禽糞便構成，過量或不正確施用會造成土壤溫室氣體排放增加、增加土壤重金屬含量和作物吸收累積重金屬的風險[9]。

為了優化目前設施生菜的化肥過量施用，以及化肥的施用時期等問題，以農戶習慣施肥為基礎，設計減量優化施肥方案。通過研究生菜生物產量、經濟產量、品質、養分吸收量、土壤速效養分等方面，確定生菜優化施肥方案。

1 材料與方法

1.1 材料

供試土壤為砂壤土，0～20 cm耕層土壤基本性質為有機質含量（w，后同）11.80 g·kg-1，堿解氮含量125 mg·kg-1，有效磷含量47.1 mg·kg-1，速效鉀含量77.5 mg·kg-1，pH 7.90。供試作物生菜，品種為‘射手101。供試肥料為“一特”商品有機肥[全氮（N）：3.56%，全磷（P2O5）：3.96%，全鉀（K2O）：2.36%]，含量為18∶9∶18的復混肥做底肥用，含量為22∶8∶22的水溶肥做追施用。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，分別設5個處理，3次重復，共15個小區，小區面積35 m2。CK（T1）：不施有機肥，不施用化肥;單施有機肥（T2）：667 m2施有機肥2 000 kg，不施用化肥;習慣施肥（T3）：667 m2施有機肥2 000 kg，底施復混肥35 kg，水溶肥30 kg分別在蓮座期、結球初期共施用2次，按1∶1比例追施，化肥養分投入純量為12.9∶5.55∶12.9;優化施肥A（T4）：667 m2施有機肥2 000 kg，底施復混肥25 kg，水溶肥20 kg分別在蓮座期、結球初期、結球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥養分投入純量為8.9∶3.85∶8.9;優化施肥B（T5）：667 m2有機肥1 000 kg，底施復混肥25 kg，水溶肥20 kg分別在蓮座期、結球初期、結球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥養分投入純量為8.9∶3.85∶8.9。優化施肥A和優化施肥B處理化肥養分投入純量與常規施肥相比，667 m2共減少9.7 kg，減肥30%。

1.3 方法

試驗地點選在大興區魏善莊鎮立春農業基地鋼架大棚內，種植密度為35 cm×35 cm，試驗用地面積525 m2。于2017年7月20日育苗，8月28日定植，10月18日采收。試驗采用滴灌施肥設備，全生育期灌水5次，共用水80 m3[10]。

1.4 測定分析方法

收獲期，每個小區選取連續10株，進行生物產量及經濟產量的測定。每小區隨機選取2株，進行品質測定。生菜產量用電子秤測量，植株氮磷鉀分別采用凱氏定氮法、釩鉬黃比色法、火焰光度計法測定。維生素C采用2，6-二氯靛酚法測定，硝酸鹽采用分光光度計法測定。種植前及收獲后，在各小區用土鉆按“S”形采集0～20 cm土樣，每小區采集3個點混勻。土壤有機質采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮采用堿解擴散法，有效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度計法。試驗數據采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行處理分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對生菜產量的影響

由表1可以看出，T3、T4、T5處理的生物產量差異不顯著，與T1和T2相比差異顯著，T1和T2處理之間差異不顯著。其中T3處理生物產量最高，667 m2產量4 301.88 kg;T4處理生菜經濟產量最高，667 m2產量3 410.55 kg，與T1處理相比增加22.01%，與其他處理相比，差異顯著。T5和T3處理之間差異不顯著，與其他處理差異顯著。T2處理與T1處理相比，差異顯著。

2.2 不同處理對生菜品質的影響

通過表2可以看出，T3處理硝酸鹽含量最高，與其他處理差異顯著，T5和T4處理之間差異不顯著，與T1和T2處理差異顯著，T2和T1處理差異不顯著。說明隨著化肥用量的增加，生菜內硝酸鹽含量也隨之增加;同時，施用有機肥能夠降低生菜內硝酸鹽含量，T4比T3處理降低29.6%，T5比T3處理降低18.0%。生菜內維生素C含量T4處理最高，為353 mg·kg-1，T1處理維生素C含量最低為187 mg·kg-1。其中，T4處理與T1相比增加88.77%，與其他處理差異顯著;T3和T4處理之間差異不顯著，但與其他處理差異顯著;T2和T1處理差異顯著。

2.3 不同處理的養分吸收利用情況

由表3可知，T3處理生菜養分吸收量最多，比T1處理提高74.96%;T2比T1處理提高30.72%;T4比T1處理提高67.78%，與T3處理相差不大;T5比T1處理提高55.59%，比T3處理降低了11.07%。其中，不施用化肥處理各元素吸收量都低于其他處理，并且氮和鉀的吸收量隨著施肥量的增加提升明顯，各處理磷素的吸收量較低，并且相差不大。

2.4 不同處理對土壤速效養分的影響

土壤速效養分是土壤中直接被植物吸收利用的營養元素，是評價土壤供應養分的強度指標之一，過低會造成作物生長不良，過高會造成養分的浪費和環境污染等問題。

由表4可以看出，T2處理與T1處理相比，速效鉀差異顯著，堿解氮和有效磷差異不顯著。T3處理的速效養分明顯高于其他處理，其中堿解氮為T1處理的214.58%，與其他處理相比差異顯著;有效磷為T1處理的332.44%，與其他處理差異顯著，速效鉀與T4、T5處理相比差異不顯著，與T1、T2相比，差異顯著。T4處理與T1處理相比，堿解氮變化不大，差異不顯著;有效磷提高149.63%，差異不顯著;速效鉀提高174.32%，差異顯著。T4處理與T3處理相比，堿解氮和有效磷明顯下降，分別減少40.4%和55.0%，且差異顯著，但二者速效鉀相差不大，差異不顯著。T5處理與T1處理相比，堿解氮增加不明顯，且差異不顯著;有效磷為T1的157.55%，速效鉀為T1的130.90%，差異顯著。T5處理與T3處理相比，堿解氮下降44.11%，差異顯著;有效磷下降52.61%，差異顯著;速效鉀下降24.0%，差異不顯著。

3 討 論

通過數據分析可以看出，常規施肥處理生菜生物產量最高，但優化施肥A處理生菜經濟產量最高，說明施用化肥量的增加能夠促進生菜的生長，但并不能增加生菜的經濟效益。優化施肥A和優化施肥B處理的硝酸鹽含量都低于常規施肥，維生素C含量都高于常規施肥，說明優化施肥后能夠提高生菜的品質，其中優化施肥A的效果更為明顯。常規施肥生菜養分吸收量最高，優化施肥A高于優化施肥B，說明施用化肥量的增加能夠增加生菜的養分吸收量。常規施肥土壤中速效養分的含量大大高于其他處理，說明常規施肥中投入的化肥有大部分累積在土壤耕層中，沒有被作物吸收利用。而生菜中硝酸鹽的積累和化肥中的氮肥用量有直接關系，一般隨著氮肥用量的增加，硝酸鹽含量會顯著增加。通過試驗結果可以看出，本試驗結果與吳俊俠等[11]研究結果一致，植物體內的硝酸鹽累積是一種奢侈消耗，植物在氮素供應過剩時，以超過自身需要的速度吸收NO3- ，并將多吸收的硝態氮儲存起來，以便在氮素供應不足時維持正常生長的需要。植株氮磷鉀是植物體內許多重要化合物的主要成分，其中氮是植物體內多種維生素的成分，磷是植物體內高能化合物的組成成分，鉀被認為是植物的“品質元素”，它們對生菜的生命活動以及產量的高低、品質的優劣均有重要的作用。蘇苑君等[12]認為當氮磷鉀供應充足時，可以提高生菜的光合作用和各種代謝過程，從而增強生菜的抗逆性和抗病性以及產量和品質。依據試驗結果，在常規施肥化肥投入量較高的情況下，底肥化肥投入量可以適當減少，且追肥盡量以少量多次的形式進行，達到化肥減量施用、提高肥料利用率的目的。同時，優化施肥能夠減少土壤中速效養分的累積。由于生菜對各種養分的吸收量不一樣，尤其磷的吸收量較低[13]，優化施肥后能夠改善土壤中磷素的累積，從而改善土壤環境。

綜上所述，在目前設施生菜的種植當中，減少部分化肥的投入，對生菜的產量和品質沒有影響。優化施肥A能夠在保證生菜生長的同時，提高生菜品質及經濟產量，減少因化肥過量施用造成的土壤速效養分富集，緩解化肥面源污染問題。

參考文獻

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