池福鈴,李鋒,阮惠明,何毓光,吳壽華
(福建寧德市農業科學研究所,福安,355003)
近年來,化肥的大量使用,不但造成作物產量和農產品質量降低,而且導致土壤質量下降[1]。許多研究表明,施用有機肥能夠增加土壤有機質含量、增強土壤酶活、改善土壤理化性狀,提高土壤肥力,因此生產中應用廣泛[1,2]。有機肥與無機肥配合施用可以協調平衡養分供應,促進作物根系在生育后期對水分和養分的吸收[3,4],使作物獲得高產、優產,同時有效提高蔬菜品質[5]。施用生物菌肥或微生物菌劑能改善土壤理化性狀、平衡土壤菌落、提高作物抗性,使作物產量、品質顯著提高[6,7]。有機肥與生物菌肥混施,可以改良土壤,提高土壤的透氣性、保水性,增強根系的吸收能力,提高肥料利用率,從而降低化肥的施用量。但是二者所含大量元素氮、磷、鉀無法滿足作物整個生長期的養分需求,因此配施化肥才能發揮3種肥料的最大作用。
本試驗以壽寧山冬烏小白菜為試驗材料,研究生物菌肥和有機肥、無機肥配施條件下,小白菜生長指標、產量、品質和經濟效益的變化,旨在改變傳統的單施有機肥、無機肥模式,引入微生物肥料提高有機肥、無機肥的利用率,為生物菌肥在小白菜綠色生產中的應用提供理論依據和技術支撐。
試驗于2018-2019年在福建省壽寧縣土籃子農業發展有限公司亭溪村田山基地進行。試驗地為砂壤土,地塊平整,排灌方便,前茬作物為水稻。海拔 870 m,位于東經 119°31′57″、北緯 27°29′21″。 供試土壤由漳州市農業檢驗監測中心檢測,其含全氮1.6 g/kg,有效磷 3.9 mg/kg,速效鉀 82 mg/kg,有機質 18.2 g/kg,pH 值 5.1。
供試品種壽寧山冬烏,為不結球白菜的變種,由寧德市農業科學研究所提供。復合肥“住和”由武漢中農國際貿易有限公司購得,商品有機肥“閩福”由福建省正堃富民農業發展有限公司購得,尿素“六國”由安徽六國化工股份有限公司購得,生物菌肥“根醫生120”由山東沃地豐生物肥料有限公司購得。供試肥料的基本性質,由福建中檢礦產品檢驗檢測有限公司檢測,見表1。

表1 供試肥料的基本性質 %
根據綠色食品蔬菜A級標準,化肥必須與有機肥配合施用,有機氮與無機氮之比為1∶1,化肥可與有機肥、微生物肥配合施用。試驗以有機氮與無機氮等量施用為基礎,基、追肥各占50%,設計3種不同基施模式,A:化肥,折合667 m2施純N 12.0 kg、P2O56.0 kg、K2O 6.0 kg),為當前傳統的施肥方法;B:商品有機肥和化肥各半;C:商品有機肥和化肥各半+生物菌肥。復合肥、商品有機肥和生物菌肥作基肥施用,尿素作追肥施用,施肥情況見表2。試驗采取隨機排列,3次重復,每個試驗小區面積6.0 m2(包溝),按20 cm×20 cm株行距定植,每小區定植120株。

表2 各處理每小區所施用的肥料品種及數量
2018年11月6日播種,11月9日出苗,12月19日定植,各處理田間管理一致。
2019年2月15日采收,按小區一次性測產并收獲,每小區隨機取10株進行單株質量、株高、開展度、葉片數、葉片長、葉片寬6項指標的測定。
用高錳酸鉀滴定法(GB 5009.7-2016)測定還原糖含量,用2,6-二氯靛酚滴定法 (GB 5009.86-2016)測定維生素C含量,用凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)測定蛋白質的含量,用重量法(GB/T 5009.10-2003)測定粗纖維含量,用紫外分光光度法(GB 5009.33-2016)測定硝酸鹽含量。
壽寧山冬烏小白菜經濟效益為總產值減去生產成本,總產值為單位面積產量與平均價格的乘積[2],生產成本為用地成本、人工成本、種子成本和肥料成本的總和。
試驗數據采用Excel 2003整理,統計分析采用SPSS 22.0軟件,多重比較采用Duncan's新復極差法。
株重、株高、開展度、葉片數、葉片長、葉片寬6個性狀是反映小白菜生長情況的主要指標。從表3可知,單株質量以處理A的最大,為250.4 g,以處理B的最小,為221.3 g,而處理C的介于兩者之間,為241.9 g,說明純化肥提高小白菜的株質量比有機肥和化肥各半的效果更好,但增施生物菌肥株質量優于有機肥和化肥各半的處理。在株高和葉片數方面,處理A顯著髙于處理B、C;在開展度和葉片長方面,處理A、C之間差異不顯著,但均極顯著高于處理B;在葉片寬方面,三者差異不顯著。
還原糖、維生素C和粗纖維含量是評價小白菜營養品質的重要指標,而硝酸鹽含量是評價其安全品質的重要指標。由表4可知,處理B、C的還原糖和維生素C含量均顯著高于處理A,說明增施有機肥和生物菌肥能顯著提高小白菜的還原糖和維生素C含量,提高小白菜的營養價值。處理B、C的粗纖維和硝酸鹽含量均顯著低于處理A,說明增施有機肥和生物菌肥能顯著降低小白菜的粗纖維和硝酸鹽含量,提高小白菜的品質。
①生產成本 從表5可知,小白菜肥料投入不同造成生產成本的差異。在試驗所在地壽寧縣的實際生產中,全年用地成本500元/667 m2,人工成本為100元/d,種子成本為150元/667 m2。
綜和用地、人工、種子、肥料等成本,3種肥料混施下,小白菜的生產成本以純化 肥 (處 理 A)最 低 ,為2 338.21元/667 m2; 有機肥和化肥各半(處理 B)次之,為2 584.25元/667 m2;有機肥和化肥各半+生物菌肥(處理C)最高,為2 674.25 元/667 m2。
②產量和效益 從表6可知,對于壽寧山冬烏小白菜,667 m2產量處理A最高,為3 325.37 kg;處理 C次之,為 3 204.56 kg;處理 B最低,為2 987.79 kg。處理B和處理C因產品符合綠色食品蔬菜A級標準,故平均價格高于處理A。經計算,經濟效益以處理C最高,為10 143.99元/667 m2;處理B次之,為 9 366.91元/667 m2;處理 A最低,為7 637.90元/667 m2。

表5 3種肥料混施對小白菜生產成本的影響 元/667 m2

表6 3種肥料混施對小白菜經濟效益的影響
只有實行有機肥、無機肥和生物菌肥3種肥料配合施用,才能充分發揮生物菌肥的功效[8]。生物菌肥或微生物菌劑只是一種輔助增產肥料,不可代替化肥和有機肥的施用量[9]。在壽寧山冬烏小白菜綠色生產中,施肥還應以有機肥為主,配合復合肥、尿素等無機肥料。在肥力較高的土壤中,可以適量增施有機肥和生物菌肥,降低無機肥料的施用量,特別是氮肥[10]。
有研究表明,在一定范圍內降低化學肥料的施用量,配施有機肥雖然會降低壽寧山冬烏小白菜的產量,但能夠顯著提高其品質,并與有機質含量呈正比關系[5]。配施生物菌肥或微生物菌劑,能釋放土壤中的可溶磷、鉀,提高肥料利用率和作物產量,增加經濟效益[1,11]。有機肥和生物菌肥替代一定程度的化肥減量,雖然增加了小白菜生產成本,使其生長指標和產量有所下降,但適宜范圍內的化肥減量配施有機肥和生物菌肥會顯著提高小白菜營養價值和品質,從而提高其平均價格和總產值,增加經濟效益。另外,生物菌肥能夠增加微生物種群結構與數量,改善土壤團粒結構,增加土壤有機質含量,減少作物或土壤中殘留農藥、重金屬等有毒有害物質,降低環境污染[2]。在壽寧山冬烏小白菜綠色生產中,化肥減量配施有機肥和生物菌肥的效果顯著,因此建議有機肥和生物菌肥替代適宜的化肥減量,從而實現化肥減施與增效并重。