有機肥替代部分化肥對設施大棚小白菜產量及土壤速效養分的影響

楊 靜,仝玉琴,張俊鵬,王曉娥

(1.咸陽職業技術學院，陜西 咸陽 712000；2.咸陽市土壤肥料工作站，陜西 咸陽 712000)

化肥的使用有效提高了全球糧食產量，在解決人類溫飽問題上發揮了重大而顯著的作用，然而長期大量單施化肥則可能會直接造成土壤的物理化學功能和性質變差，硝酸鹽和其他亞硝酸鹽含量大量累積甚至嚴重超標造成蔬菜瓜果等作物品質大幅下降、風味不佳，甚至誘發生理功能失調的現象[1～3]，還可能會間接引起農業水體面源污染等環境問題。然而當施入一定量的有機肥時，它能夠在蔬菜土壤中緩慢分解并釋放有機酸，進而直接促進蔬菜作物對養分元素的吸收，增加產量，提高肥料利用率，并且有利于改良菜地的結構特性、保護環境，因化肥過量施用所帶來的土壤污染問題將在很大程度上得到有效緩解[4,5]。用一定量的有機肥料替代部分化學肥料，對保證蔬菜產量、提高品質、改善土壤理化性質等起著重要的指導作用[6,7]，國家正在采取一系列的舉施進一步鼓勵果菜茶生產研發基地或種植農戶積極地增加有機肥的實際施用，據調查咸陽地區有相當一部分菜農開始嘗試利用有機肥少量施用替代化肥，而目前如何確定有機肥的施用量及施用方法往往依賴菜農自身經驗，缺乏科學依據。

為了尋求如何有效減少化肥的施用量、合理施肥的方法，積極響應我國農業部于2017年2月8日印發的《關于開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》的通知精神，筆者試驗研究使用有機肥替代部分化肥對小白菜生長情況、產量和土壤肥力的影響，明確了小白菜在生產中使用有機肥與化肥最佳的比例，在小白菜的產量和品質能夠得到充分確保的前提下，削減化肥的施用量，提升小白菜肥料利用率，改良土壤狀況，為有機肥替代部分化肥在蔬菜上的研究及推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蔬菜品種及肥料：小白菜為德惠農綠美小白菜。復合肥、有機肥均購自當地經銷商。

供試土壤：本次試驗于2018年10月在陜西省咸陽市曹家寨村進行，當地土壤質地為中壤，屬黃土質塿土性土，基本理化性質如表1所示。

表1 試驗地土壤基本理化性狀

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，設置4個不同的有機肥和化肥配比處理，各處理的施肥措施如表2所示。以過磷酸鈣和硫酸鉀來補齊因配施有機肥而導致的磷鉀量不足的部分。定植的行株距為30 cm×30 cm，小區面積為2 m×6 m，重復3次。在定植前一周對種植土壤進行施肥處理，氮肥基肥占施肥總氮量的80%，追肥占20%(移栽小白菜后的第15天進行)，有機肥作為基肥一次性施入。小白菜于2018年10月9日播撒種植，11月10日進行移植栽種，11月25日進行追肥，12月28日收獲核算計產。其余各項措施均按田間習慣方法統一管理，各處理保持一致，施肥、定植及田間管理過程均由人工進行。

表2 不同處理的施肥量 (kg·667m-2)

1.3 測定指標及方法

(1)生長情況及產量測定。在收獲的前1 d從每個小區隨機取小白菜樣品10 株，測定其株高、單株鮮重、最大葉寬、葉片數等生物學性狀；同時收獲各小區中間的1 m×3 m植株地上部分的樣品，用以進行實測記產。

(2)土壤肥力的測定。利用"S"型采樣法對菜地5～20 cm土層的混合土樣進行采集，土壤的理化性質按照常規方法進行分析，具體為有機質、速效磷、堿解氮、速效鉀分別采用重鉻酸鉀容量法、堿解擴散法、Olsen法和火焰光度計法[9，10]。

1.4 數據分析

試驗數據采用IBM SPSS Statistics 22軟件和Microsoft Excel 2007進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小白菜生物學性狀及產量的影響

如表3所示，與對照(F0M0)相比，除最大葉寬以外，4個處理對小白菜的生長指標均有不同程度的促進，差異顯著。從平均單株鮮重來看，不同施肥處理分別比對照處理增加了34.77%、40.47%、42.93%和41.67%。F3M2處理的產量最高，為12 387.43 kg·hm-2，不同施肥處理的產量顯著高于對照(F0M0)，F1M0、F2M1、F3M2和F4M3處理比對照處理的產量分別增加了12.5%、25.4%、29.7%和29.4%，而摻混不同比例有機肥處理的產量顯著高于純施化肥，F2M1、F3M2和F4M3處理分別比F1M0處理的產量提高了11.5%、15.3%和15.0%。

表3 有機肥替代部分化肥比對小白菜生物學性狀及產量的影響

2.2 不同處理對土壤肥力的影響

植物可以直接吸收利用土壤中的速效養分，速效養分含量的高低可以用來評價土壤供應養分的強度指標，過高會造成養分的浪費和環境污染等問題，過低又會造成作物生長不良[8]。

由表4可以看出，單施化肥處理與對照相比，顯著提高了土壤的有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量，F1M0處理比F0M0處理分別提高了24.31%、73.30%、90.07%和17.44%。與單施化肥相比不同比例有機肥替代化肥處理可以顯著提高土壤的有機質含量，F2M1處理、F3M2處理以及F4M3處理分別比單施化肥處理顯著提高了16.19%、20.09%和40.09%。與單施化肥比較摻入有機肥處理顯著降低了土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀含量，堿解氮分別降低了10.53%、19.31%和20.81%，有效磷分別降低了11.61%、18.67%和17.06%，速效鉀分別降低了17.45%、21.47%和20.61%，這與童小虎[11]等的研究結果一致。

表4 有機肥替代部分化肥比對小白菜對土壤速效養分的影響

3 結論與討論

目前,國內外很多研究者認為并非有機肥施用投入越多效果越好,而是兩者之間存在一個最佳的配比,筆者試驗以小白菜為供試材料,研究了在等氮條件下施用不同摻混比例的有機肥與化肥對小白菜生物學性狀、產量以及土壤速效養分的影響。結果發現,有機肥與無機肥相互配合施用對于小白菜的株高、單株鮮重、最大葉寬以及葉片數等生物學性狀都有很好地促進作用,這與趙易藝等[7]的研究結果一致。通過配施40%的有機肥可以有效提高小白菜的產量,這與王冰清等[6]的研究結果相一致。施入的有機肥成分很大程度地優化了土壤的理化特性,同時有效提高了土壤的有機質含量,增強了土壤對礦質離子的轉化能力,進而有效提升了小白菜對于土壤中所含的氮、磷、鉀等多種速效養分的吸收能力和綜合利用率,在肥料水平上有效促進了產量的提高。