化肥減量配施有機肥對葉菜類蔬菜產量、品質和養分吸收的影響

鄔剛 嚴從生 袁嫚嫚 王家寶 陳俊陽 葛治歡 孫義祥

摘? ? 要：為探索葉菜類蔬菜化肥減施增效技術，采用田間試驗研究農戶習慣施肥（CK）、化肥減量28.5%配施有機肥（T1）、化肥減量31.4%配施有機肥（T2）及化肥減量31.4%配施有機肥和緩釋尿素（T3）對烏塌菜和高稈白菜的產量、品質和氮磷鉀養分吸收的影響。結果表明，與CK相比，T3處理烏塌菜的單株鮮質量、葉柄長和寬、產量分別顯著增加了7.32%、8.94%、7.32%和6.94%，高稈白菜的單株鮮質量顯著增加9.91%。與CK比較，化肥減量處理（T1～T3）的烏塌菜和高稈白菜維生素C含量顯著提高7.69%～16.32%，硝酸鹽含量顯著降低10.68%～13.72%，N吸收量提高5.18%～8.77%，K吸收量增加6.03%～17.78%。綜上所述，化肥減量配施有機肥可增加葉菜類蔬菜的產量，提高蔬菜的品質和養分吸收量，其中以基肥一次性施用商品有機肥300 kg·667 m-2、18-7-20配方肥40 kg·667 m-2、40 d緩釋尿素8.37 kg·667 m-2處理（T3）效果最佳。

關鍵詞：烏塌菜;高稈白菜;化肥減量;產量;品質;養分吸收

中圖分類號：S634 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）12-058-05

Abstract：In order to explore technique for increasing effect of chemical fertilizer in Anhui province vegetables production， effects of reduction of chemical fertilizer and organic manure supplement on yield， quality and nutrients uptake of Brassia narinosa Bailey and Brassica campestris were investigated in this study. There were four treatments： 100% chemical fertilizer （farmer conventional fertilization practice as CK）， 71.5% chemical? fertilizer combined organic manure（T1）， 68.6% chemical fertilizer combined organic manure（T2）， 68.6% chemical fertilizer combined organic manure and controlled-release urea（T3）. The results showed that comparing with the CK， the Brassia narinosa Bailey fresh weight， length and width of petiole， yield in T3 treatment significantly increased 7.32%， 8.94%， 7.32% and 6.94%， respectively and the fresh weight per plant of Brassica campestris significantly increased by 9.91%. Compared with CK， the vitamin C content， N uptake， K absorption of Brassia narinosa Bailey and Brassica campestris under the fertilizer reduction treatment （T1-T3） increased by 7.69%-16.32%5.18%-8.77% and 6.03%-17.78%， respectively. At the same time， the nitrate content of Brassia narinosa Bailey and Brassica campestris under the fertilizer reduction treatment （T1-T3） compared with CK decreased by 10.68%-13.72%. Chemical fertilizer reduction combined organic manure will not result in the decrease of vegetable yield， but also improve the quality and nutrient absorption of vegetables. The best treatment （T3） was that 300 kg·667 m-2 commercial organic fertilizer， formula fertilizer （18-7-20） 40 kg·667 m-2 and 40d slow-release urea 8.37 kg·667 m-2 was applied in one time with base fertilizer.

Key words：Brassia narinosa Bailey; Brassica campestris; Chemical fertilizer reduction; Yield; Quality; Nutrient uptake

隨著我國種植業結構調整，蔬菜已經成為僅次于糧食的第二大農作物。2018年全國蔬菜生產面積約為2043萬hm2，占農作物總面積的12.3%[1]。蔬菜是經濟效益較高的作物，種植戶為了獲得更高的效益投入了大量的化學肥料，研究表明，我國蔬菜化肥用量為1 092.0 kg·667 m-2，是全國農作物化肥用量的3.3倍[2]。安徽省蔬菜生產中亦存在氮肥用量過大、養分施用結構不合理的現象[3]。葉菜類蔬菜屬于淺根系作物，生育期較短，生長發育迅速，化學肥料的不合理施用勢必會造成肥料養分的損失。據統計，葉菜類蔬菜氮磷鉀的利用率分別為18.4%、17.2%和24.8%，要遠遠低于糧食作物的肥料利用率[4-6]。大量未被利用的化肥養分通過各種途徑分散到環境中，造成嚴重的資源浪費和環境污染，極大制約了葉菜產業的綠色可持續發展，因此探索葉菜類蔬菜化肥減施增效模式對蔬菜產業健康發展有重要意義。

關于蔬菜化肥減施增效模式對蔬菜產量、品質和養分吸收的影響的研究多有報道[6-11]。有機態氮替代化肥氮是化肥減施增效的措施之一。研究表明，有機肥氮替代25%～50%化肥氮能提高葉菜類蔬菜的產量和品質，并降低硝態氮的環境風險[12]。武星魁等[13]通過田間試驗提出葉菜類有機肥氮替代化肥氮的適宜替代比例在25%左右時可得到最佳的減施增效效果。此外，陳建生等[14]研究得出控釋肥處理能滿足葉菜類蔬菜全生育期的營養需求，可增加蔬菜產品的維生素C和還原糖的含量。目前，針對安徽省露地蔬菜化肥減施增效模式的研究較少，主要集中在單獨施用化肥對蔬菜生長、產量和品質的影響方面[15]，而對化肥減施量及減施模式下養分吸收規律的研究較少。筆者選用烏塌菜和高稈白菜為供試作物，研究化肥減量配施有機肥對蔬菜產量、品質和養分吸收的影響，以期為安徽省蔬菜產業綠色發展提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在安徽省馬鞍山市當涂縣黃池鎮黃池蔬菜產銷專業合作社生產基地進行。試驗地屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫15.7 ℃，年均降水量為1087 mm。土壤類型為黃棕壤，地力均勻，耕層（0～20 cm）土壤的基本理化性質見表1。

1.2 試驗設計

試驗共設4個處理，每個處理3次重復，每個小區面積為30 m2，農戶習慣施肥量（CK）：基施干雞糞800 kg·667 m-2和15-15-15 復合肥60 kg·667 m-2，定植后20 d追施普通尿素10 kg·667 m-2;化肥減量處理1（T1）：基施商品有機肥300 kg·667 m-2，18-7-20配方肥40 kg·667 m-2，定植后20 d追施普通尿素10 kg·667 m-2;化肥減量處理2（T2）：基施商品有機肥300 kg·667 m-2，18-7-20配方肥40 kg·667 m-2，定植后20 d追施普通尿素8 kg·667 m-2;化肥減量處理3（T3）：基肥一次性施用商品有機肥300 kg·667 m-2，18-7-20配方肥40 kg·667 m-2，40 d緩釋尿素8.37 kg·667 m-2，各處理養分含量見表2。施用肥料分別為干雞糞（農戶自行堆漚），45%復合肥（15-15-15）、45%配方肥（18-7-20）和商品有機肥（安徽省司爾特肥業股份有限公司生產），緩釋尿素（樹脂包衣，含N 44%，茂施農業科技有限公司生產），普通尿素（含N 46%，中鹽安徽紅四方股份有限公司生產。農戶習慣施肥量根據農戶調研平均施肥量確定，化肥減量的施肥方案是根據土壤測試值和作物養分需求特性確定，其他田間管理和操作均一致，烏塌菜品種為黃烏雜2號（由安徽省農業科學院園藝研究所選育），高稈白菜品種為高稈白1號（由安徽省蕪湖市種子管理站選育）。育苗時間均為9月13日，10月14日定植。烏塌菜和高稈白菜收獲日期分別為12月27日和12月4日。

1.3 樣品采集與測定

1.3.1 樣品采集與處理 對整個小區進行單獨測產，同時每個小區選擇6株具有代表性的樣品帶回實驗室進行常規養分和品質分析。其中3株樣品經105 ℃下殺青30 min后于75 ℃烘干至恒重，稱重后粉碎，分別測定其全氮、全磷和全鉀含量;另外3株鮮樣測定可溶糖、維生素C和硝酸鹽含量。

1.3.2 樣品測定 采用H2SO4-H2O2消煮法作為植物全氮、全磷、全鉀的前處理方法，采用半微量凱氏法測定全氮含量[16]，采用鉬銻抗比色法測定全磷含量[16]，采用火焰光度計法測定全鉀含量[16]。采用2，6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量[16];采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[17];采用酚二磺酸比色法測定硝酸鹽含量[18]。

1.4 數據統計

養分累積量=養分濃度×干物質累積量。

試驗數據采用Microsoft Excel 2007、SPSS 17.0軟件處理，采用Duncan’s比較法進行均值多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同化肥減量處理對烏塌菜和高稈白菜農藝性狀與產量的影響

施肥是影響蔬菜生長發育最主要的因素之一，不同化肥減量模式對烏塌菜和高稈白菜農藝性狀和產量的影響如表3所示。農戶習慣施肥與化肥減量處理1和化肥減量處理2的烏塌菜農藝性狀及產量指標無顯著差異，而化肥減量處理3較CK處理烏塌菜的單株鮮質量、葉柄長和寬、產量顯著增加了7.32%、8.94%、7.32%和6.94%。說明在烏塌菜生產中，適當減少化肥用量不會造成產量降低，而且合理的化肥減量措施可提高烏塌菜產量。在肥力水平相似的土壤條件下，烏塌菜和高稈白菜的化肥減量效果存在一定差異。除單株鮮質量外，高稈白菜不同處理間株高、葉柄長、葉柄寬和產量無顯著差異。與CK和T2相比，T3處理高稈白菜的單株鮮質量顯著提高了8.51%和9.91%。這可能與2種蔬菜的營養特性和需肥規律差異有關。

2.2 不同化肥減量處理對烏塌菜和高稈白菜品質的影響

如表4所示，化肥減量處理可顯著提高烏塌菜的可溶糖和維生素C含量，并降低其硝酸鹽的含量。與CK相比，T1 、T2 和T3處理烏塌菜的可溶糖和維生素C含量分別顯著提高17.11%、11.94%、18.30%和14.54%、14.39%、16.32%，硝酸鹽含量顯著降低了10.95%、12.67%、13.72%。對于高稈白菜，化肥減量處理對其可溶性糖含量無顯著影響，但可增加其維生素C含量和降低其硝酸鹽的含量。與CK相比，T1 、T2 和T3處理高稈白菜的維生素C含量分別顯著提高7.69%、9.06%、12.39%，硝酸鹽的含量顯著降低了10.68%、11.32%、12.35%。說明適當減少化肥用量并配施生物有機肥有助于提升兩種蔬菜的品質。

2.3 不同化肥減量處理對烏塌菜和高稈白菜養分吸收的影響

由表5可以看出，烏塌菜地上部養分吸收總量表現為N>K> P，高稈白菜地上部養分吸收總量表現為K>N>P，高稈白菜的氮磷鉀養分平均吸收量均高于烏塌菜的吸收量。高稈白菜的氮磷鉀吸收總量較烏塌菜分別提高1.94 kg·667 m-2 、0.80 kg·667 m-2和3.93 kg·667 m-2?；蕼p量處理能顯著提高烏塌菜N、K的吸收量，對P吸收量影響較小。相比CK，T1 、T2 和T3處理烏塌菜的N、K的吸收量分別顯著增加7.84%、5.19%、8.06%和8.72%、7.49%、17.81%。T3處理生產1000 kg烏塌菜所需要的P2O5、K2O養分較CK分別顯著提高了15.73%、10.13%?；蕼p量處理能顯著增加高稈白菜的N、P、K的吸收量，而不同化肥減量處理間每生產1000 kg高稈白菜所需要N、P2O5養分量差異不顯著。相比CK，T1 和T3處理高稈白菜的N、P、K的吸收量分別顯著增加7.83%、9.14%、11.60%和8.74%、14.29%、17.75%。T3處理生產1000 kg高稈白菜所需要的K2O養分較CK顯著增加了11.07%。化肥減量處理間（T1～T3）烏塌菜和高稈白菜的養分吸收量差異不顯著。

3 討論與結論

烏塌菜和高稈白菜均屬于葉菜類蔬菜，肥料的充足供應是滿足它們正常生長和獲得較高產量的物質保障，但是肥料過多的投入不僅不利于蔬菜的生長發育[19]，還會造成養分的大量損失，對環境造成污染。本研究結果表明，化肥用量減少28.5%～31.4%不會造成烏塌菜和高稈白菜產量的降低，并且采用緩釋尿素代替普通尿素一次性施用模式可增加烏塌菜的產量及高稈白菜的單株鮮質量。烏塌菜產量提高的原因可能是生物有機肥和配方肥配施促進了烏塌菜的生長發育，增加了單株鮮質量、葉柄寬和葉柄長，與瞿廷廣等[20]研究結果較一致。大量的研究表明，有機肥和配方肥合適的配比不僅能減少化肥養分的損失，同時能為作物提供足夠的養分[21]，增加蔬菜的產量[22]。在本試驗中，農戶習慣處理施用的有機肥是未完全腐熟的干雞糞，其有效養分含量較低，并且在土壤中礦化分解時可能存在與作物競爭氮素等問題，進而影響蔬菜養分吸收和物質積累，因此，農戶習慣施肥處理的產量低于生物有機肥和配方肥配施的處理。

本研究結果表明，適當減少化肥用量配施有機肥能顯著增加烏塌菜和高稈白菜的維生素C含量，同時還降低了硝酸鹽含量。有研究認為，減氮20%條件下配施氨基酸可顯著降低包菜體內硝酸鹽含量[23]。大量研究表明，有機肥配施化肥有利于蔬菜品質的提升。劉沙沙等[24]研究得出，有機肥替代化肥可降低上海青的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量，提高可溶性糖含量。湯桂容等[25]研究結果表明，有機無機氮肥配施處理增加了小白菜和萵苣莖葉中維生素C含量、可溶性糖含量，降低了硝酸鹽、粗纖維含量。氮肥用量的減少可能是蔬菜品質提升的重要原因，隨著施氮量的增加，蔬菜體內維生素C含量呈現直線下降的趨勢，同時硝態氮含量呈直線增加的趨勢[26]。此外，生物有機肥含有豐富的有機質和微生物，肥效持續時間長，生物有機肥的施用能顯著改善蔬菜的品質性狀，提高蔬菜食用部位的可溶性糖含量，控制硝酸鹽累積[27]。

肥料養分管理不僅影響蔬菜產量，也會對蔬菜的養分吸收產生顯著影響。有研究認為，生物有機肥替代30%化肥能顯著增加萵筍N、P、K等養分的吸收積累量[28]。馬征等[29]研究結果表明，在平衡施用氮磷鉀化肥的基礎上減氮30%增施有機肥處理能促進大蔥對氮磷鉀養分的吸收利用。本研究結果表明，減少化肥28.5%～31.4%配施生物有機肥能增加烏塌菜和高稈白菜N、P、K的吸收總量和單位產量養分吸收量。以不同處理烏塌菜和高稈白菜的吸收總量的平均值計算，每667 m2烏塌菜全生育期吸收的N、P和K分別為9.54、1.08、8.83 kg，每667 m2高稈白菜全生育期吸收的N、P和K分別為11.48、1.88、12.76 kg。生產1000 kg烏塌菜所需要吸收N、P2O5和K2O量分別為3.73、0.97、4.15 kg，生產1000 kg高稈白菜所需要吸收N、P2O5和K2O量分別為2.01、0.75、2.68 kg。

與農戶習慣施肥相比，化肥減量配施有機肥不會造成烏塌菜和高稈白菜產量的降低，而且提高了2種蔬菜的品質和養分吸收量，其中，以化肥減量31.4%配施有機肥和緩釋尿素處理的效果最好。研究結果表明，每生產1000 kg烏塌菜所需要吸收N、P2O5和K2O量分別為3.73、0.97、4.15 kg，每生產1000 kg高稈白菜所需要吸收N、P2O5和K2O量分別為2.01、0.75、2.68 kg。該結果可為烏塌菜和高稈白菜施肥及研制葉菜類蔬菜專用肥配方提供科學依據。

參考文獻

[1] 國家統計局.中國統計年鑒2019[M].北京：中國統計出版社，2019.

[2] 黃紹文，唐繼偉，李春花，等.我國蔬菜化肥減施潛力與科學施用對策[J].植物營養與肥料學報，2017，23（6）：1480-1493.

[3] 韓上，武際，錢曉華，等.安徽主栽蔬菜施肥現狀調查及對策[J].中國蔬菜，2015（4）：15-19.

[4] 王榮萍，余煒敏，李淑儀，等.華南地區主要蔬菜氮肥肥料利用率研究[J].中國農學通報，2016，32（25）：34-39.

[5] 王現潔，梁嘉偉，廖新榮，等.華南地區主要蔬菜磷鉀肥料利用率研究現狀[J].中國農學通報，2020，36（1）：49-55.

[6] 張福鎖，王激清，張衛峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑[J].土壤學報，2008（5）：915-924.

[7] 李小萌，陳效民，曲成闖，等.生物有機肥與減量配施化肥對連作黃瓜養分利用率及產量的影響[J].水土保持學報，2020，34（2）：309-317.

[8] 吳玨，王偉群，瞿潔，等.化肥減量配施微生物肥料對青菜生長的影響[J].上海蔬菜，2020（2）：52-54.

[9] 岳明燦，王志國，陳秋實，等.減施化肥配施微生物菌劑對番茄產質量和土壤肥力的影響[J].土壤，2020，52（1）：68-73.

[10] LUAN H A，GAO W，HUANG S W，et al.Partial substitution of chemical fertilizer with organic amendments affects soil organic carbon composition and stability in a greenhouse vegetable production system[J].Soil & Tillage Research，2019，191：185-196.

[11] DUTTA S，DATTA J K，MANDAL N C.Evaluation of indigenous rhizobacterial strains with reduced dose of chemical fertilizer towards growth and yield of mustard （Brassica campestris） under old alluvial soil zone of West Bengal，India[J].Annals of Agrarian Science，2017，15（4）：447-452.

[12] 徐大兵，趙書軍，袁家富，等.有機肥替代氮化肥對葉菜產量品質和土壤氮淋失的影響[J].農業工程學報，2018，34（S1）：13-18.

[13] 武星魁，姜振萃，陸志新，等.有機肥部分替代化肥氮對葉菜產量和環境效應的影響[J].中國生態農業學報（中英文），2020，28（3）：349-356.

[14] 陳建生，唐拴虎，徐培智，等.控釋肥料氮素釋放規律及其對葉菜類蔬菜生長的影響[J].中國農學通報，2004（3）：135-137.

[15] 舒英杰，錢榮立.不同NPK配比對烏塌菜生長及產量、品質的影響[J].中國林副特產，2008（5）：11-14.

[16] 鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2002：263-360.

[17] 李文硯，韋持章，孔方南，等.蒽酮法測定木奶果果實中可溶性糖含量的研究[J].中國園藝文摘，2015，31（12）：7-8.

[18] 何淑平，靳亞忠，張興梅.酚二磺酸比色法測定葉菜類硝酸鹽的探討[J].黑龍江八一農墾大學學報，2005（2）：37-40.

[19] 周婕，劉唯一，劉繼培，等.不同氮肥施用量對青花菜氮肥利用率、氮素含量及產量的影響[J].中國瓜菜，2014，27（5）：38-39.

[20] 瞿廷廣，周權鎖，葛瀅，等.蠶沙有機無機復混肥對葉菜類蔬菜產量和品質的影響[J].江蘇農業學報，2010，26（1）：80-84.

[21] FLAVEL T C，MURPHY D V.Carbon and nitrogen mineralization rates after application of organic amendments to soil[J].Journal of Environmental Quality，2006，35（1）：183-193.

[22] 馬志宏，劉秀珍.不同有機肥對烏塌菜產量及品質的影響[J].山西農業大學學報（自然科學版），2008（2）：183-185.

[23] 黃繼川，彭智平，涂玉婷，等.減量施肥對包菜產量、品質和土壤養分平衡的影響[J].中國農學通報，2019，35（7）：64-68.

[24] 劉沙沙，李兵，張古彬，等.有機肥替代化肥對豫東地區上海青生長及氮磷利用的影響[J].農學學報，2019，9（8）：14-18+47.

[25] 湯桂容，周旋，田昌，等.有機無機氮肥配施對蔬菜產量、品質及經濟效益的影響[J].生態學雜志，2017，36（5）：1292-1299.

[26] 胡承孝，鄧波兒，劉同仇.氮肥水平對蔬菜品質的影響[J].土壤肥料，1996（3）：34-36.

[27] 鐘希瓊，王惠珍，鄧日烈，等.生物有機肥對蔬菜生理性狀和品質的影響[J].佛山科學技術學院學報（自然科學版），2005（2）：74-76.

[28] 張迎春，頡建明，李靜，等.生物有機肥部分替代化肥對萵筍及土壤理化性質和微生物的影響[J].水土保持學報，2019，33（4）：196-205.

[29] 馬征，崔榮宗，賈德，等.氮磷鉀平衡施用對大蔥產量、養分吸收及利用的影響[J].中國土壤與肥料，2019（3）：109-114.