生物有機(jī)肥替代部分化肥對蕹菜生長和產(chǎn)量的影響

摘 要：為探討生物有機(jī)肥替代部分化肥對蕹菜生長、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以蕹菜為試驗(yàn)材料，以不施肥（CK）和常規(guī)施肥（CF）為對照，試驗(yàn)生物有機(jī)肥+80%常規(guī)施肥（T1）和未添加功能性微生物的有機(jī)物料+80%常規(guī)施肥（T2）對蕹菜葉片數(shù)、株高、莖粗、葉片長、葉片寬及產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明：T1處理組蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均最大，分別較CF增加9.97%、14.69%、12.27%、19.86%、15.39%和10.26%，差異均達(dá)顯著水平;T2處理蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益與CF處理相比差異不顯著。結(jié)果說明生物有機(jī)肥替代部分化肥能促進(jìn)蕹菜生長，提高蕹菜的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：生物有機(jī)肥;化肥;蕹菜;產(chǎn)量

中圖分類號：S 645 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：0253-2301（2021）10-0057-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.10.012

Effects of Partial Substitution of Chemical Fertilizer with Bio-organic Fertilizeron the Growth and Yield of Ipomoea Aquatica

WU Bi-zhu

（Fujian Agricultural Ecological Environment and Energy Technology Extension Station，F(xiàn)uzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： In order to investigate the effects of the partial substitution of chemical fertilizer with bio-organic fertilizer on the growth， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica， Ipomoea aquatica was used as the experimental material and non-fertilization （CK） and conventional fertilization （CF） were taken as the control group， the effects of bioorganic fertilizer+80% conventional fertilization （T1） and organic material without functional microorganisms+80% conventional fertilization （T2） on the number of leaves， plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica were analyzed. The results showed that the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica in T1 treatment group were the largest， which were increased by 9.97%， 14.69%， 12.27%， 19.86%， 15.39% and 10.26%， respectively， compared with CF， with significant differences. There were no significant differences in the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit between T2 treatment group and CF. The results showed that bio-organic fertilizer could promote the growth of Ipomoea aquatica and improve the yield and economic benefit of Ipomoea aquatica.

Key words： Bio-organic fertilizer; Fertilizer; Ipomoea aquatica; Yield

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，是農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)上，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直都是使用由人畜糞便等進(jìn)行堆積發(fā)酵制成的農(nóng)家肥料，但自20世紀(jì)50年代化肥在我國逐漸推廣以來，由于其速效養(yǎng)分含量豐富，增產(chǎn)效果顯著，因此在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。目前，我國的化肥生產(chǎn)量和使用量位居世界第1，但我國在化肥的應(yīng)用方面，存在著使用結(jié)構(gòu)不合理、過量施用和利用率低等問題[1]，造成的土壤酸化、鹽漬化和土壤養(yǎng)分失衡及農(nóng)業(yè)面源污染等問題日趨嚴(yán)重[2]。為減少化肥的施用，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等六部委在“十三五”期間我國化肥使用量零增長的基礎(chǔ)上[3]，提出“十四五”期間化肥使用量持續(xù)減少的目標(biāo)[4]，《福建省“十四五”特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》也提出到2025年全省化肥使用量比2020年減少10%以上的目標(biāo)[5]，并提出有機(jī)肥替代推動方案。

生物有機(jī)肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體（如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等）為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料[6]。許多研究表明，生物有機(jī)肥在改善和平衡土壤生態(tài)環(huán)境[7]、增強(qiáng)土壤微生物活性[8]、活化土壤養(yǎng)分[9]、促進(jìn)作物生長[10]、防治土傳病害[11]及提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[12]等方面有著重要的作用。隨著國家化肥使用零增長行動的實(shí)施，有關(guān)生物有機(jī)肥部分替代化肥在不同作物上的研究越來越多，其中有較多研究認(rèn)為，以生物有機(jī)肥替代20%的化肥使用量最為合適，如張迎春等[13]研究表明，生物有機(jī)肥替代20%的化肥可顯著增加萵筍干物質(zhì)積累量和養(yǎng)分積累量;孫耿等[14]研究表明，與純施化肥相比，冷浸田中80%化肥配施20%生物有機(jī)肥不僅能夠提升土壤養(yǎng)分、改善土壤菌群結(jié)構(gòu)，還可提高水稻的有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量;閆龍翔等[15]研究表明，在化肥減施10%、20%和30%條件下使用生物有機(jī)肥可在不同程度上促進(jìn)黃瓜生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，其中減施20%時施用生物有機(jī)肥效果最優(yōu)。

蕹菜Ipomoea aquatica Forsk，又名空心菜、藤菜、通菜及竹葉菜等，屬旋花科甘薯屬植物，適宜生長在溫暖、潮濕地帶，在我國西南、華南、華東及華中地區(qū)栽培普遍，是我國夏秋兩季主栽的綠色蔬菜之一

[16]。雖然蕹菜的生育期較短，但在蕹菜生長期間通常需要頻繁灌溉和大量施肥、特別是氮肥，以滿足其對水分和營養(yǎng)的需求，因此蕹菜不合理施肥現(xiàn)象較為突出。為此，本試驗(yàn)以不施肥和常規(guī)施肥為對照，設(shè)置生物有機(jī)肥部分替代化肥，探討其對蕹菜生長、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為優(yōu)化蕹菜施肥和改善土壤環(huán)境等提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年5月22日至6月26日進(jìn)行。試驗(yàn)地設(shè)在福建省福州市連江縣東湖鎮(zhèn)東塘村，位于東經(jīng)119°32′14″、北緯26°15′04″，屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，年平均氣溫19.1℃，年平均降水量1 551.5 mm。試驗(yàn)地土壤為灰泥田，耕層有機(jī)質(zhì)21.0 g·kg-1，堿解氮101.0 mg·kg-1，速效磷21.1 mg·kg-1，速效鉀87.0 mg·kg-1，pH值5.5，土壤肥力均勻。

1.2 試驗(yàn)材料

供試蕹菜品種為泰國柳葉。供試生物有機(jī)肥產(chǎn)自福建中科益農(nóng)生物科技有限公司，由功能性微生物和有機(jī)物料復(fù)合而成，有效活菌數(shù)≥0.2億個·g-1，有機(jī)質(zhì)（以干基質(zhì)計）≥40%（粉狀）;未添加功能性微生物的有機(jī)物料由福建中科益農(nóng)生物科技有限公司提供。40%硫酸鉀復(fù)合肥（N∶P∶K=21∶6∶13），購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)4個處理，即：生物有機(jī)肥+80%常規(guī)施肥（T1）、未添加功能性微生物的有機(jī)物料+80%常規(guī)施肥（T2）、常規(guī)施肥（CF）和不施肥（CK）。每個處理設(shè)3個重復(fù)（小區(qū)），小區(qū)面積為24 m2（長×寬=8.0 m×3.0 m）采用隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)地塊四周設(shè)1.8 m寬的保護(hù)行。

1.4 施肥與管理

蕹菜于2021年5月22日播種，每個小區(qū)播種蕹菜種子300 g;T1在蕹菜播種前每小區(qū)用生物有機(jī)肥7.2 kg（折合為3 000.0 kg·hm-2）和40%硫酸鉀復(fù)合肥1.1 kg（折合為450.0 kg·hm-2）作基肥施用，施用方法為在整畦時，將肥料撒施于畦面，然后將土壤與肥料充分混勻，灑水至土壤濕潤;T2的基肥施用方式與T1相似，只是以等量未添加功能性微生物的有機(jī)物料代替生物有機(jī)肥;CF在蕹菜播種前用40%硫酸鉀復(fù)合肥1.4 kg（折合為562.5 kg·hm-2）作基肥，施用方式同T1。

6月13日施追肥1次，施肥方式為撒施。T1、T2每個小區(qū)施40%硫酸鉀復(fù)合肥1.8 kg（折合為750.0 kg·hm-2），CF每個小區(qū)施40%硫酸鉀復(fù)合肥2.2 kg（折合為937.5 kg·hm-2）。蕹菜生長期間，各處理的水分管理、病蟲害防治等其他田間管理方法一致。

1.5 調(diào)查統(tǒng)計方法

不同處理的蕹菜于2021年6月26日一次性采收。采收前，每小區(qū)隨機(jī)測量25株蕹菜的株高、莖粗（莖基部）、葉片數(shù)、最大葉長和葉寬;采收時只取蕹菜植株的地上部分，現(xiàn)場洗凈后稱重，測定各小區(qū)的蕹菜產(chǎn)量，分析各處理的經(jīng)濟(jì)效益。

匯總各處理小區(qū)的數(shù)據(jù)，采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通過Duncan′s新復(fù)極差測驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對蕹菜生長的影響

從表1可知，不同的施肥處理中，葉片數(shù)T1、T2和CF顯著多于對照組，但T1、T2和CF的葉片數(shù)之間差異不顯著;T1株高為39.36 cm，顯著高于其他3個處理組，比CF的（35.79 cm）高9.97%，T2株高為36.28 cm，與CF間的差異不顯著，但均顯著高于CK;莖粗在5.68～8.04 mm，其中T1的莖粗最大，比CF的粗14.69%，兩者差異顯著，T2和CF與CK差異顯著;葉長T1最長，為13.63cm，比CF的長12.27%，CK的最短，僅有10.36 cm，T1與其他處理差異顯著，T2與CF之間差異不顯著，但T2和CF、CK差異顯著;葉寬在2.15～3.38 cm，T1最大，為3.38 cm，比CF大19.86%，CK最小，為2.15 cm;葉色T1比其他3個處理的葉色更濃綠，而且葉片更肥厚，長勢更強(qiáng)壯。

2.2 不同施肥處理對蕹菜產(chǎn)量的影響

從表2可知，T1平均產(chǎn)量為17 029.17 kg·hm-2，顯著大于其他處理;T2為14 691.67 kg·hm-2，CF為14 408.33 kg·hm-2，T2和CF之間差異不顯著，但與CK存在顯著差異。施用生物有機(jī)肥（T1）與施用不含菌基質(zhì)（T2）相比，增產(chǎn)2 337.50 kg·hm-2，增幅13.73%;T1與常規(guī)施肥（CF）相比，增產(chǎn)2 620.84 kg·hm-2，增幅15.39%，可見T1與其他處理相比都有較大的增產(chǎn)效果。

2.3 不同施肥處理對蕹菜產(chǎn)值的影響

從表3可知，T1的平均純收益為44 521.1元·hm-2，顯著大于其他處理和對照的純收益，其中比CF的純收益40 379.7元·hm-2多10.26%;T2的純收益為39 330.8元·hm-2，與CF的純收益之間不存在顯著差異，但都顯著大于CK的純收益。各處理組與CK相比，T1的增加收益最大、為15 952.3元·hm-2，CF的增加收益其次，T2的增加收益最少、為10 762.0元·hm-2。

3 討論與結(jié)論

生物有機(jī)肥部分替代化肥不僅能減少化肥施用量，還能促進(jìn)作物生長，提高作物產(chǎn)量。柏瓊芝等[17]研究表明，常規(guī)施肥減量10%配施生物有機(jī)肥能使秋馬鈴薯塊莖形成期提前，促進(jìn)生長，提高秋馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。王慶玲等[18]研究表明，化肥減量20%配施6 000.0 kg·hm-2生物有機(jī)肥為蒜苗生長的最佳施肥配比，是實(shí)現(xiàn)化肥零增長的有效途徑。生物有機(jī)肥部分替代化肥可顯著促進(jìn)韭菜株高及根系活力的增長，同時增加產(chǎn)量、維生素C、可溶性蛋白及可溶性糖含量，降低硝酸鹽和粗纖維含量[19];在化肥減施條件下，配施生物有機(jī)肥可顯著提升枸杞品質(zhì)和土壤養(yǎng)分，優(yōu)化土壤微生物種群結(jié)構(gòu)

[20];生物有機(jī)肥與減量配施化肥，可以促進(jìn)黃瓜對氮肥、磷肥和鉀肥的利用，提高黃瓜產(chǎn)量[21]。

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施肥相比，在化肥減量20%的情況下，配施生物有機(jī)肥3 000.0 kg·hm-2，能明顯促進(jìn)蕹菜的生長，蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬等顯著增加，葉色也更濃綠、葉片更肥厚，顯著提高蕹菜的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。這一結(jié)果與夏可心等[22]在木霉生物有機(jī)肥對蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究相似，即25%的木霉生物肥與75%化肥配施可顯著提高蕹菜產(chǎn)量。周晨昊等[23]研究也表明，JD37復(fù)合微生物肥料對蕹菜具有顯著的促生作用，并能有效降低蕹菜的亞硝酸鹽含量。

生物有機(jī)肥由有機(jī)肥衍生而來，但還含有具有特定功能的微生物，因此又與僅利用自然發(fā)酵（腐熟）所制成的有機(jī)肥有所區(qū)別。生物有機(jī)肥產(chǎn)品的生產(chǎn)菌種，主要包括芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬細(xì)菌、乳桿菌、鏈霉菌屬放線菌、絲狀真菌及酵母菌等，這些菌種一般具有促進(jìn)植物生長、提高產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用[24]。胡誠等[25]研究表明，長期施用EM生物有機(jī)肥比傳統(tǒng)堆肥更有利于提高土壤肥力和微生物生物量碳。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，與施用未添加功能性微生物的有機(jī)物料相比，施用生物有機(jī)肥更能促進(jìn)蕹菜生長，顯著提高蕹菜的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。因此，生物有機(jī)肥替代20%化肥的施肥方式可作為當(dāng)?shù)剞巢嘶蕼p量增效的有效措施之一，在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]付小猛，毛加梅，沈正松，等.中國生物有機(jī)肥的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，56（3）：401-404.

[2]張長坤，劉娟，劉凱，等.生物有機(jī)肥在西瓜生產(chǎn)化肥減施上的應(yīng)用效果[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（8）：161-162，180.

[3]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.化肥農(nóng)藥利用率穩(wěn)步提高提前三年實(shí)現(xiàn)零增長目標(biāo)[EB/OL].（2017-12-21）[2020-05-02].http：//www.moa.gov.cn/xw/zwdt/201712/t20171227_6128571.htm.

[4]中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，國家發(fā)展改革委，科學(xué)技術(shù)部，等.關(guān)于印發(fā)《“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》的通知[EB/OL].（2021-09-07）.http：//www.moa.gov.cn/govpublic/FZJHS/202109/t20210907_6375844.htm.

[5]福建省人民政府.福建省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)福建省“十四五”特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)范的通知[EB/OL].（2021-08-12）[2020-05-02].http：//www.fujian.gov.cn/zwgk/zxwj/szfbgtwj/202108/t20210812_5668237.htm.

[6]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY 884-2004生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：5.

[7]曲成闖，陳效民，韓召強(qiáng)，等.生物有機(jī)肥對潮土物理性狀及微生物量碳、氮的影響[J].水土保持通報，2018，38（5）：70-76.

[8]胡可，李華興，盧維盛，等.生物有機(jī)肥對土壤微生物活性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，18（2）：303-306.

[9]孔濤，馬瑜，劉民，等.生物有機(jī)肥對土壤養(yǎng)分和土壤微生物的影響[J].干旱區(qū)研究，2016，33（4）：884-891.

[10]周艷，鐘積東，吳曉燕，等.生物有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量及重金屬含量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（3）：39-41.

[11]崔仕春，楊秀芬，鄭興耘，等.生物有機(jī)肥控制小麥全蝕病及作用機(jī)理初探[J].中國生物防治學(xué)報，2016，32（1）：112-118.

[12]鞏子毓，高旭，黃炎，等.連續(xù)施用生物有機(jī)肥提高設(shè)施黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，39（5）：777-783.

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

[14]孫耿，劉杰，羅尊長，等.化肥配施生物有機(jī)肥對冷浸田土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（10）：44-46.

[15]閆龍翔，闞雨晨，陳露，等.化肥減施條件下生物有機(jī)肥對黃瓜生長、產(chǎn)量品質(zhì)及抗病性的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，36（2）：41-47.

[16]桂丕，陳嫻，廖宗文，等.不同氮水平下有機(jī)碳對蕹菜碳氮代謝及生長的影響[J].土壤學(xué)報，2016，53（3）：746-756.

[17]柏瓊芝，肖石江，王曉瑞，等.化肥減量配施生物有機(jī)肥對秋馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J].土壤與作物，2019，8（2）：158-165.

[18]王慶玲，朱代強(qiáng)，王成，等.化肥減量配施生物有機(jī)肥對蒜苗生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2020，55（4）：69-75.

[19]何東霞，頡建明，何志學(xué)，等.生物有機(jī)肥部分替代化肥對韭菜生長生理及肥料利用率的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，29（6）：958-967.

[20]包慧芳，王寧，侯敏，等.生物有機(jī)肥對枸杞產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤性狀的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，57（3）：545-552.

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

[22]夏可心，于亞楠，張建，等.2種木霉生物有機(jī)肥對蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2020，43（2）：284-291.

[23]周晨昊，趙磊，金清，等.JD37復(fù)合微生物肥料對小白菜、蕹菜生長及品質(zhì)的影響[J].上海師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，44（6）：593-598.

[24]馬鳴超，姜昕，曹鳳明，等.生物有機(jī)肥生產(chǎn)菌種安全分析及管控對策研究[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2019（6）：57-61.

[25]胡誠，曹志平，羅燕蕊，等.長期施用生物有機(jī)肥對土壤肥力及微生物生物量碳的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，15（3）：48-51.

（責(zé)任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-9-06

作者簡介：吳碧珠，女，1979年生，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)方向研究。