不同減肥增效模式對生菜產量和品質的影響

王素萍，張貴友，杜雷，姜利，黃翔，程維舜，羅茜，葉莉霞，洪娟

（武漢市農業科學院環境與安全研究所，430000）

生菜因營養豐富和食用方式多樣而深受消費者喜愛，生菜在我國栽培面積廣，市場消費量大，同時其因具有經濟價值較高、生長期短、復種茬口多等優點也受到菜農的歡迎。但生菜全生育期需肥量高，多數菜農通過增加化肥投入量來提高產量，但過量施肥或施肥不平衡都容易造成肥料當季利用率下降[1，2]，土壤肥力下降[3～5]，同時也會造成蔬菜硝酸鹽含量超標[6]，土壤中硝態氮和速效磷的淋溶[7，8]等一系列問題。為了提高作物產量，同時降低蔬菜對硝酸鹽的積累，國內外學者從多方面進行了大量的研究，已經取得一定的成果[9～12]。其中用一定量的有機肥料替代部分化學肥料效果比較顯著，兩者搭配施用，對于保證作物產量、提高品質[13～15]、改善土壤理化性質起著重要的作用[16～18]，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。

為了改善目前設施生菜的大水大肥種植模式，本研究以農戶習慣施肥為基礎，設計減量優化施肥方案。通過研究測土配方施肥、有機肥替代化肥和生物菌肥替代化肥等3種化肥減量技術對生菜生物產量、品質、養分吸收量及土壤養分等方面的影響，確定生菜優化施肥方案，獲得可推廣應用的生菜減肥增效模式。

1 材料與方法

1.1 試驗基本情況

試驗點位于武漢市蔡甸區武漢市新鴻水產專業合作社，土壤類型為潮土，前茬作物是毛白菜，劃分試驗小區，每小區面積20 m2。耕層土壤pH值4.71，容重1.12 g/cm3，EC值為682μS/cm，有機質含量13.67 g/kg，堿解氮含量95.78 mg/kg，有效磷含量136.81 mg/kg，速效鉀含量289.66 mg/kg。

1.2 供試作物

供試生菜品種為意大利生菜，種子采購于武漢市大東門農資店。

1.3 試驗時間

2021年9月2日整地、施肥，9月14日移栽，株距20 cm，行距30 cm，10月13日試驗結束。

1.4 試驗設計

試驗共設5個處理，各處理采取隨機區組排列，3次重復，小區面積20 m2，其他田間管理一致。各處理分別為：①空白對照（CK），不施肥；②習慣施肥（T1），按當地農民習慣施肥，底肥施復合肥（21-6-13）70 kg/667 m2，所有肥料一次性基施；③測土配方施肥，即推薦施肥（T2），根據測定土結果，結合目標產量，施用尿素15 kg/667 m2，過磷酸鈣30 kg/hm2，硫酸鉀23 kg/667 m2，所有肥料一次性基施；④有機肥替代化肥（T3），施用有機肥300 kg/667 m2作底肥，化肥施用量為推薦施肥量的80%，所有肥料一次性基施；⑤施用微生物菌肥（T4），底肥施用科諾生產的微生物菌肥0.5 t/hm2，化肥施用量為推薦施肥量的80%，所有肥料一次性基施。

供試肥料：尿素（N 46%），過磷酸鈣（P2O516%），硫酸鉀（K2O 51%），有機肥的有機質含量為47%，有機碳含量為27.26%，養分（N-P2O5-K2O）含量分別為2.80%、0.82%、1.38%，肥料均采購于化工市場。

1.5 采樣及測定

①土壤樣品采集與測試 試驗前采集耕層（0～20 cm）土壤樣品，作物收獲后，采取多點混合法采集每個小區土壤樣品，充分混合后采用“四分法”留取1 kg土壤，帶回實驗室，取部分鮮樣用于分析土壤微生物含量，其他樣品風干，除去植物殘體和礫石，碾碎，過篩裝袋，供化學分析用。

土壤物理性狀：在生菜收獲期采用環刀法測定土壤容重，采用SC-900土壤緊實度儀直接測試土壤緊實度。

土壤化學性狀：pH值——電位法；有機質：硫酸重鉻酸鉀氧化外加熱——容量法；堿解氮：堿解擴散法；有效磷；碳酸氫鈉浸提——鉬銻抗比色法；速效鉀：乙酸銨浸提——火焰光度法[19]。

土壤微生物數量：采用稀釋平板計數法測定。細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基；放線菌采用改良高氏I號培養基；真菌采用馬丁氏培養基；每處理3次重復，結果以每1 g干土所含數量表示。

②蔬菜生長指標 在生菜收獲期，每小區隨機選取6株，測定其株高、葉片數和SPAD值。

③蔬菜產量 生菜收獲期按小區收獲，記錄產量。

④蔬菜品質測定 生菜收獲期，采集生菜可鮮食部分，測定其品質，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，2，6-二氯酚靛酚滴定法測定維生素C（VC）含量，紫外分光光度法測定硝酸鹽含量，考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量。

⑤養分積累量 在生菜收獲時，采集植株樣品，風干磨碎，采用H2SO4-H2O2消解，用德國AA3流動分析儀測定其氮和磷含量，火焰光度計測定鉀含量。

1.6 數據處理

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0軟件對數據進行處理分析，采用最小顯著法（LSD）進行多重比較（p＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對生菜生長的影響

表1分析了不同施肥處理對生菜株高、葉片數和SPAD值的影響，施肥顯著促進了生菜株高的增加，增幅達10.89%～17.17%，與農民習慣施肥（T1）比較，其他減肥措施的株高均有增加趨勢，增幅達4.22%～5.70%，推薦施肥處理（T2）生菜株高最高，與其他減肥措施之間差異不顯著。施肥顯著促進了生菜葉片數的增加，增幅達到22.22%～57.04%，與農民習慣施肥比較，其他減肥措施的葉片數均有顯著增加，增幅達13.94%～28.48%，推薦施肥處理生菜株高最大。施肥顯著促進了生菜SPAD值的增加，增幅達到5.96%～15.05%，施有機肥處理的生菜葉片的SPAD值最大。

表1 不同施肥處理對生菜生長的影響

表2 不同施肥處理對生菜產量的影響

表3 不同施肥處理對生菜品質的影響

2.2 不同施肥處理對生菜產量的影響

表2分析了不同施肥處理對生菜產量的影響，施肥可以顯著促進生菜產量增加，與CK處理相比，施肥處理生菜667 m2產量增幅為573～1 836 kg，增幅53.52%～171.45%。其他施肥處理以T2推薦施肥處理的生菜產量最高，為2 907 kg/667 m2，其次為T3施用有機肥處理，生菜產量為2 355 kg/667 m2，施肥處理中農民習慣施肥（T1）的生菜產量最低，為1 644 kg/667 m2，化肥減量化處理比農民習慣施肥增產19.83%～76.82%。

表4 不同施肥處理對生菜干物質及養分積累量的影響

2.3 不同施肥處理對生菜品質的影響

表3分析了不同施肥處理對生菜品質的影響，農民習慣施肥處理生菜葉片中的硝酸鹽含量為437.68 mg/kg，顯著高于其他施肥處理，增幅達90.43%～173.86%，施用有機肥和微生物菌肥處理的生菜葉片硝酸鹽含量分別為167.27、159.82 mg/kg，顯著低于其他施肥處理，降幅分別為20.96%～161.66%和26.60%～173.86%。施肥對生菜葉片VC含量有顯著的促進作用，增幅為11.69%～24.26%，化肥減量處理的生菜葉片VC含量高于農民習慣施肥，不同減肥處理之間無顯著差異。施肥增加了生菜葉片中可溶性糖的含量，與CK處理相比，施肥處理的生菜葉片可溶性糖含量增加10.00%～53.92%，化肥減量處理的生菜葉片可溶性糖含量高于農民習慣施肥，不同減肥處理之間無顯著差異。施肥增加了生菜葉片可溶性蛋白的含量，與CK處理相比，施肥處理的生菜葉片可溶性蛋白含量增加8.96%～15.42%，化肥減量處理的生菜葉片可溶性蛋白含量高于農民習慣施肥，不同減肥處理之間無顯著差異。

表5 生菜收獲后不同施肥處理對土壤物理性狀的影響

2.4 不同施肥處理對生菜干物質及養分積累量的影響

58.93%～169.91%，推薦施肥處理的氮素積累量最大，為8.61 kg/667 m2，減肥處理的氮素積累量顯著高于農民習慣施肥處理，增幅為16.57%～69.82%。施肥促進了生菜磷素積累量的增加，與CK處理相比，施肥處理的氮素積累量增加了97.06%～202.94%，推薦施肥處理的磷素積累量最大，為1.03 kg/667 m2，顯著高于其他施肥處理。施肥顯著促進了生菜鉀素積累量的增加，與CK處理相比，施肥處理的氮素積累量增加了77.06%～104.72%，推薦施肥處理的鉀素積累量最大，為18.15 kg/667 m2，其次為施用有機肥處理的鉀素積累量。

從表4中看出，施肥顯著促進了生菜干物質量的增加，與CK處理相比，施肥處理的鉀干物質量增加了53.52%～148.84%，推薦施肥處理的干物質量最大，為319.78 kg/667 m2，減肥處理的干物質積累量均顯著高于農民習慣施肥處理，增幅為19.84%～62.09%。

施肥顯著促進了生菜氮素積累量的增加，與CK處理相比，施肥處理的氮素積累量增加了

2.5 生菜收獲后不同施肥處理對土壤物理性狀的影響

表5分析了生菜收獲后不同施肥處理對土壤物理學性狀的影響，可見，生菜收獲后不同施肥處理土壤的容重、緊實度和耕層深度無顯著差異。

2.6 生菜收獲后不同施肥處理對土壤養分化學性狀的影響

表6分析了不同施肥處理對生菜收獲后土壤養分化學性狀的影響，結果表明，生菜收獲后不同施肥處理土壤的pH值無顯著差異，化肥減量處理的土壤有機質含量之間無顯著差異，但均顯著高于農民習慣施肥，土壤礦質態氮含量T1＞T2＞T4＞T3＞CK，有效磷含量T3＞T4＞T2＞T1＞CK，速 效鉀含 量T3＞T1＞T2＞T4＞CK。

表6 生菜收獲后不同施肥處理對土壤養分化學性狀的影響

2.7 生菜收獲后不同施肥處理對土壤微生物數量的影響

由表7可以看出，各處理土壤細菌數量和放線菌數量呈相同規律，施肥處理的土壤細菌數量和放線菌數量都顯著高于CK處理。各施肥處理間，T1處理的土壤細菌數量和放線菌數量顯著低于其他施肥處理，施用生物菌肥處理的細菌和放線菌數量顯著高于其他施肥處理。各處理土壤真菌數量為CK＞T1＞T2＞T3＞T4，施用生物菌肥處理的真菌數量顯著低于其他處理。

表7 生菜收獲后不同施肥處理對土壤微生物數量的影響

3 討論與結論

隨著人們生活水平的逐步提高和科學研究的不斷深入，蔬菜品質的提高和土地的可持續利用越來越受到人們的重視，所以筆者在生菜上開展了化肥減量研究，研究表明，施肥顯著促進了生菜株高、葉片數和葉片SPAD值的增加。施肥可以顯著促進生菜產量的增加，增率為53.52%～171.45%。推薦施肥的生菜產量最高，為2 907 kg/667 m2，化肥減量化技術比農民習慣施肥增產19.83%～76.82%。農民習慣施肥生菜葉片硝酸鹽含量為437.68 mg/kg，顯著高于其他施肥處理，施用有機肥和微生物菌肥處理的生菜葉片硝酸鹽含量比較低。施肥對生菜葉片VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量有顯著的促進作用，增幅分別為11.69%～24.26%、10.00%～53.92%和8.96%～15.42%，化肥減量處理的生菜葉片VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量均高于農民習慣施肥，不同減肥處理之間無顯著差異。

施肥促進生菜干物質量增加了53.52%～148.84%，推薦施肥處理的干物質量最大，減肥處理的干物質積累量均顯著高于農民習慣施肥處理。施肥顯著促進了生菜氮素、磷素和鉀素積累量的增加，增幅分別為58.93%～169.91%、97.06%～202.94%和77.06%～104.72%，推薦施肥處理的氮素、磷素和鉀素的積累量均顯著高于其他處理。

生菜收獲后不同施肥處理土壤的容重、緊實度和耕層深度等物理指標均無顯著差異。土壤化學指標方面表現為土壤的pH值無顯著差異，化肥減量化處理的土壤有機質含量均顯著升高，從培肥土壤的角度建議選用有機肥替代化肥作為化肥減量技術進行推廣。土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量呈現不同趨勢。各種化肥減量技術均顯著提高了土壤細菌和放線菌含量，降低了土壤真菌的數量，促進了有益微生物的增長，其中施用微生物菌肥效果最顯著，其次為施用有機肥處理，這與王耀[20]和張緒成等[21]的研究結果一致，有機肥替代化肥技術可以提高土壤有益微生物數量。

綜上所述，在目前設施生菜的種植當中，綜合考慮農戶增產增收及土壤的可持續利用，有機肥替代化肥和微生物菌肥替代化肥技術能夠在保證生菜生長的同時，提高生菜品質及經濟產量，豐富了土壤微生物數量，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，后期可大面積推廣應用。