化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜上的應用研究進展

高濟彎 張 靜 殷華尚 王光達 金亞茹 王激清 楊俊剛

（1.河北北方學院 河北 張家口 075000；2.石家莊市藁城區農業農村局 河北 石家莊 052160；3.北京市農林科學院植物營養與資源研究所 北京 100097）

化肥是農業生產中最主要的養分來源， 在蔬菜增產、改良品質方面具有重要作用[1]。 但近年來，人們盲目追求產量， 過量施肥和不合理施肥不僅不會增加蔬菜產量、改善蔬菜品質，還會引起一系列的環境問題。 有機肥是中國農業實現綠色化的底層需求，因此在農業生產中， 有機肥和化肥配施受到了廣泛的關注[2]。 有研究表明，有機肥與化肥的配施能夠有效地增加土壤肥力， 同時又不會影響蔬菜的產量和品質，實現蔬菜的可持續種植[3]。 也有研究表明，微生物菌劑在改善土壤環境方面起著重要作用[4]。 隨著研究的深入， 以有機肥和化肥配施的同時添加微生物菌劑在蔬菜種植中的應用越來越廣泛。

生菜是葉用蔬菜的一種。 近年來，喜食生菜的人數逐漸增多，生菜的種植面積也逐年增加，經濟效益非常明顯。 生菜的全生育期需肥量大，農戶習慣采用大水大肥的管理方式，大部分菜農為了提高產量，會加大化肥的投入， 但化肥施用太多或施肥不均衡會導致化肥的當季利用率降低，使生菜品質變差，因此確定適宜的施肥方式與施肥量對生菜的高產優質尤為重要[5]。 本文作者在前人研究的基礎上，結合國內外的最新研究進展， 分析了化肥減量配施有機肥和微生物菌劑對生菜產量、品質、土壤特性的影響，并對施肥中存在的主要問題提出了建議。

1 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑對生菜產量、品質和土壤特性的影響

1.1 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑對生菜產量的影響

適量施用化肥可提高生菜的產量， 但是過度施肥不僅不會增加生菜的產量， 反而會降低肥料的利用率，使部分養分在土壤中大量積累，最終造成環境污染。 于點等[6]的研究表明，與單施化肥相比，有機肥替代部分化肥在露地栽培和保護地栽培條件下均可以改善土壤碳氮比， 有利于氮的礦化和轉化及微生物的生長，進而顯著增加生菜單株鮮質量和產量。 長期大量施用化肥會造成土壤板結和鹽堿化， 導致生菜減產，因此為了滿足人們的需求，解決有機肥與化肥長期大量配施帶來的危害， 農業研究人員開發了多功能微生物菌劑。 微生物菌劑可以有效改善土壤中的微生物群落結構， 并能有效提高植物對環境的適應性[5]，因此化肥減量配施有機肥和微生物菌劑增產效果顯著。

1.2 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑對生菜品質的影響

科學施肥不僅能提高蔬菜產量， 也是蔬菜獲得優質的基礎[7]。 近年來，國內外關于肥料對蔬菜質量的影響研究中，一般認為有機肥屬于緩效氮肥，它的氮源主要是有機氮，施用到土壤中后，經過微生物的作用，逐步將其轉化為速效營養物質，再被蔬菜吸收和利用， 因此化肥和有機肥配合使用能明顯減少蔬菜中的硝酸鹽含量，改善蔬菜的品質[8]。 羅佳等[9]的研究表明， 化肥減量配施一定量的有機肥料可以減少生菜中的硝酸鹽含量，增加維生素、蛋白質和可溶性糖的含量，并且隨著有機肥比例增加，維生素、蛋白質和可溶性糖含量也呈上升趨勢。

大量研究表明，優化施肥方式、科學施肥、化肥減量配施有機肥的同時添加微生物菌劑， 能夠高效地利用土壤中的營養物質，促進作物生長，從而提高蔬菜的品質[10]。 史偉杰等[11]的研究表明，施用微生物菌肥可改善生菜可溶性蛋白、 維生素C 和可溶性糖的含量， 在化肥減量配施有機肥的同時添加微生物菌劑能有效提高生菜的品質。 因此化肥減量配施有機肥和微生物菌劑不僅能提高生菜產量， 還可以改善生菜的品質。

1.3 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑對土壤特性的影響

施用化肥能夠增加蔬菜產量， 并改善蔬菜的品質，但過量施肥會引起一系列的土壤環境問題，如土壤退化、環境污染等[12]。 趙躍等[13]的研究表明，有機肥、 復混肥和水溶肥三者配合施用既可以保障生菜的生長發育，又可以提升生菜的品質和經濟產量，緩解化肥面源污染問題。 因此，有機肥可以改善土壤的理化性質，保持土壤的養分平衡，有機肥有著化肥無法比擬的優點， 但施用有機肥可增加土壤中的重金屬含量，也不能滿足蔬菜對營養物質的需求，必須配合施用化肥。

近年來， 在減少化肥用量的前提下配合施用有機肥料， 利用微生物菌劑改善土壤質量和減少環境污染，也逐漸成為國內外學者關注的焦點。 高逸等[14]在研究中發現，在設施生菜生產的時候，用菌肥進行灌根，可以使生菜富集毛殼菌屬、枝頂孢屬等有益微生物， 進而對土壤結構進行改良， 增加生菜的產出率，減少生菜葉斑病的發生。

2 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜應用上存在的問題

與單施化肥、有機肥和微生物菌劑相比，化肥減量配施有機肥、微生物菌劑能夠提高生菜的產量，改善生菜的品質，并在土壤改良、土壤培肥、土壤微生物活性改善等方面有明顯的作用， 但化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜應用上仍存在以下幾方面的問題。

2.1 有機肥、微生物菌劑標準體系有待完善

目前， 我國有機肥原料和產品中的部分重金屬限量標準要求不夠規范，直接危害農業生態系統；另外對其有機物的測定標準還不夠科學， 缺乏腐爛成熟度和可溶性有機質等指標的測定標準， 這些都對土壤有機物的質量產生了很大的影響， 導致耕地質量下降，土壤養分嚴重缺失，土壤保水保肥及供水供肥性能減弱，生菜品質明顯下降。 此外，農業微生物制劑有多種功能性細菌， 研究發現許多產品與實際細菌不一致，如硅酸鹽細菌和光合細菌等；同時由于生產工藝或貯存方法不當， 霉菌雜菌率或雜菌數不符合標準，生菜需水需肥量大，肥料總養分不符合標準要求，很難滿足生菜整個生育期內對養分的需要。

2.2 市場監管需進一步加強

商品有機肥生產的準入門檻較低， 這就造成了有機肥的品質良莠不齊。 有機肥生產過程中如果沒有經過嚴格的無害化處理， 在使用后會對農業生產造成威脅。 沒有經過嚴格的無害化處理的有機肥用于生菜生產，導致重金屬超標的問題十分突出，大大降低了生菜的產量和品質。

商品有機肥的價格缺乏監督和管理。 有些中小企業為了獲取價格優勢，使用劣質的原材料，以次充好，造成市場混亂，暴發價格戰，陷入惡性競爭的無盡循環，整體上造成巨大的經濟損失。

部分微生物菌劑檢出的菌數與所標值不符，尤其是液體產品，總養分含量不符合標準要求，生菜種植時使用這樣的肥料后難以達到預期效果。

2.3 化肥、有機肥、微生物菌劑配施技術缺乏系統、深入的研究

目前針對化肥、有機肥、微生物菌劑配施的研究應用仍較少， 且生菜對養分吸收利用的特性受當地氣候、土壤質地和耕作制度等因素影響較大，因此現有的理論基礎施肥指導作用有限， 在一定程度上限制了三者配施理論指導實踐的實施。

3 化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜應用上的建議

3.1 加快標準體系的建設

在生產過程中，強化對有機肥、微生物菌劑源頭的監管，對生產標準進行嚴格控制，從而生產出高質量產品；采用化學法、生物淋濾法、生物吸附法等方法，對有機肥中的重金屬進行有效控制，最大限度地減少重金屬的生物可利用性。 對有機肥、微生物菌劑等原材料中的危害性進行嚴格限定， 并建立相應的安全限值， 以保障蔬菜生產中的土壤環境和蔬菜的品質。 目前我國已有的菌肥產品存在菌肥利用率低、專一性差、保存期短等問題，亟需開發新型菌肥，促進其在生菜栽培上的規模化應用。

3.2 充分發揮政府的監管保障作用

加強有機肥、 微生物菌劑的市場管理和檢查力度，對商品有機肥、微生物菌劑的生產工藝流程及產品質量評價標準進行規范，做好品質監控，并建立健全化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜上的安全施用配套技術。 同時還要完善產品的規范化質量檢測，加強產品的質量監督，這將有助于優質生菜配套施肥產品的開發。

3.3 進一步加強化肥、有機肥、微生物菌劑配施技術基礎研究

明確不同氣候、區域、土壤類型下化肥減量配施有機肥和微生物菌劑配合的作用， 使肥料效應與土壤效應、蔬菜中重金屬的富集作用相適應，最終確定最優配施比例，以提高肥料利用率，緩解生態環境問題。 明確生菜的不同生育期對肥料的需求量，根據生菜的需肥量施肥， 同時還要考慮到土壤中不同營養元素差異性，對化肥、有機肥和微生物菌劑三者配合施用進行試驗、研究、示范和推廣，為生菜生產的可持續發展做出貢獻。