不同施肥處理對生菜產量、品質和經濟效益的影響

張 靜，連炳瑞，金亞茹，王激清，楊俊剛

（1.河北北方學院 河北張家口 075000； 2.北京市農林科學院植物營養與資源環境研究所 北京 100097）

生菜是葉用蔬菜的一種，具有清熱、消炎的功效，深受消費者喜愛。近年來，隨著食用人群不斷增加，生菜栽培面積逐年擴大，經濟效益十分顯著[1]。作物要想高產優質離不開充足的養分供給，然而土壤養分時常無法滿足作物高產的需求，因此施肥在作物生產過程中尤為重要[2]。在生菜種植過程中，全生育期需肥量高，農戶習慣大水大肥進行栽培管理，多數菜農通過增加肥料投入量來提高產量，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，作物品質變差，因此確定合適的施肥方式與施肥量對生菜高產優質顯得尤為重要[3-4]。長期以來，化肥對作物增產發揮著必不可少的重要作用，成為農業發展中不可替代的部分，但在農業生產過程中，我國農民施用化肥多停留在經驗施肥的水平上。楊帆等[5]研究表明，近年來一些種植大戶盲目地追求產量和效益，大量施用化學肥料，不僅不會增產，還會造成土壤質量惡化和水源污染，影響現代農業的可持續發展。

已有研究表明，有機肥配合施用化肥能提高作物的產量、品質以及改善土壤的理化性質[6-7]。慕君等[8]研究表明，有機肥與化肥配施，可以促進有機肥礦化，減少化肥養分損失，提高化肥利用率；同時有機肥與化肥二者結合，可取長補短，在保證農作物高產優質的同時，又能實現土壤的可持續利用。為此在保護耕地、維持作物產量和品質、限制化肥大量施用的農業大環境下，有機肥配施化肥已成為減量增效和提高土壤質量的一種重要手段。近年來，隨著現代農業的發展，有機肥配施化肥的同時添加微生物菌劑在蔬菜種植中也得到廣泛應用[9]。施用微生物菌劑后，有益微生物在代謝過程中，能分泌生長素及氨基酸等活性物質，對作物提質增產效果顯著。如根力多微生物菌劑就是一種集肥力、防病和改良土壤為一體的新型微生物菌劑，富含枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和多種生物酶，可以在生菜種植上進行推廣應用[10]。因此，筆者采用有機肥+減量20%化肥以及有機肥+減量20%化肥+根力多微生物菌劑與單施化肥、單施有機肥處理進行比較，研究不同施肥處理對生菜產量、品質和經濟效益的影響，為實現生菜高產優質及最佳的經濟效益提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2021 年4—8 月在張家口市沽源縣元寶山村北京裕農公司試驗基地進行。該地區年平均降水量426 mm，無霜期110 d，日照時數3246 h，年均氣溫1.6 ℃，屬溫帶大陸性草原氣候。

試驗地土壤類型為草甸栗鈣土，土壤表層（0～20 cm）有機質含量（w，后同）為18.28 g·kg-1，全氮含量為1.18 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為79.98、31.33、161.81 mg·kg-1，pH8.51，土壤容重為1.35 g·cm-3。

1.2 材料

生菜品種為射手101，購于北京圣華德豐種子有限公司，該品種中早熟，葉球圓形，頂部較平，結球整齊，抗熱、抗病性強，適應季節和種植范圍廣泛。硫酸鉀型復合肥（15-15-15）、尿素（N 含量46%）、含腐殖酸水溶肥（16-8-16）、有機肥（有機質含量46.8%，N 含量1.60%，P2O5含量4.5%，K2O 含量0.53%，pH6.98）等肥料由內蒙古錫林郭勒盟澤潤有機肥有限公司提供。微生物菌劑由根力多生物科技股份有限公司提供，主要成分為枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、多種生物酶，有效活菌數≥2億·g-1。

1.3 試驗設計

筆者采用隨機區組設計，設5 個處理，分別為不施肥（T0）、單施化肥（T1）、單施有機肥（T2）、有機肥+減量20%化肥（T3）、有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑（T4）。試驗小區重復3 次，共15 個小區。小區長10 m，寬4 m，面積40 m2。其中有機肥和根力多微生物菌劑作基肥一次施入，用量分別為6000 kg·hm-2、30 kg·hm-2；化肥硫酸鉀型復合肥作基肥一次施入，用量為600 kg·hm-2，尿素作追肥第1次施用，用量為75 kg·hm-2，尿素和含腐殖酸水溶肥作追肥第2 次施用，用量分別為37.5 kg·hm-2和112.5 kg·hm-2，含腐殖酸水溶肥作追肥第3 次施用，用量為150 kg·hm-2；基肥在生菜定植前結合翻地做畦撒施入田，追肥通過水肥一體化滴灌入田，各處理具體的用量見表1。

表1 不同施肥處理肥料投入量Table 1 Fertilizer input under different fertilization treatments （kg·hm-2）

生菜于6 月5 日采用小高畦定植，南北走向以提高地溫，畦溝中心對中心90 cm，畦寬50 cm，溝深10 cm，畦高15 cm。在畦面上鋪設單行滴灌帶，然后覆蓋地膜，使用80 cm 寬地膜，膜厚0.01 mm，地膜要拉緊，鋪嚴。定植時每畦雙行，定植密度為66 700 株·hm-2，在畦上按株行距丁字形錯位挖穴，株距為30 cm，行距為30 cm，定植深度以埋住根莖部但不埋住心葉為宜。用土封好，壓實，及時澆透穩苗水。7 月25 日收獲，每個種植小區周圍設保護行。生菜種植過程中采用文丘里滴灌水肥一體化施肥灌溉系統，滴灌管直徑12 mm，壁厚0.6 mm，每處理小區精確控制灌水量，對各小區實行等量灌溉。各處理種植的生菜采取相同的田間管理措施。

1.4 測定項目及方法

農藝性狀：生菜移栽后10、20、30、40 和50 d（收獲時），每個小區分別選取10 株，用直尺測定植株高度（從基部至最高生長點），采用便攜式葉綠素儀SPAD-502Plus 測定葉綠素相對含量，測量最大葉片的長和寬，用長×寬計算得出最大葉面積[10]。

產量和品質：在生菜采收時，每個小區隨機選擇1.0 m2采樣，稱總質量及單棵質量，并計算單位面積產量，同時每個小區另取5 棵有代表性的生菜帶回實驗室，參照高俊鳳[11]的方法測定維生素C 含量（2，6-二氯酚靛酚比色法）、可溶糖含量（蒽酮法）、硝酸鹽含量（紫外分光光度法）3 項品質指標。

1.5 統計分析

采用Excel 2007 進行數據計算和繪圖，采用SPSS 26 進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對生菜株高、最大葉面積、葉綠素相對含量的影響

如圖1 所示，生菜的株高隨著移栽時間的增加呈增高的趨勢，其中移栽30 和40 d 生菜株高增長最快。從不同施肥處理對生菜株高的影響來看，移栽后40 d 內T1、T2、T3 和T4 處理株高雖均高于T0 處理，但差異均不顯著；移栽后50 d，T1、T2、T3 和T4 處理高于T0，但僅T4 與T0 處理呈顯著差異，說明與其他施肥處理相比，有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理對提高收獲期生菜株高的效果最好。

如圖2 所示，隨著生菜移栽時間的延長，生菜最大葉面積呈不斷增加的趨勢，其中移栽30、40 d生菜最大葉面積增加速度最快。對比各施肥處理生菜最大葉面積的差異可以看出，移栽后10 d 各處理間差異均不顯著，移栽后20、30、40 d，T1、T2、T3和T4 處理最大葉面積均顯著高于T0 處理；移栽后50 d，T3、T4 處理最大葉面積顯著高于T0 處理，表明有機肥+減量20%化肥處理可以顯著增加生菜的最大葉面積。

如圖3 所示，各施肥處理生菜葉綠素相對含量隨著移栽時間的增加，呈先增加后減少的趨勢，移栽40 d 達到最高。對比不同施肥處理對生菜葉綠素相對含量的影響可以看出，生菜移栽后10 d 各施肥處理之間葉綠素相對含量無顯著差異，隨著移栽時間的延長，施肥處理的葉綠素相對含量均高于不施肥處理，移栽40 d，T3、T4 處理葉綠素相對含量顯著高于T0 和T1 處理，移栽50 d 生菜葉片顏色變黃，葉綠素相對含量下降，各處理之間無顯著差異。

2.2 不同施肥處理對生菜產量的影響

由表2 可知，施肥處理生菜的單棵質量和產量均顯著高于T0 處理，T1 與T2、T3 與T4 之間差異不顯著，但T3、T4 處理生菜的單棵質量和產量均顯著高于T1、T2 處理。其中T4 處理產量最高，達到58.96 t·hm-2；T3 處理產量次之，為56.66 t·hm-2，與T0 處理相比，增產率分別達到30.99%和25.88%，因此有機肥+減量20%化肥處理可顯著增加生菜的產量，尤以有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理的增產效果最為顯著。

表2 不同施肥處理對生菜產量和增產率的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on lettuce yield and yield increase rate

2.3 不同施肥處理對生菜品質的影響

從表3 可以看出，施肥可顯著提高生菜的維生素C 含量，其中T0 處理生菜的維生素C 含量為122.94 mg·kg-1，T4 處理生菜維生素C 含量達到239.41 mg·kg-1，表明有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理效果最為顯著。在可溶性糖含量方面，T4處理的含量最高，為1.65%，與T0 處理之間呈顯著差異。在硝酸鹽含量方面，T1 處理的含量最高，為475.59 mg ·kg-1，與T0 處 理 相 比 顯 著 增 加 了33.96%；T4 處理硝酸鹽含量為382.75 mg·kg-1，與T0 處理相比差異不顯著，而顯著低于T1 處理。

表3 不同施肥處理對生菜品質的影響Table 3 Effect of different fertilization treatments on quality of lettuce

2.4 不同施肥處理對生菜經濟效益的影響

從表4 可以看出，在各施肥處理中，總成本投入以T4 處理最高，為5835 元·hm-2，但產出也是T4處理最高，為17.69 萬元·hm-2，所獲得效益也最高，比T0、T1、T2 和T3 處理分別增加26.67%、10.68%、10.82%和3.83%，說明有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理對生菜經濟效益的提升發揮著重要作用。

表4 不同施肥處理對生菜經濟效益的影響Table 4 Effects of different fertilization treatments on economic benefits of lettuce

3 討 論

3.1 不同施肥處理對生菜生長發育及產量的影響

蔬菜生長時期進行合理的肥料施用是獲得高產的關鍵，其中肥料種類對蔬菜的產量有著直接影響。研究表明，不同有機肥部分替代化肥時，生菜的農藝性狀存在一定差異，各處理生菜農藝性狀整體表現為有機肥部分替代化肥處理高于單施化肥處理[9]。有機無機肥料配施在露地栽培和保護地栽培條件下均可實現葉菜增產，增產率分別為12.70%、13.11%[12]。本研究表明，與T0、T1 及T2 處理相比，T3 和T4 處理在生菜生長期間不僅可以增加株高和葉綠素相對含量，在收獲期還可顯著提高生菜的單棵質量和產量。苗丁丁等[13]在生菜上施用生物菌肥后，發現在收獲時，無論地上部植株株高和干鮮質量，還是地下部根系活力和干鮮質量，施用微生物菌肥的各處理均高于對照。魏保國等[14]在設施連作番茄上施用生物菌肥也得出相似的結果。筆者的研究表明，T4 處理與其他各處理相比增產最多，生菜產量可達58.96 t·hm-2。徐大兵等[15]在葉菜類蔬菜上進行有機肥氮替代25%～50%化肥氮能夠獲得較好的產量，與筆者的試驗結果相一致。

3.2 不同施肥處理對生菜品質的影響

維生素C、可溶性糖、硝酸鹽含量是評價生菜營養品質的重要指標[16]。段文學等[17]研究表明，生物有機肥料中含有豐富的有機質，各種養分較全面，不僅含有作物生長所需的大量元素，還含有大量微量元素、有機物和微生物等，可促進葉菜維生素C、可溶性糖等物質的合成。本研究結果表明，與T0、T1 及T2 處理相比，T3 處理可顯著提高生菜的維生素C 和可溶性糖含量；T4 處理對生菜的維生素C和可溶性糖含量的影響效果更優，這與段文學等[17]的研究結果一致。蔬菜中過量的硝酸鹽會對人體造成潛在危害，由于作物硝酸鹽含量與土壤礦質氮含量呈正相關，有機肥部分替代化肥不僅可以減少化肥中氮元素的輸入，還可以有效調控土壤可培養微生物數量和群落結構，從而促進植株生長，改善蔬菜品質[18-19]。筆者的研究表明，有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理（T4）生菜硝酸鹽含量為382.75 mg·kg-1，雖然與T0 處理相比差異不顯著，但顯著低于單施化肥的T1 處理，說明有機肥部分替代化肥可以降低生菜硝酸鹽含量。

3.3 不同施肥處理對生菜經濟效益的影響

綜合考慮不同施肥處理下生菜的有機肥、化肥和微生物菌劑投入成本及生菜產出計算得到生菜的經濟效益。與其他各施肥處理相比，T4 處理投入成本最高，但生產產出和經濟效益也最高?？梢娪袡C肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理（T4）作為生菜生產的最優施肥處理，可以明顯增加生菜種植效益。池福鈴等[20]研究表明適宜范圍內的化肥減量配施有機肥和生物菌肥雖然增加了小白菜生產成本，但小白菜的品質和產值增加，因此經濟效益顯著提高。

4 結 論

與不施肥處理相比，有機肥+減量20%化肥處理可以增加生菜的株高和葉綠素相對含量，顯著提高生菜的單棵質量和產量，還可提高生菜的維生素C 和可溶性糖含量，而有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑處理效果更優，生菜產量可達58.96 t·hm-2，與不施肥處理相比增產30.99%，經濟效益也達到最高，為17.10 萬元·hm-2。綜合考慮不同施肥處理對生菜產量、品質和經濟效益的影響，可以得出有機肥+減量20%化肥+微生物菌劑應為生菜種植采用的最佳施肥方式。