生物有机肥部分替代化肥对结球生菜的应用效果

生物有机肥部分替代化肥对结球生菜的应用效果

白洁瑞、 王蓓、 胡卫丛

我国化肥总产量和使用量均居世界首位，化肥的大量施用对提高作物产量具有显著作用，但随之带来的负面影响也愈发严重。化肥的过量使用一方面造成了水污染和土壤污染，影响了整个农业生态环境；另一方面导致作物来不及吸收多余的养分，造成了肥料的浪费，大大降低了肥料利用效率；而且由于盲目施用氮素化肥，导致农业生产中氮、磷、钾施用比例极不平衡，蔬菜作物营养失调、硝酸盐和亚硝酸盐超标，严重降低了农作物的产量及品质。生菜是叶用莴苣的俗称，属菊科莴苣属，富含维生素、氨基酸、钙、磷和铁等，是一种高营养价值的叶类蔬菜。但由于结球生菜种植区域相对固定且使用肥料单一（过量施用化肥），土壤连作障碍愈发明显，土壤板结、病虫害问题日渐突出，严重影响了生菜的产量和品质。生物有机肥是一类以有机物为主体，依靠微生物的代谢活动为植物提供养分和生长发育必需物质的一种肥料，其具有无公害、无污染、养分充足、配方科学、成本低、产出率高等优点。现有研究表明，生物有机肥不仅可以提供植物生长所必需的养分，还具有改善土壤理化性质、优化土壤微生物群落的组成、增强作物养分吸收能力和增强植物抗逆性的功能，提高作物产量和品质效果显著。因此，本试验特开展生物有机肥部分替代化肥对结球生菜生长、产量及品质的影响研究，以期为生菜的优质高效生产提供科学的施肥方案和理论支撑。

1、   材料与方法

1.1  、 试验材料

      供试作物：结球生菜品种为萨丽娜斯88，由上海惠和种业有限公司提供，该品种对病毒病抗性强，耐低温性强，结球性好，整齐度高，丰产性稳定。

      供试肥料：有机肥由南通惠农生物有机肥有限公司提供，总养分≥5%，有机质≥45%；生物有机肥由江阴联业生物科技有限公司生产，总养分≥8%，有机质≥60%，有效活菌数≥1亿/g；复合肥由安徽省司尔特肥业股份有限公司生产，N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。

      土壤取自南京市蔬菜科学研究所设施大棚，为黄棕壤，前茬作物为茄子，有机质17.25 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷0.6 g/kg，碱解氮65.32 g/kg，速效氮128.6 g/kg，速效钾193.56 g/kg，pH值5.64。

1.2   、试验时间与地点

      试验在南京市江宁区横溪街道南京市蔬菜科技园塑料大棚内进行，结球生菜播种时间为2019年9月1日，定植时间为2019年9月25日，生物量测定时间为2019年10月31日。

1.3、  试验设计

      共设4个处理，分别记为CK、T1、T2和T3，每个处理3次重复，共计12个小区，小区面积为6 m×2 m=12 m2，完全随机区组设计。每小区定植结球生菜120株，株行距为30 cm×30 cm，施肥时间为9月18日，由于生菜生育期短，所需肥料量小，故本试验设置减施40%化肥处理，同时各处理肥料均以基肥方式一次性施用，整个生育期施肥1次，栽培管理方式同当地常规。

    CK：空白对照，不施用任何肥料；T1：常规施肥，亩施有机肥400 kg+45%复合肥30 kg；T2：常规施肥减施40%化肥处理，即亩施有机肥

400 kg+45%复合肥18 kg；T3，生物有机肥替代40%化肥处理，亩施有机肥400 kg+45%复合肥

18 kg+8%生物有机肥200 kg。

1.4、 测定项目及方法

      ①生物学性状及产量测定   分别测定生菜的株高、叶展和SPAD值。每个小区选择长势均匀的6株生菜，用直尺分别测株高和叶展，用叶绿素仪（托普TYS-A）测定SPAD值。所有指标每小区取6株植株进行测定，取平均值。生菜叶球抱紧时开始采收，采收时每个小区选择长势均匀的1 m2进行测产，根据每1 m2产量折算成亩产量。

      ②品质测定   每个小区选择长势基本一致的6株植株，采集生菜植株（去除外部叶片，采集可食用部分进行测定）带回实验室后，立即进行样品处理，分别测定植株中可溶性糖、硝酸盐和VC含量。可溶性糖含量用蒽酮比色法，硝酸盐和VC含量采用高效液相色谱法测定。

1.5  、 数据分析

      数据取3次重复的平均值，用Microsoft Excel 2013进行数据处理，用SPSS 22.0对数据进行单因素方差分析，用Duncan's新复极差法进行多重比较（P＜0.05）。

2  、 结果与分析

2.1  、 生物有机肥对结球生菜生物学性状的影响

      从表1可以看出，在株高上，T3＞T1＞T2＞CK，T3显著高于CK和T2，与T1相比有一定差异，但未达到差异显著水平；T1和T2显著高于CK，但两者间差异不显著。在叶展上，T3＞T1＞T2＞CK，T1、T2和T3均显著高于CK，T1和T3显著高于T2，T1和T3间无显著差异。在SPAD值上，各处理间无显著差异。说明生物有机肥替代40%化肥处理（T3）能够有效提高结球生菜的株高和叶展，显著促进植株生长。

2.2、   生物有机肥对结球生菜品质的影响

      表2表明，在可溶性糖含量上，T3处理最高，显著高于CK和T2，但与T1未达到差异显著水平；T1显著高于CK，但与T2差异不显著；T2比CK高，但两者间差异不显著。在硝酸盐含量上，T1和T2显著高于CK和T3，T1显著高于T2，CK和T3间无显著差异。在VC含量上，T3显著高于T1、T2和CK，T1和T2显著高于CK，但T1和T2间无显著差异。说明生物有机肥替代40%化肥处理（T3）在提高结球生菜的可溶性糖和VC含量，降低硝酸盐含量方面均有显著效果，能有效改善结球生菜的品质。

2.3   生物有机肥对结球生菜产量和经济效益的影响

      从表3可看出，在1 m2产量上，T3＞T1＞T2＞CK，T1和T3显著高于CK，T1比CK增产283.48 kg/亩，增幅达到14.17%；T3比CK增产400.20 kg/亩，增产幅度达20.00%。T1、T3与T2间差异不显著，其中，T1比T2增产116.73 kg/亩，增产幅度达到5.38%，T3比T2增产233.45 kg/亩，增幅10.77%；T2比CK增产166.75 kg/亩，增幅8.33%，但两者间差异未达显著水平。T3和T1间无显著性差异，T3比T1增产116.72 kg/亩，增幅5.11%。说明生物有机肥替代40%化肥能提高结球生菜的产量 。

      表4表明，与常规施肥处理T1相比，生物有机肥替代40%化肥处理（T3）每亩的收入增加66.18元。说明生物有机肥替代40%化肥处理（T3）对于提高结球生菜的经济效益有一定作用，但效果不大。

3   、结论与讨论

      本试验结果表明，与常规施肥相比，生物有机肥替代40%化肥处理（T3）能提高结球生菜的株高和叶展，促进结球生菜的生长，提高结球生菜的产量，并能显著提高结球生菜的可溶性糖和VC含量，显著降低硝酸盐含量，有效改善结球生菜的品质。

      生物有机肥的施入可增加土壤中有机质的含量，改变土壤理化性状，培肥土壤，有利于作物根系的伸展和对养分的吸收，从而促进作物的生长，提高作物产量。本试验研究发现，与常规施肥处理相比，生物有机肥替代40%化肥处理（T3）提高了结球生菜的株高和叶展，同时提高了产量，增幅达5.11%。大量试验表明，生物有机肥可以有效促进西瓜、辣椒、番茄和黄瓜等作物的生长，同时能够提高作物产量。张迎春等研究表明，生物有机肥替代20%化肥可显著促进莴笋植株的生长，增强叶片光合速率。研究还发现，生物有机肥和化肥在甘蓝上合理配合施用，对甘蓝增产效果极显著。以上这些研究结论与本文的试验结果一致，说明生物有机肥替代40%化肥施入土壤在促进作物生长、提高作物产量方面的确有一定的作用。

      蔬菜营养品质一般以可溶性糖、硝酸盐和VC含量等指标为主。何志学等研究发现，适量施用氮肥能促进根系对氮素的吸收，同时可提高辣椒中VC和可溶性蛋白含量，降低硝酸盐含量。而过量施用氮肥会增加蔬菜中硝酸盐的含量，从而影响蔬菜品质。本试验研究发现，相比常规施肥，生物有机肥替代40%化肥处理（T3）提高了结球生菜的可溶性糖含量，并显著提高了VC含量，显著降低了硝酸盐含量。研究证实，生物有机肥能有效改善黄瓜果实的品质，主要是增加了蛋白质和可溶性糖的含量。张培等研究发现，增施生物有机肥后，降低了大棚番茄果实硝酸盐含量，提高了VC、可溶性糖、可溶性固形物等含量，提高了作物品质。王庆玲等认为，化肥减量配施生物有机肥处理能提高大蒜VＣ、可溶性蛋白含量，降低硝酸盐含量，提高蒜苗品质。张警缔等研究发现，与化肥相比，施生物有机肥能增产8.01%左右，达到232.20 g/株，VC含量提高79.16%，硝酸盐含量降低10.65%。这些研究结果与本试验的一致，说明生物有机肥与化肥配施对于提高蔬菜的品质确实有很好的效果。从经济效益上来看，虽然T3经济效益有所增加，但幅度不大，原因一方面可能是由于生物有机肥相比其他肥料价格高，另一方面可能是由于生物有机肥相对于化肥来说肥效发挥慢，增产效果未达理想水平，在后续的试验中准备增施叶面肥来提升其产量和品质，促进经济效益的提升。