有机肥部分替代化肥与化肥减施对土壤、菜心产量和品质的影响

创作时间:

作者:

@小白创作中心

有机肥部分替代化肥与化肥减施对土壤、菜心产量和品质的影响

引用

来源

http://www.knowcat.cn/p/20241205/2098392.html

随着人们对食品安全和环境保护意识的提高，如何在减少化肥使用的同时保持作物产量和品质，成为农业生产面临的重要课题。本文通过田间试验，研究了有机肥部分替代化肥和化肥减施对菜心产量、品质和土壤性状的影响，为实现蔬菜生产的提质增效提供了科学依据。

研究背景

2015年2月17日，农业部颁布《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，指出我国化肥施用存在亩均施用量偏高、施肥不均衡、有机肥资源利用率低等问题。在实现化肥减施的前提下，如何保障农产品产量和品质是当下种植业亟待解决的问题。

广州市南沙区作为“粤港澳大湾区”的核心区域，菜地耕作频繁，菜心种植效益高，菜地年用肥量居高不下。因此，本研究通过“有机肥部分替代化肥”和“化肥减施”探索菜地养分优化管理模式，以期为蔬菜科学施肥及菜地土壤改良提供参考。

试验设计与方法

试验地点设在南沙区东涌镇勤家园蔬果农民专业合作社，年日照时数1635.1小时，平均气温22.6℃，年降雨量1673.1毫米。供试土壤类型为熟化程度较高的菜园土，常年以甜玉米-蔬菜的轮作方式。

试验设无肥对照（CK）、常规施肥（CF）、10%化肥减量（RF）、15%N有机肥替代化肥（T15）、30%N有机肥替代化肥（T30）5个处理，每个处理3次重复，随机区组排列，小区面积24平方米。各处理有机肥和化肥施用量见表1。

菜心采用大棚育苗移栽的方式：2019年1月10日整地施用基肥，2018年12月11日播种，2019年1月15日移栽，种植规格为株行距20厘米×25厘米。2019年1月21日施第1次追肥，1月31日施第2次追肥，2月19日收获，整个生育期70天。

结果与分析

菜心产量

从图1可以看出，有机肥15%N替代化肥处理T15，菜心产量最高达15007公斤/公顷，高于有机肥30%N替代化肥处理T30产量13385公斤/公顷。有机肥N替代化肥处理，无论替代比例为15%还是30%，产量均高于常规施肥处理CF，分别增产43.32%和27.82%，均达显著水平。化肥减施10%处理RF，菜心产量为7756公斤/公顷，与常规施肥处理CF比较，降低25.93%（P＞0.05）。

菜心品质

从表2可以看出，与常规施肥处理CF比较，10%化肥减量处理RF菜心维生素C含量略有增加，而可溶糖含量和硝酸盐氮含量略有下降；15%N有机肥替代化肥处理T15菜心维生素C含量略有降低，而可溶性糖含量和硝酸盐氮含量均略有增加（P＞0.05）；30%N有机肥替代化肥处理T30菜心维生素C含量基本持平，而可溶性糖含量和硝酸盐氮含量均略有减少（P＞0.05）。

土壤性状

从图2可以看出，与常规施肥处理CF相比，30%N有机肥替代化肥处理T30经过种植一造菜心后，耕层土壤pH值提高0.26个单位，达到显著水平。而15%N有机肥替代化肥处理T15、化肥减量10%处理RF，经过种植一造菜心后，耕层土壤pH值与常规施肥处理CF差异不显著，均维持在一个较低水平。

菜心植株养分含量

从图3可以看出，菜心植株全氮、全磷含量不同处理之间均无显著差异；与常规施肥处理CF比较，有机肥15%N替代化肥处理T15和有机肥30%N替代化肥处理T30菜心植株全钾含量均有显著提高。

讨论

化肥超量投入、有机肥用量不足、氮磷钾比例和有机、无机养分比例失调是目前蔬菜施肥中普遍存在的主要问题。本试验中，与纯化肥的常规施肥处理相比，15%N和30%N不同比例有机替代化肥处理菜心产量均显著增加。而且，在产量上30%N替代比例不及15%N替代比例处理有优势，两者虽存在一定差异，但差异不显著，这可能与菜心生长期较短，有机肥养分释放较慢，还没有充分发挥有机肥的肥效有关。

有机肥对于增加作物产量的作用已有诸多研究和报道。本试验中，与纯化肥的常规施肥处理相比，15%N和30%N不同比例有机替代化肥处理菜心产量均显著增加，这与宋以玲等的研究相吻合。而且，在产量上30%N替代比例不及15%N替代比例处理有优势，两者虽存在一定差异，但差异不显著，这可能与菜心生长期较短，有机肥养分释放较慢，还没有充分发挥有机肥的肥效有关。由此说明，化肥N养分只能部分的减施，而且这部分亏缺的养分可以通过有机肥得到有效的补充。有机肥15%N替代化肥结合85%N的无机养分，这种比例的有机N和无机N养分的结合，长效和速效兼顾，符合菜心对土壤的生长条件和养分需求，菜心产量得到显著提高。

维生素C、可溶性糖、硝酸盐含量等均为菜心品质的重要指标，这些物质在植物中的合成和累积与光照、水分及养分等环境因素有关。李会合等报道施用无机肥与禽畜粪肥配施提高芹菜可溶糖含量，但降低生菜可溶糖含量。本试验中，与常规施肥比较，15%有机氮替代化肥，菜心可溶性糖含量有一定程度的增加；而30%有机氮替代化肥，可溶性糖含量反而有下降的趋势。姚丽贤等报道单施或配施鸡、鸽粪处理对第 1茬菜心维生素C含量影响不大。在本试验中，无论是有机替代化肥，或者单独化肥减施的方式对菜心维生素C、硝酸盐含量均无显著影响。这可能与有机肥用量相对较少有关，具体原因还需进一步研究。

有机物料表面的含氧官能团是碱的一个重要来源，其羧基和酚羟基在较高pH下以阴离子存在，是有机物料中碱的存在形态，它们可以与H+发生缔和反应，中和土壤酸性。本试验中，与常规施肥相比，有机肥N替代化肥达到30%幅度时，可以有效抑制土壤由于过量施用化肥导致的酸化，这与Yuan等研究结果一致。另外，不施肥的空白对照，经过种植一造菜心，同样可以让菜地土壤过度酸化得到一定程度的缓解。说明过度施用化肥，尤其是氮肥可能是引发菜地土壤酸化的主要因素。试验证明，通过部分有机肥替代化肥，不但可以提高菜心产量，还能有效改良酸化的菜地土壤。

与常规施肥处理比较，无论是15%N还是30%N有机肥替代化肥处理的菜心地上部分钾含量均明显提高。姚德贵等研究了有机肥对烤烟各器官钾含量的影响，表明有机肥能在移栽后第5周显著增加烤烟茎和下部叶片的钾含量。菜心从移栽到收获刚好为35天，这与本试验菜心的生长时期基本吻合。有机肥的输入，促进了土壤的保水保肥性，同时与菜地土壤速效钾含量极为丰富有关。