不同肥料配比對(duì)白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

白紅梅，姜 偉，薛國(guó)萍，杜金偉，朱春俠，吳云霞，李亞杰，趙沛義

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.內(nèi)蒙古沙谷豐林環(huán)境科技有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

蔬菜是人們?nèi)粘ｏ嬍持斜夭豢缮俚氖澄镏?，能提供人體所需的多種維生素、礦物質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)國(guó)際糧農(nóng)組織1990年統(tǒng)計(jì)，人體必需VC的90%、VA 的60%來(lái)自蔬菜[1]。施肥可以有效增加蔬菜產(chǎn)量、提高品質(zhì)，大量試驗(yàn)和實(shí)踐已經(jīng)證明，肥料具有培肥增產(chǎn)的效果，越是高度集約化的蔬菜種植，肥料用量越大[2]。然而長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在盲目施肥、過(guò)量施肥的現(xiàn)象，又以氮肥最為突出[3-4]，不僅造成土壤養(yǎng)分過(guò)量累積，降低化肥當(dāng)季利用率，加劇蔬菜硝酸鹽含量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，不利于蔬菜產(chǎn)量增加和品質(zhì)提升，還可能帶來(lái)土壤板結(jié)和酸化、溫室氣體排放加劇等環(huán)境問(wèn)題[5-6]。本試驗(yàn)以呼和浩特市冬季白菜為試驗(yàn)對(duì)象，探討不同肥料及其配比對(duì)白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為該地區(qū)蔬菜種植提供理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所試驗(yàn)基地（呼和浩特），北緯40°46′9.58″、東經(jīng)111°40′6.23″，海拔1 037 m。該地區(qū)屬典型蒙古高原大陸性氣候，四季分明、氣候變化明顯，年平均降水量為370 mm，年平均氣溫7.9℃，無(wú)霜期124 d。試驗(yàn)地土壤為黃壤土，pH值8.24，有機(jī)質(zhì)含量30.034 g/kg、堿解氮含量64.519 mg/kg、有效磷含量1.259 mg/kg、速效鉀含量32.135 mg/kg，陽(yáng)離子交換量20.3 cmol/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試白菜品種為京綠3號(hào)，所用化肥為尿素（N 46%），過(guò)磷酸鈣（P2O512%），磷酸二銨（N 18%、P2O546%），氯化鉀（K2O 60%），磷酸二氫鉀（P2O552%、K2O 34%），玉米秸稈（N 0.80%、P2O50.17%、K2O 0.82%）及商品有機(jī)肥（羊糞，N 1.54%、P2O51.33%、K2O 3.66%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為不施肥（T1，CK），單施化肥（T2），2/3 化肥配施1/3 有機(jī)肥（T3），2/3 化肥+1/6 有機(jī)肥+1/6 秸稈（T4）和純有機(jī)肥（T5）。其中，T2、T3和T4 處理氮磷鉀含量相同，T5 處理與T2、T3、T4 處理含氮量相同，不考慮磷鉀含量。

每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列，小區(qū)面積30 m2（7.1 m×4.2 m），白菜株行距0.5 m×0.3 m，每列8株，共18列，每3列空出0.5 m 寬的過(guò)道，每個(gè)小區(qū)定植144株。為了防止各小區(qū)0～100 cm 土體水分和養(yǎng)分相互影響，在試驗(yàn)開始前，小區(qū)內(nèi)保持原狀土，在每個(gè)小區(qū)四周挖開周圍的土層，用4 mm PVC 板隔開，埋深1 m，PVC 板銜接處用鉚釘固定后涂萬(wàn)能膠，夾住PVC 板向上鋪設(shè)塑料隔膜，其上緣高出土面10 cm，周圍用相應(yīng)層次的土回填。

施肥種類及施肥量見表1。T1 處理不施肥，T5 處理純有機(jī)肥用量比例是N∶P2O5∶K2O=18∶15∶42，其余處理均為N∶P2O5∶K2O=18∶9∶14。秸稈入冬前還田，有機(jī)肥在白菜種植前作基肥一次施用?；蔔、P、K 以磷酸二銨和氯化鉀形式施入，其中，P 肥全部基施、追肥N 肥使用尿素、K 肥使用氯化鉀。

7月10日整地，7月13日播種，采用滴灌方式灌水，10月11日測(cè)產(chǎn)收獲。

表1 施肥種類及施肥量 單位：kg/hm2

1.4 測(cè)試項(xiàng)目及方法

產(chǎn)量測(cè)定：在白菜收獲期測(cè)定產(chǎn)量，白菜產(chǎn)量為各小區(qū)成熟白菜鮮菜總產(chǎn)量。

白菜品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定：在白菜成熟期對(duì)每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的白菜進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定，每個(gè)小區(qū)取10 棵白菜，最終值為10個(gè)樣品的平均值，測(cè)試指標(biāo)包括VC、可溶性糖、硝酸鹽。VC 含量、可溶性糖含量參照李合生[7]方法測(cè)定，硝酸鹽含量采用GB 5009.33—2016 方法測(cè)定[8]。

計(jì)算氮肥農(nóng)學(xué)效率（AEN，kg/kg）、氮肥偏生產(chǎn)力（PEPN，kg/kg）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0 軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)白菜產(chǎn)量的影響

由表2可知，T1（CK）處理白菜的總生物量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低，分別為141.63 t/hm2和96.99 t/hm2；T3 處理的總生物量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，分別為188.01 t/hm2和124.70 t/hm2。T3 處理總生物量顯著高于T1、T2、T4、T5 處理（P＜0.05）；T3 處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量顯著高于T1、T2、T5 處理（P＜0.05），較T4 處理增產(chǎn)不顯著（P＞0.05）。不同處理白菜總生物量由高到低依次是T3＞T4＞T5＞T2＞T1，T3 處理總生物量相比T1、T2、T4、T5 處理分別增加32.75%、19.61%、11.84%和18.61%。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量由高到低依次是T3＞T4＞T2＞T5＞T1，T3 處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量相比T1、T2、T4、T5 處理分別增加28.57%、26.27%、10.59%和28.02%。同時(shí)，T2、T3、T4、T5 處理總生物量較T1 處理分別增加10.98%、32.75%、18.69%和11.92%，可見不同的施肥處理均有利于白菜增產(chǎn)，本試驗(yàn)條件下以T3 處理白菜產(chǎn)量最高。

表2 不同肥料配比對(duì)白菜產(chǎn)量的影響

2.2 不同處理對(duì)白菜成活率的影響

由圖1可知，不同處理白菜成活率存在差異，T3 處理白菜的成活率最高，達(dá)到90.70%，顯著高于其他各處理（P＜0.05）；其余各處理之間白菜成活率差異不顯著（P＞0.05）；T4 處理白菜的成活率最低，為81.10%。

2.3 不同處理對(duì)白菜品質(zhì)的影響

由表3可知，T5 處理白菜VC 含量最高，為30.6 mg/100 g，除與T3 處理相比差異不顯著外（P＞0.05），與T1、T2、T4 處理相比均差異顯著（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4 處理之間白菜VC 含量差異不顯著（P＞0.05）。就白菜可溶性糖含量而言，T3和T5 處理含量最高，均為2.58%；T1（CK）處理含量最低，為1.57%，顯著低于其他處理（P＜0.05）；T2、T3、T4和T5 處理之間白菜可溶性糖含量差異不顯著（P＞0.05）。T2 處理白菜的硝酸鹽含量最高，達(dá)到917 mg/kg，且顯著高于T4、T5 處理（P＜0.05）；T5 處理白菜的硝酸鹽含量最低，為489 mg/kg，顯著低于其他各處理（P＜0.05）。

2.4 不同處理對(duì)白菜氮肥利用效率的影響

由表4可知，T3 處理氮肥的農(nóng)學(xué)效率最高，為163.33 kg/kg，顯著高于T2、T4、T5 處理（P＜0.05）；T3 處理氮肥的偏生產(chǎn)力同樣最高，為696.34 kg/kg，且顯著高于T2和T5 處理（P＜0.05），與T4 處理相比差異不顯著（P＞0.05）。這說(shuō)明合適的化肥與有機(jī)肥配比可以提高白菜氮肥的農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力。

表3 不同肥料配比白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

表4 不同肥料配比白菜氮肥利用效率 單位：kg/kg

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，T3 處理（2/3 化肥配施1/3 有機(jī)肥）白菜產(chǎn)量最高，這與王學(xué)武等[9]、趙佐平等[10]和馬超男等[11]的研究結(jié)果一致。有機(jī)肥替代部分化肥可提高白菜產(chǎn)量，其原因可能是有機(jī)肥與化肥混合配施提高了土壤中的有機(jī)碳和活性有機(jī)碳含量，使土壤疏松，透氣性、保水保肥能力都得到增強(qiáng)[12]，為白菜生長(zhǎng)提供了良好的土壤條件。同時(shí)，T3 處理白菜的成活率最高，且顯著高于其他各處理，再次證明化肥與有機(jī)肥混合配施的優(yōu)勢(shì)所在；T4 處理白菜的成活率最低，這可能與玉米秸稈的腐熟程度有關(guān)，有待后續(xù)深入研究。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥提高了白菜可溶性糖和VC 含量，T3 處理和T5 處理白菜可溶性糖含量最高，達(dá)到2.58%，T5 處理白菜VC 含量最高，達(dá)到30.6 mg/100 g，這與張曉梅等[13]的研究結(jié)果一致。究其原因，有機(jī)肥的肥效可以持續(xù)緩慢地釋放，與作物的生理需求達(dá)到同步，使作物在生殖生長(zhǎng)時(shí)期還能充分吸收所需養(yǎng)分，有效促進(jìn)作物營(yíng)養(yǎng)代謝協(xié)調(diào)均衡，從而確保作物的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[14]。多項(xiàng)研究證實(shí)，增施有機(jī)肥可降低蔬菜中硝酸鹽含量[15-16]，本試驗(yàn)得到與前人相似的研究結(jié)果。隨著有機(jī)肥施用量的增加，白菜中硝酸鹽含量呈逐漸下降趨勢(shì)，以T5 處理（純施有機(jī)肥）硝酸鹽含量達(dá)到最低。盡管T5 處理白菜具有最高的VC 含量、最高的可溶性糖含量和最低的硝酸鹽含量，但其產(chǎn)量和成活率并不占優(yōu)勢(shì)，綜合考量實(shí)際生產(chǎn)中T3 處理優(yōu)于T5 處理。

氮肥農(nóng)學(xué)效率體現(xiàn)單位施肥量增加的作物產(chǎn)量，是施肥增產(chǎn)效應(yīng)的綜合體現(xiàn)；氮肥偏生產(chǎn)力則體現(xiàn)了化肥施用量的綜合效應(yīng)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，T3 處理同樣具有最高的氮肥農(nóng)學(xué)效率及偏生產(chǎn)力。

綜上所述，本試驗(yàn)條件下T3 處理（2/3 化肥配施1/3 有機(jī)肥）為最優(yōu)施肥方案，該處理白菜成活率最高，為90.70%；總生物量最高，為188.01 t/hm2；農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力最優(yōu)，分別為163.33 kg/kg和696.34 kg/kg；同時(shí)具有較高的VC 含量和可溶性糖含量。