化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑在生菜上的應(yīng)用研究進(jìn)展

高濟(jì)彎 張 靜 殷華尚 王光達(dá) 金亞茹 王激清 楊俊剛

（1.河北北方學(xué)院 河北 張家口 075000；2.石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北 石家莊 052160；3.北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所 北京 100097）

化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的養(yǎng)分來源， 在蔬菜增產(chǎn)、改良品質(zhì)方面具有重要作用[1]。 但近年來，人們盲目追求產(chǎn)量， 過量施肥和不合理施肥不僅不會增加蔬菜產(chǎn)量、改善蔬菜品質(zhì)，還會引起一系列的環(huán)境問題。 有機(jī)肥是中國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化的底層需求，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中， 有機(jī)肥和化肥配施受到了廣泛的關(guān)注[2]。 有研究表明，有機(jī)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(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)蔬菜的可持續(xù)種植[3]。 也有研究表明，微生物菌劑在改善土壤環(huán)境方面起著重要作用[4]。 隨著研究的深入， 以有機(jī)肥和化肥配施的同時添加微生物菌劑在蔬菜種植中的應(yīng)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(shù)逐漸增多，生菜的種植面積也逐年增加，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。 生菜的全生育期需肥量大，農(nóng)戶習(xí)慣采用大水大肥的管理方式，大部分菜農(nóng)為了提高產(chǎn)量，會加大化肥的投入， 但化肥施用太多或施肥不均衡會導(dǎo)致化肥的當(dāng)季利用率降低，使生菜品質(zhì)變差，因此確定適宜的施肥方式與施肥量對生菜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)尤為重要[5]。 本文作者在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外的最新研究進(jìn)展， 分析了化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑對生菜產(chǎn)量、品質(zhì)、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(jī)肥和微生物菌劑對生菜產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤特性的影響

1.1 化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑對生菜產(chǎn)量的影響

適量施用化肥可提高生菜的產(chǎn)量， 但是過度施肥不僅不會增加生菜的產(chǎn)量， 反而會降低肥料的利用率，使部分養(yǎng)分在土壤中大量積累，最終造成環(huán)境污染。 于點(diǎn)等[6]的研究表明，與單施化肥相比，有機(jī)肥替代部分化肥在露地栽培和保護(hù)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(zhuǎn)化及微生物的生長，進(jìn)而顯著增加生菜單株鮮質(zhì)量和產(chǎn)量。 長期大量施用化肥會造成土壤板結(jié)和鹽堿化， 導(dǎo)致生菜減產(chǎn)，因此為了滿足人們的需求，解決有機(jī)肥與化肥長期大量配施帶來的危害， 農(nóng)業(yè)研究人員開發(fā)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(jié)構(gòu)， 并能有效提高植物對環(huán)境的適應(yīng)性[5]，因此化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑增產(chǎn)效果顯著。

1.2 化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑對生菜品質(zhì)的影響

科學(xué)施肥不僅能提高蔬菜產(chǎn)量， 也是蔬菜獲得優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)[7]。 近年來，國內(nèi)外關(guān)于肥料對蔬菜質(zhì)量的影響研究中，一般認(rèn)為有機(jī)肥屬于緩效氮肥，它的氮源主要是有機(jī)氮，施用到土壤中后，經(jīng)過微生物的作用，逐步將其轉(zhuǎn)化為速效營養(yǎng)物質(zhì)，再被蔬菜吸收和利用， 因此化肥和有機(jī)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(zhì)[8]。 羅佳等[9]的研究表明， 化肥減量配施一定量的有機(jī)肥料可以減少生菜中的硝酸鹽含量，增加維生素、蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量，并且隨著有機(jī)肥比例增加，維生素、蛋白質(zhì)和可溶性糖含量也呈上升趨勢。

大量研究表明，優(yōu)化施肥方式、科學(xué)施肥、化肥減量配施有機(jī)肥的同時添加微生物菌劑， 能夠高效地利用土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)作物生長，從而提高蔬菜的品質(zhì)[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(jī)肥的同時添加微生物菌劑能有效提高生菜的品質(zhì)。 因此化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑不僅能提高生菜產(chǎn)量， 還可以改善生菜的品質(zhì)。

1.3 化肥減量配施有機(jī)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(chǎn)量， 并改善蔬菜的品質(zhì)，但過量施肥會引起一系列的土壤環(huán)境問題，如土壤退化、環(huán)境污染等[12]。 趙躍等[13]的研究表明，有機(jī)肥、 復(fù)混肥和水溶肥三者配合施用既可以保障生菜的生長發(fā)育，又可以提升生菜的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，緩解化肥面源污染問題。 因此，有機(jī)肥可以改善土壤的理化性質(zhì)，保持土壤的養(yǎng)分平衡，有機(jī)肥有著化肥無法比擬的優(yōu)點(diǎn)， 但施用有機(jī)肥可增加土壤中的重金屬含量，也不能滿足蔬菜對營養(yǎng)物質(zhì)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(jī)肥料， 利用微生物菌劑改善土壤質(zhì)量和減少環(huán)境污染，也逐漸成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。 高逸等[14]在研究中發(fā)現(xiàn)，在設(shè)施生菜生產(chǎn)的時候，用菌肥進(jìn)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(jìn)而對土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良， 增加生菜的產(chǎn)出率，減少生菜葉斑病的發(fā)生。

2 化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑在生菜應(yīng)用上存在的問題

與單施化肥、有機(jī)肥和微生物菌劑相比，化肥減量配施有機(jī)肥、微生物菌劑能夠提高生菜的產(chǎn)量，改善生菜的品質(zhì)，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(jī)肥和微生物菌劑在生菜應(yīng)用上仍存在以下幾方面的問題。

2.1 有機(jī)肥、微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善

目前， 我國有機(jī)肥原料和產(chǎn)品中的部分重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)要求不夠規(guī)范，直接危害農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；另外對其有機(jī)物的測定標(biāo)準(zhǔn)還不夠科學(xué)， 缺乏腐爛成熟度和可溶性有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)的測定標(biāo)準(zhǔn)， 這些都對土壤有機(jī)物的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響， 導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降，土壤養(yǎng)分嚴(yán)重缺失，土壤保水保肥及供水供肥性能減弱，生菜品質(zhì)明顯下降。 此外，農(nóng)業(yè)微生物制劑有多種功能性細(xì)菌， 研究發(fā)現(xiàn)許多產(chǎn)品與實(shí)際細(xì)菌不一致，如硅酸鹽細(xì)菌和光合細(xì)菌等；同時由于生產(chǎn)工藝或貯存方法不當(dāng)， 霉菌雜菌率或雜菌數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，生菜需水需肥量大，肥料總養(yǎng)分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，很難滿足生菜整個生育期內(nèi)對養(yǎng)分的需要。

2.2 市場監(jiān)管需進(jìn)一步加強(qiáng)

商品有機(jī)肥生產(chǎn)的準(zhǔn)入門檻較低， 這就造成了有機(jī)肥的品質(zhì)良莠不齊。 有機(jī)肥生產(chǎn)過程中如果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的無害化處理， 在使用后會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成威脅。 沒有經(jīng)過嚴(yán)格的無害化處理的有機(jī)肥用于生菜生產(chǎn)，導(dǎo)致重金屬超標(biāo)的問題十分突出，大大降低了生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

商品有機(jī)肥的價格缺乏監(jiān)督和管理。 有些中小企業(yè)為了獲取價格優(yōu)勢，使用劣質(zhì)的原材料，以次充好，造成市場混亂，暴發(fā)價格戰(zhàn)，陷入惡性競爭的無盡循環(huán)，整體上造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

部分微生物菌劑檢出的菌數(shù)與所標(biāo)值不符，尤其是液體產(chǎn)品，總養(yǎng)分含量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，生菜種植時使用這樣的肥料后難以達(dá)到預(yù)期效果。

2.3 化肥、有機(jī)肥、微生物菌劑配施技術(shù)缺乏系統(tǒng)、深入的研究

目前針對化肥、有機(jī)肥、微生物菌劑配施的研究應(yīng)用仍較少， 且生菜對養(yǎng)分吸收利用的特性受當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥蕾|(zhì)地和耕作制度等因素影響較大，因此現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)施肥指導(dǎo)作用有限， 在一定程度上限制了三者配施理論指導(dǎo)實(shí)踐的實(shí)施。

3 化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑在生菜應(yīng)用上的建議

3.1 加快標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)

在生產(chǎn)過程中，強(qiáng)化對有機(jī)肥、微生物菌劑源頭的監(jiān)管，對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品；采用化學(xué)法、生物淋濾法、生物吸附法等方法，對有機(jī)肥中的重金屬進(jìn)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(jī)肥、微生物菌劑等原材料中的危害性進(jìn)行嚴(yán)格限定， 并建立相應(yīng)的安全限值， 以保障蔬菜生產(chǎn)中的土壤環(huán)境和蔬菜的品質(zhì)。 目前我國已有的菌肥產(chǎn)品存在菌肥利用率低、專一性差、保存期短等問題，亟需開發(fā)新型菌肥，促進(jìn)其在生菜栽培上的規(guī)模化應(yīng)用。

3.2 充分發(fā)揮政府的監(jiān)管保障作用

加強(qiáng)有機(jī)肥、 微生物菌劑的市場管理和檢查力度，對商品有機(jī)肥、微生物菌劑的生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)品質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，做好品質(zhì)監(jiān)控，并建立健全化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑在生菜上的安全施用配套技術(shù)。 同時還要完善產(chǎn)品的規(guī)范化質(zhì)量檢測，加強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督，這將有助于優(yōu)質(zhì)生菜配套施肥產(chǎn)品的開發(fā)。

3.3 進(jìn)一步加強(qiáng)化肥、有機(jī)肥、微生物菌劑配施技術(shù)基礎(chǔ)研究

明確不同氣候、區(qū)域、土壤類型下化肥減量配施有機(jī)肥和微生物菌劑配合的作用， 使肥料效應(yīng)與土壤效應(yīng)、蔬菜中重金屬的富集作用相適應(yīng)，最終確定最優(yōu)配施比例，以提高肥料利用率，緩解生態(tài)環(huán)境問題。 明確生菜的不同生育期對肥料的需求量，根據(jù)生菜的需肥量施肥， 同時還要考慮到土壤中不同營養(yǎng)元素差異性，對化肥、有機(jī)肥和微生物菌劑三者配合施用進(jìn)行試驗(yàn)、研究、示范和推廣，為生菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。