陶啟威,李瑞霞,倪維晨,錢春桃,2*
(1.南農大(常熟)新農村發展研究院有限公司,江蘇常熟 215535;2.南京農業大學,江蘇南京 210095)
我國是世界最大的化肥生產及消費國[1],每年有大量的化肥施入到設施土壤中,雖然能夠在短時間內提高作物產量,但由于設施普遍具有封閉性,得不到雨水淋洗,化肥連年施用極易出現土壤板結、酸化、鹽漬化等環境問題,嚴重影響了蔬菜的產量和品質[2]。隨著我國蔬菜產業的發展和人民生活水平的提高,越來越多的人意識到過度施用化肥的危害性。2015年,國家農業部制定《到2020年化肥農藥零增長行動方案》,旨在減少化肥農藥的施用對土壤以及作物的危害,提倡科學施肥,增施有機肥。研究表明,施用有機肥確實能夠起到改良土壤、維持土壤肥力、提高作物產量和品質的作用[3-6]。除施用有機肥外,噴施葉面肥能夠快速補充植物所需的營養,平衡養分供應,是改善作物生長狀況非常有效的輔助措施[7-9]。懸浮液體肥為高濃縮的液體肥料,相比傳統的清液肥料,具有養分全、含量高、全水溶等優點[10]。筆者以蘇南常見的蘇州青、菠菜與花菜為研究對象,研究不同用量商品有機肥與懸浮液體肥配施對蔬菜生長、產量以及土壤養分含量的影響,為更好地推廣有機肥替代化肥提供理論依據。
1.1試驗材料供試有機肥為吉米高(廈門)農業科技有限公司提供的精制有機肥N+P2O5+K2O≥5%,有機質≥45%;葉面肥為吉米高懸浮液體肥N+P2O5+K2O≥200 g/L,腐殖酸≥30 g/L,有機質≥100 g/L。供試3種蔬菜為市售常見的蘇州青、菠菜與花菜。
1.2試驗方法試驗大棚寬8 m,長60 m,在棚中央設置2條畦,每條畦寬2 m,一條畦為處理組,一條畦為對照組CK(不施底肥,不施農藥肥料)。2條畦平均劃分為3段,每段為2 m×20 m,由前往后依次種植蘇州青(A)、菠菜(B)、花菜(C),其中處理組A、B、C各平均分成4小區,每小區為2 m×5 m,設為A1、A2、A3、A4(每小區種植蘇州青約75株),B1、B2、B3、B4(采用播種機播種14行),C1、C2、C3、C4(C1、C2種植青花菜,C3、C4種植松花菜,每小區約45株),對照組為A0、B0、C0(種植數量同處理組),A1、A2、B1、B2、C1、C2按照7 500 kg/hm2底肥處理,施用112.5 kg/hm2精制有機肥,A3、A4、B3、B4、C3、C4按照15 000 kg/hm2底肥處理,施用225 kg/hm2精制有機肥,A2、A4、B2、B4、C2、C4在苗期和生長期分別采用500倍懸浮液體肥噴施1次,A1、A3、B1、B3、C1、C3噴施清水作為對照,田塊劃分及肥料處理見圖1。生長期管理不施用任何農藥和其他葉面肥,采用人工除草。施底肥前采集土壤,測定土壤本底數據見表1。蔬菜采收完后7 d內再次采集土壤,采集點位于蔬菜根部附近,測定土壤數據。
1.3測定項目與方法冠面直徑:冠面的最大直徑,青菜冠面直徑在生長期用直尺測量,隨機取10株平均值,精確到0.01 cm。
株高:地面到最高葉片的高度,菠菜與花菜株高均在生長期用直尺測量,隨機取10株平均值,精確到0.01 cm。
總產量:面積為2 m×5 m小區的總產量,用磅秤測量,精確到0.01 kg。
單株產量:單株產量=總產量/株數,精確到0.01 g。
花球直徑:采收時商品花球的最大直徑,用直尺測量,隨機取10株平均值,精確到0.01 cm。
花球數量:每個小區內達到商品花球的總數量。
pH:采用便攜式pH計測量,3次重復,精確到0.01。
EC:土壤溶液電導率,測定土壤水溶性鹽的指標,正常范圍0.1~0.4 ms/cm,依此判斷土壤中鹽類離子是否限制作物生長,采用便攜式電導率儀測定,3次重復,精確到0.01 ms/cm。

圖1 田塊劃分及肥料處理Fig.1 Plot division and fertilizer treatment

表1 土壤本底養分狀況
速效氮:采用智能土壤養分測試儀測定,3次重復,精確到0.01 mg/kg。
速效鉀:采用醋酸銨浸提-火焰光度法測定,3次重復,精確到0.01 mg/kg。
速效磷:采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定,3次重復,精確到0.01 mg/kg。
有機質:采用重鉻酸鉀-外加熱法,3次重復,精確到0.01 g/kg。
1.4數據分析采用Office 2003進行數據處理,采用DPS分析軟件進行數據分析。
2.1蘇州青
2.1.1不同施肥處理對青菜冠面直徑的影響。從表2可以看出,施用有機肥后,青菜冠面直徑均比對照大,呈顯著差異。施用15 000 kg/hm2A3、A4的冠面直徑略高于施用7 500 kg/hm2的A1、A2,但差異不顯著。噴施懸浮液體肥的A2、A4比未噴施的A1、A3的冠面直徑大,但差異不顯著。

表2 青菜冠面直徑對比
注:同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示不同處理間差異極顯著(P<0.01)
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.05 level;different capital letters in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.01 level
2.1.2不同施肥處理對青菜總產量的影響。從表3可以看出,施用有機肥后,青菜總產量均比對照高,其中A3增產最大(96.36%)。施用15 000 kg/hm2的A3、A4總產量均高于施用7 500 kg/hm2的A1、A2。噴施懸浮液體肥的A2、A4均比未噴施的A1、A3的總產量大。

表3 青菜總產量對比
2.1.3不同施肥處理后青菜土壤養分狀況。從表4和表1可以看出,土壤pH,施用7 500 kg/hm2的A1、A2略有升高,施用15 000 kg/hm2的A3、A4略有降低,對照組A0略有降低;EC,處理組與對照組相比均下降,處理組下降幅度較大;速效氮,處理組與對照組相比均下降,對照組下降幅度較大,可能由于對照組未施肥,氮素未補充,而處理組補充了氮素,葉菜類消耗氮素較大,使對照組土壤氮素含量下降較多;速效鉀、速效磷,處理組與對照組相比均下降;有機質,處理組有機質含量明顯增加,其中施用15 000 kg/hm2的B3、B4增加相對較多,而對照組有機質含量降低。
2.2菠菜
2.2.1不同施肥處理對菠菜株高的影響。從表5可以看出,施用精制有機肥后菠菜株高略高于對照組,但差異不顯著。施用15 000 kg/hm2的B3、B4株高與施用7 500 kg/hm2的B1、B2差異不顯著。噴施懸浮液體肥的B2、B4與未噴施的B1、B3株高差異不顯著。

表4 青菜土壤養分狀況

表5 菠菜株高對比
注:同列小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示不同處理間差異極顯著(P<0.01)
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.05 level;different capital letters in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.01 level
2.2.2不同施肥處理對菠菜總產量的影響。從表6可以看出,施用精制有機肥后,菠菜不同處理總產量均高于對照,其中施用15 000 kg/hm2的B3、B4總產量增產顯著高于施用7 500 kg/hm2的B1、B2。
2.2.3不同施肥處理后菠菜土壤養分狀況。從表7和表1可以看出,pH和EC,處理組與對照組相比均下降;速效氮,施用15 000 kg/hm2的B3、B4速效氮含量增加,施用7 500 kg/hm2的B1、B2與對照組相比均降低;速效鉀,處理組速效鉀含量略有升高但變化不大,對照組速效鉀含量顯著降低;速效磷,處理組速效磷含量略有升高,對照組速效磷含量顯著降低;有機質,處理組有機質含量顯著增加,施用15 000 kg/hm2的B3、B4增加較多,而對照組有機質含量基本不變。

表6 菠菜總產量對比

表7 菠菜土壤養分狀況
2.3花菜
2.3.1不同施肥處理對花菜株高的影響。從表8可以看出,施用精制有機肥后,花菜的株高均顯著大于對照組。由于品種原因,青花菜株高略高于松花菜。噴施懸浮液體肥后,青花菜C2、松花菜C4株高略有增加,但差異不顯著。
2.3.2不同施肥處理對花菜產量及花球直徑的影響。從表9可以看出,施用精制有機肥后,花菜結商品花球的數量、總產量、單株產量和花球直徑均大于對照組,其中C3的總產量增長量最大(21.68%)。C1的總產量、單株產量和花球直徑均大于C2,C4的總產量和花球直徑大于C3,但單株產量小于C3,這可能是由于土壤養分不均,生長期水分不均造成的。由于品種原因,C3、C4的松花菜產量和花球直徑高于C1、C2的青花菜。
2.3.3不同施肥處理后花菜土壤養分狀況。從表10和表1可以看出,pH,除C4和C0增加外,其他處理基本不變;EC,處理組與對照組相比均下降;速效氮,處理組與對照組相比均下降,對照組下降幅度較大;速效鉀,處理組與對照組相比均下降,對照組下降幅度較大;速效磷,處理組與對照組相比均下降;有機質,處理組與對照組相比均有所增加,其中處理組增加幅度較大。

表8 花菜株高對比
注:C1、C2、C0-1、C0-2為青花菜,C3、C4、C0-3、C0-4為松花菜。 同列小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示不同處理間差異極顯著(P<0.01)
Note:C1,C2,C0-1and C0-2are cauliflower,C3,C4,C0-3and C0-4are cauliflower.Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.05 level;different capital letters in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.01 level

表9 花菜產量及花球直徑對比

表10 花菜土壤養分狀況
有機肥中有機質含量豐富,且能夠補充作物生長所需的氮磷鉀元素,保障了作物的養分供給。施用有機肥后,青菜冠面直徑,菠菜、花菜株高,青菜、菠菜和花菜產量均有所增加,其中對葉菜類效果最為顯著,施用15 000 kg/hm2比施用7 500 kg/hm2效果更好。施用有機肥對土壤有機質含量的增加最為顯著,其中施用15 000 kg/hm2后土壤有機質含量增加最多,對于土壤氮磷鉀,確保土壤中含量相對不減,能夠顯著降低土壤EC,這是由于土壤有機質能夠提升土壤保肥能力,并能吸附土壤中的鹽基離子。懸浮液體肥最適合施用于葉菜類,尤其是葉面積較大的葉菜類蔬菜。該研究結果表明,在青菜上使用效果最好,能夠顯著提升產量,而對花菜類效果不顯著,可能由于花菜葉片表面具有疏水性的蠟質層,阻礙了肥料的吸收。
綜上所述,施用有機肥能夠增加土壤有機質含量,維持土壤氮磷鉀元素平衡,增加作物產量,懸浮液體肥在葉片面積較大的葉菜類蔬菜施用具有較好的輔助效果,其中以15 000 kg/hm2有機肥配施500倍懸浮液體肥效果最好。但如果既要保證產量又要降低肥料投入成本,建議有機肥可以采用11 250 kg/hm2。