大白菜種植中有機(jī)肥替代化肥最佳比例篩選試驗(yàn)

王天一，徐麗萍，胡 娟

（1.南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心耕地質(zhì)量保護(hù)站，南京 211500；2.南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，南京 211500）

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

與世界主要農(nóng)業(yè)國家相比，國內(nèi)化肥的施用強(qiáng)度偏高[1]。近年來，國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，居民的飲食結(jié)構(gòu)正在發(fā)生深刻變化，對(duì)于優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求更加迫切[2]。同時(shí)，農(nóng)業(yè)資源超強(qiáng)利用，化肥投入過量，特別是蔬菜生產(chǎn)中，盲目用肥、過量用肥導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)降低，耕地質(zhì)量下降，農(nóng)業(yè)面源污染加重。南京市六合區(qū)實(shí)施了江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目-集約化菜地面源污染系統(tǒng)防控技術(shù)方案、設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥示范縣創(chuàng)建項(xiàng)目，建設(shè)了6470 畝有機(jī)肥替代化肥示范區(qū)。本試驗(yàn)改變傳統(tǒng)的單一施用化肥模式，采取有機(jī)肥部分替代化肥配方施肥，探究不同替代比例對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響，以期為大白菜種植中有機(jī)肥用量提供參考。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間：2018 年10 月1 日至2019 年1 月4 日，地點(diǎn)設(shè)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動(dòng)物科學(xué)基地，試驗(yàn)為大棚地實(shí)施。

2.2 試驗(yàn)材料

2.2.1 供試土壤。大棚試驗(yàn)田土壤為馬肝土，試驗(yàn)土壤pH 值5.6，有機(jī)質(zhì)11.8 g/kg，總氮0.9 g/kg，硝態(tài)氮23.7 mg/kg，有效磷51.4 mg/kg，速效鉀374.0 mg/kg。

2.2.2 供試肥料。豬糞稻草有機(jī)肥、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀。

2.2.3 供試作物。大白菜，品種為改良青雜三號(hào)。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1 試驗(yàn)處理。處理1 為空白對(duì)照，不施肥。處理2 只施用化肥，基肥每畝施16.3 kg 尿素+62.5 kg 過磷酸鈣+15 kg硫酸鉀；蓮座期追肥1 次，追施20 kg 尿素/畝，追肥方式為點(diǎn)施。處理3 在處理2 基礎(chǔ)上減少20%化肥氮素，為80%化肥氮+20%有機(jī)肥氮。處理4 在處理2 基礎(chǔ)上減少30%化肥氮素，為70%化肥氮+30%有機(jī)肥氮。處理5 在處理2 基礎(chǔ)上減少40%化肥氮素，為 60%化肥氮+40%有機(jī)肥氮。

追肥采用條施，微噴澆水，處理2、3、4、5 的總氮量一致。

每個(gè)處理3 個(gè)小區(qū)，試驗(yàn)小區(qū)面積4.6 m×3.8 m=17.48 m2。

2.3.2 肥料運(yùn)籌。所有施肥處理的氮肥基追比為4.5：5.5，各處理化肥施用量見表1。

表1 不同處理的化肥施用量

2.4 樣品采集及測定方法

大白菜收獲后，每個(gè)小區(qū)采集3 個(gè)土壤樣品，采樣深度為15-20 cm，每個(gè)樣品均為多點(diǎn)混合，剔除植物殘根，自然條件下風(fēng)干。取過1 mm 篩的風(fēng)干土樣10 g，加超純水50 mL，振蕩5 min，靜置30 min 后測定pH 值和電導(dǎo)率；風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用KCl 浸提-酚二磺酸比色法測定硝態(tài)氮；風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測定有效磷；風(fēng)干土樣過1 mm篩后采用醋酸銨浸提-火焰光度法測定速效鉀。

大白菜收獲后，每小區(qū)采集3 株代表性植株，然后在105℃殺青30 min 后60℃持續(xù)烘干稱重。植株烘干樣品粉碎后，用硫酸-過氧化氫法消煮，再用SMARTCHEM 全自動(dòng)化學(xué)分析儀測定全氮和全磷含量，用火焰光度計(jì)測定全鉀含量。

將大白菜鮮樣研磨勻漿后，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測定還原型Vc 含量；采用紫外比色法測定硝酸鹽含量；采用中和滴定法測定有機(jī)酸含量；采用茚三酮比色法測定氨基酸含量。

2.5 數(shù)據(jù)記錄

2018 年10 月1 日按試驗(yàn)設(shè)計(jì)施基肥，10 月09 日進(jìn)行移栽，11 月12 日進(jìn)行蓮座期追肥，追肥采用條施，采用微噴澆水。除施肥不同外各處理田間管理均一致，2019 年1 月4 日收獲。

3 試驗(yàn)分析

3.1 大白菜生物量及產(chǎn)量

各處理的大白菜生物量和產(chǎn)量見表2。從表2 可知，80%化肥氮+20%有機(jī)氮處理的大白菜生物量、產(chǎn)量和商品果率都高于其它施肥處理，但差異不顯著。

3.2 大白菜品質(zhì)

各處理的大白菜品質(zhì)見表3。從表3 可知，相比100%化肥處理，80%化肥氮+20%有機(jī)氮處理增加了大白菜氨基酸含量、可溶性糖含量。相比100%化肥處理，60%化肥氮+40%有機(jī)氮增加了大白菜有機(jī)酸含量，80%化肥氮+20%有機(jī)氮、70%化肥氮+30%有機(jī)氮和60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理降低了大白菜硝酸鹽含量。

表2 不同處理的大白菜生物量、產(chǎn)量和商品果率

表3 不同處理的大白菜品質(zhì)

3.3 大白菜氮磷鉀養(yǎng)分吸收

各處理的大白菜氮磷鉀養(yǎng)分含量見表4。從表4 可知，相比100%化肥處理，70%化肥氮+30%有機(jī)氮和60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理顯著降低了大白菜氮含量，60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理顯著降低了大白菜鉀含量。各施肥處理間的大白菜磷含量差異不顯著。

表4 不同處理的大白菜氮磷鉀含量

3.4 土壤化學(xué)性狀

各處理的土壤化學(xué)性狀見表5。從表5 可知，相比100%化肥處理，所有施肥處理均降低了土壤電導(dǎo)率，緩解了土壤鹽漬化。各施肥處理間的土壤pH 值、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量差異不顯著。

表5 不同處理的土壤化學(xué)性狀

4 討論

4.1 有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)大白菜品質(zhì)的影響

蔬菜莖葉中氨基酸、可溶性糖、Vc、硝酸鹽等均是評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。蔬菜是極易富集硝酸鹽的作物，人體通過膳食攝入的硝酸鹽中有80%以上來自蔬菜[3]。研究表明，偏施或過量施用氮肥是導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽含量升高和品質(zhì)下降的主要原因[4]。適量減少化肥用量和增施有機(jī)肥或有機(jī)/無機(jī)配施均可有效降低蔬菜莖葉中硝酸鹽與粗纖維含量，增加可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和Vc 含量，進(jìn)而提高蔬菜的品質(zhì)與口感。本試驗(yàn)表明，在等量氮磷鉀養(yǎng)分條件下，施用豬糞稻草有機(jī)肥部分替代化肥降低了大白菜中的硝酸鹽含量。

4.2 有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)菜地土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

研究表明，施用有機(jī)肥一定程度上能改善土壤容重等物理性狀，提高土壤透氣性及其保水保肥能力，還可增加作物根系生物量和根系分泌物的分泌量，進(jìn)而顯著提高土壤微生物生物量與碳氮含量。此外，施用有機(jī)肥還能有效增加土壤全磷、無機(jī)磷以及有機(jī)磷含量，改善土壤供磷水平。本試驗(yàn)條件下，有機(jī)肥部分替代化肥能顯著降低土壤電導(dǎo)率，對(duì)土壤pH 值、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量影響差異不顯著，但硝態(tài)氮、有效磷含量都有所提高。

5 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，以豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮后，生物量、產(chǎn)量和商品果率均顯著增加；蔬菜中硝酸鹽含量降低，可溶性糖增加，大白菜品質(zhì)得到提升；同時(shí)，施用豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮能降低土壤電導(dǎo)率，緩解土壤鹽漬化危害。由此可見，以豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮為大白菜種植最佳替代比例。