化肥減量配施有機肥和微生物菌劑在生菜上的應(yīng)用研究進展

高濟彎 張 靜 殷華尚 王光達 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。 有機肥是中國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)綠色化的底層需求，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中， 有機肥和化肥配施受到了廣泛的關(guān)注[2]。 有研究表明，有機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)外的最新研究進展， 分析了化肥減量配施有機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。 于點等[6]的研究表明，與單施化肥相比，有機肥替代部分化肥在露地栽培和保護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肥和微生物菌劑增產(chǎn)效果顯著。

1.2 化肥減量配施有機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，一般認為有機肥屬于緩效氮肥，它的氮源主要是有機氮，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)濟產(chǎn)量，緩解化肥面源污染問題。 因此，有機肥可以改善土壤的理化性質(zhì)，保持土壤的養(yǎng)分平衡，有機肥有著化肥無法比擬的優(yōu)點， 但施用有機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。 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， 進而對土壤結(jié)構(gòu)進行改良， 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、有機肥和微生物菌劑相比，化肥減量配施有機肥、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 有機肥、微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善

目前， 我國有機肥原料和產(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質(zhì)等指標(biāo)的測定標(biāo)準(zhǔn)， 這些都對土壤有機物的質(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菌， 研究發(fā)現(xiàn)許多產(chǎn)品與實際細菌不一致，如硅酸鹽細菌和光合細菌等；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)管需進一步加強

商品有機肥生產(chǎn)的準(zhǔn)入門檻較低， 這就造成了有機肥的品質(zhì)良莠不齊。 有機肥生產(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到預(yù)期效果。

2.3 化肥、有機肥、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)實踐的實施。

3 化肥減量配施有機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，強化對有機肥、微生物菌劑源頭的監(jiān)管，對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(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，對有機肥中的重金屬進行有效控制，最大限度地減少重金屬的生物可利用性。 對有機肥、微生物菌劑等原材料中的危害性進行嚴(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

加強有機肥、 微生物菌劑的市場管理和檢查力度，對商品有機肥、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 進一步加強化肥、有機肥、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、有機肥和微生物菌劑三者配合施用進行試驗、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。