不同有机肥对萝卜产质量和土壤肥力的影响

张潘丹，王煌平，张 青，廖要要，罗 涛

（福建省土壤肥料研究所，福建 福州 350013）

蔬菜容易聚集和残留硝酸盐、重金属和农药等污染物。在生产过程中，为追求产量而滥用化肥和农药，是当前造成蔬菜污染的主要原因[1]。同时，不合理使用化肥会导致土壤酸化、次生盐渍化，土壤结构性破坏，水体富营养化等一系列环境问题，由此影响农作物品质，危害人类健康。随着生活水平的提高，人们的食品安全意识日益加强，对农产品品质、营养、安全保障也提出更高要求，有机食品、无公害蔬菜等逐渐为人们所提倡，因此有机肥被广泛应用于蔬菜生产中。

畜禽粪便一般被认为是优质有机肥。除此之外，城市污泥富含有机质和氮、磷、钾等植物必需的营养元素，将其应用于农业既能改良土壤、提供养分，又能节约处理成本，因而逐渐成为主流的处理方式[2]。目前已有许多研究表明，有机肥在农产品增产、提高氮磷钾吸收利用等方面有显著效果[3-7]。然而，随着畜牧业的规模化发展和饲料添加剂的普遍使用，这些有机物料中残留了大量重金属等污染物[8-12]，对农产品安全产生了威胁[13-14]。研究采用田间试验，以白萝卜为试验对象，探讨不同有机肥、不同施肥水平对蔬菜重金属累积的影响。本文仅对田间试验的产量及养分吸收，土壤养分数据进行分析，为进一步的重金属研究提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验地条件

试验地位于福建省福州市闽侯县白沙镇溪头村福建省农业科学院土壤肥料研究所野外观测红壤肥力与生态环境站，前茬作物为水稻。试验地土壤基础肥力：pH值5.09，全氮1.64 g/kg，全磷 0.39 g/kg，碱解氮 83.94 mg/kg，有效磷 12.60 mg/kg，速效钾44.06 mg/kg，有机质31.55 g/kg。

1.2 试验材料

1.2.1 供试蔬菜 供试蔬菜品种为韩国进口汉白玉萝卜（Raphanus sativus L.），生长期为 60~90 d。1.2.2 供试肥料 试验所用有机肥为文华鸡粪有机肥（N 1.68%，P2O51.67%，K2O 1.25%）；北峰发酵后猪粪（N 2.56%，P2O52.36%，K2O 0.82%）；城市污泥（N 2.15%，P2O52.09%，K2O 0.83%）由厦门污水处理厂提供；所用化肥为尿素（N 46%），过磷酸钙（P2O512%），氯化钾（K2O 60%）。

1.3 试验设计

田间试验设置 13 个处理，即：（1）化肥（CF）：尿素 20.7 kg/667m2，过磷酸钙 58.3 kg/667m2，氯化钾25 kg/667m2；（2）低量鸡粪 （CM1）：400 kg/667m2；（3）中低量鸡粪（CM2）：800 kg/667m2；（4）中量鸡粪（CM3）：1 200 kg/667m2；（5）高量鸡粪（CM4）：1 600 kg/667m2；（6）低量猪粪（PM1）：300 kg/667m2；（7）中低量猪粪 （PM2）：600 kg/667m2；（8）中量猪粪（PM3）：900 kg/667m2；（9）高量猪粪（PM4）：1 200 kg/667m2；（10）低量污泥（MS1）：300 kg/667m2；（11）中低量污泥（MS2）：600 kg/667m2；（12）中量污泥（MS3）：900 kg/667m2；（13）高量污泥（MS4）：1 200 kg/667m2。其中 CF、CM1、PM1、MS1 四个处理氮磷钾用量一致，以化肥处理施肥量为标准，有机肥处理氮磷钾量不足的用尿素、过磷酸钙及氯化钾补足，养分量为 N 9.5 kg/667m2，P2O57.0 kg/667m2，K2O 15 kg/667m2。重复3次，随机区组排列。小区面积为9 m2，每小区种植60株，行距30 cm，株距20 cm。所有处理的肥料在播种前于2010年9月21日作基肥一次性施入，萝卜于2010年10月1日播种，田间管理同常规方法。

1.4 测定项目

萝卜播种后78 d（12月17日）收获，按小区进行萝卜叶、肉质根测产，生物产量即二者之和，各小区取代表性5株考察萝卜经济性状，洗净后分别将萝卜叶、萝卜根烘干，磨碎，测定氮、磷、钾含量。2011年1月5日采集各小区0~20 cm耕层土壤，测定pH值、全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、有效磷及速效钾含量。分析方法见参考文献[15]。

1.5 数据分析

试验数据经Excel 2003整理后，用DPS V7.05统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥及用量对萝卜经济性状的影响

由表1可知，在等NPK施肥量的情况下，施有机肥的萝卜根长度、胸径均大于施化肥的，萝卜叶长度则小于施化肥的。有机肥中，萝卜胸径及萝卜叶长度变化趋势一致，即CM1＞MS1＞PM1。同时，施化肥的萝卜普遍出现开裂、腐烂的现象，而施有机肥的基本无此现象，其中以施鸡粪的萝卜外观较好，皮质鲜嫩，可食用性强。

表1 不同有机肥及用量对萝卜经济性状的影响 （cm）

随着有机肥用量增加，鸡粪处理的萝卜根长度、胸径呈先增大后减小的趋势，以CM3为最大，萝卜叶长度则呈递减趋势；猪粪处理的萝卜根长度、胸径以及萝卜叶长度均先增大后减小，以PM3为最大；污泥处理的萝卜根长度、胸径则不断增大，萝卜叶长度变化无规律。

2.2 不同有机肥及用量对萝卜产量的影响

由表2可知，施有机肥的萝卜根产量、生物产量均高于化肥，增产率分别为13.6%~45.8%、5.1%~32.7%。在氮磷钾施用量一致的情况下，施鸡粪、污泥、猪粪处理的萝卜根产量分别较化肥增产39.8%、15.7%、13.6%，可见鸡粪增产效果显著，而猪粪和污泥的增产效果相当。生物产量上也出现类似情况。

表2 不同有机肥及用量对萝卜产量的影响

随着有机肥用量的增加，施鸡粪的萝卜根产量、生物产量均表现为先增加后减少，当施肥量为1 200 kg/667m2时达到最高值，继续增加施肥量反而使产量降低；猪粪处理的萝卜也出现类似趋势，当施肥量为900 kg/667m2时达到最高值；污泥处理的萝卜根产量、生物产量基本呈上升趋势，可见在本试验用量范围内尚未达到产量最大。另外，有机肥处理的收获指数[16-17]均高于化肥，说明有机肥较化肥更能促进萝卜可食部分生长。

2.3 不同有机肥及用量对萝卜根养分吸收的影响

2.3.1 不同有机肥对萝卜根养分吸收的影响 氮磷钾施肥量一致的情况下，萝卜根养分吸收量如表3所示。由表可知，施有机肥的萝卜养分吸收量大于施化肥的，其中以施鸡粪的最高，氮磷钾吸收量分别提高了32.5%、40.2%、48.5%。氮吸收方面，施猪粪和污泥的虽有提高但不明显，施鸡粪的与施化肥、污泥的差异达显著水平；磷吸收方面，施用污泥效果接近于施鸡粪，提高率为34.7%，但4种处理差异未达显著水平；钾吸收情况与磷类似，由大到小依次为鸡粪＞污泥＞猪粪＞化肥，鸡粪与化肥处理差异达极显著水平。由此可知，鸡粪能够有效促进萝卜对氮磷钾养分的吸收。

表3 不同有机肥对萝卜根养分吸收量的影响 （kg/hm2）

图1 有机肥不同用量对萝卜N吸收量的影响（A为萝卜根吸收量；B为植株总吸收量，下同）

2.3.2 有机肥用量对萝卜根养分吸收的影响 有机肥不同用量对养分吸收的影响如图1~3所示。由图1可知，萝卜根吸氮量与植株总吸氮量变化趋势一致。鸡粪处理中，吸氮量随施肥量的增加先升高后降低，CM3即施肥量为1 200 kg/667m2时达最高值，说明鸡粪用量过多反而抑制N吸收。猪粪处理中，吸氮量同样呈先增后减趋势，PM3即施肥量为900 kg/667m2时达最高值。污泥处理中，吸N量随

图2 有机肥不同用量对萝卜P吸收量的影响

图3 有机肥不同用量对萝卜K吸收量的影响

施肥量增大而增大。吸P、K量与N情况类似。

2.4 不同有机肥及用量对萝卜养分利用的影响

由表4中氮收获指数可知，氮磷钾施用量一致时，鸡粪＞污泥＞猪粪；在低量、中低量施肥水平，鸡粪具有较大的氮收获指数；随着施肥量增大，鸡粪、猪粪均在中量施肥水平达到最高值，污泥在高量施肥水平达最高值。由磷收获指数可知，氮磷钾施用量一致时，污泥＞鸡粪＞猪粪；在低量、中低量施肥水平，污泥具有较大的磷收获指数；随着施肥量增大，鸡粪、猪粪均在中量施肥水平达到最高值，污泥缓慢增大，在高量施肥水平达最高值。由钾收获指数可知，氮磷钾施用量一致时，鸡粪、污泥大于猪粪；随着施肥量增大，鸡粪在中量施肥水平达最高值，猪粪在中低量施肥水平达最高值，污泥随施肥量增大而增大，在高施肥水平达最高值。

表4 不同有机肥及用量萝卜氮磷钾收获指数

2.5 不同有机肥及用量对土壤pH值及养分含量的影响

由表5数据可以看出，施鸡粪后的土壤pH值高于其他处理，并且随着施肥量增加，pH值变化不大。

表5 不同有机肥及用量对土壤养分含量的影响

在氮磷钾施用量一致的情况下，施鸡粪、猪粪的土壤中全氮、全磷、全钾、有机质含量均高于化肥处理，鸡粪处理较化肥提高了10.0%、4.8%、2.0%、10.1%，施用猪粪与鸡粪相近；污泥处理的全氮、有机质含量虽大于化肥，但全磷、全钾含量分别较化肥处理降低5.9%、3.9%；有机肥处理的碱解氮含量均低于化肥处理，有效磷含量均高于化肥处理，速效钾含量除猪粪外，也较化肥处理有所提高。

随着有机肥施肥量增加，土壤全氮、全磷、有机质、碱解氮、有效磷含量均随之升高；另外，污泥处理的全钾含量随施肥量增加而增大，但速效钾含量变化不规律；鸡粪、猪粪处理的速效钾含量随施肥量增加而增大，但全钾含量变化不规律。

3 结论与讨论

在氮磷钾施用量一致的情况下，施有机肥的萝卜经济性状、经济产量、收获指数以及养分吸收量均优于化肥处理，其中以施用鸡粪的效果最佳。有机肥中的有机物质不断降解、矿质化，释放出多种养分为植株生长提供了全面的营养，相较之下化肥提供的养分单一，植株容易缺素而腐烂、开裂。施鸡粪、猪粪后的土壤养分全量接近，高于污泥和化肥，说明鸡粪和猪粪施入土壤后养分不易流失，能够较好提升土壤肥力；同时，鸡粪能够使土壤pH值升高，在防止土壤酸化方面有一定作用。

随着有机肥用量的增加，施鸡粪的萝卜经济产量，生物产量以及氮磷钾吸收量均呈先升高后降低的趋势，当施鸡粪量为1 200 kg/667m2时达到最高值，同时在低施肥水平（＜1 200 kg/667m2）养分利用效果较好，施肥量继续增大反而不利于养分吸收利用，产量也随之下降；猪粪处理也表现出类似情况，当施肥量为900 kg/667m2时达到最高值，但氮、磷利用效果不如鸡粪，钾利用效果在施肥量大于600 kg/667m2时开始下降。污泥处理的萝卜经济产量、生物产量、氮磷钾吸收量以及养分利用效果均随施肥量增大而增大，说明本试验设计污泥用量偏低，可继续提高施肥量做进一步研究。土壤中全氮、全磷、有机质、碱解氮、有效磷含量随施肥量增加而增加，全钾和速效钾含量变化无规律。

虽然有机肥用于农业生产能够提高经济效益，改善土壤质量，减少环境污染，实现资源循环利用等益处，但有机肥料在提供充足养分的同时也可能携带了重金属、病原菌、抗生素等有害物质，这些有害物质随有机肥进入土壤环境，对农产品造成的危害不容小觑。在进一步研究中将对本次收获的萝卜进行重金属分析，探讨施用有机肥对蔬菜重金属污染的影响。

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