不同施肥处理对苦菜产量及红壤肥力的影响

吴志峰,丁强强，周莹，阮树良，毛昆明*

(1.云南农业大学大学 资源与环境学院，云南 昆明 650201； 2.云南龙陵县林业局，云南 龙陵 678399)



不同施肥处理对苦菜产量及红壤肥力的影响

吴志峰1,丁强强1，周莹2，阮树良1，毛昆明1*

(1.云南农业大学大学 资源与环境学院，云南 昆明 650201； 2.云南龙陵县林业局，云南 龙陵 678399)

[目的]研究不同施肥处理对苦菜产量及土壤肥力的影响。[方法]在大田栽培试验条件下，以云南苦菜为试验材料，设计空白对照(CK)、常规化肥处理(HF)、低猪粪+低豆秸秆(DD)、低猪粪+中豆秸秆(DZ)、低猪粪+高豆秸秆(DG)、中猪粪+低豆秸秆(ZD)、中猪粪+中豆秸秆(ZZ)、中猪粪+高豆秸秆(ZG)、高猪粪+低豆秸秆(GD)、高猪粪+中豆秸秆(GZ)、高猪粪+高豆秸秆(GG)11个不同的施肥处理，测量苦菜农艺性状及土壤养分。[结果](1)中猪粪中豆秸秆处理公顷产量达到最大，分别比常规施肥处理和对照组增产13.96%、22.62%。(2)土壤有机质含量随着有机肥量的增加而增加，高猪粪高豆秸秆处理比常规施肥处理高60.61%；土壤速效氮在高猪粪中豆秸秆处理比常规施肥处理高9.30%；中猪粪中豆秸秆处理速效钾和速效磷最高，比常规施肥处理高25.54%、38.22%。[结论]中猪类+中豆秸杆效果最好。

不同施肥处理； 苦菜产量； 土壤肥力； 猪粪； 大豆秸秆

万物土中生，如何利用有限的土壤资源产出充足和健康的产品，是农业健康发展的重要一环。红壤是云南主要的土壤类型，是一种偏贫瘠的土壤，长期不合理的开发利用，加剧了土壤尤其是旱地土壤的养分贫瘠化及肥力衰减，并存在着酸、瘦等问题，已严重阻碍了云南农业生产的持续发展[1]。中国平均每亩使用化肥量是美国的2.6倍[2]，过量施用化肥不仅造成肥料的严重浪费，而且导致环境污染和土壤环境的恶化，造成水体富营养化[3,4]，导致植物的硝酸盐含量过高，不利于人类健康[5]。中国2014年产猪粪量达28 480万吨，云南省为1 324万吨，中国作物秸秆的年产量达到7亿t[6]，猪粪往往直接排放，作物秸秆随意丢弃甚至直接燃烧，不仅浪费土壤培肥的良好机会，而且浪费资源污染环境，不利于农业的可持续发展[7]。

云南苦菜(Brassicajuncea)是十字花科，芸薹属，芥菜的一个亚种，《滇南本草》中记载，“青菜，亦名苦菜，解五经之邪热，利小便。苦菜含有多种维生素，营养丰富，具有清热去火、除油腻等诸多健身养生功效，消费市场巨大，经济和营养价值高，平均售价是其他蔬菜的1～5倍，且耐寒耐旱，抗病性强，连续采收期较长，是一种适宜云南大面积种植的优良蔬菜品种。

有机肥不仅富含作物生长的全部营养元素，而且肥效长，能够促进作物的生长，提高土壤肥力和质量。在作物产量和品质方面，有机肥促进玉米增产16.5%[8]，提高蔬菜品质[9]，配施50%有机肥大豆产量最高[10]，长期的化肥有机肥配施，保证蔬菜的长期稳定高产[11]，显著提高花椰菜的产量和品质[12]。在土壤肥力方面，化肥配施40%有机肥能显著提高土壤碱解氮17.89%、有效磷22.96%、速效钾12.57%的含量[13]，施用有机肥提高氮肥的利用率[14]，能改善土壤酸化[15]，显著提高土壤肥力和延长肥效[16]，提高土壤胡敏酸的含量[17]，提高土壤有机碳和全氮含量[18]，促进团聚体的形成，提高孔隙度和土壤持水量[19]。

当前不同比例猪粪和大豆秸秆配施的研究较少，以云南苦菜为试验对象的更少，本文采用田间试验的方法，通过不同量的猪粪和大豆秸秆配比，探讨不同施肥处理对云南苦菜产量及土壤肥力的影响，寻求花叶苦菜的最大产量和土壤培肥效果，为山原红壤培肥和云南苦菜增产提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地概况：试验地位于云南农业大学资源与环境学院试验地，地处东经102°45′01″，北纬25°08′17″，属于北亚热带季风气候，年均气温14.6 ℃，海拔1 961 m，年降水量1 036 mm。

供试土壤：山原旱地红壤，其基本理化性状：pH值6.07，有机质含量38.31 g·kg-1，有效磷含量52.07 mg·kg-1，速效钾含量232.71 mg·kg-1，有效氮含量107.61 mg·kg-1；

供试作物：青菜，亦名苦菜，品种为云南农业大学园林园艺培育的花叶苦菜；

供试肥料：猪粪是云南农业大学猪场腐熟过的猪粪，全氮含量2.3%，全磷含量1.1%，全钾含量2.5%；大豆秸秆切碎成10 cm左右，并于苦菜种植前20天均匀翻埋于土壤中，其全氮含量1.5%，全磷含量0.4%，全钾含量0.6%；化肥：云天化有限公司生产的尿素，含氮量≧46.4%，云天化有限公司生产的粒状过磷酸钙，P2O5≥16.0%，云天化有限公司生产的三环农用硫酸钾，K2O≥50.0%。

1.2 试验设计

试验从2014年9月开始，共设11个施肥处理，每个处理重复3次，随机排列，苦菜株距25 cm，行距35 cm。除对照不施肥外，其余10个处理按纯养分计算，N总量是250 kg·hm-2，P2O5总量是100 kg·hm-2，K2O 总量是180 kg·hm-2，先以猪粪和大豆秸秆养分含量为基准，不足氮磷钾养分含量用尿素、硫酸钾和过磷酸钙补足。磷钾肥和有机肥全部基施，尿素分两次施入，基施和追施各占一半比例，详细施肥方案见表1。2014年9月下旬整地，2014年10月10日播种，2014年10月30日移栽，2015年1月20日收获。在苦菜生育期内培土、浇水等田间管理保持一致，不使用除草剂和农药。

1.3 测定项目及方法

土壤样品采集与测定：取样前去除地表枯叶枯草等杂物，每个小区随机选择6个点，用土钻采集耕层土壤(0～20 cm)的土壤样品，风干及研细，制备土壤样品。pH用pH计测定，有机质用重铬酸钾容量法，有效氮用碱解扩散法，有效磷用碳酸氢钠测定法，速效钾用火焰光度计法[20]。

农艺性状测定：用卷尺测定株高、叶长、叶宽，用电子天平测单株鲜重，用电子秤测小区产量再折算每公顷产量。

1.4 数据处理

试验数据用excel 2007和spss 19.0进行整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对云南苦菜产量的影响

从图1中可以看出，低猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆单株重显著高9.44%，高猪粪高豆秸秆处理单株重3 440 g为各处理中最大，分别比低猪粪低豆秸秆、中猪粪高豆秸秆高10.88%、10.11%，比常规施肥处理高14.63%，比对照组高20.92%，差异显著；低猪粪高豆秸秆、中猪粪中豆秸秆和高猪粪高豆秸秆处理均显著高于常规施肥和对照处理。

表1 各处理施肥量

Table 1 Fertilization levels of experimental treatments

处理Treatment有机肥/kg·hm-2Organicfertilizer尿素/kg·hm-2Caramide过磷酸钙/kg·hm-2Calciumsuperphosphate硫酸钾/kg·hm-2Potassiumsoleplate猪粪Swinemanure豆秸秆SoybeanStraw基肥Basefertilizer追肥Additionalfertilizer基肥BaseFertilizer追肥Additionalfertilizer基肥Basefertilizer追肥AdditionalfertilizerCK00000000HF00269.40269.4062503600GG5000500064.6564.65156.250500GZ5000400080.8080.80181.300620GD5000300096.9596.95206.250740ZG4000500089.4589.4522501000ZZ40004000105.60105.6025001120ZD40003000121.75121.7527501240DG30005000114.20114.20293.7501680DZ30004000130.40130.40318.7501800DD30003000146.55146.55343.7501920

图1 不同施肥处理对苦菜单株鲜重的影响Fig.1 Effect of different fertilization treatments on the plant fresh weight of leaf mustard

从图2可以看出，低猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆公顷产量高9.79%，差异显著(P<0.05)；中猪粪中豆秸秆处理公顷产量23.579 t到最大，显著比中猪粪低豆秸秆公顷产量增加了8.79%，比常规施肥处理增加13.96%，比对照组增产22.62%(P<0.05)；高猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆9.32%，差异显著；其他有机肥处理间差异不显著。

图2 不同施肥处理对苦菜产量的影响Fig.2 Effect of different fertilization treatments on the yield of leaf mustard

2.2 不同施肥处理对云南苦菜收获期生物性状的影响

从图3可以看出，苦菜收获期各有机肥处理间叶长差异不显著，但有机肥处理均显著长于常规对照处理(P<0.05)。高猪粪量不同量秸秆处理组对比常规组、对照差异显著(P<0.05)，叶长高30.36%，28.78%。

图3 不同施肥处理对苦菜收获期叶长的影响Fig.3 Effect of different fertilization treatments on the leaf length of leaf mustard in the harvest period

从图4可以看出，收获期低猪粪水平下，低、中豆秸秆处理叶宽分别比高豆秸秆大20.90%。25.00%，但差异不显著；中、高猪粪不同豆秸秆处理有一定的变化，但差异不显著；相同豆秸秆水平下，不同猪粪处理叶宽叶差异不显著；各有机肥处理平均叶宽比常规施肥组高高42.97%，差异显著(P<0.05)。

图4 不同施肥处理对苦菜收获期叶宽的影响Fig.4 Effect of different fertilization treatments on the leaf width of leaf mustard in the harvest period

从图5可以看出，DD、DZ、DG、ZZ、GG等有机肥处理苦菜株高都在40 cm左右，中猪粪低豆秸秆、中猪粪高豆秸秆、高猪粪低豆秸秆3个处理会比其他有机肥处理平均高18.50%、18.25%、11.98%，差异不显著；在高猪粪水平下，苦菜收获期株高随着豆秸秆量的增加而减小。

图5 不同施肥处理对苦菜收获期株高的影响Fig.5 Effect of different fertilization treatments on the plant height of leaf mustard in the harvest period

图6 不同施肥处理对土壤pH的影响Fig.6 Effect of different fertilization treatments on the pH content of soil

2.3 不同施肥处理对土壤肥力的影响

由图6可见，在低猪粪水平下土壤pH随着豆秸秆量的增加而增加，低豆秸秆、中豆秸秆和高豆秸秆两两之间均差异显著；高猪粪水平下，低豆秸秆土壤pH显著高于中豆秸秆、高豆秸秆；低豆秸秆水平下，不同猪粪水平土壤pH差异不显著；中豆秸秆水平下，低猪粪显著高于中、高猪粪处理；高豆秸秆水平下，土壤pH值低猪粪>中猪粪>高猪粪，且两两之间均差异显著；在苦菜收获期，土壤pH值最高是低猪粪高豆秸秆的6.12，最低是高猪粪高豆秸秆处理的5.95。

由图7可以看出，低猪粪水平下，土壤有机质含量随大豆秸秆量的增加而增加，高豆秸秆显著高于低豆秸秆处理，有机质含量高11.74%；高猪粪水平下，中豆秸秆和高豆秸秆显著高于低豆秸秆处理的11.29%、11.08%；中豆秸秆水平下，高猪粪显著高于低、中猪粪处理；总体上，有机肥处理的有机质含量显著高于常规施肥处理和对照组，有机质含量在高猪粪高豆秸秆处理61.08 g·kg-1最高，比常规施肥处理高60.61%。

图7 不同施肥处理对土壤有机质的影响Fig.7 Effect of different fertilization treatments on the organic matter content of soil

由图8可见，低猪粪条件下，低豆秸秆和中豆秸秆速效氮含量相当，中豆秸秆显著高于高豆秸秆的11.56%(P<0.05)；中猪粪条件下，土壤速效氮含量低豆秸秆>中豆秸秆>高豆秸秆，低豆秸秆显著高于高豆秸秆的13.78%(P<0.05)；高猪粪条件下，低、中、高豆秸秆处理差异不显著；相同豆秸秆水平下，各处理间差异不显著。土壤速效氮在高猪粪中豆秸秆处理含量最大为116.30 mg·kg-1，比常规施肥处理高9.30%。

图8 不同施肥处理对土壤速效氮的影响Fig.8 Effect of different fertilization treatments on the available N content of soil

图9 不同施肥处理对土壤速效钾的影响Fig.9 Effect of different fertilization treatments on the available K content of soil

由图9可见，低猪粪水平下，土壤速效钾含量低豆秸秆>中豆秸秆>高豆秸秆，但差异不显著；高猪粪水平下，土壤速效钾含量随着秸秆的增加而增加，高豆秸秆比低豆秸秆高13.62%，差异显著(P<0.05)；低豆秸秆水平下，低猪粪和中猪粪差异不显著，但都显著高于高猪粪的22.17%、18.57%(P<0.05)；中豆秸秆水平下，低猪粪、中猪粪和高猪粪两两之间都差异显著(P<0.05)；土壤速效钾在中猪中豆秸秆处理最高，达到277.79mg·kg-1，比常规施肥处理高25.54%。

图10 不同施肥处理对土壤速效磷的影响Fig.10 Effect of different fertilization treatments on the available P content of soil

由图10可见，低猪粪处理水平下，土壤速效磷随着豆秸秆量的增加而增加，高豆秸秆处理显著高于低豆秸秆处理，含量高20.59%；高猪粪水平下，土壤速效磷含量也随着豆秸秆量的增加而增加，高豆秸秆处理显著高于中豆秸秆和低豆秸秆，中豆秸秆也显著高于低豆秸秆；各有机肥处理均高于常规施肥处理；同一大豆秸秆水平下，不同猪粪量处理差异不显著；土壤速效磷含量在低猪粪高豆秸秆和中猪粪中豆秸秆处理达到最大，为96.76 mg·kg-1，含量最低在对照组处理，为43.84 mg·kg-1，含量高38.22%。

3 讨论与结论

蔬菜是人们日常生活必不可少的食物，特别是今天富足的社会，人们更强调健康的饮食，蔬菜和水果占人类饮食的比重越来越大。增施肥料促进蔬菜的高产是菜农常用的方法，有大量研究表明，增施肥料能促进蔬菜的生长，进而提高产量[21]。氮肥对蔬菜的生长和产量有很高的促进作用[22]，但肥料使用达到一定量时，对蔬菜的增产效果就不明显了[23]，甚至过多还会抑制蔬菜的生长发育。有机肥富含蔬菜生长的大部分养分，肥效长，有利于蔬菜的生长。本试验研究低猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆单株重显著高9.44%，高猪粪高豆秸秆处理单株重3 440 g达到最大，分别比低猪粪低豆秸秆、中猪粪高豆秸秆显著高10.88%、10.11%，显著比常规施肥处理高14.63%，比对照组高20.92%。低猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆公顷产量高9.79%，中猪粪中豆秸秆处理公顷产量23.579 t达到最大，比中猪粪低豆秸秆公顷产量增加了8.79%，比常规施肥处理增加13.96%，比对照组增产22.62%，高猪粪高豆秸秆处理比低猪粪低豆秸秆公顷产量高9.32%，说明增施有机肥有助于蔬菜的增产，这与王晓娟等人[8,13]的研究结果一致。猪粪的养分含量高，含有丰富的有机质，供肥特效柔和，质地较细，随着苦菜的生长发育提供所需的多种养分[24，25]，促进苦菜的生长，因此有机肥处理苦菜的产量均比常规施肥和对照组高，这与许前欣等研究一致[26]。在氮磷钾总养分一样的条件下，不同施肥处理对苦菜收获期的叶长、叶宽和株高影响没有显著差异，但均会明显高于常规施肥处理和对照组。

土壤肥力是土壤质量的重要指标，是作物产量的主要保障，是评价土壤供给养分的能力。粮食安全是我国国家安全、政治安全的命脉，而土壤是粮食安全的重要保障。土壤pH值随猪粪量的增加而降低，随大豆秸秆量的增加而提高，土壤pH值最高是低猪粪高豆秸秆的6.12，最低是高猪粪高豆秸秆处理的5.95。土壤有机质含量随着有机肥量的增加而增加，有机肥处理的有机质含量显著高于常规施肥处理和对照组，这与田申重的研究结果一致[27]，有机质含量在高猪粪高豆秸秆处理61.08 g·kg-1最高，比常规施肥处理高60.61%。由于有一次尿素追肥，所以低量有机肥处理会追施较多的化肥尿素，尿素分解的速效氮也较多，高猪粪处理虽然尿素追施较少，但猪粪分解出较多速效氮，土壤速效氮在高猪粪中豆秸秆处理含量最大为116.30 mg·kg-1，比常规施肥处理高9.30%。土壤速效钾含量在中猪中豆秸秆处理最高，达到277.79 mg·kg-1，比常规施肥处理高25.54%，有机肥配施有助于提高土壤速效钾含量，这与王梅玲研究结果一致[28]土壤速效磷大豆秸秆和猪粪量的共同影响，土壤速效磷含量在低猪粪高豆秸秆和中猪粪中豆秸秆处理达到最大，为96.76 mg·kg-1，含量最低在对照组处理，为43.84 mg·kg-1。

综上所述，不同施肥处理中，中猪粪中豆秸秆处理苦菜的公顷产量量最高，但在氮磷钾总量一样的条件下，不同施肥处理对苦菜收获期的叶长、叶宽和株高影响不大。土壤pH值随有机肥含量的增加而降低，最高是低猪粪高豆秸秆的6.12，最低是高猪粪高豆秸秆处理的5.95；土壤有机质受猪粪量的影响较大，在高猪粪高豆秸秆处理达到最高，为61.19 g·kg-1，比常规施肥处理高60.61%；土壤速效氮在高猪粪中豆秸秆处理含量最大为116.30 mg·kg-1，比常规施肥处理高9.30%；土壤速效钾含量中猪中豆秸秆处理最高，达到277.79 mg·kg-1，比常规施肥处理高25.54%；土壤速效磷含量在低猪粪高豆秸秆和中猪粪中豆秸秆处理达到最大，为96.76 mg·kg-1，比常规施肥处理高38.22%，含量最低在对照组处理，为43.84 mg·kg-1。综合苦菜农艺性状和土壤养分的影响，中量猪粪中量大豆秸秆处理为最适合的施肥处理。

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(编辑：马荣博)

Effects of different fertilization treatments on the yield of leaf mustard and red soil fertility

Wu Zhifeng1, Ding Qiangqiang1, Zhou Ying2, Ruan Shuliang,1Mao Kunming1*

(1.CollegeofResourcesandEnvironmental,YunnanAgriculturalUniversitysKunming650201，China， 2.YunnanLonglingForestryBureau,Longling678399,China)

[Objective]In order to study the effect of different fertilization treatments on the yield of leaf mustard and soil fertility. [Methods]By field experiments, Yunnan leaf mustard as experimental materials, design: blank control(CK)、general chemical fertilizer(HF)、low swine manure + low soybean straw (DD)、low swine manure+ medium soybean straw (DZ)、low swine manure + high soybean straw (DG)、medium swine manure + low soybean straw (ZD)、medium swine manure + medium soybean straw (ZZ)、medium swine manure + high soybean straw (ZG)、high swine manure + low soybean straw (GD)、high swine manure + medium soybean straw (GZ)、high swine manure + high soybean straw (GG),11 fertilization treatments, agronomic traits of leaf mustard and soil nutrient were measured. [Results]The results showed: (1) The maximum yield was the treatment of medium swine manure medium soybean straw, respectively than the general chemical fertilizer and blank control the yield increase of 13.96%, 22.62%;(2) The content of soil organic matter increased with the increase of the amount of organic fertilizer, the treatment of high swine manure high soybean straw than general chemical fertilizer increase of 60.61%; the treatment of high swine manure medium soybean straw than general chemical fertilizer increase of 9.30% nitrogen content in soil; the treatment of medium swine manure medium soybean straw than general chemical fertilizer increase of 25.54%、38.22% potassium and phosphorus content in soil.[Conclusion]The medium swine manure+medium soybean straw is best.

Different fertilizer treatment, Yield of the leaf mustard, Soil fertility, Swine manure, Soybean straw

2016-05-06

2016-07-09

吴志峰(1990-)，男(汉)，福建泉州人，硕士研究生，研究方向：土壤改良与肥力研究

*通讯作者：毛昆明，教授，博士生导师，Tel:0871-65227748,E-mail:mkunming1111@163.com

云南高技术人才培养基金(A3006551)

S158.3

A

1671-8151(2016)11-0779-07