优化施肥对京郊地区设施生菜产量、品质及土壤速效养分的影响

2019-11-17赵跃黄楠刘继培周婕李飒李云

中国瓜菜 2019年9期

赵跃黄楠刘继培周婕李飒李云

摘要：为改善目前设施生菜的化肥过量施用，以及化肥的施用时期等问题，以农户习惯施肥为基础，设计减量优化施肥方案，研究优化施肥对京郊设施生菜产量、品质及土壤速效养分的影响。以结球生菜‘射手101为试材，设CK、单施有机肥、习惯施肥、优化施肥A、优化施肥B共5个处理。试验结果表明，优化施肥A处理能够提高生菜经济产量，比CK处理提高22.01%，比习惯施肥处理提高5.82%;优化施肥A处理生菜硝酸盐含量最低，维生素C含量最高;优化施肥A处理能提高生菜养分吸收量，减少速效养分在土壤中的累积，同时能够提高生菜产量和品质，减少肥料浪费。

关键词：生菜;产量;品质;优化施肥

Effects of optimized fertilization on the yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in suburban areas of Beijing

ZHAO Yue1，HUANG Nan1，LIU Jipei2，ZHOU Jie1，LI Sa2，LI Yun2

（1. Daxing Agricultural Technology Promotion Station， Beijing 102600， China; 2. Daxing Soil and Feritilizer Station，Beijing 102600， China）

Abstract： In order to improve the excessive application of chemical fertilizer on greenhouse lettuce and the application period of chemical fertilizer， based on the farmers' habitual fertilization， the optimal fertilization scheme was designed to study the effects of optimal fertilization on yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in Beijing suburbs. ‘Sheshou 101was used as material in this research. 5 treatments were set， which were respectively CK， organic fertilizer applied alone， habitual fertilization， optimized fertilization A and optimized fertilization B. The results showed that optimized fertilization A could increase the economic yield of lettuce， which was 22.01% higher than CK， 5.82% higher than conventional fertilization， also， the lettuce of optimized fertilization A treatment showed the lowest nitrate content and the highest Vc content. In conclution， optimized fertilization A could increase the nutrient uptake of lettuce and reduce the accumulation of available nutrients in soil. The optimized fertilization A could increase the yield and quality of lettuce and reduce the waste of fertilizer.

Key words： Lettuce; Yield; Quality; Optimal fertilization

結球生菜是人们喜爱的一种蔬菜，能够生食或搭配涮菜。同时其经济价值较高，也受到菜农的欢迎，近年来在京郊地区种植面积逐渐扩大。但由于多数菜农通过增加化肥投入量来提高产量，致使出现土壤肥力下降、肥料当季利用率降低等问题。由于化肥用量大、施用不平衡等问题，也造成了蔬菜中的硝酸盐含量升高[1]。研究表明，有机肥的养分全面、肥效长，能够提高土壤有机质及土壤肥力，有利于培肥土壤，使有机肥在改善土壤理化性状、维持土壤养分平衡方面具有显著优势[2]。有机肥和化肥在设施生菜种植中配合施用，能够提高生菜的产量和蔬菜品质[3-5]。郎文培等[6]研究证明，施用有机肥能够降低生菜的硝酸盐含量，祝英等[7]研究证明，施用有机肥能够提高改善土壤微生物数量，有利于土壤养分的贮存和作物对养分的吸收利用。但根据宁川川等[8]的研究，有机肥养分含量相比化肥较低、肥效长且缓慢，在作物旺盛生长时期，有机肥不能及时满足作物的需求，因此还需要适当施用化肥。同时，由于有机肥主要由畜禽粪便构成，过量或不正确施用会造成土壤温室气体排放增加、增加土壤重金属含量和作物吸收累积重金属的风险[9]。

为了优化目前设施生菜的化肥过量施用，以及化肥的施用时期等问题，以农户习惯施肥为基础，设计减量优化施肥方案。通过研究生菜生物产量、经济产量、品质、养分吸收量、土壤速效养分等方面，确定生菜优化施肥方案。

1 材料与方法

1.1 材料

供试土壤为砂壤土，0～20 cm耕层土壤基本性质为有机质含量（w，后同）11.80 g·kg-1，碱解氮含量125 mg·kg-1，有效磷含量47.1 mg·kg-1，速效钾含量77.5 mg·kg-1，pH 7.90。供试作物生菜，品种为‘射手101。供试肥料为“一特”商品有机肥[全氮（N）：3.56%，全磷（P2O5）：3.96%，全钾（K2O）：2.36%]，含量为18∶9∶18的复混肥做底肥用，含量为22∶8∶22的水溶肥做追施用。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，分别设5个处理，3次重复，共15个小区，小区面积35 m2。CK（T1）：不施有机肥，不施用化肥;单施有机肥（T2）：667 m2施有机肥2 000 kg，不施用化肥;习惯施肥（T3）：667 m2施有机肥2 000 kg，底施复混肥35 kg，水溶肥30 kg分别在莲座期、结球初期共施用2次，按1∶1比例追施，化肥养分投入纯量为12.9∶5.55∶12.9;优化施肥A（T4）：667 m2施有机肥2 000 kg，底施复混肥25 kg，水溶肥20 kg分别在莲座期、结球初期、结球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥养分投入纯量为8.9∶3.85∶8.9;优化施肥B（T5）：667 m2有机肥1 000 kg，底施复混肥25 kg，水溶肥20 kg分别在莲座期、结球初期、结球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥养分投入纯量为8.9∶3.85∶8.9。优化施肥A和优化施肥B处理化肥养分投入纯量与常规施肥相比，667 m2共减少9.7 kg，减肥30%。

1.3 方法

试验地点选在大兴区魏善庄镇立春农业基地钢架大棚内，种植密度为35 cm×35 cm，试验用地面积525 m2。于2017年7月20日育苗，8月28日定植，10月18日采收。试验采用滴灌施肥设备，全生育期灌水5次，共用水80 m3[10]。

1.4 测定分析方法

收获期，每个小区选取连续10株，进行生物产量及经济产量的测定。每小区随机选取2株，进行品质测定。生菜产量用电子秤测量，植株氮磷钾分别采用凯氏定氮法、钒钼黄比色法、火焰光度计法测定。维生素C采用2，6-二氯靛酚法测定，硝酸盐采用分光光度计法测定。种植前及收获后，在各小区用土钻按“S”形采集0～20 cm土样，每小区采集3个点混匀。土壤有机质采用重铬酸钾外加热法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法，速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度计法。试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对生菜产量的影响

由表1可以看出，T3、T4、T5处理的生物产量差异不显著，与T1和T2相比差异显著，T1和T2处理之间差异不显著。其中T3处理生物产量最高，667 m2产量4 301.88 kg;T4处理生菜经济产量最高，667 m2产量3 410.55 kg，与T1处理相比增加22.01%，与其他处理相比，差异显著。T5和T3处理之间差异不显著，与其他处理差异显著。T2处理与T1处理相比，差异显著。

2.2 不同处理对生菜品质的影响

通过表2可以看出，T3处理硝酸盐含量最高，与其他处理差异显著，T5和T4处理之间差异不显著，与T1和T2处理差异显著，T2和T1处理差异不显著。说明随着化肥用量的增加，生菜内硝酸盐含量也随之增加;同时，施用有机肥能够降低生菜内硝酸盐含量，T4比T3处理降低29.6%，T5比T3处理降低18.0%。生菜内维生素C含量T4处理最高，为353 mg·kg-1，T1处理维生素C含量最低为187 mg·kg-1。其中，T4处理与T1相比增加88.77%，与其他处理差异显著;T3和T4处理之间差异不显著，但与其他处理差异显著;T2和T1处理差异显著。

2.3 不同处理的养分吸收利用情况

由表3可知，T3处理生菜养分吸收量最多，比T1处理提高74.96%;T2比T1处理提高30.72%;T4比T1处理提高67.78%，与T3处理相差不大;T5比T1处理提高55.59%，比T3处理降低了11.07%。其中，不施用化肥处理各元素吸收量都低于其他处理，并且氮和钾的吸收量随着施肥量的增加提升明显，各处理磷素的吸收量较低，并且相差不大。

2.4 不同处理对土壤速效养分的影响

土壤速效养分是土壤中直接被植物吸收利用的营养元素，是评价土壤供应养分的强度指标之一，过低会造成作物生长不良，过高会造成养分的浪费和环境污染等问题。

由表4可以看出，T2处理与T1处理相比，速效钾差异显著，碱解氮和有效磷差异不显著。T3处理的速效养分明显高于其他处理，其中碱解氮为T1处理的214.58%，与其他处理相比差异显著;有效磷为T1处理的332.44%，与其他处理差异显著，速效钾与T4、T5处理相比差异不显著，与T1、T2相比，差异显著。T4处理与T1处理相比，碱解氮变化不大，差异不显著;有效磷提高149.63%，差异不显著;速效钾提高174.32%，差异显著。T4处理与T3处理相比，碱解氮和有效磷明显下降，分别减少40.4%和55.0%，且差异显著，但二者速效钾相差不大，差异不显著。T5处理与T1处理相比，碱解氮增加不明显，且差异不显著;有效磷为T1的157.55%，速效钾为T1的130.90%，差异显著。T5处理与T3处理相比，碱解氮下降44.11%，差异显著;有效磷下降52.61%，差异显著;速效钾下降24.0%，差异不显著。

3 讨论

通过数据分析可以看出，常规施肥处理生菜生物产量最高，但优化施肥A处理生菜经济产量最高，说明施用化肥量的增加能够促进生菜的生长，但并不能增加生菜的经济效益。优化施肥A和优化施肥B处理的硝酸盐含量都低于常规施肥，维生素C含量都高于常规施肥，说明优化施肥后能够提高生菜的品质，其中优化施肥A的效果更为明显。常规施肥生菜养分吸收量最高，优化施肥A高于优化施肥B，说明施用化肥量的增加能够增加生菜的养分吸收量。常规施肥土壤中速效养分的含量大大高于其他处理，说明常规施肥中投入的化肥有大部分累积在土壤耕层中，没有被作物吸收利用。而生菜中硝酸盐的积累和化肥中的氮肥用量有直接关系，一般随着氮肥用量的增加，硝酸盐含量会显著增加。通过试验结果可以看出，本试验结果与吴俊侠等[11]研究结果一致，植物体内的硝酸盐累积是一种奢侈消耗，植物在氮素供应过剩时，以超过自身需要的速度吸收NO3- ，并将多吸收的硝态氮储存起来，以便在氮素供应不足时维持正常生长的需要。植株氮磷钾是植物体内许多重要化合物的主要成分，其中氮是植物体内多种维生素的成分，磷是植物体内高能化合物的组成成分，钾被认为是植物的“品质元素”，它们对生菜的生命活动以及产量的高低、品质的优劣均有重要的作用。苏苑君等[12]认为当氮磷钾供应充足时，可以提高生菜的光合作用和各种代谢过程，从而增强生菜的抗逆性和抗病性以及产量和品质。依据试验结果，在常规施肥化肥投入量较高的情况下，底肥化肥投入量可以适当减少，且追肥尽量以少量多次的形式进行，达到化肥减量施用、提高肥料利用率的目的。同时，优化施肥能够减少土壤中速效养分的累积。由于生菜对各种养分的吸收量不一样，尤其磷的吸收量较低[13]，优化施肥后能够改善土壤中磷素的累积，从而改善土壤环境。

综上所述，在目前设施生菜的种植当中，减少部分化肥的投入，对生菜的产量和品质没有影响。优化施肥A能够在保证生菜生长的同时，提高生菜品质及经济产量，减少因化肥过量施用造成的土壤速效养分富集，缓解化肥面源污染问题。

参考文献

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