不同肥料配比对白菜产量和品质的影响

白红梅，姜 伟，薛国萍，杜金伟，朱春侠，吴云霞，李亚杰，赵沛义

（1.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古呼和浩特 010031；2.内蒙古沙谷丰林环境科技有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010010）

蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一，能提供人体所需的多种维生素、矿物质和其他营养物质。据国际粮农组织1990年统计，人体必需VC的90%、VA 的60%来自蔬菜[1]。施肥可以有效增加蔬菜产量、提高品质，大量试验和实践已经证明，肥料具有培肥增产的效果，越是高度集约化的蔬菜种植，肥料用量越大[2]。然而长期以来，我国在农业生产过程中普遍存在盲目施肥、过量施肥的现象，又以氮肥最为突出[3-4]，不仅造成土壤养分过量累积，降低化肥当季利用率，加剧蔬菜硝酸盐含量超标风险，不利于蔬菜产量增加和品质提升，还可能带来土壤板结和酸化、温室气体排放加剧等环境问题[5-6]。本试验以呼和浩特市冬季白菜为试验对象，探讨不同肥料及其配比对白菜产量及品质的影响，旨在为该地区蔬菜种植提供理论指导。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于内蒙古自治区农牧业科学院蔬菜研究所试验基地（呼和浩特），北纬40°46′9.58″、东经111°40′6.23″，海拔1 037 m。该地区属典型蒙古高原大陆性气候，四季分明、气候变化明显，年平均降水量为370 mm，年平均气温7.9℃，无霜期124 d。试验地土壤为黄壤土，pH值8.24，有机质含量30.034 g/kg、碱解氮含量64.519 mg/kg、有效磷含量1.259 mg/kg、速效钾含量32.135 mg/kg，阳离子交换量20.3 cmol/kg。

1.2 试验材料

供试白菜品种为京绿3号，所用化肥为尿素（N 46%），过磷酸钙（P2O512%），磷酸二铵（N 18%、P2O546%），氯化钾（K2O 60%），磷酸二氢钾（P2O552%、K2O 34%），玉米秸秆（N 0.80%、P2O50.17%、K2O 0.82%）及商品有机肥（羊粪，N 1.54%、P2O51.33%、K2O 3.66%）。

1.3 试验设计

试验设5个处理，分别为不施肥（T1，CK），单施化肥（T2），2/3 化肥配施1/3 有机肥（T3），2/3 化肥+1/6 有机肥+1/6 秸秆（T4）和纯有机肥（T5）。其中，T2、T3和T4 处理氮磷钾含量相同，T5 处理与T2、T3、T4 处理含氮量相同，不考虑磷钾含量。

每个处理重复3次，随机排列，小区面积30 m2（7.1 m×4.2 m），白菜株行距0.5 m×0.3 m，每列8株，共18列，每3列空出0.5 m 宽的过道，每个小区定植144株。为了防止各小区0～100 cm 土体水分和养分相互影响，在试验开始前，小区内保持原状土，在每个小区四周挖开周围的土层，用4 mm PVC 板隔开，埋深1 m，PVC 板衔接处用铆钉固定后涂万能胶，夹住PVC 板向上铺设塑料隔膜，其上缘高出土面10 cm，周围用相应层次的土回填。

施肥种类及施肥量见表1。T1 处理不施肥，T5 处理纯有机肥用量比例是N∶P2O5∶K2O=18∶15∶42，其余处理均为N∶P2O5∶K2O=18∶9∶14。秸秆入冬前还田，有机肥在白菜种植前作基肥一次施用。基肥N、P、K 以磷酸二铵和氯化钾形式施入，其中，P 肥全部基施、追肥N 肥使用尿素、K 肥使用氯化钾。

7月10日整地，7月13日播种，采用滴灌方式灌水，10月11日测产收获。

表1 施肥种类及施肥量 单位：kg/hm2

1.4 测试项目及方法

产量测定：在白菜收获期测定产量，白菜产量为各小区成熟白菜鲜菜总产量。

白菜品质指标测定：在白菜成熟期对每个试验小区的白菜进行营养品质测定，每个小区取10 棵白菜，最终值为10个样品的平均值，测试指标包括VC、可溶性糖、硝酸盐。VC 含量、可溶性糖含量参照李合生[7]方法测定，硝酸盐含量采用GB 5009.33—2016 方法测定[8]。

计算氮肥农学效率（AEN，kg/kg）、氮肥偏生产力（PEPN，kg/kg）。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0 软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对白菜产量的影响

由表2可知，T1（CK）处理白菜的总生物量和经济产量最低，分别为141.63 t/hm2和96.99 t/hm2；T3 处理的总生物量和经济产量最高，分别为188.01 t/hm2和124.70 t/hm2。T3 处理总生物量显著高于T1、T2、T4、T5 处理（P＜0.05）；T3 处理经济产量显著高于T1、T2、T5 处理（P＜0.05），较T4 处理增产不显著（P＞0.05）。不同处理白菜总生物量由高到低依次是T3＞T4＞T5＞T2＞T1，T3 处理总生物量相比T1、T2、T4、T5 处理分别增加32.75%、19.61%、11.84%和18.61%。经济产量由高到低依次是T3＞T4＞T2＞T5＞T1，T3 处理经济产量相比T1、T2、T4、T5 处理分别增加28.57%、26.27%、10.59%和28.02%。同时，T2、T3、T4、T5 处理总生物量较T1 处理分别增加10.98%、32.75%、18.69%和11.92%，可见不同的施肥处理均有利于白菜增产，本试验条件下以T3 处理白菜产量最高。

表2 不同肥料配比对白菜产量的影响

2.2 不同处理对白菜成活率的影响

由图1可知，不同处理白菜成活率存在差异，T3 处理白菜的成活率最高，达到90.70%，显著高于其他各处理（P＜0.05）；其余各处理之间白菜成活率差异不显著（P＞0.05）；T4 处理白菜的成活率最低，为81.10%。

2.3 不同处理对白菜品质的影响

由表3可知，T5 处理白菜VC 含量最高，为30.6 mg/100 g，除与T3 处理相比差异不显著外（P＞0.05），与T1、T2、T4 处理相比均差异显著（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4 处理之间白菜VC 含量差异不显著（P＞0.05）。就白菜可溶性糖含量而言，T3和T5 处理含量最高，均为2.58%；T1（CK）处理含量最低，为1.57%，显著低于其他处理（P＜0.05）；T2、T3、T4和T5 处理之间白菜可溶性糖含量差异不显著（P＞0.05）。T2 处理白菜的硝酸盐含量最高，达到917 mg/kg，且显著高于T4、T5 处理（P＜0.05）；T5 处理白菜的硝酸盐含量最低，为489 mg/kg，显著低于其他各处理（P＜0.05）。

2.4 不同处理对白菜氮肥利用效率的影响

由表4可知，T3 处理氮肥的农学效率最高，为163.33 kg/kg，显著高于T2、T4、T5 处理（P＜0.05）；T3 处理氮肥的偏生产力同样最高，为696.34 kg/kg，且显著高于T2和T5 处理（P＜0.05），与T4 处理相比差异不显著（P＞0.05）。这说明合适的化肥与有机肥配比可以提高白菜氮肥的农学效率和偏生产力。

表3 不同肥料配比白菜营养品质

表4 不同肥料配比白菜氮肥利用效率 单位：kg/kg

3 结论与讨论

本试验中，T3 处理（2/3 化肥配施1/3 有机肥）白菜产量最高，这与王学武等[9]、赵佐平等[10]和马超男等[11]的研究结果一致。有机肥替代部分化肥可提高白菜产量，其原因可能是有机肥与化肥混合配施提高了土壤中的有机碳和活性有机碳含量，使土壤疏松，透气性、保水保肥能力都得到增强[12]，为白菜生长提供了良好的土壤条件。同时，T3 处理白菜的成活率最高，且显著高于其他各处理，再次证明化肥与有机肥混合配施的优势所在；T4 处理白菜的成活率最低，这可能与玉米秸秆的腐熟程度有关，有待后续深入研究。

本试验发现，增施有机肥提高了白菜可溶性糖和VC 含量，T3 处理和T5 处理白菜可溶性糖含量最高，达到2.58%，T5 处理白菜VC 含量最高，达到30.6 mg/100 g，这与张晓梅等[13]的研究结果一致。究其原因，有机肥的肥效可以持续缓慢地释放，与作物的生理需求达到同步，使作物在生殖生长时期还能充分吸收所需养分，有效促进作物营养代谢协调均衡，从而确保作物的高产优质[14]。多项研究证实，增施有机肥可降低蔬菜中硝酸盐含量[15-16]，本试验得到与前人相似的研究结果。随着有机肥施用量的增加，白菜中硝酸盐含量呈逐渐下降趋势，以T5 处理（纯施有机肥）硝酸盐含量达到最低。尽管T5 处理白菜具有最高的VC 含量、最高的可溶性糖含量和最低的硝酸盐含量，但其产量和成活率并不占优势，综合考量实际生产中T3 处理优于T5 处理。

氮肥农学效率体现单位施肥量增加的作物产量，是施肥增产效应的综合体现；氮肥偏生产力则体现了化肥施用量的综合效应。本试验发现，T3 处理同样具有最高的氮肥农学效率及偏生产力。

综上所述，本试验条件下T3 处理（2/3 化肥配施1/3 有机肥）为最优施肥方案，该处理白菜成活率最高，为90.70%；总生物量最高，为188.01 t/hm2；农学效率和偏生产力最优，分别为163.33 kg/kg和696.34 kg/kg；同时具有较高的VC 含量和可溶性糖含量。