炭基微生物肥料替代化肥对结球生菜生长发育的影响研究*

刘善良 李建勇 王齐旭 葛立傲 韩礼军 刘吉宇

（1.时科生物科技（上海）有限公司，上海闵行 201108；2.上海市农业技术推广服务中心，上海闵行 201103；3.上海市金山区蔬菜技术推广中心，上海金山 201500）

化肥是重要的农业生产资料，在农业生产中发挥不可替代的作用，但化肥施用不当则会给农业生产环境带来负面影响[1～4]。随着我国经济的快速发展和人们环保意识的增强，农业生产也在探索高质量绿色发展之路，生态环保、安全高效的化肥替代产品成为农业科技人员的研究重点。炭基微生物肥料是一种以生物炭为载体，将特定功能微生物和动植物残体发酵腐熟制成的新型肥料。炭基微生物肥料富含生物炭、有机质和功能微生物，具有固碳减排[5～7]、培肥改良土壤[8～10]、绿色防控病虫害[11～13]、使作物提质增效[14～15]等多重功效。以炭基微生物肥料替代化肥，实现化肥减量，对促进我国农业可持续发展具有重要意义。为了探明炭基微生物肥料替代化肥对结球生菜生长发育的影响，我们于2020 年开展了相关试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试炭基微生物肥料（商品名SEEK 生物炭基肥）为颗粒剂型，含有效活菌数≥2.0 亿∕g、生物炭≥20.0%、有机质≥50.0%，登记证号为微生物肥（2018）准字3088号。供试结球生菜品种为雷达。

1.2 试验方法

试验设在上海廊优科技有限公司中联基地。供试地块为壤土，土壤pH 值6.34，含有机质33.20 g∕kg、碱解氮151.65 mg∕kg、有效磷296.65 mg∕kg、速效钾360.30 mg∕kg。试验设3个处理，每个处理为1个大棚。（1）化肥减量10%：施SEEK生物炭基肥60 kg∕667 m2、45%（15-15-15）复合肥30 kg∕667 m2作底肥，结球生菜生育中期追施45%（15-15-15）复合肥20 kg∕667 m2、水溶肥（14-6-30）8 kg∕667 m2。（2）化肥减量20%：施SEEK 生物炭基肥60 kg∕667 m2、45%（15-15-15）复合肥20 kg∕667 m2作底肥，结球生菜生育中期追施45%（15-15-15）复合肥22.5 kg∕667 m2、水溶肥（14-6-30）9 kg∕667 m2。（3）常规施肥（ck）：施45%（15-15-15）复合肥30 kg∕667 m2作底肥，结球生菜生育中期追施45%（15-15-15）复合肥25 kg∕667 m2、水溶肥（14-6-30）10 kg∕667 m2。各处理除施肥不同外，其他田间管理相同。结球生菜于2020年10月7日移栽，11月1日追肥，12月16日采收。

1.3 调查统计方法

11 月5 日（结球生菜生育中期），每个大棚选15 株测量结球生菜的株高、开展度等植株性状；采收时，每个大棚随机选15 株调查结球生菜的株高、球纵径和横径，并称重测产、计算经济效益，统计缺株数、软腐病株树和死株数，并计算缺株率、软腐病发病率和死株率。试验数据采用Excel 及SPSS 进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对结球生菜软腐病发病率和死株率的影响

不同处理对结球生菜软腐病发病率和死株率的影响见表1。

表1 各处理结球生菜的软腐病发病率和死株率

由表1可知，化肥减量10%处理结球生菜的软腐病发病率为1.21%、死株率为2.22%，分别较常规施肥处理（ck）降低了3.79%和7.58%；化肥减量20%处理结球生菜的软腐病发病率为2.53%、死株率为3.79%，分别较常规施肥处理（ck）降低了2.47%和6.01%。可见，以炭基微生物肥料替代部分化肥实现化肥减量10%和20%，均可不同程度地降低结球生菜的软腐病发病率和死株率。

2.2 不同处理对结球生菜植物学性状的影响

不同处理对结球生菜植物学性状的影响见表2。

表2 各处理结球生菜的植物学性状

由表2 可知，化肥减量10%处理结球生菜在生长中期和生长后期的株高均最高（分别为14.10 cm 和19.84 cm）、分别较常规施肥处理（ck）增高18.19%和6.10%，化肥减量20%处理结球生菜的株高其次（分别为13.42 cm 和19.32 cm）、分别较常规施肥处理（ck）增高12.49%和3.32%；化肥减量10%处理结球生菜的开展度最大（39.6 cm × 36.1 cm），化肥减量20%处理结球生菜的开展度其次（36.0 cm × 33.0 cm），常规施肥处理（ck）结球生菜的开展度最小（34.5 cm×32.9 cm）。可见，以炭基微生物肥料替代部分化肥实现化肥减量，可促进结球生菜生长。

与常规施肥处理（ck）比较，化肥减量10%处理结球生菜的球纵径增加了2.7 cm、增幅为15.61%，球横径增加了1.0 cm、增幅为5.88%，单球质量增加了0.14 kg、增幅为18.92%；化肥减量20%处理结球生菜的球纵径增加了1.7 cm、增幅为9.83%，球横径增加了0.8 cm、增幅为4.71%，单球质量增加了0.11 kg、增幅为14.86%。可见，以炭基微生物肥料替代化肥实现化肥减量，可促进结球生菜叶球的生长。

2.3 不同处理对结球生菜产量和经济效益的影响

不同处理对结球生菜产量和经济效益的影响见表3。

表3 各处理结球生菜的产量和经济效益

由表3 可知，常规施肥处理（ck）结球生菜的产量为3 011.53 kg∕667 m2、产值为10 540.36 元∕667 m2，化肥减量10%处理结球生菜的产量为3 137.36 kg∕667 m2，较常规施肥处理（ck）增产125.83 kg∕667 m2、增幅为4.18%，较常规施肥处理（ck）增收317.40 元∕667 m2；化肥减量20% 处理结球生菜的产量为3 098.50 kg∕667 m2，较常规施肥处理（ck）增产86.97 kg∕667 m2、增幅为2.89%，较常规施肥处理（ck）增收188.89元∕667 m2。可见，以炭基微生物肥料替代部分化肥实现化肥减量，可提高结球生菜的产量和收益。

3 小结

试验结果表明，以炭基微生物肥料替代部分化肥实现化肥减量，可降低结球生菜的软腐病发病率和死株率，并可促进结球生菜的生长发育。在化肥减量10%和20%条件下，结球生菜的产量和收益均有一定程度的提高；相较化肥减量20%，化肥减量10%条件下结球生菜产量和收益的提高幅度更大。用炭基微生物肥料替代化肥是实现化肥减量、助推农业高质量绿色发展的有效途径，但化肥减少量应根据土壤基础肥力、作物种类及需肥量等进行科学设计。