不同减肥增效模式对生菜产量和品质的影响

王素萍，张贵友，杜雷，姜利，黄翔，程维舜，罗茜，叶莉霞，洪娟

（武汉市农业科学院环境与安全研究所，430000）

生菜因营养丰富和食用方式多样而深受消费者喜爱，生菜在我国栽培面积广，市场消费量大，同时其因具有经济价值较高、生长期短、复种茬口多等优点也受到菜农的欢迎。但生菜全生育期需肥量高，多数菜农通过增加化肥投入量来提高产量，但过量施肥或施肥不平衡都容易造成肥料当季利用率下降[1，2]，土壤肥力下降[3～5]，同时也会造成蔬菜硝酸盐含量超标[6]，土壤中硝态氮和速效磷的淋溶[7，8]等一系列问题。为了提高作物产量，同时降低蔬菜对硝酸盐的积累，国内外学者从多方面进行了大量的研究，已经取得一定的成果[9～12]。其中用一定量的有机肥料替代部分化学肥料效果比较显著，两者搭配施用，对于保证作物产量、提高品质[13～15]、改善土壤理化性质起着重要的作用[16～18]，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。

为了改善目前设施生菜的大水大肥种植模式，本研究以农户习惯施肥为基础，设计减量优化施肥方案。通过研究测土配方施肥、有机肥替代化肥和生物菌肥替代化肥等3种化肥减量技术对生菜生物产量、品质、养分吸收量及土壤养分等方面的影响，确定生菜优化施肥方案，获得可推广应用的生菜减肥增效模式。

1 材料与方法

1.1 试验基本情况

试验点位于武汉市蔡甸区武汉市新鸿水产专业合作社，土壤类型为潮土，前茬作物是毛白菜，划分试验小区，每小区面积20 m2。耕层土壤pH值4.71，容重1.12 g/cm3，EC值为682μS/cm，有机质含量13.67 g/kg，碱解氮含量95.78 mg/kg，有效磷含量136.81 mg/kg，速效钾含量289.66 mg/kg。

1.2 供试作物

供试生菜品种为意大利生菜，种子采购于武汉市大东门农资店。

1.3 试验时间

2021年9月2日整地、施肥，9月14日移栽，株距20 cm，行距30 cm，10月13日试验结束。

1.4 试验设计

试验共设5个处理，各处理采取随机区组排列，3次重复，小区面积20 m2，其他田间管理一致。各处理分别为：①空白对照（CK），不施肥；②习惯施肥（T1），按当地农民习惯施肥，底肥施复合肥（21-6-13）70 kg/667 m2，所有肥料一次性基施；③测土配方施肥，即推荐施肥（T2），根据测定土结果，结合目标产量，施用尿素15 kg/667 m2，过磷酸钙30 kg/hm2，硫酸钾23 kg/667 m2，所有肥料一次性基施；④有机肥替代化肥（T3），施用有机肥300 kg/667 m2作底肥，化肥施用量为推荐施肥量的80%，所有肥料一次性基施；⑤施用微生物菌肥（T4），底肥施用科诺生产的微生物菌肥0.5 t/hm2，化肥施用量为推荐施肥量的80%，所有肥料一次性基施。

供试肥料：尿素（N 46%），过磷酸钙（P2O516%），硫酸钾（K2O 51%），有机肥的有机质含量为47%，有机碳含量为27.26%，养分（N-P2O5-K2O）含量分别为2.80%、0.82%、1.38%，肥料均采购于化工市场。

1.5 采样及测定

①土壤样品采集与测试 试验前采集耕层（0～20 cm）土壤样品，作物收获后，采取多点混合法采集每个小区土壤样品，充分混合后采用“四分法”留取1 kg土壤，带回实验室，取部分鲜样用于分析土壤微生物含量，其他样品风干，除去植物残体和砾石，碾碎，过筛装袋，供化学分析用。

土壤物理性状：在生菜收获期采用环刀法测定土壤容重，采用SC-900土壤紧实度仪直接测试土壤紧实度。

土壤化学性状：pH值——电位法；有机质：硫酸重铬酸钾氧化外加热——容量法；碱解氮：碱解扩散法；有效磷；碳酸氢钠浸提——钼锑抗比色法；速效钾：乙酸铵浸提——火焰光度法[19]。

土壤微生物数量：采用稀释平板计数法测定。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基；放线菌采用改良高氏I号培养基；真菌采用马丁氏培养基；每处理3次重复，结果以每1 g干土所含数量表示。

②蔬菜生长指标 在生菜收获期，每小区随机选取6株，测定其株高、叶片数和SPAD值。

③蔬菜产量 生菜收获期按小区收获，记录产量。

④蔬菜品质测定 生菜收获期，采集生菜可鲜食部分，测定其品质，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，2，6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C（VC）含量，紫外分光光度法测定硝酸盐含量，考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量。

⑤养分积累量 在生菜收获时，采集植株样品，风干磨碎，采用H2SO4-H2O2消解，用德国AA3流动分析仪测定其氮和磷含量，火焰光度计测定钾含量。

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0软件对数据进行处理分析，采用最小显著法（LSD）进行多重比较（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对生菜生长的影响

表1分析了不同施肥处理对生菜株高、叶片数和SPAD值的影响，施肥显著促进了生菜株高的增加，增幅达10.89%～17.17%，与农民习惯施肥（T1）比较，其他减肥措施的株高均有增加趋势，增幅达4.22%～5.70%，推荐施肥处理（T2）生菜株高最高，与其他减肥措施之间差异不显著。施肥显著促进了生菜叶片数的增加，增幅达到22.22%～57.04%，与农民习惯施肥比较，其他减肥措施的叶片数均有显著增加，增幅达13.94%～28.48%，推荐施肥处理生菜株高最大。施肥显著促进了生菜SPAD值的增加，增幅达到5.96%～15.05%，施有机肥处理的生菜叶片的SPAD值最大。

表1 不同施肥处理对生菜生长的影响

表2 不同施肥处理对生菜产量的影响

表3 不同施肥处理对生菜品质的影响

2.2 不同施肥处理对生菜产量的影响

表2分析了不同施肥处理对生菜产量的影响，施肥可以显著促进生菜产量增加，与CK处理相比，施肥处理生菜667 m2产量增幅为573～1 836 kg，增幅53.52%～171.45%。其他施肥处理以T2推荐施肥处理的生菜产量最高，为2 907 kg/667 m2，其次为T3施用有机肥处理，生菜产量为2 355 kg/667 m2，施肥处理中农民习惯施肥（T1）的生菜产量最低，为1 644 kg/667 m2，化肥减量化处理比农民习惯施肥增产19.83%～76.82%。

表4 不同施肥处理对生菜干物质及养分积累量的影响

2.3 不同施肥处理对生菜品质的影响

表3分析了不同施肥处理对生菜品质的影响，农民习惯施肥处理生菜叶片中的硝酸盐含量为437.68 mg/kg，显著高于其他施肥处理，增幅达90.43%～173.86%，施用有机肥和微生物菌肥处理的生菜叶片硝酸盐含量分别为167.27、159.82 mg/kg，显著低于其他施肥处理，降幅分别为20.96%～161.66%和26.60%～173.86%。施肥对生菜叶片VC含量有显著的促进作用，增幅为11.69%～24.26%，化肥减量处理的生菜叶片VC含量高于农民习惯施肥，不同减肥处理之间无显著差异。施肥增加了生菜叶片中可溶性糖的含量，与CK处理相比，施肥处理的生菜叶片可溶性糖含量增加10.00%～53.92%，化肥减量处理的生菜叶片可溶性糖含量高于农民习惯施肥，不同减肥处理之间无显著差异。施肥增加了生菜叶片可溶性蛋白的含量，与CK处理相比，施肥处理的生菜叶片可溶性蛋白含量增加8.96%～15.42%，化肥减量处理的生菜叶片可溶性蛋白含量高于农民习惯施肥，不同减肥处理之间无显著差异。

表5 生菜收获后不同施肥处理对土壤物理性状的影响

2.4 不同施肥处理对生菜干物质及养分积累量的影响

58.93%～169.91%，推荐施肥处理的氮素积累量最大，为8.61 kg/667 m2，减肥处理的氮素积累量显著高于农民习惯施肥处理，增幅为16.57%～69.82%。施肥促进了生菜磷素积累量的增加，与CK处理相比，施肥处理的氮素积累量增加了97.06%～202.94%，推荐施肥处理的磷素积累量最大，为1.03 kg/667 m2，显著高于其他施肥处理。施肥显著促进了生菜钾素积累量的增加，与CK处理相比，施肥处理的氮素积累量增加了77.06%～104.72%，推荐施肥处理的钾素积累量最大，为18.15 kg/667 m2，其次为施用有机肥处理的钾素积累量。

从表4中看出，施肥显著促进了生菜干物质量的增加，与CK处理相比，施肥处理的钾干物质量增加了53.52%～148.84%，推荐施肥处理的干物质量最大，为319.78 kg/667 m2，减肥处理的干物质积累量均显著高于农民习惯施肥处理，增幅为19.84%～62.09%。

施肥显著促进了生菜氮素积累量的增加，与CK处理相比，施肥处理的氮素积累量增加了

2.5 生菜收获后不同施肥处理对土壤物理性状的影响

表5分析了生菜收获后不同施肥处理对土壤物理学性状的影响，可见，生菜收获后不同施肥处理土壤的容重、紧实度和耕层深度无显著差异。

2.6 生菜收获后不同施肥处理对土壤养分化学性状的影响

表6分析了不同施肥处理对生菜收获后土壤养分化学性状的影响，结果表明，生菜收获后不同施肥处理土壤的pH值无显著差异，化肥减量处理的土壤有机质含量之间无显著差异，但均显著高于农民习惯施肥，土壤矿质态氮含量T1＞T2＞T4＞T3＞CK，有效磷含量T3＞T4＞T2＞T1＞CK，速 效钾含 量T3＞T1＞T2＞T4＞CK。

表6 生菜收获后不同施肥处理对土壤养分化学性状的影响

2.7 生菜收获后不同施肥处理对土壤微生物数量的影响

由表7可以看出，各处理土壤细菌数量和放线菌数量呈相同规律，施肥处理的土壤细菌数量和放线菌数量都显著高于CK处理。各施肥处理间，T1处理的土壤细菌数量和放线菌数量显著低于其他施肥处理，施用生物菌肥处理的细菌和放线菌数量显著高于其他施肥处理。各处理土壤真菌数量为CK＞T1＞T2＞T3＞T4，施用生物菌肥处理的真菌数量显著低于其他处理。

表7 生菜收获后不同施肥处理对土壤微生物数量的影响

3 讨论与结论

随着人们生活水平的逐步提高和科学研究的不断深入，蔬菜品质的提高和土地的可持续利用越来越受到人们的重视，所以笔者在生菜上开展了化肥减量研究，研究表明，施肥显著促进了生菜株高、叶片数和叶片SPAD值的增加。施肥可以显著促进生菜产量的增加，增率为53.52%～171.45%。推荐施肥的生菜产量最高，为2 907 kg/667 m2，化肥减量化技术比农民习惯施肥增产19.83%～76.82%。农民习惯施肥生菜叶片硝酸盐含量为437.68 mg/kg，显著高于其他施肥处理，施用有机肥和微生物菌肥处理的生菜叶片硝酸盐含量比较低。施肥对生菜叶片VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量有显著的促进作用，增幅分别为11.69%～24.26%、10.00%～53.92%和8.96%～15.42%，化肥减量处理的生菜叶片VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量均高于农民习惯施肥，不同减肥处理之间无显著差异。

施肥促进生菜干物质量增加了53.52%～148.84%，推荐施肥处理的干物质量最大，减肥处理的干物质积累量均显著高于农民习惯施肥处理。施肥显著促进了生菜氮素、磷素和钾素积累量的增加，增幅分别为58.93%～169.91%、97.06%～202.94%和77.06%～104.72%，推荐施肥处理的氮素、磷素和钾素的积累量均显著高于其他处理。

生菜收获后不同施肥处理土壤的容重、紧实度和耕层深度等物理指标均无显著差异。土壤化学指标方面表现为土壤的pH值无显著差异，化肥减量化处理的土壤有机质含量均显著升高，从培肥土壤的角度建议选用有机肥替代化肥作为化肥减量技术进行推广。土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量呈现不同趋势。各种化肥减量技术均显著提高了土壤细菌和放线菌含量，降低了土壤真菌的数量，促进了有益微生物的增长，其中施用微生物菌肥效果最显著，其次为施用有机肥处理，这与王耀[20]和张绪成等[21]的研究结果一致，有机肥替代化肥技术可以提高土壤有益微生物数量。

综上所述，在目前设施生菜的种植当中，综合考虑农户增产增收及土壤的可持续利用，有机肥替代化肥和微生物菌肥替代化肥技术能够在保证生菜生长的同时，提高生菜品质及经济产量，丰富了土壤微生物数量，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，后期可大面积推广应用。