不同施肥处理对生菜产量、品质和经济效益的影响

张 静，连炳瑞，金亚茹，王激清，杨俊刚

（1.河北北方学院 河北张家口 075000； 2.北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所 北京 100097）

生菜是叶用蔬菜的一种，具有清热、消炎的功效，深受消费者喜爱。近年来，随着食用人群不断增加，生菜栽培面积逐年扩大，经济效益十分显著[1]。作物要想高产优质离不开充足的养分供给，然而土壤养分时常无法满足作物高产的需求，因此施肥在作物生产过程中尤为重要[2]。在生菜种植过程中，全生育期需肥量高，农户习惯大水大肥进行栽培管理，多数菜农通过增加肥料投入量来提高产量，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，作物品质变差，因此确定合适的施肥方式与施肥量对生菜高产优质显得尤为重要[3-4]。长期以来，化肥对作物增产发挥着必不可少的重要作用，成为农业发展中不可替代的部分，但在农业生产过程中，我国农民施用化肥多停留在经验施肥的水平上。杨帆等[5]研究表明，近年来一些种植大户盲目地追求产量和效益，大量施用化学肥料，不仅不会增产，还会造成土壤质量恶化和水源污染，影响现代农业的可持续发展。

已有研究表明，有机肥配合施用化肥能提高作物的产量、品质以及改善土壤的理化性质[6-7]。慕君等[8]研究表明，有机肥与化肥配施，可以促进有机肥矿化，减少化肥养分损失，提高化肥利用率；同时有机肥与化肥二者结合，可取长补短，在保证农作物高产优质的同时，又能实现土壤的可持续利用。为此在保护耕地、维持作物产量和品质、限制化肥大量施用的农业大环境下，有机肥配施化肥已成为减量增效和提高土壤质量的一种重要手段。近年来，随着现代农业的发展，有机肥配施化肥的同时添加微生物菌剂在蔬菜种植中也得到广泛应用[9]。施用微生物菌剂后，有益微生物在代谢过程中，能分泌生长素及氨基酸等活性物质，对作物提质增产效果显著。如根力多微生物菌剂就是一种集肥力、防病和改良土壤为一体的新型微生物菌剂，富含枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和多种生物酶，可以在生菜种植上进行推广应用[10]。因此，笔者采用有机肥+减量20%化肥以及有机肥+减量20%化肥+根力多微生物菌剂与单施化肥、单施有机肥处理进行比较，研究不同施肥处理对生菜产量、品质和经济效益的影响，为实现生菜高产优质及最佳的经济效益提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2021 年4—8 月在张家口市沽源县元宝山村北京裕农公司试验基地进行。该地区年平均降水量426 mm，无霜期110 d，日照时数3246 h，年均气温1.6 ℃，属温带大陆性草原气候。

试验地土壤类型为草甸栗钙土，土壤表层（0～20 cm）有机质含量（w，后同）为18.28 g·kg-1，全氮含量为1.18 g·kg-1，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为79.98、31.33、161.81 mg·kg-1，pH8.51，土壤容重为1.35 g·cm-3。

1.2 材料

生菜品种为射手101，购于北京圣华德丰种子有限公司，该品种中早熟，叶球圆形，顶部较平，结球整齐，抗热、抗病性强，适应季节和种植范围广泛。硫酸钾型复合肥（15-15-15）、尿素（N 含量46%）、含腐殖酸水溶肥（16-8-16）、有机肥（有机质含量46.8%，N 含量1.60%，P2O5含量4.5%，K2O 含量0.53%，pH6.98）等肥料由内蒙古锡林郭勒盟泽润有机肥有限公司提供。微生物菌剂由根力多生物科技股份有限公司提供，主要成分为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、多种生物酶，有效活菌数≥2亿·g-1。

1.3 试验设计

笔者采用随机区组设计，设5 个处理，分别为不施肥（T0）、单施化肥（T1）、单施有机肥（T2）、有机肥+减量20%化肥（T3）、有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂（T4）。试验小区重复3 次，共15 个小区。小区长10 m，宽4 m，面积40 m2。其中有机肥和根力多微生物菌剂作基肥一次施入，用量分别为6000 kg·hm-2、30 kg·hm-2；化肥硫酸钾型复合肥作基肥一次施入，用量为600 kg·hm-2，尿素作追肥第1次施用，用量为75 kg·hm-2，尿素和含腐殖酸水溶肥作追肥第2 次施用，用量分别为37.5 kg·hm-2和112.5 kg·hm-2，含腐殖酸水溶肥作追肥第3 次施用，用量为150 kg·hm-2；基肥在生菜定植前结合翻地做畦撒施入田，追肥通过水肥一体化滴灌入田，各处理具体的用量见表1。

表1 不同施肥处理肥料投入量Table 1 Fertilizer input under different fertilization treatments （kg·hm-2）

生菜于6 月5 日采用小高畦定植，南北走向以提高地温，畦沟中心对中心90 cm，畦宽50 cm，沟深10 cm，畦高15 cm。在畦面上铺设单行滴灌带，然后覆盖地膜，使用80 cm 宽地膜，膜厚0.01 mm，地膜要拉紧，铺严。定植时每畦双行，定植密度为66 700 株·hm-2，在畦上按株行距丁字形错位挖穴，株距为30 cm，行距为30 cm，定植深度以埋住根茎部但不埋住心叶为宜。用土封好，压实，及时浇透稳苗水。7 月25 日收获，每个种植小区周围设保护行。生菜种植过程中采用文丘里滴灌水肥一体化施肥灌溉系统，滴灌管直径12 mm，壁厚0.6 mm，每处理小区精确控制灌水量，对各小区实行等量灌溉。各处理种植的生菜采取相同的田间管理措施。

1.4 测定项目及方法

农艺性状：生菜移栽后10、20、30、40 和50 d（收获时），每个小区分别选取10 株，用直尺测定植株高度（从基部至最高生长点），采用便携式叶绿素仪SPAD-502Plus 测定叶绿素相对含量，测量最大叶片的长和宽，用长×宽计算得出最大叶面积[10]。

产量和品质：在生菜采收时，每个小区随机选择1.0 m2采样，称总质量及单棵质量，并计算单位面积产量，同时每个小区另取5 棵有代表性的生菜带回实验室，参照高俊凤[11]的方法测定维生素C 含量（2，6-二氯酚靛酚比色法）、可溶糖含量（蒽酮法）、硝酸盐含量（紫外分光光度法）3 项品质指标。

1.5 统计分析

采用Excel 2007 进行数据计算和绘图，采用SPSS 26 进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对生菜株高、最大叶面积、叶绿素相对含量的影响

如图1 所示，生菜的株高随着移栽时间的增加呈增高的趋势，其中移栽30 和40 d 生菜株高增长最快。从不同施肥处理对生菜株高的影响来看，移栽后40 d 内T1、T2、T3 和T4 处理株高虽均高于T0 处理，但差异均不显著；移栽后50 d，T1、T2、T3 和T4 处理高于T0，但仅T4 与T0 处理呈显著差异，说明与其他施肥处理相比，有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理对提高收获期生菜株高的效果最好。

如图2 所示，随着生菜移栽时间的延长，生菜最大叶面积呈不断增加的趋势，其中移栽30、40 d生菜最大叶面积增加速度最快。对比各施肥处理生菜最大叶面积的差异可以看出，移栽后10 d 各处理间差异均不显著，移栽后20、30、40 d，T1、T2、T3和T4 处理最大叶面积均显著高于T0 处理；移栽后50 d，T3、T4 处理最大叶面积显著高于T0 处理，表明有机肥+减量20%化肥处理可以显著增加生菜的最大叶面积。

如图3 所示，各施肥处理生菜叶绿素相对含量随着移栽时间的增加，呈先增加后减少的趋势，移栽40 d 达到最高。对比不同施肥处理对生菜叶绿素相对含量的影响可以看出，生菜移栽后10 d 各施肥处理之间叶绿素相对含量无显著差异，随着移栽时间的延长，施肥处理的叶绿素相对含量均高于不施肥处理，移栽40 d，T3、T4 处理叶绿素相对含量显著高于T0 和T1 处理，移栽50 d 生菜叶片颜色变黄，叶绿素相对含量下降，各处理之间无显著差异。

2.2 不同施肥处理对生菜产量的影响

由表2 可知，施肥处理生菜的单棵质量和产量均显著高于T0 处理，T1 与T2、T3 与T4 之间差异不显著，但T3、T4 处理生菜的单棵质量和产量均显著高于T1、T2 处理。其中T4 处理产量最高，达到58.96 t·hm-2；T3 处理产量次之，为56.66 t·hm-2，与T0 处理相比，增产率分别达到30.99%和25.88%，因此有机肥+减量20%化肥处理可显著增加生菜的产量，尤以有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理的增产效果最为显著。

表2 不同施肥处理对生菜产量和增产率的影响Table 2 Effects of different fertilization treatments on lettuce yield and yield increase rate

2.3 不同施肥处理对生菜品质的影响

从表3 可以看出，施肥可显著提高生菜的维生素C 含量，其中T0 处理生菜的维生素C 含量为122.94 mg·kg-1，T4 处理生菜维生素C 含量达到239.41 mg·kg-1，表明有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理效果最为显著。在可溶性糖含量方面，T4处理的含量最高，为1.65%，与T0 处理之间呈显著差异。在硝酸盐含量方面，T1 处理的含量最高，为475.59 mg ·kg-1，与T0 处 理 相 比 显 著 增 加 了33.96%；T4 处理硝酸盐含量为382.75 mg·kg-1，与T0 处理相比差异不显著，而显著低于T1 处理。

表3 不同施肥处理对生菜品质的影响Table 3 Effect of different fertilization treatments on quality of lettuce

2.4 不同施肥处理对生菜经济效益的影响

从表4 可以看出，在各施肥处理中，总成本投入以T4 处理最高，为5835 元·hm-2，但产出也是T4处理最高，为17.69 万元·hm-2，所获得效益也最高，比T0、T1、T2 和T3 处理分别增加26.67%、10.68%、10.82%和3.83%，说明有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理对生菜经济效益的提升发挥着重要作用。

表4 不同施肥处理对生菜经济效益的影响Table 4 Effects of different fertilization treatments on economic benefits of lettuce

3 讨 论

3.1 不同施肥处理对生菜生长发育及产量的影响

蔬菜生长时期进行合理的肥料施用是获得高产的关键，其中肥料种类对蔬菜的产量有着直接影响。研究表明，不同有机肥部分替代化肥时，生菜的农艺性状存在一定差异，各处理生菜农艺性状整体表现为有机肥部分替代化肥处理高于单施化肥处理[9]。有机无机肥料配施在露地栽培和保护地栽培条件下均可实现叶菜增产，增产率分别为12.70%、13.11%[12]。本研究表明，与T0、T1 及T2 处理相比，T3 和T4 处理在生菜生长期间不仅可以增加株高和叶绿素相对含量，在收获期还可显著提高生菜的单棵质量和产量。苗丁丁等[13]在生菜上施用生物菌肥后，发现在收获时，无论地上部植株株高和干鲜质量，还是地下部根系活力和干鲜质量，施用微生物菌肥的各处理均高于对照。魏保国等[14]在设施连作番茄上施用生物菌肥也得出相似的结果。笔者的研究表明，T4 处理与其他各处理相比增产最多，生菜产量可达58.96 t·hm-2。徐大兵等[15]在叶菜类蔬菜上进行有机肥氮替代25%～50%化肥氮能够获得较好的产量，与笔者的试验结果相一致。

3.2 不同施肥处理对生菜品质的影响

维生素C、可溶性糖、硝酸盐含量是评价生菜营养品质的重要指标[16]。段文学等[17]研究表明，生物有机肥料中含有丰富的有机质，各种养分较全面，不仅含有作物生长所需的大量元素，还含有大量微量元素、有机物和微生物等，可促进叶菜维生素C、可溶性糖等物质的合成。本研究结果表明，与T0、T1 及T2 处理相比，T3 处理可显著提高生菜的维生素C 和可溶性糖含量；T4 处理对生菜的维生素C和可溶性糖含量的影响效果更优，这与段文学等[17]的研究结果一致。蔬菜中过量的硝酸盐会对人体造成潜在危害，由于作物硝酸盐含量与土壤矿质氮含量呈正相关，有机肥部分替代化肥不仅可以减少化肥中氮元素的输入，还可以有效调控土壤可培养微生物数量和群落结构，从而促进植株生长，改善蔬菜品质[18-19]。笔者的研究表明，有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理（T4）生菜硝酸盐含量为382.75 mg·kg-1，虽然与T0 处理相比差异不显著，但显著低于单施化肥的T1 处理，说明有机肥部分替代化肥可以降低生菜硝酸盐含量。

3.3 不同施肥处理对生菜经济效益的影响

综合考虑不同施肥处理下生菜的有机肥、化肥和微生物菌剂投入成本及生菜产出计算得到生菜的经济效益。与其他各施肥处理相比，T4 处理投入成本最高，但生产产出和经济效益也最高。可见有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理（T4）作为生菜生产的最优施肥处理，可以明显增加生菜种植效益。池福铃等[20]研究表明适宜范围内的化肥减量配施有机肥和生物菌肥虽然增加了小白菜生产成本，但小白菜的品质和产值增加，因此经济效益显著提高。

4 结 论

与不施肥处理相比，有机肥+减量20%化肥处理可以增加生菜的株高和叶绿素相对含量，显著提高生菜的单棵质量和产量，还可提高生菜的维生素C 和可溶性糖含量，而有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂处理效果更优，生菜产量可达58.96 t·hm-2，与不施肥处理相比增产30.99%，经济效益也达到最高，为17.10 万元·hm-2。综合考虑不同施肥处理对生菜产量、品质和经济效益的影响，可以得出有机肥+减量20%化肥+微生物菌剂应为生菜种植采用的最佳施肥方式。