水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響

馮瑞興，施潔君，何 胥，金梅娟，沈明星，王海候*

(1.太倉市農(nóng)業(yè)委員會，江蘇 太倉 215400； 2.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)部蘇州水稻土生態(tài)環(huán)境重點野外科學(xué)觀測試驗站，江蘇 蘇州 2151551； 3.江蘇省安豐生物源農(nóng)藥工程中心有限公司，江蘇 太倉 215400)

水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響

馮瑞興1，施潔君1，何 胥3，金梅娟2，沈明星2，王海候2*

(1.太倉市農(nóng)業(yè)委員會，江蘇 太倉 215400； 2.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)部蘇州水稻土生態(tài)環(huán)境重點野外科學(xué)觀測試驗站，江蘇 蘇州 2151551； 3.江蘇省安豐生物源農(nóng)藥工程中心有限公司，江蘇 太倉 215400)

采用田間小區(qū)試驗法，以小白菜(華王)為供試作物，連續(xù)種植3茬，每茬施氮量均為180 kg·hm-2條件下，以水葫蘆有機肥為研究對象，設(shè)置3個對照(雞糞有機肥、化肥、不施肥)，研究水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量、硝酸鹽、VC含量及土壤肥力的影響。結(jié)果表明，與雞糞有機肥相比，水葫蘆有機肥處理的第1茬小白菜產(chǎn)量低于雞糞有機肥處理，第2，3茬產(chǎn)量則大于雞糞有機肥處理，水葫蘆有機肥處理3茬小白菜產(chǎn)量均值大于雞糞有機肥處理，但差異不顯著；與化肥處理相比，水葫蘆有機肥料可顯著降低小白菜的硝酸鹽含量，但與雞糞有機肥無顯著性差異；不同有機肥處理對小白菜VC含量無明顯影響；與化肥處理相比，菜地土壤施用水葫蘆有機肥后，有利于提高土壤的有機質(zhì)、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀養(yǎng)分含量，但對土壤磷素養(yǎng)分的提升作用低于雞糞有機肥，同時水葫蘆有機肥處理還可以緩解土壤酸化，且土壤EC值提高幅度明顯低于雞糞有機肥處理。

小白菜； 水葫蘆有機肥； 產(chǎn)量； 硝酸鹽； 土壤肥力

水葫蘆具備富集水體氮磷養(yǎng)分的能力，國內(nèi)外已有許多應(yīng)用水葫蘆控制性種養(yǎng)技術(shù)去除水體富營養(yǎng)化的研究報道[1-3]，但在這一技術(shù)體系中，水葫蘆的后續(xù)利用是其最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，決定著這一技術(shù)的應(yīng)用前景。由于水葫蘆植株富含氮磷鉀養(yǎng)分，是良好的有機物料，將水葫蘆通過高溫堆肥的方法，制備成水葫蘆有機肥，可以實現(xiàn)水葫蘆的無害化、減量化、資源化利用。

近年來，農(nóng)業(yè)部提出到2020年我國農(nóng)業(yè)面源污染治理要實現(xiàn)一控兩減三基本，圍繞農(nóng)業(yè)面源污染的減控目標(biāo)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式所依賴的化學(xué)肥料正逐漸被畜禽糞便有機肥替代[4]，畜禽糞便有機肥在培肥土壤地力、增加作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)等方面得到充分的肯定，施用畜禽糞便有機肥已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中保持農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)的重要技術(shù)措施[5-8]。然而，水葫蘆作為水源性有機物料，其物質(zhì)組成與動物源性有機物料不盡相同，同時，水葫蘆有機肥與常規(guī)的畜禽糞便有機肥相比，具有不同的養(yǎng)分含量和理化特性，對作物及土壤的影響也不同，目前對水葫蘆應(yīng)用方面的研究還相對薄弱，特別是對其養(yǎng)分在農(nóng)田利用的研究報道較少[9]。已有的相關(guān)研究報道主要集中于水葫蘆有機肥對作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，而有關(guān)水葫蘆有機肥對菜地土壤肥力影響的研究尚不多見。為此，本試驗在旱生蔬菜地條件下，研究了水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響，以期為水葫蘆有機肥進一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2013年5—9月，在蘇州市相城區(qū)望亭鎮(zhèn)新埂蔬菜基地防蟲網(wǎng)內(nèi)進行。

供試土壤為黃泥土，土壤基本肥力性狀：有機質(zhì)含量23.41 g·kg-1、全氮含量1.51 g·kg-1、堿解氮含量108.20 mg·kg-1、全磷含量801.22 mg·kg-1、速效磷含量25.89 mg·kg-1、速效鉀含量108.13 mg·kg-1、EC值0.08 mS·cm-1、pH值6.32。

供試材料水葫蘆有機肥(自行堆制，將水分約80%的脫水水葫蘆渣與水分17%的秸稈(約3 cm)按新鮮重比4∶1混勻后，經(jīng)高溫好氧發(fā)酵堆制50 d，最高溫度達(dá)65 ℃，并在50 ℃以上高溫持續(xù)21 d，符合無害化要求；另外，堆制后產(chǎn)物的干基全氮含量2.889%、全磷含量0.113%、全鉀含量4.892%)、雞糞有機肥(購自蘇州市黃埭有機肥公司，干基全氮含量3.13%、磷含量0.202%、鉀含量2.69%)、復(fù)合肥(N、P2O5、K2O均15%)。

供試小白菜品種華王(耐熱品種)，播種量為33.3 kg·hm-2。

1.2 處理設(shè)計

采用小區(qū)試驗法，小區(qū)面積4 m2，小區(qū)間隔離50 cm。試驗以水葫蘆有機肥為研究對象，以雞糞有機肥、化肥、不施肥為對照。試驗共4個處理，重復(fù)3次。以純氮的投入量為核算指標(biāo)，連續(xù)種植3茬，每茬小白菜基施純氮量180 kg·hm-2。肥料全部基施，與0～15 cm耕層土壤混勻并整地后播種小白菜播種采用與黃沙混合，以確保播種的均勻性與出苗整齊性。病蟲防治及日常管理同常規(guī)生產(chǎn)。

1.3 樣品采集

第1茬小白菜5月18日播種、6月9日收獲測產(chǎn)，第2茬小白菜7月8日播種、7月29日收獲測產(chǎn)，第3茬小白菜9月4日播種、9月28日收獲測產(chǎn)。在第3茬小白菜收獲后，采集0～15 cm土壤樣品，混合均勻，去除植物殘體、根系及可見雜物，運回實驗室，在室內(nèi)風(fēng)干后備用；小白菜樣品即時測定。

1.4 測定項目

VC含量和硝酸鹽含量采用紫外分光光度法[10-11]；土壤有機質(zhì)、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀、pH值、EC值測定參照土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[12]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010 整理，SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小白菜產(chǎn)量

由表1可知，連續(xù)3茬施氮量均為180 kg·hm-2條件下，第1茬小白菜產(chǎn)量以化肥處理最高、雞糞有機肥處理其次、水葫蘆有機肥處理的小白菜產(chǎn)量低于化肥與雞糞有機肥處理，但差異均不顯著；第2茬小白菜產(chǎn)量以化肥處理最高、水葫蘆有機肥處理其次、雞糞有機肥處理低于水葫蘆有機肥處理，但差異不顯著；第3茬小白菜的產(chǎn)量以水葫蘆有機肥處理最高，與化肥處理差異不顯著，但顯著高于雞糞有機肥處理；不同處理之間，3茬小白菜的平均產(chǎn)量無顯著差異?？梢姡m然水葫蘆有機肥處理在首次種植時的小白菜產(chǎn)量低于雞糞有機肥與化肥處理，但水葫蘆有機肥的肥力后效較強，第3茬的小白菜產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到化肥處理水平。

表1 不同肥料處理對小白菜產(chǎn)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著，表2同。

2.2 小白菜硝酸鹽和VC含量

由表2可知，施用不同肥料對小白菜硝酸鹽含量存在顯著的影響。3茬小白菜，化肥處理的硝酸鹽含量均最高、雞糞有機肥處理其次，水葫蘆有機肥處理的硝酸鹽含量最低，其中化肥處理與水葫蘆有機肥處理的硝酸鹽差異達(dá)顯著水平。可見，與化肥、雞糞有機肥處理相比，施用水葫蘆有機肥降低了小白菜的硝酸鹽含量。不同肥料處理之間，小白菜VC含量的差異較小(表2)，未達(dá)顯著水平，但仍然可以看出，施用有機肥處理的VC含量大于化肥處理，水葫蘆與雞糞有機肥處理之間無明顯的變化規(guī)律。

表2 不同肥料處理對小白菜硝酸鹽和VC含量的影響

2.3 菜地土壤肥力

2.3.1 全氮及速效氮

圖1為連續(xù)種植3茬小白菜之后土壤氮素養(yǎng)分的測定結(jié)果。由圖可知，與不施肥處理相比，施肥提高了菜地土壤的全氮含量，水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥連續(xù)施用3茬后，土壤全氮含量分別提高27.0%、24.3%和12.2%，其中，水葫蘆、雞糞有機肥處理顯著高于不施肥處理，而化肥處理與不施肥處理的差異未達(dá)顯著水平，另外不同施肥處理之間差異不顯著。速效氮是反應(yīng)土壤供氮能力的重要指標(biāo)，不同施肥處理之間的菜地土壤速效氮含量依次為水葫蘆有機肥>雞糞有機肥>化肥，但不同處理之間的速效氮差異不顯著。

圖1 不同肥料處理對菜地土壤全氮、速效氮的影響

2.3.2 全磷及速效磷

圖2為連續(xù)種植3茬小白菜之后土壤磷素養(yǎng)分的測定結(jié)果。由圖可知，與不施肥處理相比，施肥處理顯著提高了菜地土壤的全磷含量(P<0.05)，水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥連續(xù)施用3茬后，土壤全氮含量分別提高30.0%、46.3%和18.8%。其中，雞糞有機肥處理顯著大于不施肥處理，水葫蘆有機肥、化肥處理與不施肥處理間無顯著性差異。不同施肥處理之間，雞糞有機肥處理的土壤全磷含量最大，水葫蘆有機肥處理其次，化肥處理最低。不同施肥處理之間，雞糞有機肥處理的土壤速效磷最高，顯著大于水葫蘆與化肥處理，而水葫蘆有機肥處理的土壤速效磷雖然大于化肥處理，但差異未達(dá)顯著水平。

2.3.3 有機質(zhì)及速效鉀

連續(xù)種植3茬小白菜之后土壤有機質(zhì)及速效鉀的測定結(jié)果見圖3。連續(xù)種植3茬后，不同處理菜地土壤有機質(zhì)含量由大到小依次為水葫蘆有機肥、雞糞有機肥、化肥、不施肥，其中水葫蘆有機肥與雞糞有機肥處理差異不顯著，但顯著大于化肥處理；另外，施用水葫蘆與雞糞有機肥顯著提高了土壤的速效鉀含量，水葫蘆有機肥處理的土壤速效鉀含量大于雞糞有機肥處理，但差異不顯著，而2種有機肥處理的菜地土壤速效鉀含量均顯著大于化肥處理。

圖2 不同肥料類型對菜地土壤全磷、速效磷的影響

圖3 不同肥料類型對菜地土壤有機質(zhì)、速效鉀的影響

2.3.4 pH值及EC值

連續(xù)種植3茬小白菜之后土壤pH值、EC值的測定結(jié)果見圖4。不同肥料處理之間，化肥處理的菜地土壤pH值顯著低于其他處理，而水葫蘆有機肥與雞糞有機肥處理的pH值相近，且無顯著差異性，可見，施用水葫蘆有機肥有利于減緩?fù)寥浪峄：Φ陌l(fā)生；與化肥處理相比，施用雞糞有機肥顯著提高了土壤的EC值，增幅達(dá)50%，而水葫蘆有機肥處理的土壤EC值略低于化肥處理，且差異不顯著。

圖4 不同肥料類型對菜地土壤pH值、EC值的影響

3 小結(jié)與討論

3.1 水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量的影響

一般認(rèn)為有機肥具有明顯的供氮后效，并且增施有機氮可顯著提高后茬作物的增產(chǎn)后效[13]。本試驗結(jié)果表明，單茬施氮量均為(純有機氮)180 kg·hm-2條件下，水葫蘆有機肥處理的第1茬小白菜產(chǎn)量低于雞糞有機肥處理，第2、3茬產(chǎn)量則大于雞糞有機肥處理，水葫蘆有機肥處理3茬小白菜產(chǎn)量均值大于雞糞有機肥處理，說明水葫蘆有機肥比雞糞有機肥具有更強的供氮后效性。王海候等[14]研究表明，一次性基施有機氮600 kg·hm-2，連續(xù)種植3茬小白菜且不追加施肥條件下，雖然水葫蘆有機肥(堆肥)處理的3茬平均產(chǎn)量低于雞糞有機肥處理，但隨著種植茬數(shù)的增加，水葫蘆有機肥處理與雞糞有機肥處理的小白菜產(chǎn)量差異幅度逐漸縮小，上述結(jié)論與本試驗的結(jié)果是一致的，即與雞糞有機肥相比，水葫蘆有機肥具有更持續(xù)的后茬供氮能力。

3.2 水葫蘆有機肥對小白菜品質(zhì)的影響

3.3 水葫蘆有機肥對菜地土壤肥力的影響

本試驗結(jié)果表明，與化肥處理相比，菜地土壤施用水葫蘆有機肥后，有利于提高土壤的有機質(zhì)、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效鉀養(yǎng)分，但對土壤磷素養(yǎng)分的提升作用不如雞糞有機肥，同時水葫蘆有機肥還可以提高土壤pH值，且EC值提高幅度明顯低于雞糞有機肥處理。水葫蘆有機肥的氮素含量與雞糞有機肥相近、磷素含量大幅度的低于雞糞有機肥、鉀素含量是雞糞有機肥處理的1.87倍，因此，水葫蘆有機肥對土壤的磷素提升不如雞糞有機肥，而鉀素提高作用明顯。然而，在蘇南粘土地區(qū)，屬于調(diào)氮、控磷、增鉀型的土壤[9]，顯然水葫蘆有機肥更符合當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分平衡的需求，也符合蔬果生產(chǎn)對鉀肥的需求。另外，由于雞糞有機肥鹽分含量高于水葫蘆有機肥[4]，因此水葫蘆有機肥更適宜在果蔬大棚推廣使用。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-03-13

國家科技支撐計劃(2012BAD14B12-03)；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項目(CX(16)-1003-11)；江蘇省蘇州市科技支撐計劃(SNG201439)

馮瑞興(1971—)，男，江蘇太倉人，農(nóng)藝師，從事種養(yǎng)循環(huán)生產(chǎn)技術(shù)推廣研究工作，E-mail：tcnlf@163.com。

王海候，從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究工作，E-mail:wanghaihou@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170608

S141; S634.3

A

0528-9017(2017)06-0932-05

文獻(xiàn)著錄格式：馮瑞興，施潔君，何胥，等. 水葫蘆有機肥對小白菜產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(6)：932-936.