優(yōu)化施肥對京郊地區(qū)設(shè)施生菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤速效養(yǎng)分的影響

趙躍 黃楠 劉繼培 周婕 李颯 李云

摘? ? 要：為改善目前設(shè)施生菜的化肥過量施用，以及化肥的施用時(shí)期等問題，以農(nóng)戶習(xí)慣施肥為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)減量優(yōu)化施肥方案，研究優(yōu)化施肥對京郊設(shè)施生菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤速效養(yǎng)分的影響。以結(jié)球生菜‘射手101為試材，設(shè)CK、單施有機(jī)肥、習(xí)慣施肥、優(yōu)化施肥A、優(yōu)化施肥B共5個(gè)處理。試驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化施肥A處理能夠提高生菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，比CK處理提高22.01%，比習(xí)慣施肥處理提高5.82%;優(yōu)化施肥A處理生菜硝酸鹽含量最低，維生素C含量最高;優(yōu)化施肥A處理能提高生菜養(yǎng)分吸收量，減少速效養(yǎng)分在土壤中的累積，同時(shí)能夠提高生菜產(chǎn)量和品質(zhì)，減少肥料浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞： 生菜;產(chǎn)量;品質(zhì);優(yōu)化施肥

Effects of optimized fertilization on the yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in suburban areas of Beijing

ZHAO Yue1，HUANG Nan1，LIU Jipei2，ZHOU Jie1，LI Sa2，LI Yun2

（1. Daxing Agricultural Technology Promotion Station， Beijing 102600， China; 2. Daxing Soil and Feritilizer Station，Beijing 102600， China）

Abstract： In order to improve the excessive application of chemical fertilizer on greenhouse lettuce and the application period of chemical fertilizer， based on the farmers' habitual fertilization， the optimal fertilization scheme was designed to study the effects of optimal fertilization on yield， quality and soil available nutrients of greenhouse lettuce in Beijing suburbs. ‘Sheshou 101was used as material in this research. 5 treatments were set， which were respectively CK， organic fertilizer applied alone， habitual fertilization， optimized fertilization A and optimized fertilization B. The results showed that optimized fertilization A could increase the economic yield of lettuce， which was 22.01% higher than CK， 5.82% higher than conventional fertilization， also， the lettuce of optimized fertilization A treatment showed the lowest nitrate content and the highest Vc content. In conclution， optimized fertilization A could increase the nutrient uptake of lettuce and reduce the accumulation of available nutrients in soil. The optimized fertilization A could increase the yield and quality of lettuce and reduce the waste of fertilizer.

Key words： Lettuce; Yield; Quality; Optimal fertilization

結(jié)球生菜是人們喜愛的一種蔬菜，能夠生食或搭配涮菜。同時(shí)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，也受到菜農(nóng)的歡迎，近年來在京郊地區(qū)種植面積逐漸擴(kuò)大。但由于多數(shù)菜農(nóng)通過增加化肥投入量來提高產(chǎn)量，致使出現(xiàn)土壤肥力下降、肥料當(dāng)季利用率降低等問題。由于化肥用量大、施用不平衡等問題，也造成了蔬菜中的硝酸鹽含量升高[1]。研究表明，有機(jī)肥的養(yǎng)分全面、肥效長，能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)及土壤肥力，有利于培肥土壤，使有機(jī)肥在改善土壤理化性狀、維持土壤養(yǎng)分平衡方面具有顯著優(yōu)勢[2]。有機(jī)肥和化肥在設(shè)施生菜種植中配合施用，能夠提高生菜的產(chǎn)量和蔬菜品質(zhì)[3-5]。郎文培等[6]研究證明，施用有機(jī)肥能夠降低生菜的硝酸鹽含量，祝英等[7]研究證明，施用有機(jī)肥能夠提高改善土壤微生物數(shù)量，有利于土壤養(yǎng)分的貯存和作物對養(yǎng)分的吸收利用。但根據(jù)寧川川等[8]的研究，有機(jī)肥養(yǎng)分含量相比化肥較低、肥效長且緩慢，在作物旺盛生長時(shí)期，有機(jī)肥不能及時(shí)滿足作物的需求，因此還需要適當(dāng)施用化肥。同時(shí)，由于有機(jī)肥主要由畜禽糞便構(gòu)成，過量或不正確施用會(huì)造成土壤溫室氣體排放增加、增加土壤重金屬含量和作物吸收累積重金屬的風(fēng)險(xiǎn)[9]。

為了優(yōu)化目前設(shè)施生菜的化肥過量施用，以及化肥的施用時(shí)期等問題，以農(nóng)戶習(xí)慣施肥為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)減量優(yōu)化施肥方案。通過研究生菜生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收量、土壤速效養(yǎng)分等方面，確定生菜優(yōu)化施肥方案。

1 材料與方法

1.1 材料

供試土壤為砂壤土，0～20 cm耕層土壤基本性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）11.80 g·kg-1，堿解氮含量125 mg·kg-1，有效磷含量47.1 mg·kg-1，速效鉀含量77.5 mg·kg-1，pH 7.90。供試作物生菜，品種為‘射手101。供試肥料為“一特”商品有機(jī)肥[全氮（N）：3.56%，全磷（P2O5）：3.96%，全鉀（K2O）：2.36%]，含量為18∶9∶18的復(fù)混肥做底肥用，含量為22∶8∶22的水溶肥做追施用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分別設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積35 m2。CK（T1）：不施有機(jī)肥，不施用化肥;單施有機(jī)肥（T2）：667 m2施有機(jī)肥2 000 kg，不施用化肥;習(xí)慣施肥（T3）：667 m2施有機(jī)肥2 000 kg，底施復(fù)混肥35 kg，水溶肥30 kg分別在蓮座期、結(jié)球初期共施用2次，按1∶1比例追施，化肥養(yǎng)分投入純量為12.9∶5.55∶12.9;優(yōu)化施肥A（T4）：667 m2施有機(jī)肥2 000 kg，底施復(fù)混肥25 kg，水溶肥20 kg分別在蓮座期、結(jié)球初期、結(jié)球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥養(yǎng)分投入純量為8.9∶3.85∶8.9;優(yōu)化施肥B（T5）：667 m2有機(jī)肥1 000 kg，底施復(fù)混肥25 kg，水溶肥20 kg分別在蓮座期、結(jié)球初期、結(jié)球中期共施用3次，按1∶1∶2比例追施，化肥養(yǎng)分投入純量為8.9∶3.85∶8.9。優(yōu)化施肥A和優(yōu)化施肥B處理化肥養(yǎng)分投入純量與常規(guī)施肥相比，667 m2共減少9.7 kg，減肥30%。

1.3 方法

試驗(yàn)地點(diǎn)選在大興區(qū)魏善莊鎮(zhèn)立春農(nóng)業(yè)基地鋼架大棚內(nèi)，種植密度為35 cm×35 cm，試驗(yàn)用地面積525 m2。于2017年7月20日育苗，8月28日定植，10月18日采收。試驗(yàn)采用滴灌施肥設(shè)備，全生育期灌水5次，共用水80 m3[10]。

1.4 測定分析方法

收獲期，每個(gè)小區(qū)選取連續(xù)10株，進(jìn)行生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的測定。每小區(qū)隨機(jī)選取2株，進(jìn)行品質(zhì)測定。生菜產(chǎn)量用電子秤測量，植株氮磷鉀分別采用凱氏定氮法、釩鉬黃比色法、火焰光度計(jì)法測定。維生素C采用2，6-二氯靛酚法測定，硝酸鹽采用分光光度計(jì)法測定。種植前及收獲后，在各小區(qū)用土鉆按“S”形采集0～20 cm土樣，每小區(qū)采集3個(gè)點(diǎn)混勻。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度計(jì)法。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對生菜產(chǎn)量的影響

由表1可以看出，T3、T4、T5處理的生物產(chǎn)量差異不顯著，與T1和T2相比差異顯著，T1和T2處理之間差異不顯著。其中T3處理生物產(chǎn)量最高，667 m2產(chǎn)量4 301.88 kg;T4處理生菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，667 m2產(chǎn)量3 410.55 kg，與T1處理相比增加22.01%，與其他處理相比，差異顯著。T5和T3處理之間差異不顯著，與其他處理差異顯著。T2處理與T1處理相比，差異顯著。

2.2 不同處理對生菜品質(zhì)的影響

通過表2可以看出，T3處理硝酸鹽含量最高，與其他處理差異顯著，T5和T4處理之間差異不顯著，與T1和T2處理差異顯著，T2和T1處理差異不顯著。說明隨著化肥用量的增加，生菜內(nèi)硝酸鹽含量也隨之增加;同時(shí)，施用有機(jī)肥能夠降低生菜內(nèi)硝酸鹽含量，T4比T3處理降低29.6%，T5比T3處理降低18.0%。生菜內(nèi)維生素C含量T4處理最高，為353 mg·kg-1，T1處理維生素C含量最低為187 mg·kg-1。其中，T4處理與T1相比增加88.77%，與其他處理差異顯著;T3和T4處理之間差異不顯著，但與其他處理差異顯著;T2和T1處理差異顯著。

2.3 不同處理的養(yǎng)分吸收利用情況

由表3可知，T3處理生菜養(yǎng)分吸收量最多，比T1處理提高74.96%;T2比T1處理提高30.72%;T4比T1處理提高67.78%，與T3處理相差不大;T5比T1處理提高55.59%，比T3處理降低了11.07%。其中，不施用化肥處理各元素吸收量都低于其他處理，并且氮和鉀的吸收量隨著施肥量的增加提升明顯，各處理磷素的吸收量較低，并且相差不大。

2.4 不同處理對土壤速效養(yǎng)分的影響

土壤速效養(yǎng)分是土壤中直接被植物吸收利用的營養(yǎng)元素，是評價(jià)土壤供應(yīng)養(yǎng)分的強(qiáng)度指標(biāo)之一，過低會(huì)造成作物生長不良，過高會(huì)造成養(yǎng)分的浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題。

由表4可以看出，T2處理與T1處理相比，速效鉀差異顯著，堿解氮和有效磷差異不顯著。T3處理的速效養(yǎng)分明顯高于其他處理，其中堿解氮為T1處理的214.58%，與其他處理相比差異顯著;有效磷為T1處理的332.44%，與其他處理差異顯著，速效鉀與T4、T5處理相比差異不顯著，與T1、T2相比，差異顯著。T4處理與T1處理相比，堿解氮變化不大，差異不顯著;有效磷提高149.63%，差異不顯著;速效鉀提高174.32%，差異顯著。T4處理與T3處理相比，堿解氮和有效磷明顯下降，分別減少40.4%和55.0%，且差異顯著，但二者速效鉀相差不大，差異不顯著。T5處理與T1處理相比，堿解氮增加不明顯，且差異不顯著;有效磷為T1的157.55%，速效鉀為T1的130.90%，差異顯著。T5處理與T3處理相比，堿解氮下降44.11%，差異顯著;有效磷下降52.61%，差異顯著;速效鉀下降24.0%，差異不顯著。

3 討 論

通過數(shù)據(jù)分析可以看出，常規(guī)施肥處理生菜生物產(chǎn)量最高，但優(yōu)化施肥A處理生菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，說明施用化肥量的增加能夠促進(jìn)生菜的生長，但并不能增加生菜的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化施肥A和優(yōu)化施肥B處理的硝酸鹽含量都低于常規(guī)施肥，維生素C含量都高于常規(guī)施肥，說明優(yōu)化施肥后能夠提高生菜的品質(zhì)，其中優(yōu)化施肥A的效果更為明顯。常規(guī)施肥生菜養(yǎng)分吸收量最高，優(yōu)化施肥A高于優(yōu)化施肥B，說明施用化肥量的增加能夠增加生菜的養(yǎng)分吸收量。常規(guī)施肥土壤中速效養(yǎng)分的含量大大高于其他處理，說明常規(guī)施肥中投入的化肥有大部分累積在土壤耕層中，沒有被作物吸收利用。而生菜中硝酸鹽的積累和化肥中的氮肥用量有直接關(guān)系，一般隨著氮肥用量的增加，硝酸鹽含量會(huì)顯著增加。通過試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本試驗(yàn)結(jié)果與吳俊俠等[11]研究結(jié)果一致，植物體內(nèi)的硝酸鹽累積是一種奢侈消耗，植物在氮素供應(yīng)過剩時(shí)，以超過自身需要的速度吸收NO3- ，并將多吸收的硝態(tài)氮儲(chǔ)存起來，以便在氮素供應(yīng)不足時(shí)維持正常生長的需要。植株氮磷鉀是植物體內(nèi)許多重要化合物的主要成分，其中氮是植物體內(nèi)多種維生素的成分，磷是植物體內(nèi)高能化合物的組成成分，鉀被認(rèn)為是植物的“品質(zhì)元素”，它們對生菜的生命活動(dòng)以及產(chǎn)量的高低、品質(zhì)的優(yōu)劣均有重要的作用。蘇苑君等[12]認(rèn)為當(dāng)?shù)租浌?yīng)充足時(shí)，可以提高生菜的光合作用和各種代謝過程，從而增強(qiáng)生菜的抗逆性和抗病性以及產(chǎn)量和品質(zhì)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在常規(guī)施肥化肥投入量較高的情況下，底肥化肥投入量可以適當(dāng)減少，且追肥盡量以少量多次的形式進(jìn)行，達(dá)到化肥減量施用、提高肥料利用率的目的。同時(shí)，優(yōu)化施肥能夠減少土壤中速效養(yǎng)分的累積。由于生菜對各種養(yǎng)分的吸收量不一樣，尤其磷的吸收量較低[13]，優(yōu)化施肥后能夠改善土壤中磷素的累積，從而改善土壤環(huán)境。

綜上所述，在目前設(shè)施生菜的種植當(dāng)中，減少部分化肥的投入，對生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)沒有影響。優(yōu)化施肥A能夠在保證生菜生長的同時(shí)，提高生菜品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，減少因化肥過量施用造成的土壤速效養(yǎng)分富集，緩解化肥面源污染問題。

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