不同施肥處理對青蘿卜生長和土壤性質的影響

范 悅，劉 萌，王登燕，孫國慶，張俊花，黃 偉

(河北北方學院 農林科技學院，河北 張家口 075000)

冀西北壩上地區(qū)20世紀90年代中期開始了蘿卜的種植，且種類以白蘿卜為主，目前，白蘿卜面積已經達到了7000多hm2；由于20多年的連續(xù)種植，重茬問題日益凸顯，白蘿卜的種植面積逐漸降低；近幾年，隨著市場對青蘿卜的需求增加[1]，部分種植者又開始了青蘿卜的種植，面積已經達到了3000多hm2，經濟效益顯著，深受種植者和消費者的喜歡；但是目前該地區(qū)青蘿卜的肥料施用標準并不統(tǒng)一，復合肥的施用量從375 kg·hm-2到1875 kg·hm-2不等，施肥量隨意性大，導致青蘿卜生長差異大，土壤理化性質變化大，甚至對土壤產生較為嚴重的污染。

合理施肥是保證蔬菜高產的關鍵措施[2]，合理施肥一定程度上會促進青蘿卜生長和土壤環(huán)境的改善，然而不合理的施肥措施，就可能導致青蘿卜產量、品質和經濟效益的下降[3-6]。王雪[7]等的研究結果表明，施用氮肥較CK顯著提高了蘿卜產量，蘿卜總干物質累積量與氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量呈(極)顯著正相關關系。劉慶葉等[8]、劉春華等[9]等研究了不同施肥處理對蘿卜生長和品質的影響，結果表明生物有機肥施用促進了白蘿卜產量和品質的提高。C.C.COSTAetal研究了不同來源和不同用量的有機肥對蘿卜生長的影響后，認為在有機肥用量達21.3 t·hm-2時，蘿卜肉質根形成的百分率增加較多[10]。

合理施用肥料不僅要對作物品種、肥料增產效應加以考慮，還要評估肥料對土壤產生的影響。邢世和等研究了不同比例的粉煤灰、濾泥、化肥制成的混合物對蘿卜土壤性質、產量和品質的影響，結果表明，施用適量配比的混合物對改善土壤、培肥地力、增產和提質效果明顯[11]。丁建林等研究了不同施肥處理對蘿卜土壤性質的影響，結果表明0～20 cm土層較20～40 cm土層養(yǎng)分含量高[12]。張潘丹等研究了雞糞、豬糞和城市污泥不同用量對蘿卜土壤肥力的影響，認為在氮磷鉀肥施用量一致的情況下，施用雞糞可使蘿卜吸收最大量的氮磷鉀養(yǎng)分[13]。

目前，冀西北壩上地區(qū)有關青蘿卜施肥方面的研究尚屬空白，青蘿卜生產中不平衡施肥現(xiàn)象極為普遍，肥料資源浪費巨大，環(huán)境污染日趨嚴重，這些問題亟需解決。因此，本研究以青蘿卜“綠翡翠”為試驗材料，開展不同施肥處理對青蘿卜生長和土壤性質的影響，以期優(yōu)化該區(qū)青蘿卜的施肥技術方案，為青蘿卜在該區(qū)高效優(yōu)質生產提供實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年6-8月在河北省尚義縣小蒜溝鎮(zhèn)勿亂溝村青蘿卜種植基地進行。

以當地主栽青蘿卜品種“綠翡翠”為材料，以復合肥(N-P2O5-K2O：17-17-17)為基肥，以肥爾得2號(N-P2O5-K2O：25-5-20)、肥爾得4號水溶肥(N-P2O5-K2O：18-7-25)以及硫酸鉀和海藻酸肥料為追肥；對照(CK)追肥采用高鉀肥料(N-P2O5-K2O：17-8-25)。所有試驗材料均由尚義縣塬地農產品種植專業(yè)合作社提供。試驗地土壤基本理化性狀見表1。

表1 試驗土壤理化性狀

1.2 試驗設計

本茬青蘿卜(中型)生育期為60～70 d，產量最高為60 000 kg·hm-2，根據每生產青蘿卜1 000 kg，N、P2O5、K2O需求量分別為2.80、1.37、4.11 kg來計算，則達成目標產量60 000 kg·hm-2，N、P2O5、K2O需求量分別為168.0、82.2、246.6 kg·hm-2。

根據上述產量和養(yǎng)分需求目標，試驗共設5個處理，各處理養(yǎng)分施用量見表2。推薦施肥量是依據基礎土壤肥力(表1)和當地青蘿卜生產實際設定，推薦N(1.35)、P2O5(1.2)、K2O(1.0)施用總量分別為226.80、99.00、246.90 kg·hm-2。

表2 試驗施肥設計

青蘿卜于6月27日采用專用播種機播種，播種的株行距為0.15 m×0.40 m，試驗小區(qū)壟長為70 m，壟寬為0.75 m，3次重復，隨機區(qū)組排列。采用滴灌方式進行澆水和追肥，田間管理一致，8月31日收獲。

對照(CK)追肥采用高鉀肥料，分別在蓮座期和肉質根膨大期進行，每次追施量為225 kg·hm-2；處理1、處理2、處理3和處理4在蓮座期追施肥爾得2號水溶肥，追施量依次為321.60、401.70、481.95和401.70 kg·hm-2；處理1、處理2、處理3和處理4在肉質根膨大期追施肥爾得4號水溶肥，追施量依次為297.75、372.00、446.25和372.00 kg·hm-2，同時每個處理再追施1次硫酸鉀，用量依次為21.60、27.15、32.55、27.15 kg·hm-2。處理4于蓮座期和肉質根膨大期追施海藻酸各1次，每次用量為180 g·hm-2。

1.3 測定內容和方法

1.3.1 植株生長指標測定

于不同生長時期從每個小區(qū)中隨機選取青蘿卜5株，進行株高、最大葉長和葉寬、根長和根粗的測定。

1.3.2 土壤養(yǎng)分測定

分別于播種前及收獲時，采用5點取樣法鉆取0～20 cm土層的土樣，去除石子等雜物，自然晾干之后，過1 mm篩，用于測定土壤的氮、磷、鉀、有機質、pH指標。采用重鉻酸鉀容量法測定有機質含量[14]；采用堿解擴散法測定[14]堿解氮；采用0.5 mol·L-1的NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定速效磷[14]；采用火焰光度計法[14]測定速效鉀；用pH計測定土壤的pH值。

1.4 數據處理

采用Excel 2010對試驗數據進行處理和作圖。采用SPSS 17.0進行差異顯著性檢驗(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對青蘿卜株高的影響(圖1)

圖1 不同施肥處理對青蘿卜株高的影響

圖1數據表明，各處理株高隨著青蘿卜生長時期向后延伸而漸漸增大，收獲時達到最高值。從青蘿卜生長的前3個時期看，各處理株高增幅大于后兩個生長時期株高的增幅。從各個生長時期來看，苗期CK株高明顯大于其他各個處理；蓮座期以處理3株高最大，處理4次之，CK明顯小于其他處理；肉質根膨大期各處理的株高表現(xiàn)趨勢與蓮座期一致；收獲時，青蘿卜生長基本趨于穩(wěn)定，株高不再大幅度增加，處理3、處理4的株高與CK相比，分別提高了12.15%和9.09%；除了苗期之外，CK株高在其他生長時期均最小，且顯著低于其他處理；可見，在青蘿卜苗期，菜農傳統(tǒng)的大量施肥習慣對青蘿卜株高具有明顯的促進作用，而在其他生長時期顯著低于其他處理，處理3、處理4對青蘿卜株高的促進作用好于其他施肥處理。

2.2 不同施肥處理對青蘿卜葉長和葉寬的影響(表3)

表3 不同施肥處理對青蘿卜葉長和葉寬的影響

表3是青蘿卜在不同生長時期葉片生長的動態(tài)變化。由表3數據看出，苗期各處理葉長和葉寬不存在顯著差異。蓮座期仍以處理3的葉長最大，處理4其次，但其與處理3之間差異不顯著，各處理之間在蓮座期葉寬沒有顯著差異。

肉質根膨大期，葉長在各個推薦施肥量處理間無明顯差異，但卻顯著高于常規(guī)施肥處理(CK)，而葉寬數據大小順序與葉長是一致的。收獲時，只有處理1的葉長與CK沒有顯著差異，葉寬則與葉長表現(xiàn)不同，除了處理3之外，其他處理則與CK均無明顯差異?？梢?，處理3、處理4較傳統(tǒng)施肥CK可促進青蘿卜葉長和葉寬的增長，促進青蘿卜的營養(yǎng)生長和生物量積累，兩處理差異不顯著，但是處理4的施肥量較處理3少20%，表明處理4能更好的節(jié)約成本，提高青蘿卜的經濟效益。

2.3 不同施肥處理對青蘿卜根長及根粗的影響(圖2～3)

圖2 不同施肥處理對青蘿卜根長的影響

從圖2根長變化來看，苗期以處理3根長最大，CK根長最小，且CK明顯低于其他處理；蓮座期與苗期的根長趨勢表現(xiàn)相一致。處理3的根長在肉質根膨大期是所有處理中最大的，處理4其次，這與此期補充了硫酸鉀肥有關；進入收獲期，處理3的根長顯著高于其他處理，處理4位居第二，二者根長較CK分別提高了8.57%和5.64%?？梢姡幚?、處理4都可有效提高青蘿卜的根長，但處理3施肥量最大，而處理4較處理3節(jié)肥方面更為突出。

由圖3不同施肥處理對青蘿卜根粗的影響來看，各處理的表現(xiàn)不同于根長。在苗期結束時，處理3和處理4的根粗最大，CK最??；處理3的根粗在蓮座期也是最大，處理4位居第二；肉質根膨大期結束時，青蘿卜根粗表現(xiàn)基本與蓮座期相同；但當青蘿卜收獲時，青蘿卜根部較前一個時期都有明顯增粗，仍以處理3的根粗最大，處理4次之。由此可見，處理3、處理4更利于青蘿卜根長和根粗的生長，處理3效果較處理4略好，但是處理3較處理4施肥量增加了20%。

圖3 不同施肥處理對青蘿卜根粗的影響

2.4 不同施肥處理對土壤有機質含量的影響

圖4為青蘿卜收獲時和種植前0～20 cm土層的有機質含量差值，即盈余狀況。從圖4來看，有機質的盈余狀況依據施肥量的增多呈現(xiàn)上升的變化，有機質在CK、處理1、處理2施肥量時均表現(xiàn)為虧損，CK的虧損最大，為2.47 g·kg-1，處理3沒有虧損，為0.12 g·kg-1，處理4盈余最多，為1.84 g·kg-1，表明處理4能促進土壤結構改善。

圖4 不同施肥處理下土壤有機質的盈余狀況

2.5 不同施肥處理對土壤pH值的影響

在青蘿卜種植前和收獲后，0～20 cm土層的pH值見表4。在前期調查和研究工作中發(fā)現(xiàn)冀西北壩上地區(qū)土壤普遍偏堿性，由表4可看出，在不同的施肥處理下，土壤的pH值發(fā)生了一定變化，CK、處理2、處理3均未改善土壤堿性的土質；與CK相比，處理1使土壤堿性降低了1.88%，處理4降低了5.14%；由此可見，處理4降低了冀西北壩上地區(qū)堿性土質，處理4與處理2施肥量相同，但相對于處理2而言，處理4可明顯改善土壤堿性，這可能與處理4葉面噴施海藻酸肥料有關。

表4 不同施肥處理下土壤pH值

2.6 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分含量的影響

圖5是青蘿卜收獲后，0～20 cm土壤中養(yǎng)分的盈余狀況，由圖5看出，土壤的氮磷鉀盈余狀況依據施肥量的不同走勢大致相同。

圖5 不同施肥處理下土壤氮磷鉀盈余狀況

就堿解氮而言，5個處理均為虧損狀態(tài)，處理4土壤堿解氮虧損量最大，為56.44 mg·kg-1，較CK降低了0.66%，處理1虧損量最少，為37.59 mg·kg-1，較CK盈余量增加了32.96%，處理2、處理3堿解氮盈余量較CK分別增加了17.64%和1.66%，可見，處理4的堿解氮吸收效果最好。

青蘿卜收獲時，除CK外，土壤速效磷含量隨著施肥量的增多而下降，在增施海藻酸肥后有所改善，處理1、處理4均為盈余狀態(tài)，處理2土壤速效磷的盈余狀況與種植前基本持平，CK、處理3表現(xiàn)為虧損狀態(tài)，而處理4的土壤速效磷的含量顯著提高，為15.77 mg·kg-1，由此看出，處理4可有效改善土壤磷含量，這與增施海藻酸有關。

由圖5還可知，速效鉀的盈余狀況均為虧損，土壤速效鉀的盈余狀況規(guī)律與堿解氮、速效磷相同，CK虧損最多，為43.6 mg·kg-1，而處理4的虧損最少，為18.92 mg·kg-1。

3 討論與結論

前人研究表明，合理的施肥配比能促進蔬菜的生長發(fā)育，增加農藝性狀[15-17]。

已有研究表明[18-20]，海藻中富含的60多種活性物質與有效成分能夠提供蔬菜生長所需要的各種營養(yǎng)成分，有利于蔬菜根系發(fā)達，增強其對土壤中養(yǎng)分、水分和氣體的充分吸收與有效利用，加快養(yǎng)分、水分和光合產物在植株體內的運輸，有效提高光合作用效率。海藻肥含有許多從海藻中提取的天然生物活性物質，以及海藻從海洋中吸收并富集在體內的多種礦物質營養(yǎng)元素，能夠滿足作物生長發(fā)育對營養(yǎng)的需求[21]。

本試驗結果表明，處理3、處理4的植株生長在整個生長期均較CK有顯著的提高，處理3、處理4的各項生長指標，如株高、最大葉片長度和寬度、根長與根粗等都較CK增幅明顯。這說明120%推薦施肥量處理(處理3)可以促進青蘿卜植株的生長，這種促進作用是建立在多施肥的基礎上的，而推薦施肥量+海藻酸肥料處理(處理4)在比處理3少施20%的情況下，同樣有利于青蘿卜的生長，這可能與處理4施用海藻酸肥料有關，也與王穎、王濤等[22-23]的研究一致。

pH值是用以衡量土壤酸堿度的指標，也是對土壤微量元素臨界值、有機質分解、元素釋放和遷移規(guī)律等產生重要影響的參數之一[24]；土壤肥力可以通過土壤中有機質含量高低來直接體現(xiàn)[25]，土壤營養(yǎng)狀況能夠通過植物需求和收獲時帶走最多的氮、磷、鉀3大營養(yǎng)元素含量來反映。許多研究表明，合理的施肥量和施肥措施都可有效地改善土壤環(huán)境，促進植物生長和提高產品品質[26-30]。本試驗中，在青蘿卜整個生長期結束后，處理4土壤堿解氮的含量較CK降低了0.66%，虧損量最大，土壤速效磷的含量較其他處理有著顯著的提高，較CK提高了14.76%，土壤速效鉀以處理4的虧損量最少，較CK提高了56.61%，而其有機質含量較CK增加173.28%，是所有處理中增加最多的，土壤pH值從7.98降為7.57，使土壤更接近中性，而處理3的pH則從7.98變?yōu)?.05，土壤堿性并未改善?？梢姡幚?促進了土壤有機質含量增加、改良了土壤理化性狀，同樣在土壤養(yǎng)分含量上，處理4能更加促進青蘿卜對營養(yǎng)物質的吸收和養(yǎng)分利用。因此，推薦施肥量+增施海藻酸肥處理(處理4)可有效改善青蘿卜種植土壤的理化性狀，提高氮磷鉀含量，改善土壤肥力，這與前人研究結果相一致[31-33]。

綜合各項指標來看，處理4是適合冀西北壩上地區(qū)青蘿卜的施肥方案。