復(fù)合施肥模式對一年三茬娃娃菜產(chǎn)量及耕地質(zhì)量影響

李文偉 毛濤 王勤禮 閆芳 趙蕊 付忠衛(wèi)

摘要：為優(yōu)化張掖市娃娃菜栽培技術(shù)，提高娃娃菜栽培效益，減少農(nóng)業(yè)面源污染，改善耕地質(zhì)量，張掖市耕地質(zhì)量建設(shè)管理站于2019—2020 年在張掖市臨澤縣以“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”優(yōu)化施肥模式進(jìn)行了露地一年三茬娃娃菜優(yōu)化施肥技術(shù)試驗(yàn)研究及示范推廣。結(jié)果表明，按照“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”施肥模式一年三茬娃娃菜施肥較常規(guī)施肥三茬平均增產(chǎn)7 228.7 kg·hm-2，增產(chǎn)率達(dá)7.2%;較常規(guī)施肥總增產(chǎn)值17 568.4 元·hm-2，總增效15 822.4 元·hm-2;該模式試驗(yàn)前后有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀等土壤養(yǎng)分含量明顯提高，耕作層土壤容重減少0.05～0.06 g·cm3，孔隙度增加了1.39%～1.48%，耕地質(zhì)量得到改善。該模式可以在張掖市甘州區(qū)、臨澤縣、高臺(tái)縣露地推廣。

關(guān)鍵詞：娃娃菜;生物有機(jī)肥;土壤調(diào)理劑;尾菜堆漚還田;耕地質(zhì)量

中圖分類號：S634.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2022）03-059-05

Abstract： A new fertilization model， soil conditioner + biological organic fertilizer + crop residue， was tested for its effecton production profit， soil pollution reduction， soil quality improvement compared to the conventional fertilization in openfield mini-Chinese cabbage production with 3 crops a year. The results showed that with the new fertilization model theaverage yield of mini-Chinese cabbage increased by 7 228.7 kg ·hm-2 or 7.2% for each of the three crops compared withconventional fertilization. The total revenue for all three crops increased RMB 17 568.4 · hm-2 and the profit was RMB15 822.4·hm-2 for the new fertilization model. Soil organic matter， total nitrogen and available potassium were significantlyincreased after utilization of the new fertilization model. The density of tillage soil decreased by 0.05-0.06 g·cm3， porosityincreased by 1.39%-1.48%， indicating significantly improved soil quality with the new fertilization model. This new fertilizationmodel can be used in Ganzhou District， Linze County and Gaotai County and Zhangye City for mini-Chinesecabbage production.

Key words： Baby cabbage; Organic fertilizer; Soil conditioner; Compost of tail vegetables; Organic fertilizer

娃娃菜是一種小型的結(jié)球白菜，屬十字花科，其口感鮮甜脆嫩、富含多種礦物質(zhì)和膳食纖維，是一種營養(yǎng)健康的蔬菜，可食率高，頗受市場歡迎。目前，娃娃菜已成為張掖市高原夏菜的主要菜種之一，2020 年全市面積達(dá)到8000 hm2，主要種植在甘州、臨澤、高臺(tái)等地[1]。

甘州、臨澤縣局部區(qū)域土壤普遍鹽堿化，對娃娃菜生長發(fā)育不利，尤其易發(fā)生干燒心病害，還存在茬口安排不合理、品種單一、盲目大肥大水、病蟲害嚴(yán)重等問題，導(dǎo)致娃娃菜產(chǎn)量、品質(zhì)下降[2-3]。娃娃菜除必要的底肥外，還需增施生物有機(jī)肥、土壤調(diào)理劑等生物菌肥，追肥需要適度控制氮素用量。娃娃菜因凈菜采收后，田間遺留大量尾菜，無害化處理不到位，腐爛變質(zhì)后，蠅蚊滋生，臭氣熏天，既浪費(fèi)資源又嚴(yán)重污染環(huán)境[4-5]。目前已有河西地區(qū)娃娃菜一年兩熟、蘭州市紅古區(qū)娃娃菜一年三熟、張掖市鋼架大棚一年三熟高效栽培技術(shù)研究。這表明一年2～3 茬的娃娃菜高效種植技術(shù)可以示范推廣，但多茬連作對土壤要求和產(chǎn)生的大量尾菜處理并沒有詳細(xì)研究[6-8]。為優(yōu)化張掖市露地一年三茬娃娃菜栽培技術(shù)，提高娃娃菜栽培效益，減少農(nóng)業(yè)面源污染，提升耕地質(zhì)量、尾菜處理水平提供科學(xué)依據(jù)，筆者根據(jù)前人研究選擇春寶皇等娃娃菜品種[9-10]在2019—2020 年開展一年三茬娃娃菜“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”優(yōu)化施肥模式技術(shù)研究和示范推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于臨澤縣鴨暖鎮(zhèn)五泉村，前茬作物為小麥。供試土壤為灰棕漠土，示范地平坦，灌溉便利。試驗(yàn)前土壤（0～20 cm）養(yǎng)分測定值為：pH8.8、有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）7.99 g·kg-1、全氮含量0.53 g·kg-1、堿解氮含量56 mg· kg-1、有效磷含量21.5 mg· kg-1、速效鉀含量73.7 mg·kg-1。

1.2 材料

春茬娃娃菜品種：春寶皇，由北京中農(nóng)綠亨種子科技有限公司生產(chǎn);夏茬娃娃菜品種：介實(shí)春貝黃，由甘肅省蘭州農(nóng)產(chǎn)品有限公司生產(chǎn);秋茬娃娃菜品種：華耐春玉黃，由北京華耐農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)）。

肥料：磷二銨（P2O5 含量42%，N 含量15%）由湖北大峪口化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)，尿素（N 含量≥46.0%）由甘肅劉化（集團(tuán)）生產(chǎn)，復(fù)合肥（16-8-21）由甘肅劉化（集團(tuán)）生產(chǎn)，生物有機(jī)肥（有效活菌數(shù)≥0.2 億·g-1，有機(jī)質(zhì)含量≥40%，pH 值5.5～8.5，水分含量≤30%）由甘肅絲路盛豐生物科技集團(tuán)有限公司生產(chǎn)、土壤調(diào)理劑（有機(jī)質(zhì)質(zhì)量濃度≥200 g ·L-1，氨基酸質(zhì)量濃度≥110 g · L- 1，pH 2.5～4.5，水不溶物≤10 g·L-1）由臨澤縣鼎豐源凹土高新科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)、RW 菌種尾菜腐熟劑由甘肅綠能瑞奇生物科技技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

娃娃菜一年三茬肥料對比試驗(yàn)于2019 年3 月開始，2 個(gè)處理，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)面積1333 m2，每個(gè)小區(qū)面積222.2 m2。3 月6 日育苗，4月1 日施基肥+土壤調(diào)理劑、起壟覆膜，4 月5 日定植第一茬;第一茬收獲后，6 月12 日施基肥+生物有機(jī)肥定植第二茬;第二茬收獲后，8 月20 日施基肥+尾菜堆漚還田定植第三茬;三茬均采用單壟雙行種植，壟寬70 cm，溝寬20 cm，株距20 cm，667 m2 保苗6000 株。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理參考華軍等[11]、唐仕華[12]的方法，各試驗(yàn)除肥料嚴(yán)格按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)執(zhí)行外，其他管理措施均保持一致。

處理1：常規(guī)施肥（CK，21.3-9.3-6.3），基施復(fù)合肥（16-8-21）450 kg·hm-2，磷二銨225 kg·hm-2;于娃娃菜蓮座期和結(jié)球期分別隨水追施尿素225 kg·hm（-2 此施肥量為一茬施肥量，三茬施肥量均相同）。

處理2：“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”模式。娃娃菜第一茬：基施常規(guī)施肥+土壤調(diào)理劑30 L·hm-2 ;第二茬：基施常規(guī)施肥+生物有機(jī)肥1500 kg·hm-2;第三茬：基施常規(guī)施肥+尾菜堆漚還田8000 kg·hm-2。第一茬娃娃菜收獲后將尾菜剁碎，為10 cm 左右的片（段）后，使用RW 菌種尾菜腐熟劑（1.5 L·1000 kg-1）集中在深0.8～1.0 m 的方形土坑，塑料膜鋪于地面堆漚發(fā)酵45 d，待完全腐熟后施用。

1.4 項(xiàng)目指標(biāo)測定及方法

娃娃菜生物性狀測定：3 茬采收期分別在各處理每個(gè)小區(qū)選取5 個(gè)1 m2 地塊作為一個(gè)樣方單元進(jìn)行多點(diǎn)取樣實(shí)收，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行植株性狀考察。株高采用米尺測量植株根基部至頂部;株幅采用鋼卷尺測量展開度;球莖采用游標(biāo)卡尺測量植株腹部直徑;質(zhì)量采用電子天平稱量。

土壤養(yǎng)分測定：種植前及收獲后在各小區(qū)采用土鉆按“S”形采集0～20 cm 土樣進(jìn)行采集分析，土壤pH 值采用pH 計(jì)測定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定，有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測定。

土壤物料性質(zhì)測定：收獲后在各小區(qū)采用土鉆按“S”形采集0～20 cm、>20～50 cm 深度土壤進(jìn)行采集分析，容重采用環(huán)刀法測定，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)采用干篩法測定，土壤孔隙度/%=（1-容重/比重）×100計(jì)算。

產(chǎn)量測定：各茬隨機(jī)選取5 個(gè)區(qū)域（5 m×8 m），以壟為主區(qū)域，面積40 m2，測定產(chǎn)量。

產(chǎn)值=產(chǎn)量×產(chǎn)品單價(jià);

效益=產(chǎn)值-化肥投入。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件處理，用SPSS17.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)T 檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對娃娃菜生育期的影響

由表1 可知，1 茬娃娃菜處理2 均較處理1 結(jié)球期和成熟期提前1 d，2 茬娃娃菜處理2 較處理1蓮座期、結(jié)球期、成熟期、生育期提前2～3 d，3 茬娃娃菜處理2 較處理1 蓮座期、結(jié)球期、成熟期、生育期提前3～4 d。由此可見，通過增施土壤調(diào)理劑、生物有機(jī)肥、尾菜還田可以縮短娃娃菜生育期，為提前上市贏得時(shí)間。

2.2 不同處理對娃娃菜主要農(nóng)藝性狀的影響

從表2 可以看出，3 茬娃娃菜的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均表現(xiàn)為處理2 顯著高于處理1。與處理1 的3 茬平均值相比，處理2 株高平均為20.10 cm，比處理1（CK）平均增加1.70 cm;株幅處理2 平均為18.4～19.6 cm，顯著高于處理1;球莖處理2 平均為9. 90 cm，較處理1（CK）平均增加0.70 cm;單株質(zhì)量處理2 平均為1.21 kg，較處理1（CK）平均增加0.08 kg;單株凈質(zhì)量處理2 平均為1.00 kg，較處理1（CK）平均增加0.11 kg。商品率處理2 平均為84.89%，較處理1（CK）平均增加4.78%。

2.3 不同處理對娃娃菜產(chǎn)量的影響

從表3 可看出，一年三茬娃娃菜處理2 較處理1 均顯著增產(chǎn)，三茬分別增產(chǎn)7 748.9 kg ·hm-2、7 558.8 kg · hm- 2、5 612.8 kg · hm- 2，增產(chǎn)率分別為7.7%、7.5%、5.5%;一年三茬娃娃菜處理2 較處理1平均增產(chǎn)7 228.6 kg·hm-2，增產(chǎn)率7.2%。

2.4 土壤養(yǎng)分及理化性狀變化

從表4 可以看出，處理2 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前pH降低0.10，有機(jī)質(zhì)含量增加1.17 g · kg- 1，增幅14.64%;全氮含量增加0.13 g·kg-1 ，增幅24.53%;堿解氮含量增加16.00 mg·kg-1，增幅28.57%;有效磷含量增加7.20 mg·kg-1，增幅33.49%;速效鉀含量增加15.80 mg·kg-1，增幅21.44%。試驗(yàn)結(jié)果表明，在娃娃菜上實(shí)施“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”模式，可明顯提高耕地質(zhì)量，增加土壤養(yǎng)分含量。

從表5 可以看出，一年三茬娃娃菜田實(shí)施“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”模式處理能明顯降低土壤容重，提高土壤總孔隙度。在0～20 cm，處理2 較處理1 土壤容重減少0.06 mg·cm3，孔隙度增加1.48 個(gè)百分點(diǎn);在>20～50cm，處理2 較處理1 土壤容重減少0.05 mg·cm3，孔隙度增加了1.39 個(gè)百分點(diǎn)。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表6 可知，處理2 各茬產(chǎn)值均最高，為53 919.5～129 430.7 元·hm- 2 ，較處理1 增產(chǎn)值3 779.4～9 298.7 元·hm-2，增效3 029.4～8 590.7 元·hm-2;三茬娃娃菜處理2 總產(chǎn)值為269 097.1 元·hm-2，較處理1 增產(chǎn)值17 568.4 元·hm- 2 ，總增效15 822.4 元·hm-2，產(chǎn)投比分別為24.20∶1 和22.16∶1。

3 討論與結(jié)論

在臨澤縣鴨暖鎮(zhèn)五泉村一年三茬娃娃菜分別增施土壤調(diào)理劑、生物有機(jī)肥料、尾菜堆漚還田當(dāng)茬作物都有增產(chǎn)效果，三茬分別增產(chǎn)7 748.9 kg·hm-2、7 558.8 kg · hm- 2、5 612.8 kg · hm- 2，增產(chǎn)率分別是7.7%、7.5%、5.5%。試驗(yàn)結(jié)果表明，娃娃菜在常規(guī)施肥情況下，增施有機(jī)質(zhì)和提高土壤活性肥料情況下都有不同程度的增產(chǎn)效果，并通過第一茬施用調(diào)堿性土壤調(diào)理劑，有效解決當(dāng)?shù)佧}堿嚴(yán)重問題。游媛等[13]關(guān)于大白菜平衡施肥的研究表明，有機(jī)肥使大白菜增產(chǎn)是以一定化學(xué)肥料投入為基礎(chǔ)的，并且有機(jī)質(zhì)能有效提高娃娃菜維生素C 含量，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。一年采收結(jié)束后對試驗(yàn)前后土壤養(yǎng)分進(jìn)行對比分析，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀等土壤養(yǎng)分含量明顯提高，耕作層土壤容重減少0.05～0.06 g·cm3，孔隙度增加了1.39%～1.48%;尤其是將三茬娃娃菜尾菜通過不同茬口科學(xué)安排，全部還田，有效降低尾菜帶來的環(huán)境污染，還有效進(jìn)行肥料化處理，為第三茬作物及第二年耕種提供了有效有機(jī)質(zhì)。經(jīng)濟(jì)效益也有大幅提高，較常規(guī)施肥增產(chǎn)值17 568.4 元·hm-2，平均單茬增效5 274.1 元·hm-2。為一年三茬娃娃菜“保價(jià)護(hù)航”，有效降低了種植風(fēng)險(xiǎn)。

試驗(yàn)表明，一年三茬娃娃菜種植按照“土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥料+尾菜堆漚還田”模式可以促進(jìn)娃娃菜的生長發(fā)育，且對娃娃菜的品質(zhì)和產(chǎn)量有一定程度的提升，并可以結(jié)合茬口時(shí)間有效促進(jìn)尾菜無害化利用，耕地質(zhì)量得到明顯提高，可以在本區(qū)域生產(chǎn)上大面積示范推廣。但本試驗(yàn)僅設(shè)計(jì)為單因子研究，對氮磷鉀的配比試驗(yàn)并無深入展開，由于娃娃菜對氮磷鉀需求水平的不同，尤其對氮素依賴性最強(qiáng)，是產(chǎn)量的主要限制因素[14-15]，因此，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行不同施肥方式對其肥料利用率及氮磷鉀配比試驗(yàn)，為有機(jī)肥替代化肥、有機(jī)肥和化肥相結(jié)合、化肥減量增效以及耕地質(zhì)量提升提供數(shù)據(jù)支撐。

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