池福鈴,李鋒,阮惠明,何毓光,吳壽華
(福建寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福安,355003)
近年來,化肥的大量使用,不但造成作物產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低,而且導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降[1]。許多研究表明,施用有機(jī)肥能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、增強(qiáng)土壤酶活、改善土壤理化性狀,提高土壤肥力,因此生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[1,2]。有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用可以協(xié)調(diào)平衡養(yǎng)分供應(yīng),促進(jìn)作物根系在生育后期對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收[3,4],使作物獲得高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn),同時(shí)有效提高蔬菜品質(zhì)[5]。施用生物菌肥或微生物菌劑能改善土壤理化性狀、平衡土壤菌落、提高作物抗性,使作物產(chǎn)量、品質(zhì)顯著提高[6,7]。有機(jī)肥與生物菌肥混施,可以改良土壤,提高土壤的透氣性、保水性,增強(qiáng)根系的吸收能力,提高肥料利用率,從而降低化肥的施用量。但是二者所含大量元素氮、磷、鉀無法滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)期的養(yǎng)分需求,因此配施化肥才能發(fā)揮3種肥料的最大作用。
本試驗(yàn)以壽寧山冬烏小白菜為試驗(yàn)材料,研究生物菌肥和有機(jī)肥、無機(jī)肥配施條件下,小白菜生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的變化,旨在改變傳統(tǒng)的單施有機(jī)肥、無機(jī)肥模式,引入微生物肥料提高有機(jī)肥、無機(jī)肥的利用率,為生物菌肥在小白菜綠色生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2018-2019年在福建省壽寧縣土籃子農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司亭溪村田山基地進(jìn)行。試驗(yàn)地為砂壤土,地塊平整,排灌方便,前茬作物為水稻。海拔 870 m,位于東經(jīng) 119°31′57″、北緯 27°29′21″。 供試土壤由漳州市農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)中心檢測(cè),其含全氮1.6 g/kg,有效磷 3.9 mg/kg,速效鉀 82 mg/kg,有機(jī)質(zhì) 18.2 g/kg,pH 值 5.1。
供試品種壽寧山冬烏,為不結(jié)球白菜的變種,由寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。復(fù)合肥“住和”由武漢中農(nóng)國(guó)際貿(mào)易有限公司購得,商品有機(jī)肥“閩?!庇筛=ㄊ≌龍腋幻褶r(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司購得,尿素“六國(guó)”由安徽六國(guó)化工股份有限公司購得,生物菌肥“根醫(yī)生120”由山東沃地豐生物肥料有限公司購得。供試肥料的基本性質(zhì),由福建中檢礦產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司檢測(cè),見表1。
表1 供試肥料的基本性質(zhì) %
根據(jù)綠色食品蔬菜A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),化肥必須與有機(jī)肥配合施用,有機(jī)氮與無機(jī)氮之比為1∶1,化肥可與有機(jī)肥、微生物肥配合施用。試驗(yàn)以有機(jī)氮與無機(jī)氮等量施用為基礎(chǔ),基、追肥各占50%,設(shè)計(jì)3種不同基施模式,A:化肥,折合667 m2施純N 12.0 kg、P2O56.0 kg、K2O 6.0 kg),為當(dāng)前傳統(tǒng)的施肥方法;B:商品有機(jī)肥和化肥各半;C:商品有機(jī)肥和化肥各半+生物菌肥。復(fù)合肥、商品有機(jī)肥和生物菌肥作基肥施用,尿素作追肥施用,施肥情況見表2。試驗(yàn)采取隨機(jī)排列,3次重復(fù),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積6.0 m2(包溝),按20 cm×20 cm株行距定植,每小區(qū)定植120株。
表2 各處理每小區(qū)所施用的肥料品種及數(shù)量
2018年11月6日播種,11月9日出苗,12月19日定植,各處理田間管理一致。
2019年2月15日采收,按小區(qū)一次性測(cè)產(chǎn)并收獲,每小區(qū)隨機(jī)取10株進(jìn)行單株質(zhì)量、株高、開展度、葉片數(shù)、葉片長(zhǎng)、葉片寬6項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。
用高錳酸鉀滴定法(GB 5009.7-2016)測(cè)定還原糖含量,用2,6-二氯靛酚滴定法 (GB 5009.86-2016)測(cè)定維生素C含量,用凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)測(cè)定蛋白質(zhì)的含量,用重量法(GB/T 5009.10-2003)測(cè)定粗纖維含量,用紫外分光光度法(GB 5009.33-2016)測(cè)定硝酸鹽含量。
壽寧山冬烏小白菜經(jīng)濟(jì)效益為總產(chǎn)值減去生產(chǎn)成本,總產(chǎn)值為單位面積產(chǎn)量與平均價(jià)格的乘積[2],生產(chǎn)成本為用地成本、人工成本、種子成本和肥料成本的總和。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003整理,統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 22.0軟件,多重比較采用Duncan's新復(fù)極差法。
株重、株高、開展度、葉片數(shù)、葉片長(zhǎng)、葉片寬6個(gè)性狀是反映小白菜生長(zhǎng)情況的主要指標(biāo)。從表3可知,單株質(zhì)量以處理A的最大,為250.4 g,以處理B的最小,為221.3 g,而處理C的介于兩者之間,為241.9 g,說明純化肥提高小白菜的株質(zhì)量比有機(jī)肥和化肥各半的效果更好,但增施生物菌肥株質(zhì)量?jī)?yōu)于有機(jī)肥和化肥各半的處理。在株高和葉片數(shù)方面,處理A顯著髙于處理B、C;在開展度和葉片長(zhǎng)方面,處理A、C之間差異不顯著,但均極顯著高于處理B;在葉片寬方面,三者差異不顯著。
還原糖、維生素C和粗纖維含量是評(píng)價(jià)小白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo),而硝酸鹽含量是評(píng)價(jià)其安全品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表4可知,處理B、C的還原糖和維生素C含量均顯著高于處理A,說明增施有機(jī)肥和生物菌肥能顯著提高小白菜的還原糖和維生素C含量,提高小白菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。處理B、C的粗纖維和硝酸鹽含量均顯著低于處理A,說明增施有機(jī)肥和生物菌肥能顯著降低小白菜的粗纖維和硝酸鹽含量,提高小白菜的品質(zhì)。
①生產(chǎn)成本 從表5可知,小白菜肥料投入不同造成生產(chǎn)成本的差異。在試驗(yàn)所在地壽寧縣的實(shí)際生產(chǎn)中,全年用地成本500元/667 m2,人工成本為100元/d,種子成本為150元/667 m2。
綜和用地、人工、種子、肥料等成本,3種肥料混施下,小白菜的生產(chǎn)成本以純化 肥 (處 理 A)最 低 ,為2 338.21元/667 m2; 有機(jī)肥和化肥各半(處理 B)次之,為2 584.25元/667 m2;有機(jī)肥和化肥各半+生物菌肥(處理C)最高,為2 674.25 元/667 m2。
②產(chǎn)量和效益 從表6可知,對(duì)于壽寧山冬烏小白菜,667 m2產(chǎn)量處理A最高,為3 325.37 kg;處理 C次之,為 3 204.56 kg;處理 B最低,為2 987.79 kg。處理B和處理C因產(chǎn)品符合綠色食品蔬菜A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),故平均價(jià)格高于處理A。經(jīng)計(jì)算,經(jīng)濟(jì)效益以處理C最高,為10 143.99元/667 m2;處理B次之,為 9 366.91元/667 m2;處理 A最低,為7 637.90元/667 m2。
表5 3種肥料混施對(duì)小白菜生產(chǎn)成本的影響 元/667 m2
表6 3種肥料混施對(duì)小白菜經(jīng)濟(jì)效益的影響
只有實(shí)行有機(jī)肥、無機(jī)肥和生物菌肥3種肥料配合施用,才能充分發(fā)揮生物菌肥的功效[8]。生物菌肥或微生物菌劑只是一種輔助增產(chǎn)肥料,不可代替化肥和有機(jī)肥的施用量[9]。在壽寧山冬烏小白菜綠色生產(chǎn)中,施肥還應(yīng)以有機(jī)肥為主,配合復(fù)合肥、尿素等無機(jī)肥料。在肥力較高的土壤中,可以適量增施有機(jī)肥和生物菌肥,降低無機(jī)肥料的施用量,特別是氮肥[10]。
有研究表明,在一定范圍內(nèi)降低化學(xué)肥料的施用量,配施有機(jī)肥雖然會(huì)降低壽寧山冬烏小白菜的產(chǎn)量,但能夠顯著提高其品質(zhì),并與有機(jī)質(zhì)含量呈正比關(guān)系[5]。配施生物菌肥或微生物菌劑,能釋放土壤中的可溶磷、鉀,提高肥料利用率和作物產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益[1,11]。有機(jī)肥和生物菌肥替代一定程度的化肥減量,雖然增加了小白菜生產(chǎn)成本,使其生長(zhǎng)指標(biāo)和產(chǎn)量有所下降,但適宜范圍內(nèi)的化肥減量配施有機(jī)肥和生物菌肥會(huì)顯著提高小白菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì),從而提高其平均價(jià)格和總產(chǎn)值,增加經(jīng)濟(jì)效益。另外,生物菌肥能夠增加微生物種群結(jié)構(gòu)與數(shù)量,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,減少作物或土壤中殘留農(nóng)藥、重金屬等有毒有害物質(zhì),降低環(huán)境污染[2]。在壽寧山冬烏小白菜綠色生產(chǎn)中,化肥減量配施有機(jī)肥和生物菌肥的效果顯著,因此建議有機(jī)肥和生物菌肥替代適宜的化肥減量,從而實(shí)現(xiàn)化肥減施與增效并重。