白紅梅，姜 偉，薛國萍，杜金偉，朱春俠，吳云霞，李亞杰，趙沛義

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.內(nèi)蒙古沙谷豐林環(huán)境科技有限責任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

蔬菜是人們?nèi)粘ｏ嬍持斜夭豢缮俚氖澄镏?，能提供人體所需的多種維生素、礦物質(zhì)和其他營養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)國際糧農(nóng)組織1990年統(tǒng)計，人體必需VC的90%、VA 的60%來自蔬菜[1]。施肥可以有效增加蔬菜產(chǎn)量、提高品質(zhì)，大量試驗和實踐已經(jīng)證明，肥料具有培肥增產(chǎn)的效果，越是高度集約化的蔬菜種植，肥料用量越大[2]。然而長期以來，我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中普遍存在盲目施肥、過量施肥的現(xiàn)象，又以氮肥最為突出[3-4]，不僅造成土壤養(yǎng)分過量累積，降低化肥當季利用率，加劇蔬菜硝酸鹽含量超標風險，不利于蔬菜產(chǎn)量增加和品質(zhì)提升，還可能帶來土壤板結(jié)和酸化、溫室氣體排放加劇等環(huán)境問題[5-6]。本試驗以呼和浩特市冬季白菜為試驗對象，探討不同肥料及其配比對白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為該地區(qū)蔬菜種植提供理論指導。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院蔬菜研究所試驗基地（呼和浩特），北緯40°46′9.58″、東經(jīng)111°40′6.23″，海拔1 037 m。該地區(qū)屬典型蒙古高原大陸性氣候，四季分明、氣候變化明顯，年平均降水量為370 mm，年平均氣溫7.9℃，無霜期124 d。試驗地土壤為黃壤土，pH值8.24，有機質(zhì)含量30.034 g/kg、堿解氮含量64.519 mg/kg、有效磷含量1.259 mg/kg、速效鉀含量32.135 mg/kg，陽離子交換量20.3 cmol/kg。

1.2 試驗材料

供試白菜品種為京綠3號，所用化肥為尿素（N 46%），過磷酸鈣（P2O512%），磷酸二銨（N 18%、P2O546%），氯化鉀（K2O 60%），磷酸二氫鉀（P2O552%、K2O 34%），玉米秸稈（N 0.80%、P2O50.17%、K2O 0.82%）及商品有機肥（羊糞，N 1.54%、P2O51.33%、K2O 3.66%）。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理，分別為不施肥（T1，CK），單施化肥（T2），2/3 化肥配施1/3 有機肥（T3），2/3 化肥+1/6 有機肥+1/6 秸稈（T4）和純有機肥（T5）。其中，T2、T3和T4 處理氮磷鉀含量相同，T5 處理與T2、T3、T4 處理含氮量相同，不考慮磷鉀含量。

每個處理重復3次，隨機排列，小區(qū)面積30 m2（7.1 m×4.2 m），白菜株行距0.5 m×0.3 m，每列8株，共18列，每3列空出0.5 m 寬的過道，每個小區(qū)定植144株。為了防止各小區(qū)0～100 cm 土體水分和養(yǎng)分相互影響，在試驗開始前，小區(qū)內(nèi)保持原狀土，在每個小區(qū)四周挖開周圍的土層，用4 mm PVC 板隔開，埋深1 m，PVC 板銜接處用鉚釘固定后涂萬能膠，夾住PVC 板向上鋪設塑料隔膜，其上緣高出土面10 cm，周圍用相應層次的土回填。

施肥種類及施肥量見表1。T1 處理不施肥，T5 處理純有機肥用量比例是N∶P2O5∶K2O=18∶15∶42，其余處理均為N∶P2O5∶K2O=18∶9∶14。秸稈入冬前還田，有機肥在白菜種植前作基肥一次施用?；蔔、P、K 以磷酸二銨和氯化鉀形式施入，其中，P 肥全部基施、追肥N 肥使用尿素、K 肥使用氯化鉀。

7月10日整地，7月13日播種，采用滴灌方式灌水，10月11日測產(chǎn)收獲。

表1 施肥種類及施肥量 單位：kg/hm2

1.4 測試項目及方法

產(chǎn)量測定：在白菜收獲期測定產(chǎn)量，白菜產(chǎn)量為各小區(qū)成熟白菜鮮菜總產(chǎn)量。

白菜品質(zhì)指標測定：在白菜成熟期對每個試驗小區(qū)的白菜進行營養(yǎng)品質(zhì)測定，每個小區(qū)取10 棵白菜，最終值為10個樣品的平均值，測試指標包括VC、可溶性糖、硝酸鹽。VC 含量、可溶性糖含量參照李合生[7]方法測定，硝酸鹽含量采用GB 5009.33—2016 方法測定[8]。

計算氮肥農(nóng)學效率（AEN，kg/kg）、氮肥偏生產(chǎn)力（PEPN，kg/kg）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0 軟件進行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對白菜產(chǎn)量的影響

由表2可知，T1（CK）處理白菜的總生物量和經(jīng)濟產(chǎn)量最低，分別為141.63 t/hm2和96.99 t/hm2；T3 處理的總生物量和經(jīng)濟產(chǎn)量最高，分別為188.01 t/hm2和124.70 t/hm2。T3 處理總生物量顯著高于T1、T2、T4、T5 處理（P＜0.05）；T3 處理經(jīng)濟產(chǎn)量顯著高于T1、T2、T5 處理（P＜0.05），較T4 處理增產(chǎn)不顯著（P＞0.05）。不同處理白菜總生物量由高到低依次是T3＞T4＞T5＞T2＞T1，T3 處理總生物量相比T1、T2、T4、T5 處理分別增加32.75%、19.61%、11.84%和18.61%。經(jīng)濟產(chǎn)量由高到低依次是T3＞T4＞T2＞T5＞T1，T3 處理經(jīng)濟產(chǎn)量相比T1、T2、T4、T5 處理分別增加28.57%、26.27%、10.59%和28.02%。同時，T2、T3、T4、T5 處理總生物量較T1 處理分別增加10.98%、32.75%、18.69%和11.92%，可見不同的施肥處理均有利于白菜增產(chǎn)，本試驗條件下以T3 處理白菜產(chǎn)量最高。

表2 不同肥料配比對白菜產(chǎn)量的影響

2.2 不同處理對白菜成活率的影響

由圖1可知，不同處理白菜成活率存在差異，T3 處理白菜的成活率最高，達到90.70%，顯著高于其他各處理（P＜0.05）；其余各處理之間白菜成活率差異不顯著（P＞0.05）；T4 處理白菜的成活率最低，為81.10%。

2.3 不同處理對白菜品質(zhì)的影響

由表3可知，T5 處理白菜VC 含量最高，為30.6 mg/100 g，除與T3 處理相比差異不顯著外（P＞0.05），與T1、T2、T4 處理相比均差異顯著（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4 處理之間白菜VC 含量差異不顯著（P＞0.05）。就白菜可溶性糖含量而言，T3和T5 處理含量最高，均為2.58%；T1（CK）處理含量最低，為1.57%，顯著低于其他處理（P＜0.05）；T2、T3、T4和T5 處理之間白菜可溶性糖含量差異不顯著（P＞0.05）。T2 處理白菜的硝酸鹽含量最高，達到917 mg/kg，且顯著高于T4、T5 處理（P＜0.05）；T5 處理白菜的硝酸鹽含量最低，為489 mg/kg，顯著低于其他各處理（P＜0.05）。

2.4 不同處理對白菜氮肥利用效率的影響

由表4可知，T3 處理氮肥的農(nóng)學效率最高，為163.33 kg/kg，顯著高于T2、T4、T5 處理（P＜0.05）；T3 處理氮肥的偏生產(chǎn)力同樣最高，為696.34 kg/kg，且顯著高于T2和T5 處理（P＜0.05），與T4 處理相比差異不顯著（P＞0.05）。這說明合適的化肥與有機肥配比可以提高白菜氮肥的農(nóng)學效率和偏生產(chǎn)力。

表3 不同肥料配比白菜營養(yǎng)品質(zhì)

表4 不同肥料配比白菜氮肥利用效率 單位：kg/kg

3 結(jié)論與討論

本試驗中，T3 處理（2/3 化肥配施1/3 有機肥）白菜產(chǎn)量最高，這與王學武等[9]、趙佐平等[10]和馬超男等[11]的研究結(jié)果一致。有機肥替代部分化肥可提高白菜產(chǎn)量，其原因可能是有機肥與化肥混合配施提高了土壤中的有機碳和活性有機碳含量，使土壤疏松，透氣性、保水保肥能力都得到增強[12]，為白菜生長提供了良好的土壤條件。同時，T3 處理白菜的成活率最高，且顯著高于其他各處理，再次證明化肥與有機肥混合配施的優(yōu)勢所在；T4 處理白菜的成活率最低，這可能與玉米秸稈的腐熟程度有關(guān)，有待后續(xù)深入研究。

本試驗發(fā)現(xiàn)，增施有機肥提高了白菜可溶性糖和VC 含量，T3 處理和T5 處理白菜可溶性糖含量最高，達到2.58%，T5 處理白菜VC 含量最高，達到30.6 mg/100 g，這與張曉梅等[13]的研究結(jié)果一致。究其原因，有機肥的肥效可以持續(xù)緩慢地釋放，與作物的生理需求達到同步，使作物在生殖生長時期還能充分吸收所需養(yǎng)分，有效促進作物營養(yǎng)代謝協(xié)調(diào)均衡，從而確保作物的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[14]。多項研究證實，增施有機肥可降低蔬菜中硝酸鹽含量[15-16]，本試驗得到與前人相似的研究結(jié)果。隨著有機肥施用量的增加，白菜中硝酸鹽含量呈逐漸下降趨勢，以T5 處理（純施有機肥）硝酸鹽含量達到最低。盡管T5 處理白菜具有最高的VC 含量、最高的可溶性糖含量和最低的硝酸鹽含量，但其產(chǎn)量和成活率并不占優(yōu)勢，綜合考量實際生產(chǎn)中T3 處理優(yōu)于T5 處理。

氮肥農(nóng)學效率體現(xiàn)單位施肥量增加的作物產(chǎn)量，是施肥增產(chǎn)效應的綜合體現(xiàn)；氮肥偏生產(chǎn)力則體現(xiàn)了化肥施用量的綜合效應。本試驗發(fā)現(xiàn)，T3 處理同樣具有最高的氮肥農(nóng)學效率及偏生產(chǎn)力。

綜上所述，本試驗條件下T3 處理（2/3 化肥配施1/3 有機肥）為最優(yōu)施肥方案，該處理白菜成活率最高，為90.70%；總生物量最高，為188.01 t/hm2；農(nóng)學效率和偏生產(chǎn)力最優(yōu)，分別為163.33 kg/kg和696.34 kg/kg；同時具有較高的VC 含量和可溶性糖含量。