于點　蔣偉　王沖

摘 ? ?要：為了對葉菜的綠色生產及提質增效結果提供數(shù)據(jù)支撐，采用Meta分析方法，定量分析有機無機肥料配施對我國葉菜產量和品質的綜合效應。通過文獻檢索和篩選（2000—2020年），共從43篇文獻中獲得166組數(shù)據(jù)。結果表明，（1）與單施化肥相比，有機無機肥料配施可提高葉菜單株鮮質量10.57%、每hm產量7.44%、維生素C 含量（w，后同）13.43%、可溶性糖含量10.57%、可溶性蛋白含量22.58%、氨基酸含量7.59%、可溶性固形物含量7.55%，降低葉菜硝酸鹽含量20.82%、亞硝酸鹽含量23.78%、SPAD 2.82%。（2）動物源有機肥、植物源有機肥、動植物混合源有機肥配施化肥對葉菜的增產率分別為13.09%、8.17%、15.41%。與其他肥料相比，動物源有機肥配施化肥更有利于提高葉菜品質。（3）有機無機肥料配施可使普通類葉菜、結球類葉菜、辛番味葉菜產量分別提高5.63%、11.32%、2.59%。（4）有機無機肥料配施在露地栽培和保護地栽培條件下均可實現(xiàn)葉菜增產，增產率分別為12.70%、13.11%，但在露地栽培條件下更有利于改善葉菜品質。

關鍵詞：葉菜;有機無機肥料配施;產量;品質;Meta分析

中圖分類號：S63+S506.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2022）06-016-06

Meta analysis on the effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on the yield and quality of leafy vegetables

YU Dian JIANG Wei WANG Chong

（College of Resources and Environmental Science， China Agricultural University， Beijing 100193， China）

Abstract： To provide data support for the green production and the results of improving quality and efficiency of leaf vegetables， we used the Meta analysis to quantitatively analyze the comprehensive effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on the yield and quality of leafy vegetables in China. Through literature retrieval and screening （from 2000 to 2020）， 166 sets of data were obtained from 43 literatures. The results suggested that compared with single application of chemical fertilizer， the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the fresh quality by 10.57%， yield by 7.44%， vitamin C by 13.43%， soluble sugar by 10.57%， soluble protein by 22.58%， amino acid by 7.59%， soluble solids by 7.55%， reducing leafy vegetables nitrate by 20.82%， nitrous acid by 23.78%， and SPAD by 2.82%. The yield increase rates of animal manure based organic fertilizers， plant-based organic fertilizers and mixed organic fertilizer combined with chemical fertilizer were 13.09%， 8.17% and 15.41%， respectively. Compared with other fertilizers， animal manure organic fertilizer combined with chemical fertilizer was more conducive to improving the quality of leaf vegetables. The combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the yields of common leafy vegetables， heading leafy vegetables and pungent leafy vegetables by 5.63%， 11.32%， and 2.59%， respectively. The combination of organic and inorganic fertilizers could increase the yield of leafy vegetables under the conditions of open field cultivation and protected cultivation， and the yield increase rates were 12.70% and 13.11%， respectively. However， it was more conducive to improve the quality of leafy vegetables under the condition of open field cultivation.

Key words： Leafy vegetables; Combined application of organic and inorganic fertilizers; Yield; Quality; Meta analysis

葉菜是以菜葉和葉柄為食用對象的一類蔬菜，含有豐富的碳水化合物、維生素和無機鹽等營養(yǎng)成分[1]。中國是葉菜類蔬菜生產種類和品種最為豐富的國家[2]。隨著生活水平的不斷提高，人們對葉菜類蔬菜的需求在食物中所占的比例變得越來越高[3]。葉菜的優(yōu)質高產主要取決于土壤肥力[4]，而肥料是提高土壤肥力的重要手段[5]。但在實際生產中，許多農民為追求作物高產，盲目過量施用化學氮肥的現(xiàn)象較為普遍[6]，這不僅造成葉菜硝酸鹽富集[7]、營養(yǎng)品質下降[8]，還會導致一系列土壤酸化、連作障礙等問題的產生[9]，從而嚴重影響農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在葉菜種植中科學合理施肥至關重要[10]。有機肥部分替代化肥是實現(xiàn)科學施肥的有效途徑[11]。相比化肥，有機肥肥效長、有利于改善土壤環(huán)境、活化土壤養(yǎng)分[12]。利用有機肥部分替代化肥不僅能夠滿足葉菜整個生育期對養(yǎng)分的需求，還能提高肥料利用率[13]。

目前，前人已經(jīng)開展了一系列有機無機肥料配施對葉菜產量和品質影響的研究，大多研究表明有機無機肥料配施可以提高葉菜產量、改善品質[14-18]。然而，在有機無機肥料配施的研究中，針對不同有機肥肥源、葉菜類型以及栽培方式下有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響研究較少。因此，圍繞不同有機肥肥源、葉菜類型以及栽培方式等方面需要開展進一步的研究，為在葉菜種植中有機肥部分替代化肥技術的推廣應用提供理論依據(jù)。筆者利用Meta分析方法消除單個研究受區(qū)域氣候條件、時間、土壤質地、田間管理措施等因素的影響，將我國葉菜有機無機肥料配施獨立的試驗結果進行整合，定量綜合評價有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的提升效果，以期為有機無機肥料配施在葉菜種植過程中的應用提供科學依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以“葉菜”“產量”和“有機肥”為主要關鍵詞進行文獻檢索，在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)和Web of Science數(shù)據(jù)庫中檢索了2000—2020年國內外公開發(fā)表的關于有機無機肥料配施對我國葉菜產量、品質和土壤養(yǎng)分影響的文獻。根據(jù)Meta-analysis方法中對數(shù)據(jù)整合的要求和本研究的目的，基于以下6個標準對檢索文獻進行篩選：（1）研究區(qū)域位于中國;（2）同一研究中必須包含有機無機肥料配施試驗組和單施化肥對照組;（3）將葉菜分為普通葉菜、結球葉菜以及辛番味葉菜，每類葉菜中至少含有兩種具有代表性的葉菜品種;（4）所有施肥處理均以氮為標準進行等養(yǎng)分投入;（5）必須含有葉菜產量指標或者品質指標;（6）試驗地、試驗年份、試驗作物等基本信息清晰?；谝陨蠘藴?，共篩選出43篇有效文獻。

1.2 數(shù)據(jù)庫建立與分類

經(jīng)篩選獲得的43篇有效文獻中，葉菜主要包括：（1）生菜、菠菜、油麥菜、小白菜等普通葉菜類;（2）白菜、甘藍等結球葉菜類;（3）蔥、芹菜等辛番味葉菜類。對符合標準的文獻按照單施化肥（對照組）與有機無機肥料配施（試驗組）處理，提取每篇文獻中各指標的數(shù)據(jù)，內容主要包括對照組和試驗組所用的葉菜產量和品質等指標。如果文獻中包含多年、多點或者多品種的數(shù)據(jù)，則將每一年、每個地點和每個品種所包含的各項產量、品質數(shù)據(jù)均作為一組數(shù)據(jù)。

筆者按有機肥肥源、葉菜類型和栽培方式3個亞組評價有機無機肥料配施效果。其中，將有機肥按照來源分為動物源（雞糞、牛糞、羊糞、蚯蚓糞等）、植物源（菜餅肥、中藥渣等）和動植物混合源（牛糞+秸稈等）有機肥[19];將葉菜類型按照栽培特點分為普通類葉菜、結球類葉菜以及辛番味葉菜[20];將栽培方式分為露地和保護地栽培。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 效應值計算 筆者使用反應比（R）的自然對數(shù)（lnR）作為效應值。由于數(shù)據(jù)來源于不同地區(qū)，有著不同的田間管理模式、作物品種、土壤質地和氣候條件等，研究之間存在很大的變異，因此利用隨機效應模型計算效應值lnR：

lnR = ln（Xt/Xc）。

式中：R 為反應比;Xt 為有機無機肥料配施試驗組產量和品質相關指標的平均值;Xc 為單施化肥對照組產量和品質相關指標的平均值。

為了更加直觀地反映有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響以及便于對結果進行解釋，將效應值轉化為變化率Z[21]：

Z =（R-1）× 100%。

若lnR或者Z的 95% 置信區(qū)間不包含0，說明有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響效應顯著;若lnR或者Z的95%置信區(qū)間包含0，說明有機無機肥料配施對葉菜產量和品質無顯著影響。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理 本研究所用數(shù)據(jù)采用 Excel 2007進行記錄和整理。在數(shù)據(jù)搜集的過程中，如果文獻中的數(shù)據(jù)是以圖表形式呈現(xiàn)，則采用GetData Graph Digitizer軟件來獲得。使用SPSS 22軟件進行數(shù)據(jù)計算和分析，使用 Origin 2019 繪圖軟件進行制圖。

2 結果與分析

2.1 有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響

采用隨機效應模型對葉菜產量和品質的平均效應值進行計算（圖1）。在產量方面，有機無機肥料配施葉菜的單株鮮質量和產量效應值均大于0，且其95% 置信區(qū)間均不包含0，表明有機無機肥料配施對葉菜單株鮮質量和產量的影響是正效應，且增產效果顯著。其中，與單施化肥相比，有機無機肥料配施可使葉菜的單株鮮質量和產量分別增加10.57%、7.44%。在品質方面，有機無機肥料配施后，葉菜的硝酸鹽、亞硝酸鹽含量和SPAD的效應值均小于0，但硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的95%置信區(qū)間不包括0，而SPAD的95%置信區(qū)間包括0，表明有機無機肥料配施對葉菜的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量具有顯著的負效應，而對SPAD沒有產生顯著影響。其中，有機無機肥料配施可使葉菜的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別降低20.82%、23.78%。與單施化肥相比，有機無機肥料配施顯著提高了葉菜的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸和可溶性固形物含量，分別提高13.43%、10.57%、22.58%、7.59%、7.55%。

2.2 不同肥源有機肥配施化肥對葉菜產量和品質的影響

將葉菜的產量和品質數(shù)據(jù)按照不同的有機肥源進行分類，分別分析不同有機肥源配施化肥對葉菜產量和品質的影響（圖2）。通過整合分析表明，動物源有機肥配施化肥葉菜單株鮮質量的效應值大于0，且其95%置信區(qū)間不包含0，這表明動物源有機肥配施化肥對葉菜單株鮮質量具有顯著正效應，而植物源有機肥配施化肥對葉菜單株鮮質量的影響不顯著。與單施化肥相比，動物源有機肥、植物源有機肥以及動植物混合源有機肥均能夠顯著提高葉菜產量。其中，動植物混合源有機肥增產率高于其他兩種肥源，增產率為15.41%，植物源有機肥增產率最低，增產率為8.17%，動物源有機肥增產率為13.09%。動物源有機肥與動植物混合源有機肥均能夠顯著降低葉菜硝酸鹽、亞硝酸鹽含量。其中，與單施化肥相比，動物源有機肥配施化肥可使葉菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別降低26.03%、25.72%。無論是動物源有機肥配施化肥還是動植物混合源有機肥配施化肥，葉菜維生素C含量的效應值均大于0，且二者的置信區(qū)間均不包含0，這表明，與單施化肥相比，動物源有機肥配施化肥與動植物混合源有機肥配施化肥均能夠顯著提高葉菜維生素C含量。無論是動物源有機肥還是植物源有機肥配施化肥，葉菜可溶性糖含量的效應值均大于0，而動物源有機肥配施化肥的置信區(qū)間包含0，這表明與單施化肥相比，動物源有機肥配施化肥對葉菜可溶性糖含量影響不顯著。

2.3 有機無機肥料配施對不同類型葉菜產量和品質的影響

將葉菜的產量和品質數(shù)據(jù)按照不同的葉菜類型進行分類，分別分析有機無機肥料配施對不同類型葉菜產量和品質的影響（圖3）。通過整合分析，表明與單施化肥相比，有機無機肥料配施均能夠顯著提高普通類葉菜、結球類葉菜單株鮮質量和產量，其中，有機無機肥料配施可使結球類葉菜單株鮮質量和產量分別提高21.61%、11.32%。有機無機肥料配施辛番味葉菜的單株鮮質量和產量的效應值均大于0，但其95%的置信區(qū)間均包含0，這表明有機無機肥料配施對辛番味葉菜的單株鮮質量和產量均具有正效應，但影響不顯著。與單施化肥相比，有機無機肥料配施均能夠顯著降低普通類葉菜和結球類葉菜硝酸鹽含量，分別降低22.16%、18.75%。有機無機肥料配施均能夠降低普通類葉菜和結球類葉菜亞硝酸鹽含量，但普通類葉菜亞硝酸鹽含量95%置信區(qū)間包含0，這表明，與單施化肥相比，有機無機肥料配施對降低普通類葉菜亞硝酸鹽含量影響不顯著。有機無機肥料配施均能夠顯著提高普通類葉菜、辛番味葉菜維生素C含量，分別提高16.62%、26.05%。此外，有機無機肥料配施有利于提高普通類葉菜和結球類葉菜的可溶性糖含量。其中，相比于普通類葉菜，有機無機肥料配施對結球類葉菜可溶性糖含量的提高作用更為明顯。

2.4 有機無機肥料配施對不同栽培方式葉菜產量和品質的影響

將葉菜的產量和品質數(shù)據(jù)按照不同的栽培方式進行分類，分別分析在不同栽培方式下有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響（圖4）。與單施化肥相比，有機無機肥料配施在露地栽培和保護地栽培方式下均能夠顯著提高葉菜產量，分別提高12.70%、13.11%。通過整合分析，表明與單施化肥相比，有機無機肥料配施在2種栽培方式下均能夠顯著降低葉菜硝酸鹽含量，其中，露地栽培能夠使葉菜硝酸鹽含量顯著降低23.02%。在露地栽培方式下，葉菜亞硝酸鹽含量的效應值小于0，且其95%的置信區(qū)間不包含0，這表明，與單施化肥相比，有機無機肥料配施能夠顯著降低露地栽培方式下的葉菜亞硝酸鹽含量。2種栽培方式均能夠提高葉菜維生素C含量，但保護地栽培方式下的效果不顯著。在保護地栽培方式下，有機無機肥料配施降低了葉菜可溶性糖含量，與露地栽培方式作用相反。

3 討 論

3.1 有機無機肥料配施對葉菜產量和品質的影響

與單施化肥相比，有機肥替代部分化肥可顯著增加葉菜單株鮮質量和產量，這可能是由于純化肥處理對土壤中微生物的固氮作用較弱，無機態(tài)氮極易揮發(fā)損失，從而造成后期養(yǎng)分供應不足，影響作物生長發(fā)育[22]，而有機肥部分替代可以改善土壤碳氮，有利于氮的礦化和轉化以及微生物的生長[23]。硝酸鹽和維生素C含量是評價葉菜營養(yǎng)品質的重要指標[24]。蔬菜中過量的硝酸鹽會對人體造成潛在危害[25]，本研究表明，有機肥部分替代化肥可以有效降低蔬菜中的硝酸鹽含量，與前人研究結果一致[26]，這是由于作物硝酸鹽含量與土壤礦質氮含量呈正相關，有機肥配施不僅可以減少化肥中氮元素的輸入，并且提高了土壤微生物數(shù)量和活性，固定一部分無機氮，避免葉菜吸收過多的氮素形成硝酸鹽[27]。劉沙沙等[28]研究表明，有機肥除了含有作物生長所需的大量元素以外，還含有大量微量元素、有機物和微生物等，營養(yǎng)供給更加全面、均衡，可促進葉菜維生素C、可溶性糖等物質的合成，這與本試驗的研究結果一致。

3.2 不同肥源有機肥配施化肥對葉菜產量和品質的影響

研究結果表明，動物源有機肥部分替代化肥對作物的增產效果優(yōu)于植物源有機肥，這可能與植物源有機肥的氮素養(yǎng)分釋放速率、釋放量小于動物源有機肥處理有關[29]。與動物源有機肥、植物源有機肥相比，動植物混合源有機肥部分替代化肥對提高葉菜產量、維生素C含量的效果最好，這可能與動植物混合源有機肥可優(yōu)化碳氮比（C/N），能進一步促進葉菜生長有關[30]。碳氮比可以影響微生物的代謝活動，是影響有機肥產品質量的關鍵因子。畜禽糞便自身氮素含量較高，其堆肥過程中通常添加作物秸稈等輔料來提高C/N比[31]。與單施化肥相比，不管是動物源有機肥還是混合源有機肥，配施化肥均能顯著降低葉菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量，但通過整合分析，表明混合源有機肥配施化肥對降低葉菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的效果沒有動物源有機肥配施化肥的效果好，具體原因有待進一步研究。

3.3 有機無機肥料配施對不同類型葉菜產量和品質的影響

與單施化肥相比，配施有機肥能夠顯著增加普通類葉菜和結球類葉菜單株鮮質量和產量，但對辛番味葉菜單株鮮質量和產量差異不顯著。這說明進行有機無機肥料配施時應結合葉菜類型等其他因素，以達到最佳的增產效果[32]。與單施化肥相比，配施有機肥可以顯著降低普通類葉菜和結球類葉菜的硝酸鹽含量，而對辛番味葉菜沒有顯著影響，這可能是由于不同類型葉菜中葉片硝酸還原酶活性以及根系對硝酸鹽的吸收速率不同造成的[33]。通過整合分析，表明與單施化肥相比，配施有機肥能夠使普通類葉菜和結球類葉菜的可溶性糖含量均得到顯著提高，但有機無機肥料配施在結球類葉菜上的效果比普通類葉菜好。這可能是由不同類型葉菜對有機肥中的營養(yǎng)物質吸收和利用能力不同所致[34]。

3.4 有機無機肥料配施對不同栽培方式下葉菜產量和品質的影響

有機無機肥料配施在保護地栽培下葉菜增產率高于露地栽培，這可能是因為保護地栽培不僅可以提供適宜蔬菜生長的環(huán)境，同時也可有效避免許多病蟲害的發(fā)生，從而提高葉菜產量[35]。在兩種栽培方式下，有機無機肥料配施均能顯著降低葉菜中的硝酸鹽含量，其中，在露地栽培方式下，有機無機肥料配施更有利于降低葉菜硝酸鹽含量，這與劉麗鵑等[36]研究結果一致，這可能是因為葉菜的硝酸鹽含量與種植環(huán)境的光照強度呈負相關[37]。

4 結 論

綜上所述，有機無機肥料配施能夠顯著增加我國葉菜單株鮮質量和產量。其中，動物源有機肥和動植物混合源有機肥配施化肥均能顯著增加我國葉菜單株鮮質量、產量、維生素C含量，以及顯著降低葉菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量，且動植物混合源有機肥配施化肥對葉菜的增產效果優(yōu)于動物源有機肥配施化肥。在品質方面，有機無機肥料配施能夠顯著提高葉菜SPAD、維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、可溶性固形物含量以及顯著降低葉菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。其中，在露地栽培方式下，有機無機肥料配施對降低葉菜硝酸鹽含量和提高葉菜維生素C含量的效果優(yōu)于保護地栽培。

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