焦仁軍，婁 赟，張 俊，茍世新，段麗麗

(1.遵義市種植業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，貴州 遵義 563000；2.遵義市農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心，貴州 遵義 563000；3.貴州大學(xué) 學(xué)報(bào)編輯部/農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

花椰菜(Brassicaoleraceavar.botrytisLinnaeus)，十字花科蕓薹屬，植物野甘藍(lán)變種，原產(chǎn)于地中海沿岸，于19世紀(jì)中葉引種至我國(guó)南方[1]，因含有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，味道鮮美，深受大眾喜愛(ài)，種植面積已躍居世界第一位[2]。作為商品蔬菜，花椰菜在遵義市得到迅速發(fā)展，種植區(qū)域廣、面積大，常年在2萬(wàn)hm2以上(含復(fù)種面積)，逐漸發(fā)展成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)支柱。但由于長(zhǎng)期大量施用化肥和不正確施肥等因素，從1980年以來(lái)遵義地區(qū)土壤pH值顯著下降[3]，土壤進(jìn)一步酸化，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)降低、肥力下降，嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6]，成為制約花椰菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。

近年來(lái)，改善耕地質(zhì)量，提升耕地質(zhì)量等級(jí)越來(lái)越受到各級(jí)地方政府重視，各地開(kāi)始大力推進(jìn)化肥農(nóng)藥零增長(zhǎng)行動(dòng)，截至2020年，貴州省通過(guò)推廣測(cè)土配方施肥、有機(jī)肥與化肥配施、秸稈還田等技術(shù)措施，化肥使用量較2018年減少10.81萬(wàn)t，降幅達(dá)12.07%，化肥減量增效取得顯著成效，但就目前形勢(shì)而言，降低化肥施用量、提高肥料利用效率與重要農(nóng)產(chǎn)品保供的矛盾依然突出，尤其是當(dāng)前遵義地區(qū)許多種植大戶(hù)、合作社種植花椰菜的模式主要還是以肥料(以尿素為主)高投入，追求高產(chǎn)出，而針對(duì)本地區(qū)特定土壤環(huán)境開(kāi)展關(guān)于花椰菜種植方面有機(jī)肥替代化肥的研究相對(duì)較少。因此，試驗(yàn)采取以有機(jī)肥替代與不同比例化肥配施，通過(guò)分析不同施肥處理對(duì)花椰菜產(chǎn)量、綜合經(jīng)濟(jì)效益以及對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，研究有機(jī)肥替代化肥的最優(yōu)比例，旨在為加快推進(jìn)遵義地區(qū)化肥減量增效行動(dòng)以及指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于遵義市紅花崗區(qū)金鼎鎮(zhèn)黃鐘村千丘園，E 106°44′12″，N 27°44′46″，海拔960.2 m，土壤為黃泥土，地塊平整，排灌方便，土壤有機(jī)質(zhì)41.2 g/kg，全氮2.33 g/kg，有效磷27.5 mg/kg，速效鉀215 mg/kg，緩效鉀136 mg/kg ，pH5.89。多年平均降雨量1050 mm，有效積溫3700 ℃，無(wú)霜期260 d左右。

1.2 供試材料

供試花椰菜品種：白雪5號(hào)。供試肥料：山東金正大生產(chǎn)的緩釋復(fù)合肥，含量N-P2O5-K2O=18-9-18(45%)；生物有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥42%，有效活菌數(shù)(CFU)≧0.2億/g)；生物有機(jī)肥由赤水市幸福源生物科技股份有限公司提供，復(fù)合肥為自行購(gòu)買(mǎi)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，以常規(guī)施肥量(T1)為對(duì)照，設(shè)置4個(gè)處理，具體肥料施用量見(jiàn)表1。每個(gè)小區(qū)面積為8 m×2.5 m，1.6 m開(kāi)廂，溝0.4 m，廂面1.2 m，每小區(qū)5廂，每廂栽花椰菜2行，每行6株，行距80 cm，株距41.7 cm，每個(gè)小區(qū)種植60株，種植密度2000 株/667m2, 四周種植保護(hù)行4行。

表1 有機(jī)肥替代部分化肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental design of replacing some chemical fertilizers with organic fertilizers

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)于2021年2月進(jìn)行花椰菜種子處理,采用漂盤(pán)育苗。2月23日完成試驗(yàn)地選擇和小區(qū)規(guī)劃，取基礎(chǔ)土樣進(jìn)行化驗(yàn)。3月29日覆膜移栽， 6月15日統(tǒng)計(jì)商品花椰菜產(chǎn)量并測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收。6月20日取土樣再次化驗(yàn)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

花椰菜進(jìn)入收獲期后，對(duì)各個(gè)處理的株高、葉色和抗逆性進(jìn)行調(diào)查記載，收獲時(shí)每次重復(fù)隨機(jī)取5株花椰菜考察單株產(chǎn)量、株高，小區(qū)產(chǎn)量由全部商品型花椰菜產(chǎn)量構(gòu)成，土壤樣品肥力數(shù)據(jù)由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行處理分析。

花球商品等級(jí)根據(jù)《貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 52/T488.5-2005》規(guī)定劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)以及不具備商品價(jià)值等外級(jí)花球，花椰菜商品率=(小區(qū)花球總產(chǎn)量-小區(qū)等外級(jí)花球產(chǎn)量)/小區(qū)花球總產(chǎn)量。土壤樣品肥力數(shù)據(jù)測(cè)定由遵義市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)花椰菜商品性狀的影響

從表2可知，T2、T3、T4的田間長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于T1，T5長(zhǎng)勢(shì)與T1相當(dāng)。株高方面，各處理在55.6～68.5 cm之間，隨著化肥減少有機(jī)肥配施比例逐漸增加，株高呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，分別比對(duì)照處理高12.9 cm、9.2 cm、7.6 cm、3.8 cm，經(jīng)t檢驗(yàn)，T2與T1的差異極顯著，T3、T4與T1的差異顯著，T5與T1差異不顯著。商品性方面，各處理間的花椰菜的商品率在34.9%～50.8%之間，T2商品率最高，為50.8%，T1為最低34.9%。劉思佳、段文學(xué)等[7-8]研究表明，生物有機(jī)肥與化肥配施，能顯著提高土壤速效養(yǎng)分含量，有效提高土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量改善。試驗(yàn)中，通過(guò)生物有機(jī)肥與化肥配施，提高了肥料的利用率，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，有效提高商品率從而達(dá)到增加產(chǎn)出的目的。

表2 有機(jī)肥替代部分化肥后花椰菜經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of economic characters of cauliflower after replacing some chemical fertilizers with organic fertilizers

2.2 不同施肥處理對(duì)花椰菜產(chǎn)量影響

從表3可知，各處理間商品花椰菜平均產(chǎn)量在36.60～54.97 kg之間，最高的為T(mén)2，3次重復(fù)累計(jì)實(shí)收商品花椰菜164.9kg，折合667 m2產(chǎn)量1832.3 kg；最低為T(mén)1，3次重復(fù)累計(jì)實(shí)收商品花椰菜109.8 kg，折合667 m2產(chǎn)量1220.1 kg。各處理分別比對(duì)照每667 m2增產(chǎn)50%、37%、11%、3%。所有處理中，T2、T3、T4與對(duì)照T1相比，增產(chǎn)幅度達(dá)10%以上，而T5與T1相比，增產(chǎn)幅度不大，在5%以?xún)?nèi)。經(jīng)方差分析和F檢驗(yàn)，T2與T3產(chǎn)量差異不顯著，與T4、T5、T1差異極顯著。T3與T4、T5產(chǎn)量差異顯著，與T1產(chǎn)量差異極顯著。T4與T5、T1之間，產(chǎn)量差異不顯著。

表3 有機(jī)肥替代部分化肥試驗(yàn)中不同處理間花椰菜的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)Tab.3 Statistics of cauliflower yield among different treatments in the experiment of replacing some chemical fertilizers with organic fertilizers

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤肥力的影響

速效養(yǎng)分含量最能夠反映土壤肥力真實(shí)狀況。從表4可知，不同施肥處理間土壤的pH值略微降低。朱建華等[9]研究表明，施用化肥以及化肥與有機(jī)肥配施，都會(huì)增加土壤硝酸鹽含量，降低土壤pH值，且施肥量越大土壤pH值降低越明顯。土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較對(duì)照增加11.08%、7.88%、8.62%、6.90%，表明有機(jī)肥替代部分化肥可以促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量提升，但差異不顯著。土壤全氮、速效鉀等營(yíng)養(yǎng)元素分別較對(duì)照和基礎(chǔ)肥力有所降低，這可能與作物吸收促進(jìn)植株生長(zhǎng)和提升花椰菜品質(zhì)有關(guān)[10]。顏曉軍等[11]的研究表明，土壤有效磷、緩效鉀含量與土壤磷、鉀盈余呈正相關(guān)，表明試驗(yàn)中土壤有效磷、緩效鉀供給量與花椰菜生長(zhǎng)需求量基本保持平衡狀態(tài)。

表4 不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響Tab.4 Effects of different treatments on physiochemical soil properties

2.4 不同施肥處理對(duì)花椰菜經(jīng)濟(jì)效益影響

種植花椰菜每667 m2需投入12個(gè)人工，每個(gè)人工按80元/天計(jì)算，生物有機(jī)肥1200元/t、復(fù)合肥3000元/t，種子、地膜、農(nóng)藥等物資成本合計(jì)約200元。從表5可知，不同處理間肥料投入成本在150～270元之間，累計(jì)總投入成本1350～1470元。由于商品花椰菜在不同年份、不同時(shí)期的市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)幅度較大，按近3年同期平均值2.5元/kg計(jì)算，不同處理間平均每667 m2產(chǎn)值為3050～4581元，扣除各項(xiàng)投入成本，每667 m2純收益為1700～3111元。結(jié)果表明，從經(jīng)濟(jì)收入來(lái)看，T2、T3、T4、T5處理的經(jīng)濟(jì)效益均優(yōu)于對(duì)照，每667 m2純收入分別增加1411元、1020元、238元、31元。從投入產(chǎn)出比來(lái)看，T2、T3、T4優(yōu)于對(duì)照，T5低于對(duì)照，每667 m2多投入75元，純收益僅增加31元。

表5 有機(jī)肥替代部分化肥試驗(yàn)中不同處理的效益比較 Tab.5 Comparison of benefits among different treatments in the experiment of replacing some chemical fertilizers with organic fertilizers

3 結(jié)論與討論

研究表明，有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)改善土壤理化性質(zhì)[11-14]、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)[15-17]、以及增加經(jīng)濟(jì)效益[18-19]有顯著作用。本試驗(yàn)中，生物有機(jī)肥替代不同比例化肥的各個(gè)處理與對(duì)單施化肥相比，花椰菜的葉色更加濃綠、株高更高、長(zhǎng)勢(shì)更旺，表明生物有機(jī)肥與化肥配施在花椰菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期能夠提供更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為后期花球膨大獲得更多的產(chǎn)量奠定一定基礎(chǔ)，且在替代10%常規(guī)化肥施用量的范圍內(nèi)達(dá)到差異極顯著水平，但隨著替代化肥比例逐漸增加，花椰菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益逐漸降低，在替代30%常規(guī)化肥施用量時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益低于對(duì)照。通過(guò)分析土壤理化性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥替代部分化肥的各個(gè)處理土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于對(duì)照，花椰菜對(duì)土壤有效氮、速效鉀的吸收均大于對(duì)照，表明生物有機(jī)肥與化肥配施可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，并在花椰菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和花蕾期提供更多有效形式的氮、鉀營(yíng)養(yǎng)元素，但會(huì)導(dǎo)致土壤pH略微下降，與前人研究結(jié)果基本一致。因此，生產(chǎn)上盲目大量施用有機(jī)肥也會(huì)造成土壤pH值明顯下降，土壤淋溶作用強(qiáng)烈，會(huì)降低氮、鉀、磷、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素的有效性，從而降低生產(chǎn)效益。

綜上所述，綜合經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益因素，在花椰菜種植過(guò)程中，建議采用有機(jī)肥與化肥配施方式，平均每667 m2基施生物有機(jī)肥100 kg，并結(jié)合土壤供肥能力、肥料利用率，替代10%以?xún)?nèi)的化肥施用量，能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。