牛天新， 查燕， 馬華升

(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310024)

施肥是保證蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要技術(shù)措施之一[1-2]，近年來，隨著生產(chǎn)力的不斷提高，農(nóng)民對土地的投入越來越多，特別是對氮肥的投入逐年增長。長期大量濫用化肥導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、地力水平下降、土壤酸化板結(jié)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加、氮肥利用率降低及農(nóng)業(yè)面源污染加劇[3-4]。目前，與國外相比，我國的養(yǎng)分利用效率明顯較低，個別地區(qū)氮肥利用率甚至還達(dá)不到10%[5]，肥料資源浪費巨大，生態(tài)環(huán)境污染日益嚴(yán)重[6]。保護(hù)環(huán)境，提升耕地質(zhì)量，改變現(xiàn)有的施肥方式刻不容緩[7]。

許多研究[8-11]表明，有機(jī)肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要肥源，其養(yǎng)分全面，肥效均衡持久，既能改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥改土，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放，又能供應(yīng)、改善作物營養(yǎng)，具有化學(xué)肥料不可替代的優(yōu)越性，對發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)和無公害農(nóng)業(yè)有重要意義。與單施化肥相比，生物有機(jī)肥與無機(jī)肥配施能夠增加土壤有益微生物的數(shù)量、提高土壤酶活性，有利于土壤對養(yǎng)分的固定、作物對養(yǎng)分的吸收及中后期干物質(zhì)累積[12-13]。生物有機(jī)肥部分替代化肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有機(jī)肥和化肥配合施用，在保證產(chǎn)量的同時改善土壤環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[14]。

蘿卜是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷氖卟朔N類之一，目前，我國蘿卜栽培面積約120萬hm2[15]，僅次于馬鈴薯和大白菜，位居第三位[16]，但因其生育期短，對肥料(尤其是氮、磷、鉀)的需求量大，要達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，需提供足量的營養(yǎng)[17]。目前，已有不少學(xué)者研究了蘿卜施用有機(jī)肥的效果，但大多數(shù)都是通過有機(jī)肥的投加量來進(jìn)行的[7,17-19]，而在等氮條件下，通過有機(jī)氮替代部分無機(jī)氮來探討有機(jī)肥和無機(jī)肥配施對蘿卜生長影響的相關(guān)研究未見報道。

因此，為探明等氮條件下不同有機(jī)肥配施對蘿卜的影響，本研究選擇4種生產(chǎn)上有代表性的有機(jī)肥料，通過田間小區(qū)試驗，研究等氮條件下有機(jī)肥和無機(jī)肥配施對青蘿卜生長的影響，利用不同有機(jī)肥與化肥配施的培肥模式，研究有機(jī)肥氮素代替化肥氮素施入土壤后對作物的影響，比較培肥地力的效果，并為蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒，以期為有機(jī)肥替代化肥提供一定的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗在杭州轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)之江試驗基地(120°09′96.28″E，30°15′68.29″N)進(jìn)行，該地為亞熱帶季風(fēng)氣候，供試土壤為黏質(zhì)生土，pH 8.44，有機(jī)質(zhì)含量為5.12 g·kg-1，全氮含量為0.035%，有效磷含量為1.19 mg·kg-1，速效鉀含量為289.822 mg·kg-1。

供試蘿卜品種為靚冠。使用的化肥為復(fù)合肥(15∶15∶15，N+P2O5+K2O≥45%，安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司)和硫酸鉀(K2O≥52%，埃佩克有限責(zé)任公司)。

使用的有機(jī)肥為以豬糞為原料的商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，桐廬吉誠農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司)，以羊糞為原料的純羊糞有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%，總養(yǎng)分≥5%，杭州南塢莊有機(jī)肥有限公司)，菌渣和城市生活易腐垃圾有機(jī)肥(杭州蔚復(fù)來科技股份有限公司)。

1.2 田間管理

青蘿卜于2020年10月22日播種，每小區(qū)面積為20 m×1 m=20 m2，株距行距20 cm，種400穴，每穴2粒種子，出苗后間苗留1株，肥料按壟稱量，均勻撒施，翻入土中。整個生育期不打除草劑，雜草人工拔除，就地還田，于2021年2月28日收獲。

1.3 處理設(shè)計

試驗各處理之間設(shè)保護(hù)行，隨機(jī)區(qū)組排列,空白對照：不施肥；處理1：單施化肥，每667 m2施用復(fù)合肥84.20 kg；處理2：每667 m2施用豬糞商品有機(jī)肥844 kg，復(fù)合肥30.0 kg,硫酸鉀4.16 kg；處理3：每667 m2施用純羊糞有機(jī)肥892 kg，復(fù)合肥30.0 kg,硫酸鉀6.55 kg；處理4：每667 m2施用菌渣有機(jī)肥1 500 kg,復(fù)合肥30.0 kg,硫酸鉀4.81 kg；處理5：每667 m2施用城市生活易腐垃圾有機(jī)肥600 kg，復(fù)合肥30.0 kg,硫酸鉀7.42 kg。每處理3個重復(fù)，有機(jī)肥和化肥作基肥一次性施入；不同處理除基肥施肥用量外，其他田間管理措施均一致，各處理追肥量均相同。

化肥中的氮、磷、鉀用量按照作物目標(biāo)產(chǎn)量的需肥量進(jìn)行測算。等氮條件下化肥配施有機(jī)肥區(qū)的氮、磷、鉀用量根據(jù)不同商品有機(jī)肥用量折氮后進(jìn)行調(diào)整。不同原料的有機(jī)肥和無機(jī)肥配施試驗設(shè)6個處理，基肥施用量見表1。

表1 不同處理每667 m2肥料施用量

1.4 測定指標(biāo)及方法

蘿卜農(nóng)藝性狀調(diào)查。在蘿卜不同生長時期進(jìn)行生長形態(tài)指標(biāo)測量，每重復(fù)隨機(jī)選取10株測定。在蓮座期測量株高、最大葉長和葉寬、開展度、葉片數(shù)及葉片的葉綠素含量，在肉質(zhì)根膨大期測量蘿卜的開展度、根長、根直徑、蘿卜長度和鮮重。

株高為根莖處至葉片自然生長最高點的距離；葉長為最長葉片葉基部至葉片頂端的距離；葉寬為葉片最寬處的距離；蘿卜長度為膨大形成肉質(zhì)根部分的根系長度；根直徑為肉質(zhì)根膨大最大處橫向直徑和縱向直徑的平均值；根長為膨大根下部的根長度；用直尺測長度，游標(biāo)卡尺測蘿卜直徑。

植株在105 ℃下殺青30 min，80 ℃烘至恒重，測量其干重。每處理取相同部位的葉子，每片葉子取3個點測定葉綠素含量，取平均值。分別測地上部分鮮重和干重、蘿卜的鮮重和干重，處理小區(qū)總鮮重、折合產(chǎn)量，以比較各處理的肥效差別。

pH用2.5∶1水土比浸提法測定，參照NY/T 1121.2—2006；有機(jī)質(zhì)含量測定用重鉻酸鉀容量法，參照LY/T 1121.6—2006；全氮含量測定用半微量凱氏法，參照GB 7173—1987；速效鉀測定采用乙酸銨溶解火焰光度計法，參照NY/T 889—2004；有效磷測定用鉬銻抗分光光度法，參照NY/T 1121.7—2014。葉綠素含量測定采用葉綠素測定儀(TYS-4N，北京中科維禾)。

1.5 統(tǒng)計分析

利用SPSS軟件進(jìn)行方差和顯著性分析，比較各處理之間的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮座期不同處理對農(nóng)藝性狀的影響

從蘿卜蓮座期田間長勢來看，各施肥處理與空白對照相比最大葉長、株高、葉寬、開展度和葉片數(shù)增加明顯，有顯著差異，說明蘿卜的生長狀態(tài)與肥料投加是密切相關(guān)的。蘿卜葉長從高到低依次為處理1、2、4、3、5、空白對照。對葉長進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)處理1與處理4、5、3、空白對照有顯著差異，處理1比空白對照葉長增加15.9 cm,處理1和處理2之間無顯著差異。處理3、4、5之間無顯著差異，處理2比對照葉長增加15.3 cm,處理2與處理3之間有顯著差異(表2)。

表2 蓮座期不同肥料處理下蘿卜的農(nóng)藝性狀

蘿卜在株高表現(xiàn)上從高到低依次為處理1、5、2、4、3、空白對照。對株高進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)處理1與處理5無顯著差異，分別比空白對照株高增加1.8 cm和1.7 cm，處理1與處理2、3、4、空白對照有顯著差異，處理2、3、4之間無顯著差異。處理5與處理2無顯著差異，處理5與處理4、3有顯著差異，處理5株高分別比處理4和處理3增加0.7 cm、0.8 cm。

蘿卜葉寬從大到小依次為處理2、1、5、4、3、空白對照。方差分析表明，處理2、1、5、4之間無顯著差異，分別比空白葉寬增加7.6 cm、7.6 cm、7.0 cm和6.8 cm，處理2、1與處理3有顯著差異，其葉寬都比處理3增加了1.6 cm。

蘿卜開展度從大到小依次為處理1、5、2、4、3、空白對照。處理1與處理2、4、3、空白對照之間差異顯著，處理5與處理2、1無顯著差異，與處理3和處理4有顯著差異。蘿卜單株葉片數(shù)從大到小分別為處理5、1、2、3、4、空白對照，處理5與處理1、2、3、4、空白對照之間差異顯著，分別依次增加了2.6片、3.1片、3.2片、3.4片和6.1片，處理1、3、2、4之間無顯著差異。化肥及時在蘿卜生長初期提供了速效養(yǎng)分，所以蓮座期單施化肥處理在蘿卜株高、葉長、開展度方面表現(xiàn)出色，植物生長狀態(tài)比其他處理好。

2.2 蓮座期不同處理對葉綠素的影響

蓮座期青蘿卜不同肥料處理葉片的葉綠素相對含量從高到低依次為處理1、2、5、4、3、空白對照(表3)，相應(yīng)的葉子顏色也是逐漸由綠變淺。方差分析表明，各施肥處理與對照相比有顯著差異，處理1、處理2與處理5之間無顯著差異，分別比對照葉綠素SPAD平均值增加25.40、23.62和23.38，處理5與處理4無顯著差異，處理1、2與處理4、3、空白對照有顯著差異。

表3 蓮座期不同處理蘿卜的葉綠素相對含量

在相同氮投入情況下，蘿卜容易吸收利用化肥處理中的無機(jī)氮，可使光合作用加強(qiáng)，所以葉片的葉綠素相對含量較高。豬糞商品有機(jī)肥處理與易腐垃圾有機(jī)肥處理中可利用的速效氮比單施化肥略少，但與化肥并沒有顯著差異。羊糞有機(jī)肥和菌渣有機(jī)肥處理的葉綠素相對含量比另外3個肥料處理低，可能是這兩個處理難降解的有機(jī)氮較多，植物難以迅速分解利用。

2.3 肉質(zhì)根膨大期不同處理對農(nóng)藝性狀的影響

從蓮座期到肉質(zhì)根膨大期，地上部葉片光合產(chǎn)物逐漸向地下根部轉(zhuǎn)移，青蘿卜肉質(zhì)根進(jìn)入快速膨大階段，各處理根鮮質(zhì)量快速增長。從蘿卜肉質(zhì)根膨大期田間長勢來看，各施肥處理與空白對照相比開展度、蘿卜直徑、根長、蘿卜長度和鮮重對比明顯，有顯著差異(表4)。蘿卜開展度從高到低依次為處理1、2、5、4、3、空白對照，與蓮座期的表現(xiàn)大體一致，單施化肥處理的開展度最高，豬糞商品有機(jī)肥處理超過了易腐垃圾有機(jī)肥處理的蘿卜開展度。方差分析發(fā)現(xiàn)，處理1與處理2、5、4、3、空白對照都有顯著差異，處理2和處理5與其他各處理同樣有顯著差異，處理4與處理3未見顯著差異。

表4 肉質(zhì)根膨大期不同處理蘿卜的農(nóng)藝性狀

青蘿卜肉質(zhì)根的長度和粗度是青蘿卜產(chǎn)量的直接反映，也是青蘿卜增產(chǎn)的生物學(xué)基礎(chǔ)[18]。蘿卜直徑從高到低依次為處理2、5、4、1、2、空白對照。處理2、5、4之間無顯著差異，但處理2、5、4與處理1、3、空白對照之間有顯著差異，處理2、5、4分別比空白增加7.66 cm、7.60 cm和7.48 cm，比單施化肥處理增加1.15 cm、1.09 cm、0.97 cm，處理1與處理3無顯著差異。

蘿卜根長從長到短依次為處理2、5、4、3、1、空白對照。處理2與處理5無顯著差異，與處理4、3、1、空白對照有顯著差異，處理2比單施化肥處理增加1.67 cm，比空白對照增加3.98 cm。處理5與處理4、3、1無顯著差異。

蘿卜長從高到低依次為處理2、5、4、1、3、空白對照，處理2與處理5無顯著差異，與處理4、1、3、空白對照有顯著差異，處理2比單施化肥處理增加0.99 cm，比空白對照增加5.62 cm。處理5與處理4、1無顯著差異，與處理3差異顯著。

單株蘿卜鮮重從高到低依次為處理2、5、4、1、3、空白對照，處理2、5、4之間無顯著差異，處理2、5與處理1、3、空白對照有顯著差異，處理4與處理1無顯著差異，處理1與處理3有顯著差異。處理2比單施化肥處理增加40 g，比空白對照增加118.93 g，比處理3增加79.73 g。處理5比單施化肥處理增加31.47 g，比空白對照增加110.4 g，比處理3增加71.2 g。

肉質(zhì)根膨大期，蘿卜的各農(nóng)藝性狀趨向一致，從高到低分別為豬糞商品有機(jī)肥、易腐垃圾有機(jī)肥、菌渣有機(jī)肥、單施化肥、純羊糞有機(jī)肥和不施肥處理。說明在等氮條件下，肉質(zhì)根膨大期有機(jī)肥處理比化肥處理更能促進(jìn)蘿卜的生長，促使根部膨大。

2.4 收獲期不同處理對生物量及產(chǎn)量的影響

地上部分蘿卜纓鮮重從高到低分別為處理1、2、5、4、3、空白對照，空白對照、處理1、2、5之間有顯著差異，它們與處理3和處理4差異顯著，處理3與處理4無顯著差異(表5)。對應(yīng)蘿卜纓干重與鮮重高低及方差趨勢一致。

表5 收獲期不同處理蘿卜的生物量及產(chǎn)量性狀

地下部分青蘿卜根干鮮質(zhì)量的變化與其根長和根粗的增加緊密相連。隨著青蘿卜根長和根粗的緩慢增加，鮮質(zhì)量和干質(zhì)量也在逐漸增加[18]。蘿卜肉質(zhì)根鮮重從高到低分別為處理2、5、4、1、3、空白對照，處理2、3、5與處理1和空白對照差異顯著，處理2、4、5之間無顯著差異。蘿卜肉質(zhì)根干重從高到低分別為處理5、1、2、4、3、空白對照。處理3、4、5與處理1和空白對照差異顯著，處理2與處理1之間無顯著差異，處理2、3、4之間無顯著差異?？梢娞幚?、處理1、處理2的干物質(zhì)積累量較大。加施有機(jī)肥的蘿卜生育期會延長，但由于是同時采收，所以在干物質(zhì)積累上，部分有機(jī)肥處理稍低了些，易腐垃圾有機(jī)肥的肉質(zhì)根干物質(zhì)生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他處理，生物量與產(chǎn)量也是密切相關(guān)的。

折合蘿卜每667 m2產(chǎn)量從高到低分別為處理2、5、4、1、3、空白對照，處理2比單施化肥處理增加718.50 kg，比空白對照增加1 882.26 kg，比處理3增加1 211.89 kg。處理5比單施化肥處理增加546.69 kg，比空白對照增加1 710.45 kg，比處理3增加1 040.08 kg。處理4比單施化肥處理增加405.98 kg，比空白對照增加1 569.74 kg，比處理3增加899.37 kg。純羊糞有機(jī)肥是有機(jī)肥處理中產(chǎn)量最低的，比單施化肥處理產(chǎn)量降低493.39 kg，比空白對照高670.37 kg。

3 小結(jié)

有機(jī)肥因肥效釋放比較慢，僅靠有機(jī)肥會使蘿卜缺肥，而化肥可快速有效地為蘿卜生長提供所需要的養(yǎng)分，所以在生產(chǎn)中要有機(jī)肥與無機(jī)肥配施。

因為試驗田土質(zhì)貧瘠，保水保肥能力較差，而有機(jī)肥處理肥料施入土壤后可緩慢釋放，會促進(jìn)蘿卜對水分和礦質(zhì)離子的吸收和運輸，通過水分和養(yǎng)分的高效利用改善蘿卜物理環(huán)境，改善土壤環(huán)境，提高根系活力和生長速度[19-20]，能有效改善蘿卜的農(nóng)藝性狀。

有機(jī)肥作基肥的蘿卜在生長初期比單施化肥處理長勢差，但在蘿卜肉質(zhì)根膨大期，相同氮素投加量的豬糞商品有機(jī)肥、易腐垃圾有機(jī)肥和菌渣有機(jī)肥處理的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單施化肥處理，并且其中的商品有機(jī)肥、易腐垃圾有機(jī)肥處理與單施化肥處理相比差異顯著，表明有機(jī)肥是長效性的，能延長蘿卜的營養(yǎng)生長和生殖生長時間，對蘿卜的植株生長和產(chǎn)量提高有明顯的促進(jìn)作用。豬糞商品有機(jī)肥處理每667 m2產(chǎn)量為2 959.3 kg，比單施化肥處理增產(chǎn)718.50 kg，比對照增加1 882.26 kg，蘿卜種植推薦用量為豬糞商品有機(jī)肥844 kg，復(fù)合肥30.0 kg,硫酸鉀4.16 kg。

除豬糞商品有機(jī)肥外，易腐垃圾有機(jī)肥對蘿卜具有明顯的增產(chǎn)作用，不論是在蘿卜直徑、根長、株高、開展度等方面，還是在生物量和產(chǎn)量方面表現(xiàn)都很優(yōu)異。易腐垃圾有機(jī)肥處理蘿卜每667 m2產(chǎn)量為2 788.02 kg，比單施化肥處理增產(chǎn)546.69 kg，比對照提高1 710.45 kg，推薦用量為施用易腐垃圾有機(jī)肥600 kg，復(fù)合肥30 kg,硫酸鉀7.42 kg。所以有明顯增產(chǎn)作用的易腐垃圾有機(jī)肥是化肥減施和有機(jī)替代的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，應(yīng)當(dāng)大力推廣應(yīng)用，以此實現(xiàn)城市垃圾的快速減量和資源化利用。