化肥减量配施不同用量堆肥对娃娃菜产量及品质的影响

摘    要：为筛选出适于娃娃菜生长的最佳施肥方案，以不施肥（NF）为对照，以当地化肥施用量（C）和当地化肥施用量减量30%（R）为两种化肥施用水平；以0、400、600、800 kg·667 m-2 4种堆肥施用水平，两因素组合成8个处理，研究不同施肥处理对娃娃菜生长、产量及品质的影响。结果表明，与对照相比，当地化肥施用量减量30%+600 kg·667 m-2堆肥（R6）处理的株幅和球高分别显著增加33.11%和26.23%，高于常规施肥处理和其他化肥减施处理；R6与其他处理相比干鲜质量均增加；R6的生物产量和经济产量分别比NF显著提高52.23%和120.21%；且R6处理与NF相比，显著提高娃娃菜维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸含量，显著降低硝酸盐含量。主成分分析结果表明，R6处理的排名最高。综上，当地化肥减量30%+600 kg·667 m-2堆肥处理可明显促进娃娃菜生长、提高产量、改善品质，该施肥方案可为当地娃娃菜高产优质生产提供参考。

关键词：娃娃菜；化肥减量；堆肥；产量；品质

中图分类号：S634 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）01-094-09

Effects of chemical fertilizer reduction and different amounts of compost on yield and quality of mini Chinese cabbage

YANG Jiaojiao1， WEI Baihong1， CHEN Wenxu1， MA Jizhong1， MAO Lili1， TIE Jianzhong1， HU Linli1， YU Jihua1， 2

（1. College of Horticulture， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， Gansu， China; 2. Gansu Province and the Ministry of Education Jointly Establish the State Key Laboratory of Crop Science in Arid Habitat， Lanzhou 730070， Gansu， China）

Abstract： In order to screen out the best fertilization treatment suitable for the growth of mini Chinese cabbage， no fertilization （NF） was used as the control， the local chemical fertilizer application amount （C） and the local chemical fertilizer application amount reduced by 30% （R） were the two chemical fertilizer application levels; 0， 400， 600， 800 kg·667 m-2 were four compost application levels. The two factors were combined into 8 treatments to explore the effects of fertilization treatment on growth， yield and quality of mini Chinese cabbage. Compared with the control， the plant width and ball height of the treatment with local chemical fertilizer reduction of 30% + 600 kg·667 m-2 compost （R6） increased by 33.11% and 26.23% respectively， which were higher than those of conventional fertilization and chemical fertilizers. Other treatments that reduced fertilizer use; R6 increased both dry and fresh mass compared with other treatments; the biological yield and economic yield of R6 increased by 52.23% and 120.21%， respectively; and the R6 treatment increased the vitamin C， soluble sugar， soluble protein and amino acid contents of mini Chinese cabbage and reduced nitrate content significantly. The principal component analysis results showed that the R6 treatment ranked the highest. In summary， 30% reduction of local chemical fertilizer plus 600 kg·667 m-2 compost treatment can significantly promote the growth of mini Chinese cabbage， increase yield， and improve quality. This fertilization method can provide scientific fertilization basis for the high-yield and high-quality production of local mini Chinese cabbage.

Key words： Mini Chinese cabbage; Fertilizer reduction; Compost; Yield; Quality

目前，蔬菜产业发展较为迅速，已成为农业农村经济的支柱产业，蔬菜产业的发展为农民经济增收拓宽了渠道[1]。高原夏菜是指利用西北高原地区夏季凉爽、光照充足、昼夜温差大等气候特点，在高海拔地区种植、加工的蔬菜[2]。西北地区良好的气候成就了高原夏菜产业，实现了农业资源的合理有效利用。但是尾菜废弃处理不当、资源化利用效率低等问题也制约着该产业的持续健康发展[3]。同时随着畜禽业的发展，畜禽粪污产生量也日益增加[4]。农业废弃物处理不当、利用不合理等问题，导致资源浪费的同时也造成了环境污染[5]。

种植业和养殖业是农业废弃物产生的主要途径，将两种废弃物结合通过联合堆肥技术进行资源化利用是废弃物处理的发展趋势之一，而堆肥是有效利用农业废弃物的主要途径之一[6]。农业废弃物经过堆肥处理后，不仅消除了其中的有毒有害物质，而且富含大量有益物质，可制成堆肥还田，不仅能为农作物提供营养，还可以增加作物的产量、改善土壤板结等问题[7]。高峻岭等[8]通过研究不同配方种养废弃物有机肥对蔬菜生长的影响，发现不同配方的堆肥均能显著增加青花菜产量、维生素C和可溶性糖以及粗蛋白含量。孙晓等[9]研究表明，增施种养废弃物堆肥可以提高番茄的产量、果径、单果质量、可溶性固形物含量，降低硝酸盐含量。谢言东等[10]研究表明，化肥减量50%配施有机肥处理的甘蓝干鲜质量均增加，产量显著提高30.86%。闫龙翔等[11]在对黄瓜的研究中发现生物有机肥与化肥减量20%配施，与常规化肥处理相比，增产效果达到10.14%，此外还发现堆肥能提高黄瓜维生素C含量，降低硝酸盐含量，进而提升黄瓜品质。增施堆肥能使芹菜产量稳定，显著提高经济效益[12]。另有研究表明，堆施有机肥可以提高生菜、黄瓜等的产量和品质[13-15]。农业废弃物堆肥化利用，既能解决资源浪费和环境污染问题，又能改良田地，提高农作物产量和品质，实现资源循环利用[16]。

娃娃菜作为“高原夏菜”产业的主要蔬菜种类之一，产量、品质、外观色泽显现等都与肥料施用有密切的关联[17]。笔者课题组前期试验筛选出适于娃娃菜种植的种养废弃物堆肥（羊粪、尾菜、菇渣、秸秆质量比为6∶2∶1∶1）[18]，但其与化肥配施的适宜用量尚不明确。因此，笔者在前期筛选的适宜种养废弃物配方堆肥基础上，结合平衡施肥原则，以不施肥（NF）为对照，采用两个化肥施用水平：当地化肥施用量（C）和当地化肥施用量减量30%（R），4个堆肥施用水平（0、400、600、800 kg·667 m-2），两因素组合成8个处理，采用田间随机区组设计试验，探索不同用量化肥与种养废弃物堆肥对露地娃娃菜生长、生理特性、产量和品质的影响，以期明确娃娃菜生长适宜的堆肥及化肥用量，为高原地区娃娃菜高产优质生产提供优化的施肥方案。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

试验于2022年5—7月在兰州市榆中县康源现代农业有限公司高原夏菜种植基地进行。该地区属于温带半干旱大陆性气候；平均海拔1790 m，年平均气温6.6 ℃，年降水量300～400 mm，蒸发量1343 mm，无霜期150 d左右。试验田地势平缓，土壤类型为黄绵土，肥力水平基本均匀，土壤基本理化性质如表1所示。

1.2 材料

供试娃娃菜品种为华耐B1102，购自北京华耐农艺发展有限公司。

供试化肥为尿素（含N 46%，w，后同）、过磷酸钙（含P2O5 16%）、硫酸钾（含K2O 52%）。

供试种养废弃物堆肥为甘肃农业大学园艺学院设施园艺课题组筛选出的堆肥（羊粪、尾菜、菇渣、秸秆质量比为6∶2∶1∶1）。堆肥生物发酵菌剂（有效活菌数≥500.0×108 g·mL-1）、纤维素酶活性≥60.0 U·g-1、蛋白酶活性≥70.0 U·g-1、水分质量分数≤20.0%）购自鹤壁市人元生物技术发展有限公司。按15～18 t 原料添加1 kg发酵菌剂为标准添加菌剂，堆体含水量调节至60%～65%，堆置成高1 m、底宽2 m、顶宽1 m、长度不限的台形堆（即切面为梯形），监测堆体顶端25 cm深处温度，温度超过55 ℃时，进行第一次翻堆，以后每隔7 d混翻一次，当堆体温度接近环境温度、颜色变褐、有轻微草香味时发酵完成，共需38～40 d。

1.3 试验设计

采用随机区组设计，共设置9个处理。如表2所示。娃娃菜种植面积为400 m2（10 m×40 m），每个小区面积为11 m2（1.1 m×10 m），3次重复，采用一垄双行垄面覆膜的栽培模式，垄宽1 m、垄长11 m，沟宽40 cm，并设有保护行，行距30～35 cm，株距20～25 cm，每667 m2共定植娃娃菜3710株。于2022年5月8日在72孔穴盘中育苗，5月31日选择长势一致、无病虫害、生长健壮的幼苗进行定植。定植后及时浇水。2022年7月29日收获结束，田间全生育期58 d。整个生育期灌水及病虫害防治等田间管理措施与当地传统管理措施保持一致。

根据土壤养分平衡法确定试验中各平衡施肥处理肥料施用量及比例，基于娃娃菜对氮磷钾的需求量和土壤供肥能力确定所需氮磷钾的用量，娃娃菜理论需N、P2O5、K2O质量比1∶0.45∶1.57，当地化肥施用量为N 3.54 kg·667 m-2、P2O5 3.54 kg·667 m-2、K2O 3.54 kg·667 m-2，在总量减30%的基础上，按娃娃菜需肥比例计算出化肥减30%的施肥量为N 2.46 kg·667 m-2、P2O5 1.11 kg·667 m-2、K2O 3.86 kg·667 m-2，其中N减施0.8%，P2O5减施55.24%，K2O增施55.65 %。定植前结合整地，将2种化肥处理（减量30%、不减量）总量的30%分别与等量种养废弃物堆肥混合，作为基肥，于娃娃菜定植前一次性施入土壤，并深耕混匀；2种处理下化肥总量剩余的70%用于追肥，分别于莲座期（20%）、结球初期（30%）和结球中期（20%）分3次追施。各处理施肥量见表3。