化肥减量配施有机肥和微生物菌剂对麦后复种娃娃菜产量与品质的影响

摘 要：研究化肥减量配施有机肥和微生物菌剂对娃娃菜生长、产量及品质的影响，为麦后复种娃娃菜科学施肥提供依据。以娃娃菜品种春玉黄为试验材料，设置常规施肥、化肥减量增施不同比例有机肥和微生物菌剂等7个处理，测定娃娃菜株高、地上部和地下部干鲜质量、鲜菜产量、净菜产量、净菜率以及维生素Ｃ、可溶性总糖、矿物质元素含量等指标，研究不同处理对麦后复种娃娃菜生长、生物产量和经济产量的影响。结果表明，化肥减施并增施有机肥能显著提高娃娃菜植株的株高、地上部和地下部干鲜质量、鲜菜产量和净菜产量；适量减少化肥并配施有机肥和微生物菌剂可以促进娃娃菜生长并获得高产，同时能显著提高娃娃菜维生素Ｃ、可溶性总糖、可溶性固形物和Ca、Fe、Zn矿物质元素的含量，提升娃娃菜的品质和营养价值。化肥减施配施有机肥和微生物菌剂各处理均可以提高娃娃菜的品质和产量，其中以JF4处理（化肥减施40%+增施有机肥7500 kg·hm-²+微生物菌剂75 kg·hm-²）效果最佳，可作为该区域麦后复种娃娃菜的优化施肥方案。

关键词：化肥减量配施；麦后复种；娃娃菜；产量；品质

中图分类号：S634.1 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）10-132-09

收稿日期：2024-07-28；修回日期：2024-08-20

基金项目：河西走廊中西部增碳培肥产能提升多样化种植技术模式集成与示范（2022YFD1900204）

作者简介：夏成明，男，助理研究员，研究方向为作物多样性与可持续农业。E-mail：616565621@qq.com

通信作者：于若飞，男，助理研究员，研究方向为作物多样化种植与智慧农业。E-mail：268128818@qq.com

Effects of reducing chemical fertilizer application combined with organic fertilizer and microbial inoculant on yield and quality of post-wheat cropping baby cabbage

XIA Chengming， SHI Jiali， MA Dong， YU Ruofei

（Jiuquan Institute of Agricultural Sciences Research， Jiuquan 735000， Gansu， China）

Abstract： In order to establish a foundation for scientific fertilization in the post-wheat cultivation of Chinese cabbage（Brassica rapa var. chinensis）， this experiment studied the effects of reducing chemical fertilizer in combination with organic fertilizer and microbial inoculant on the growth， yield， and quality of baby Chinese cabbage. The Chunyu Huang variety of baby Chinese cabbage served as the experimental material. Seven treatments were set up， including conventional fertilization， reducing chemical fertilizer mixed with increasing organic fertilizer， and microbial inoculant. The plant height， dry and flesh mass of aboveground and underground plant parts， flesh vegetable yield， net vegetable yield， netvegetable rate， as well as the concentration of vitamin C， total soluble sugar， and various mineral elements were measured. The results showed that reducing fertilizer application and increasing organic fertilizer could significantly increase plant height， dry and fresh mass of aboveground and underground parts， fresh vegetable yield and net vegetable yield of baby cabbage plants. Appropriate reduction of chemical fertilizer combined with organic fertilizer and microbial agent could promote the growth and high yield of baby cabbage， and significantly increase the content of vitamin C， soluble total sugar， soluble solid， as well as Ca， Fe and Zn mineral elements in baby cabbage， which improved its quality and nutritional value. The quality and yield of baby cabbage were improved by chemical fertilizer reduction combined with organic fertilizer and microbial microbial agent， among which JF4 treatment （chemical fertilizer reduction by 40%+organic fertilizer increase by 7500 kg·hm-²+microbial microbial agent 75 kg·hm-²） had the best effect， which could be used as an optimal fertilization scheme for multiple planting baby cabbage after wheat in this region.

Key words： Reduceing chemical fertilizer application; Post-wheat cropping; Baby cabbage; Yield; Quality

娃娃菜（Brassica rapa subsp. pekinensis）是十字花科芸薹属白菜亚种的一种袖珍型小株白菜[1]，营养丰富，富含多种矿物质和膳食纤维[2]，有较强的抗寒冷特性并且易于贮存运输，具有较高的食用价值和经济效益。近年来，娃娃菜已经成为甘肃省河西灌区高原夏菜主要种植作物中的一员。酒泉市地属河西走廊西部绿洲灌区，属典型的一年一熟有余、两熟不足区，春小麦7月中旬收获至初霜日，有70 d生长日数，≥10 ℃积温1500 ℃左右，且60%的降水分布在8－10月，光热资源基本满足一茬作物的生长。麦后复种娃娃菜是该区域的高效种植类型之一，不仅能增加种植收益，提高光照、热量和土地等资源的利用效率，还能延长耕地的绿色植被覆盖期，有助于缓解水土流失问题[3-4]。化肥过量施用可能引发一系列问题，如土壤中的有机物减少、土壤板结，进而削弱其自我调节的能力；同时也会对蔬菜的质量与产出产生负面效应，甚至可能会带来严重的环境破坏及经济损失[5]。因此，寻求科学合理的化肥配施方案在提升蔬菜产量与品质、保护耕地环境和增加当地农民经济收益等方面具有重要意义。研究表明，有机肥具有更为稳定的肥力效果，与微生物菌剂替代一部分化学肥料，能改良土壤，促进作物生长，提高农产品品质和产值[6-8]；增施有机肥和微生物菌剂，可提高作物根系活力，提高植株对养分的吸收能力[9-11]。适度减施化肥可维持叶菜产量、效益和品质，提高氮磷钾利用率，减少养分残留[12-13]；化肥减施配施生物有机肥可以促进蔬菜养分合理分配和吸收积累，提质增产效果显著[14-15]。施用微生物菌剂可以提高商品白菜的净菜率和维生素C含量，同时降低植株中氮素的浓度，提高作物的品质[16]。总之，化肥减量配施有机肥、微生物菌剂均可提高作物产量和品质，但关于化肥减量配施有机肥和微生物菌剂对麦后复种娃娃菜影响的研究鲜见报道。笔者以娃娃菜春玉黄作为研究对象，研究化肥减量增施有机肥和微生物菌剂对娃娃菜生长、产量及品质的影响，以期为确定适宜的肥料用量，促进该地区娃娃菜产业发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2023年7－11月在甘肃省酒泉市盛利农业专业合作社进行，该合作社位于肃州区上坝镇上坝村的千亩高原夏菜示范基地，平均气温7.3 °C，全年平均降水量85 mm，年蒸发量2418 mm，无霜期145 d，供试土壤类型属于沙壤土，0～20 cm耕层土壤理化性质详见表1。

1.2 材料

供试娃娃菜品种为春玉黄，由北京华耐农业发展有限公司提供。供试肥料：尿素[N含量（w，后同）46.0%]、磷酸二铵（N含量18.0%、P2O5含量46.0%）、硫酸钾（K2O含量50.0%）、商品有机肥[（N+P2O5+K2O）含量≥5%，有机质含量≥45%]由重庆市阿陀利生态农业有限责任公司提供，微生物菌剂（有效活菌数≥2.0亿孢子·g-1）由山东爱福地生物股份有限公司提供，中量元素水溶肥（Ca含量≥5%，Mg含量≥5%）和微量元素水溶肥（Fe含量≥2%，Mn含量≥2%，Cu含量≥2%，Zn含量≥2%，B含量≥2%）由沈阳中科新型肥料有限公司提供。

1.3 试验设计

试验共设7个处理，分别是常规施肥（CF），常规施肥+有机肥（ZF1），常规施肥+有机肥+微生物菌剂（ZF2），化肥减量10%+有机肥+微生物菌剂（JF1），化肥减量20%+有机肥+微生物菌剂（JF2），化肥减量30%+有机肥+微生物菌剂（JF3），化肥减量40%+有机肥+微生物菌剂（JF4）；以常规施肥有机肥用量1500 kg·hm-2为基准，每减少化肥纯量养分的10%，有机肥施用量为常规施肥处理有机肥用量的1倍+1500 kg·hm-2，以此类推。试验中商品有机肥用量根据化肥用量的变化进行相应调整，在化肥减量的处理组中，通过增加商品有机肥的施用量来补充因化肥减量可能导致的养分缺口，从而确保作物所需的养分供应。此外，不同的有机肥用量设置有助于探索有机肥与化肥的最佳配比，从而优化施肥策略，提高作物产量和品质，同时减少对环境的负面影响。各处理中量元素水溶肥30 kg·hm-2、微量元素水溶肥6 kg·hm-2，各处理的肥料配施情况详见表2。

小区面积91.8 m2（18 m×5.1 m），株行距30 cm×30 cm，每个处理3次重复，共21个小区，采用随机区组排列。2023年7月5日播种育苗，8月6日移苗定植，10月20日采收。7月20日春小麦收获后，氮肥的15%、磷肥和钾肥的30%、中微量元素水溶肥、有机肥和微生物菌剂全部作为基肥，整地时施入，剩余85%氮肥、70%的磷肥和钾肥分别在娃娃菜莲座期（50%）、结球初期（30%）和结球中期（20%）分3次追施[17-18]，各处理除施肥量不同外，其他管理措施相同。

1.4 项目测定

娃娃菜收获时，每个小区避开边缘效应随机连续取10株，测定其株高、叶展幅、生物产量和经济产量[19]。株高指娃娃菜从根基部到植株最高点的垂直距离，使用测量尺测量10株娃娃菜的株高，取平均值；叶展幅指娃娃菜叶片在自然状态下的最大展开宽度，使用测量尺测量10株娃娃菜两侧最远叶片之间的距离，取平均值；生物产量指娃娃菜整个植株的总质量，包括所有叶片、茎和根的质量，将10株娃娃菜清除泥土后称质量，计算平均生物产量，然后推算出1 hm2的生物产量；经济产量指娃娃菜可以销售部分的质量，对每株娃娃菜剥去外部叶片后称量菜心质量，计算平均经济产量，然后推算出1 hm2的经济产量；净菜率指娃娃菜的经济产量占生物产量的百分比。