有机肥部分替代化肥对青花菜生长、品质及土壤状况的影响

摘    要：为探寻合理的化肥与有机肥配施方式，改善青花菜生长、品质、土壤状况及经济效益，以国王100青花菜品种为材料，采用单因素随机区组设计，以不施用肥料的CK和常规施用化肥的CF为对照，设置T200（化肥减施25%+增施200 kg·667 m-2有机肥）和T400（化肥减施25%+增施400 kg·667 m-2有机肥）2个处理。结果表明，T200、T400处理分别较CF每667 m2增产126.23、61.71 kg；T200处理下可溶性糖含量最高，为7.48 mg·g-1；青花菜对钾肥的吸收利用率在T200处理下达到最高，且显著高于其他处理。综上所述，在T200（化肥减施25%+增施200 kg·667 m-2有机肥处理）可以提高青花菜品质、增强肥料有效性、改善土壤养分环境、增加农民收益，是一种适于生产需要、提升青花菜种植经济效益的合理施肥方式。

关键词：青花菜；有机肥；品质；土壤养分

中图分类号：S635.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）04-056-07

Effects of partial substitution of organic fertilizer for chemical fertilizer on broccoli growth， quality and soil condition

WANG Shengze， NIE Jin， FEI Dandan， WANG Junwei， WU Qiuyun， HUANG Ke

（College of Horticulture， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， Hunan， China）

Abstract： Broccoli variety Wang 100 was grown with reduce chemical fertilizer and increased organic fertilizer to explore the benefits of combined use of chemical and organic fertilizers in improving growth， quality and soil condition. Two  treatments T200 （25% reduction in chemical fertilizer + increased application of 200 kg·667 m-2 organic fertilizer） and T400 （reduced application of chemical fertilizer by 25% + increased application of 400 kg·667 m-2 organic fertilizer） were tested using without fertilizer （CK） and normal chemical fertilizer （CF） as controls. The results showed that， compared with CF， T200 and T400 treatments increased yield by 126.23 kg·667 hm-2 and 61.71 kg·667 hm-2. The highest content of soluble sugar was observed with T200 treatment （increased by 7.36 μg·g-1）. The absorption and utilization of potassium were the highest with T200 treatment. T200 treatment can improve the quality of broccoli， enhance the availability of fertilizer， improve the soil condition， and increase the income of farmers..

Key words：Broccoli; Organic fertilizer; Quality; Soil nutrients

青花菜（Brassica oleracea L. var. italica）是一种具有较高营养价值和商业价值的绿色健康蔬菜[1]。在青花菜种植中，出现了大量盲目施用化肥的现象[2]。化肥的过量施用使作物营养品质下降、口感风味降低，造成土壤结构破坏以及生态环境污染[3-4]。统计表明，在蔬菜栽培中，一个季度的平均磷肥施用量远高于磷元素在蔬菜中的需求量，高的可达1308 kg·hm-2[5]。在我国蔬菜生产中，氮肥损失严重，氧化亚氮排放量是粮食作物的1.24～4.16倍，硝酸盐淋洗损失量高达79.1 kg·hm-2[6]。因此，减少蔬菜农事活动中化肥的使用量是亟需解决的重要科学问题。

生物有机肥是一种新型高效安全的复合肥料，富含多种营养元素，能够为植物提供充分的养分，可改善土壤的理化性质，增强土壤持水、持肥力[7]。同时，有机肥对植物抗病虫能力也有显著效果，可使作物丰产，提高品质[8]。有试验表明，有机肥替代化肥对果蔬的生长、品质及土壤状况有积极作用，减施化肥、辅施有机肥不会降低作物产量[9]；增施有机肥减施化肥可提高番茄[10]、芝麻[11]等作物的产量；减施化肥配施有机肥可有效提高甘蓝、黄瓜和苦瓜中可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C的含量，降低硝酸盐含量[12]。

笔者以青花菜为试验材料，研究了有机肥部分替代化肥对青花菜产量及品质的影响，通过有机肥和化肥不同配比比较，优化肥料配比，为青花菜高效优质栽培和土壤可持续利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试青花菜品种为国王100（浙江温州肇丰种苗公司培育）。供试肥料主要有两种，分别是自湖北三宁化工股份有限公司购买的硫酸钾型复合肥（硫酸钾型复合肥其有效含量≥45%，纯N含量为17%，P2O5含量为6%，K2O含量为25%），有机肥购自湖南天心日日春有机肥有限公司（有效活菌数≥0.2亿个，纯N含量为1.42%，P2O5 含量为1.71%，K2O 含量为2.32%，有机质含量≥50%，腐植酸含量≥25%）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2020年9月至2021年1月在湖南省湘潭市农业科学研究所试验基地开展，试验地属常规露地栽培蔬菜田。根据青花菜栽培基肥宜以有机肥与化肥相结合的模式，通过对湖南省内长沙、岳阳、邵阳等地农户进行调研计算，得出湖南地区常规冬季青花菜栽培的田间化肥施用量为硫酸钾型复合肥50 kg·667 m-2。本试验共设计4个处理，试验采用单因素随机区组设计，设不施用肥料为空白对照（CK），常规施用化肥为对照（CF），化肥减施25%+增施200 kg·667 m-2有机肥（T200）和化肥减施25%+增施400 kg·667 m-2有机肥（T400）共4个处理，各处理重复3次，随机区组排列，共计12个小区，每个小区面积12 m2，每小区以露地栽培的方式各种植52株。以其中化肥减施25%均是在常规施肥总施肥量的基础上进行减施，即化肥较常规施肥总施肥量减施25%（硫酸钾型复合肥减施25%）。各处理具体化肥施用设置见表1。

1.2.2 测试指标及方法 青花菜理化性质：成熟期时，在每小区随机选取3株青花菜，分别用直尺测量青花菜植株株高（茎基部到花球顶端的高度）、茎粗（花球基部茎的周长）、花球横径（花球的最大宽度）、花球纵径（垂直于花球横径的花球宽度）、开展度（植株最大展开叶片间距离）、花球粗度（花球基部最大周长）；成熟期后，按小区分别采收，立刻用天平进行称质量，按部位计算单株产量和生物量。自每小区随机选取3株青花菜分别测定其叶球各项品质指标：用蒽酮-硫酸比色法测定可溶性糖含量、用考马斯-G250溶液法测定可溶性蛋白含量、用2，6-二氯酚靛酚染色法测定维生素C含量、用硝基水杨酸比色法测定硝态氮含量。在每小区随机选取3株青花菜，采用氮平衡仪测定青花菜第3片叶的叶绿素SPAD值。分别取青花菜的根、茎、叶、花球冷冻干燥后，用天平称干质量，参照LY/T 1270—1999 《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》测其全氮、钾、磷含量[13]。采用SPAD-502型手持式叶绿素仪测定叶绿素值。

土壤理化性质：在距离主根5 cm处用取样器采集0～20 cm耕层土样，每小区按五点采样法取样，将所采土壤混合均匀后带回试验室分析土壤理化性质。参照常规农化分析方法[14]检测土壤中有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、水解性氮含量、全氮含量、土壤pH值、总磷含量、全钾含量。

1.2.3 计算方法 计算方法参照张迎春的方法[15]。

（1）吸收利用率RE/%=（施肥区地上部养分吸收量-不施肥区地上部养分吸收量）/施肥量×100；

（2）农学利用率=（施肥区产量-不施肥区产量）/施肥量；

（3）偏生产力=施肥区产量/施肥量；

（4）肥料贡献率FCR/%=（施肥处理产量-不施肥处理产量）/施肥处理产量×100；

（5）土壤养分依存率SDR/%=不施肥区地上部养分吸收量/施肥区地上部养分吸收量×100。

1.3 数据分析

试验数据统计分析采用 SPSS 20.0软件，采用Microsoft Excel 2010、Graphpad 6.0软件进行数据分析作图等工作。

2 结果与分析

2.1 有机肥部分代替化肥对青花菜生长的影响

由表2可知，相较于CK，T200处理青花菜的各项生长指标均有显著提高。在不同处理下，青花菜的株高表现存在差异，表现为CF＞T400＞T200＞CK，CF处理下青花菜株高显著最高，为42.67 cm；T200处理青花菜茎粗最大，为26.32 cm，比CK提高39.48%，二者之间差异显著；T400处理青花菜花球粗度最大，为30.49 cm，较CK显著增加了30.24%；花球纵径均呈现出随着有机肥的增施而升高的趋势，在T400处理最大，为12.92 cm，T200次之，为12.78 cm，均与CK处理差异显著，T400处理较CK处理增加了18.64%；花球横径大小受施肥影响差异显著，随着有机肥的施用量的升高而升高，T400的处理花球横径达16.52 cm，T200次之，为15.59 cm，分别高于CK处理5.43、4.50 cm，均与CF处理存在显著差异；CK处理中青花菜植株开展度显著低于施肥处理，且发现增施有机肥可提高青花菜植株开展度。由图1可知，施肥处理相较于CK处理，青花菜花球质量和生物量均有显著提高，有1.5倍的增长，而施肥情况下青花菜花球质量和青花菜的生物量无显著差异。

2.2 有机肥部分代替化肥对青花菜品质的影响

由表3可知，T200处理有利于降低青花菜中硝态氮含量，且对提高青花菜中可溶性蛋白的含量有显著作用。在各处理中，青花菜中硝态氮含量无显著性差异，但在T200处理下最低，为117.71 μg·g-1，比CF处理下降了3.71%；维生素C含量在T200处理下达最高，为1.55 mg·g-1，比CF处理提高了12.32%；可溶性糖含量在各处理间无显著差异，其中T200处理可溶性糖含量最高，为7.48 mg·g-1，较CF处理提高了16.33%；可溶性蛋白含量在T200处理下最高，达到39.32 μg·g-1，T400次之，为37.11 μg·g-1，CF处理下最低，低至31.96 μg·g-1，二者分别较CF处理提高了23.03%、16.12%。