生物有機肥替代部分化肥對蕹菜生長和產量的影響

摘 要：為探討生物有機肥替代部分化肥對蕹菜生長、產量和經濟效益的影響，以蕹菜為試驗材料，以不施肥（CK）和常規施肥（CF）為對照，試驗生物有機肥+80%常規施肥（T1）和未添加功能性微生物的有機物料+80%常規施肥（T2）對蕹菜葉片數、株高、莖粗、葉片長、葉片寬及產量、經濟效益的影響。結果表明：T1處理組蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬、產量和經濟效益均最大，分別較CF增加9.97%、14.69%、12.27%、19.86%、15.39%和10.26%，差異均達顯著水平;T2處理蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬、產量、經濟效益與CF處理相比差異不顯著。結果說明生物有機肥替代部分化肥能促進蕹菜生長，提高蕹菜的產量和經濟效益。

關鍵詞：生物有機肥;化肥;蕹菜;產量

中圖分類號：S 645 文獻標志碼：A 文章編號：0253-2301（2021）10-0057-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.10.012

Effects of Partial Substitution of Chemical Fertilizer with Bio-organic Fertilizeron the Growth and Yield of Ipomoea Aquatica

WU Bi-zhu

（Fujian Agricultural Ecological Environment and Energy Technology Extension Station，Fuzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： In order to investigate the effects of the partial substitution of chemical fertilizer with bio-organic fertilizer on the growth， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica， Ipomoea aquatica was used as the experimental material and non-fertilization （CK） and conventional fertilization （CF） were taken as the control group， the effects of bioorganic fertilizer+80% conventional fertilization （T1） and organic material without functional microorganisms+80% conventional fertilization （T2） on the number of leaves， plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica were analyzed. The results showed that the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica in T1 treatment group were the largest， which were increased by 9.97%， 14.69%， 12.27%， 19.86%， 15.39% and 10.26%， respectively， compared with CF， with significant differences. There were no significant differences in the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit between T2 treatment group and CF. The results showed that bio-organic fertilizer could promote the growth of Ipomoea aquatica and improve the yield and economic benefit of Ipomoea aquatica.

Key words： Bio-organic fertilizer; Fertilizer; Ipomoea aquatica; Yield

肥料是重要的農業生產資料，是農業持續穩定發展的基礎。傳統上，我國的農業生產一直都是使用由人畜糞便等進行堆積發酵制成的農家肥料，但自20世紀50年代化肥在我國逐漸推廣以來，由于其速效養分含量豐富，增產效果顯著，因此在生產中被廣泛應用。目前，我國的化肥生產量和使用量位居世界第1，但我國在化肥的應用方面，存在著使用結構不合理、過量施用和利用率低等問題[1]，造成的土壤酸化、鹽漬化和土壤養分失衡及農業面源污染等問題日趨嚴重[2]。為減少化肥的施用，農業農村部等六部委在“十三五”期間我國化肥使用量零增長的基礎上[3]，提出“十四五”期間化肥使用量持續減少的目標[4]，《福建省“十四五”特色現代農業發展專項規劃》也提出到2025年全省化肥使用量比2020年減少10%以上的目標[5]，并提出有機肥替代推動方案。

生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體（如畜禽糞便、農作物秸稈等）為來源并經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料[6]。許多研究表明，生物有機肥在改善和平衡土壤生態環境[7]、增強土壤微生物活性[8]、活化土壤養分[9]、促進作物生長[10]、防治土傳病害[11]及提高農產品品質[12]等方面有著重要的作用。隨著國家化肥使用零增長行動的實施，有關生物有機肥部分替代化肥在不同作物上的研究越來越多，其中有較多研究認為，以生物有機肥替代20%的化肥使用量最為合適，如張迎春等[13]研究表明，生物有機肥替代20%的化肥可顯著增加萵筍干物質積累量和養分積累量;孫耿等[14]研究表明，與純施化肥相比，冷浸田中80%化肥配施20%生物有機肥不僅能夠提升土壤養分、改善土壤菌群結構，還可提高水稻的有效穗數、實粒數和產量;閆龍翔等[15]研究表明，在化肥減施10%、20%和30%條件下使用生物有機肥可在不同程度上促進黃瓜生長，提高產量和品質，其中減施20%時施用生物有機肥效果最優。

蕹菜Ipomoea aquatica Forsk，又名空心菜、藤菜、通菜及竹葉菜等，屬旋花科甘薯屬植物，適宜生長在溫暖、潮濕地帶，在我國西南、華南、華東及華中地區栽培普遍，是我國夏秋兩季主栽的綠色蔬菜之一

[16]。雖然蕹菜的生育期較短，但在蕹菜生長期間通常需要頻繁灌溉和大量施肥、特別是氮肥，以滿足其對水分和營養的需求，因此蕹菜不合理施肥現象較為突出。為此，本試驗以不施肥和常規施肥為對照，設置生物有機肥部分替代化肥，探討其對蕹菜生長、產量和經濟效益的影響，以期為優化蕹菜施肥和改善土壤環境等提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年5月22日至6月26日進行。試驗地設在福建省福州市連江縣東湖鎮東塘村，位于東經119°32′14″、北緯26°15′04″，屬于中亞熱帶海洋性季風氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，年平均氣溫19.1℃，年平均降水量1 551.5 mm。試驗地土壤為灰泥田，耕層有機質21.0 g·kg-1，堿解氮101.0 mg·kg-1，速效磷21.1 mg·kg-1，速效鉀87.0 mg·kg-1，pH值5.5，土壤肥力均勻。

1.2 試驗材料

供試蕹菜品種為泰國柳葉。供試生物有機肥產自福建中科益農生物科技有限公司，由功能性微生物和有機物料復合而成，有效活菌數≥0.2億個·g-1，有機質（以干基質計）≥40%（粉狀）;未添加功能性微生物的有機物料由福建中科益農生物科技有限公司提供。40%硫酸鉀復合肥（N∶P∶K=21∶6∶13），購自當地農資公司。

1.3 試驗設計

試驗設4個處理，即：生物有機肥+80%常規施肥（T1）、未添加功能性微生物的有機物料+80%常規施肥（T2）、常規施肥（CF）和不施肥（CK）。每個處理設3個重復（小區），小區面積為24 m2（長×寬=8.0 m×3.0 m）采用隨機區組排列，試驗地塊四周設1.8 m寬的保護行。

1.4 施肥與管理

蕹菜于2021年5月22日播種，每個小區播種蕹菜種子300 g;T1在蕹菜播種前每小區用生物有機肥7.2 kg（折合為3 000.0 kg·hm-2）和40%硫酸鉀復合肥1.1 kg（折合為450.0 kg·hm-2）作基肥施用，施用方法為在整畦時，將肥料撒施于畦面，然后將土壤與肥料充分混勻，灑水至土壤濕潤;T2的基肥施用方式與T1相似，只是以等量未添加功能性微生物的有機物料代替生物有機肥;CF在蕹菜播種前用40%硫酸鉀復合肥1.4 kg（折合為562.5 kg·hm-2）作基肥，施用方式同T1。

6月13日施追肥1次，施肥方式為撒施。T1、T2每個小區施40%硫酸鉀復合肥1.8 kg（折合為750.0 kg·hm-2），CF每個小區施40%硫酸鉀復合肥2.2 kg（折合為937.5 kg·hm-2）。蕹菜生長期間，各處理的水分管理、病蟲害防治等其他田間管理方法一致。

1.5 調查統計方法

不同處理的蕹菜于2021年6月26日一次性采收。采收前，每小區隨機測量25株蕹菜的株高、莖粗（莖基部）、葉片數、最大葉長和葉寬;采收時只取蕹菜植株的地上部分，現場洗凈后稱重，測定各小區的蕹菜產量，分析各處理的經濟效益。

匯總各處理小區的數據，采用DPS數據處理系統、通過Duncan′s新復極差測驗進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對蕹菜生長的影響

從表1可知，不同的施肥處理中，葉片數T1、T2和CF顯著多于對照組，但T1、T2和CF的葉片數之間差異不顯著;T1株高為39.36 cm，顯著高于其他3個處理組，比CF的（35.79 cm）高9.97%，T2株高為36.28 cm，與CF間的差異不顯著，但均顯著高于CK;莖粗在5.68～8.04 mm，其中T1的莖粗最大，比CF的粗14.69%，兩者差異顯著，T2和CF與CK差異顯著;葉長T1最長，為13.63cm，比CF的長12.27%，CK的最短，僅有10.36 cm，T1與其他處理差異顯著，T2與CF之間差異不顯著，但T2和CF、CK差異顯著;葉寬在2.15～3.38 cm，T1最大，為3.38 cm，比CF大19.86%，CK最小，為2.15 cm;葉色T1比其他3個處理的葉色更濃綠，而且葉片更肥厚，長勢更強壯。

2.2 不同施肥處理對蕹菜產量的影響

從表2可知，T1平均產量為17 029.17 kg·hm-2，顯著大于其他處理;T2為14 691.67 kg·hm-2，CF為14 408.33 kg·hm-2，T2和CF之間差異不顯著，但與CK存在顯著差異。施用生物有機肥（T1）與施用不含菌基質（T2）相比，增產2 337.50 kg·hm-2，增幅13.73%;T1與常規施肥（CF）相比，增產2 620.84 kg·hm-2，增幅15.39%，可見T1與其他處理相比都有較大的增產效果。

2.3 不同施肥處理對蕹菜產值的影響

從表3可知，T1的平均純收益為44 521.1元·hm-2，顯著大于其他處理和對照的純收益，其中比CF的純收益40 379.7元·hm-2多10.26%;T2的純收益為39 330.8元·hm-2，與CF的純收益之間不存在顯著差異，但都顯著大于CK的純收益。各處理組與CK相比，T1的增加收益最大、為15 952.3元·hm-2，CF的增加收益其次，T2的增加收益最少、為10 762.0元·hm-2。

3 討論與結論

生物有機肥部分替代化肥不僅能減少化肥施用量，還能促進作物生長，提高作物產量。柏瓊芝等[17]研究表明，常規施肥減量10%配施生物有機肥能使秋馬鈴薯塊莖形成期提前，促進生長，提高秋馬鈴薯產量和經濟效益。王慶玲等[18]研究表明，化肥減量20%配施6 000.0 kg·hm-2生物有機肥為蒜苗生長的最佳施肥配比，是實現化肥零增長的有效途徑。生物有機肥部分替代化肥可顯著促進韭菜株高及根系活力的增長，同時增加產量、維生素C、可溶性蛋白及可溶性糖含量，降低硝酸鹽和粗纖維含量[19];在化肥減施條件下，配施生物有機肥可顯著提升枸杞品質和土壤養分，優化土壤微生物種群結構

[20];生物有機肥與減量配施化肥，可以促進黃瓜對氮肥、磷肥和鉀肥的利用，提高黃瓜產量[21]。

本試驗研究發現，與常規施肥相比，在化肥減量20%的情況下，配施生物有機肥3 000.0 kg·hm-2，能明顯促進蕹菜的生長，蕹菜的株高、莖粗、葉長、葉寬等顯著增加，葉色也更濃綠、葉片更肥厚，顯著提高蕹菜的產量和經濟效益。這一結果與夏可心等[22]在木霉生物有機肥對蕹菜產量和品質影響的研究相似，即25%的木霉生物肥與75%化肥配施可顯著提高蕹菜產量。周晨昊等[23]研究也表明，JD37復合微生物肥料對蕹菜具有顯著的促生作用，并能有效降低蕹菜的亞硝酸鹽含量。

生物有機肥由有機肥衍生而來，但還含有具有特定功能的微生物，因此又與僅利用自然發酵（腐熟）所制成的有機肥有所區別。生物有機肥產品的生產菌種，主要包括芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬細菌、乳桿菌、鏈霉菌屬放線菌、絲狀真菌及酵母菌等，這些菌種一般具有促進植物生長、提高產量、改善農產品品質及農業生態環境的作用[24]。胡誠等[25]研究表明，長期施用EM生物有機肥比傳統堆肥更有利于提高土壤肥力和微生物生物量碳。本試驗結果也表明，與施用未添加功能性微生物的有機物料相比，施用生物有機肥更能促進蕹菜生長，顯著提高蕹菜的產量和經濟效益。因此，生物有機肥替代20%化肥的施肥方式可作為當地蕹菜化肥減量增效的有效措施之一，在生產中推廣應用。

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（責任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-9-06

作者簡介：吳碧珠，女，1979年生，農藝師，主要從事農業生態方向研究。