復合施肥模式對一年三茬娃娃菜產量及耕地質量影響

李文偉 毛濤 王勤禮 閆芳 趙蕊 付忠衛

摘要：為優化張掖市娃娃菜栽培技術，提高娃娃菜栽培效益，減少農業面源污染，改善耕地質量，張掖市耕地質量建設管理站于2019—2020 年在張掖市臨澤縣以“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”優化施肥模式進行了露地一年三茬娃娃菜優化施肥技術試驗研究及示范推廣。結果表明，按照“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”施肥模式一年三茬娃娃菜施肥較常規施肥三茬平均增產7 228.7 kg·hm-2，增產率達7.2%;較常規施肥總增產值17 568.4 元·hm-2，總增效15 822.4 元·hm-2;該模式試驗前后有機質、全氮、速效鉀等土壤養分含量明顯提高，耕作層土壤容重減少0.05～0.06 g·cm3，孔隙度增加了1.39%～1.48%，耕地質量得到改善。該模式可以在張掖市甘州區、臨澤縣、高臺縣露地推廣。

關鍵詞：娃娃菜;生物有機肥;土壤調理劑;尾菜堆漚還田;耕地質量

中圖分類號：S634.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2022）03-059-05

Abstract： A new fertilization model， soil conditioner + biological organic fertilizer + crop residue， was tested for its effecton production profit， soil pollution reduction， soil quality improvement compared to the conventional fertilization in openfield mini-Chinese cabbage production with 3 crops a year. The results showed that with the new fertilization model theaverage yield of mini-Chinese cabbage increased by 7 228.7 kg ·hm-2 or 7.2% for each of the three crops compared withconventional fertilization. The total revenue for all three crops increased RMB 17 568.4 · hm-2 and the profit was RMB15 822.4·hm-2 for the new fertilization model. Soil organic matter， total nitrogen and available potassium were significantlyincreased after utilization of the new fertilization model. The density of tillage soil decreased by 0.05-0.06 g·cm3， porosityincreased by 1.39%-1.48%， indicating significantly improved soil quality with the new fertilization model. This new fertilizationmodel can be used in Ganzhou District， Linze County and Gaotai County and Zhangye City for mini-Chinesecabbage production.

Key words： Baby cabbage; Organic fertilizer; Soil conditioner; Compost of tail vegetables; Organic fertilizer

娃娃菜是一種小型的結球白菜，屬十字花科，其口感鮮甜脆嫩、富含多種礦物質和膳食纖維，是一種營養健康的蔬菜，可食率高，頗受市場歡迎。目前，娃娃菜已成為張掖市高原夏菜的主要菜種之一，2020 年全市面積達到8000 hm2，主要種植在甘州、臨澤、高臺等地[1]。

甘州、臨澤縣局部區域土壤普遍鹽堿化，對娃娃菜生長發育不利，尤其易發生干燒心病害，還存在茬口安排不合理、品種單一、盲目大肥大水、病蟲害嚴重等問題，導致娃娃菜產量、品質下降[2-3]。娃娃菜除必要的底肥外，還需增施生物有機肥、土壤調理劑等生物菌肥，追肥需要適度控制氮素用量。娃娃菜因凈菜采收后，田間遺留大量尾菜，無害化處理不到位，腐爛變質后，蠅蚊滋生，臭氣熏天，既浪費資源又嚴重污染環境[4-5]。目前已有河西地區娃娃菜一年兩熟、蘭州市紅古區娃娃菜一年三熟、張掖市鋼架大棚一年三熟高效栽培技術研究。這表明一年2～3 茬的娃娃菜高效種植技術可以示范推廣，但多茬連作對土壤要求和產生的大量尾菜處理并沒有詳細研究[6-8]。為優化張掖市露地一年三茬娃娃菜栽培技術，提高娃娃菜栽培效益，減少農業面源污染，提升耕地質量、尾菜處理水平提供科學依據，筆者根據前人研究選擇春寶皇等娃娃菜品種[9-10]在2019—2020 年開展一年三茬娃娃菜“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”優化施肥模式技術研究和示范推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區位于臨澤縣鴨暖鎮五泉村，前茬作物為小麥。供試土壤為灰棕漠土，示范地平坦，灌溉便利。試驗前土壤（0～20 cm）養分測定值為：pH8.8、有機質含量（w，后同）7.99 g·kg-1、全氮含量0.53 g·kg-1、堿解氮含量56 mg· kg-1、有效磷含量21.5 mg· kg-1、速效鉀含量73.7 mg·kg-1。

1.2 材料

春茬娃娃菜品種：春寶皇，由北京中農綠亨種子科技有限公司生產;夏茬娃娃菜品種：介實春貝黃，由甘肅省蘭州農產品有限公司生產;秋茬娃娃菜品種：華耐春玉黃，由北京華耐農業有限公司生產）。

肥料：磷二銨（P2O5 含量42%，N 含量15%）由湖北大峪口化工有限責任公司生產，尿素（N 含量≥46.0%）由甘肅劉化（集團）生產，復合肥（16-8-21）由甘肅劉化（集團）生產，生物有機肥（有效活菌數≥0.2 億·g-1，有機質含量≥40%，pH 值5.5～8.5，水分含量≤30%）由甘肅絲路盛豐生物科技集團有限公司生產、土壤調理劑（有機質質量濃度≥200 g ·L-1，氨基酸質量濃度≥110 g · L- 1，pH 2.5～4.5，水不溶物≤10 g·L-1）由臨澤縣鼎豐源凹土高新科技開發有限公司生產、RW 菌種尾菜腐熟劑由甘肅綠能瑞奇生物科技技術有限公司生產。

1.3 試驗設計與方法

娃娃菜一年三茬肥料對比試驗于2019 年3 月開始，2 個處理，3 次重復，隨機區組排列，試驗面積1333 m2，每個小區面積222.2 m2。3 月6 日育苗，4月1 日施基肥+土壤調理劑、起壟覆膜，4 月5 日定植第一茬;第一茬收獲后，6 月12 日施基肥+生物有機肥定植第二茬;第二茬收獲后，8 月20 日施基肥+尾菜堆漚還田定植第三茬;三茬均采用單壟雙行種植，壟寬70 cm，溝寬20 cm，株距20 cm，667 m2 保苗6000 株。試驗設計及處理參考華軍等[11]、唐仕華[12]的方法，各試驗除肥料嚴格按照試驗設計執行外，其他管理措施均保持一致。

處理1：常規施肥（CK，21.3-9.3-6.3），基施復合肥（16-8-21）450 kg·hm-2，磷二銨225 kg·hm-2;于娃娃菜蓮座期和結球期分別隨水追施尿素225 kg·hm（-2 此施肥量為一茬施肥量，三茬施肥量均相同）。

處理2：“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”模式。娃娃菜第一茬：基施常規施肥+土壤調理劑30 L·hm-2 ;第二茬：基施常規施肥+生物有機肥1500 kg·hm-2;第三茬：基施常規施肥+尾菜堆漚還田8000 kg·hm-2。第一茬娃娃菜收獲后將尾菜剁碎，為10 cm 左右的片（段）后，使用RW 菌種尾菜腐熟劑（1.5 L·1000 kg-1）集中在深0.8～1.0 m 的方形土坑，塑料膜鋪于地面堆漚發酵45 d，待完全腐熟后施用。

1.4 項目指標測定及方法

娃娃菜生物性狀測定：3 茬采收期分別在各處理每個小區選取5 個1 m2 地塊作為一個樣方單元進行多點取樣實收，帶回實驗室進行植株性狀考察。株高采用米尺測量植株根基部至頂部;株幅采用鋼卷尺測量展開度;球莖采用游標卡尺測量植株腹部直徑;質量采用電子天平稱量。

土壤養分測定：種植前及收獲后在各小區采用土鉆按“S”形采集0～20 cm 土樣進行采集分析，土壤pH 值采用pH 計測定;有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定，堿解氮采用堿解擴散法測定，有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法測定。

土壤物料性質測定：收獲后在各小區采用土鉆按“S”形采集0～20 cm、>20～50 cm 深度土壤進行采集分析，容重采用環刀法測定，土壤團粒結構采用干篩法測定，土壤孔隙度/%=（1-容重/比重）×100計算。

產量測定：各茬隨機選取5 個區域（5 m×8 m），以壟為主區域，面積40 m2，測定產量。

產值=產量×產品單價;

效益=產值-化肥投入。

1.5 數據統計與分析

試驗數據采用Excel 2010 軟件處理，用SPSS17.0 進行數據T 檢驗分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對娃娃菜生育期的影響

由表1 可知，1 茬娃娃菜處理2 均較處理1 結球期和成熟期提前1 d，2 茬娃娃菜處理2 較處理1蓮座期、結球期、成熟期、生育期提前2～3 d，3 茬娃娃菜處理2 較處理1 蓮座期、結球期、成熟期、生育期提前3～4 d。由此可見，通過增施土壤調理劑、生物有機肥、尾菜還田可以縮短娃娃菜生育期，為提前上市贏得時間。

2.2 不同處理對娃娃菜主要農藝性狀的影響

從表2 可以看出，3 茬娃娃菜的各項農藝性狀指標均表現為處理2 顯著高于處理1。與處理1 的3 茬平均值相比，處理2 株高平均為20.10 cm，比處理1（CK）平均增加1.70 cm;株幅處理2 平均為18.4～19.6 cm，顯著高于處理1;球莖處理2 平均為9. 90 cm，較處理1（CK）平均增加0.70 cm;單株質量處理2 平均為1.21 kg，較處理1（CK）平均增加0.08 kg;單株凈質量處理2 平均為1.00 kg，較處理1（CK）平均增加0.11 kg。商品率處理2 平均為84.89%，較處理1（CK）平均增加4.78%。

2.3 不同處理對娃娃菜產量的影響

從表3 可看出，一年三茬娃娃菜處理2 較處理1 均顯著增產，三茬分別增產7 748.9 kg ·hm-2、7 558.8 kg · hm- 2、5 612.8 kg · hm- 2，增產率分別為7.7%、7.5%、5.5%;一年三茬娃娃菜處理2 較處理1平均增產7 228.6 kg·hm-2，增產率7.2%。

2.4 土壤養分及理化性狀變化

從表4 可以看出，處理2 試驗后較試驗前pH降低0.10，有機質含量增加1.17 g · kg- 1，增幅14.64%;全氮含量增加0.13 g·kg-1 ，增幅24.53%;堿解氮含量增加16.00 mg·kg-1，增幅28.57%;有效磷含量增加7.20 mg·kg-1，增幅33.49%;速效鉀含量增加15.80 mg·kg-1，增幅21.44%。試驗結果表明，在娃娃菜上實施“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”模式，可明顯提高耕地質量，增加土壤養分含量。

從表5 可以看出，一年三茬娃娃菜田實施“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”模式處理能明顯降低土壤容重，提高土壤總孔隙度。在0～20 cm，處理2 較處理1 土壤容重減少0.06 mg·cm3，孔隙度增加1.48 個百分點;在>20～50cm，處理2 較處理1 土壤容重減少0.05 mg·cm3，孔隙度增加了1.39 個百分點。

2.5 經濟效益分析

由表6 可知，處理2 各茬產值均最高，為53 919.5～129 430.7 元·hm- 2 ，較處理1 增產值3 779.4～9 298.7 元·hm-2，增效3 029.4～8 590.7 元·hm-2;三茬娃娃菜處理2 總產值為269 097.1 元·hm-2，較處理1 增產值17 568.4 元·hm- 2 ，總增效15 822.4 元·hm-2，產投比分別為24.20∶1 和22.16∶1。

3 討論與結論

在臨澤縣鴨暖鎮五泉村一年三茬娃娃菜分別增施土壤調理劑、生物有機肥料、尾菜堆漚還田當茬作物都有增產效果，三茬分別增產7 748.9 kg·hm-2、7 558.8 kg · hm- 2、5 612.8 kg · hm- 2，增產率分別是7.7%、7.5%、5.5%。試驗結果表明，娃娃菜在常規施肥情況下，增施有機質和提高土壤活性肥料情況下都有不同程度的增產效果，并通過第一茬施用調堿性土壤調理劑，有效解決當地鹽堿嚴重問題。游媛等[13]關于大白菜平衡施肥的研究表明，有機肥使大白菜增產是以一定化學肥料投入為基礎的，并且有機質能有效提高娃娃菜維生素C 含量，與本試驗結果一致。一年采收結束后對試驗前后土壤養分進行對比分析，有機質、全氮、速效鉀等土壤養分含量明顯提高，耕作層土壤容重減少0.05～0.06 g·cm3，孔隙度增加了1.39%～1.48%;尤其是將三茬娃娃菜尾菜通過不同茬口科學安排，全部還田，有效降低尾菜帶來的環境污染，還有效進行肥料化處理，為第三茬作物及第二年耕種提供了有效有機質。經濟效益也有大幅提高，較常規施肥增產值17 568.4 元·hm-2，平均單茬增效5 274.1 元·hm-2。為一年三茬娃娃菜“保價護航”，有效降低了種植風險。

試驗表明，一年三茬娃娃菜種植按照“土壤調理劑+生物有機肥料+尾菜堆漚還田”模式可以促進娃娃菜的生長發育，且對娃娃菜的品質和產量有一定程度的提升，并可以結合茬口時間有效促進尾菜無害化利用，耕地質量得到明顯提高，可以在本區域生產上大面積示范推廣。但本試驗僅設計為單因子研究，對氮磷鉀的配比試驗并無深入展開，由于娃娃菜對氮磷鉀需求水平的不同，尤其對氮素依賴性最強，是產量的主要限制因素[14-15]，因此，應進一步進行不同施肥方式對其肥料利用率及氮磷鉀配比試驗，為有機肥替代化肥、有機肥和化肥相結合、化肥減量增效以及耕地質量提升提供數據支撐。

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