等氮条件下不同有机肥与无机肥配施对青萝卜生长及产量的影响

牛天新， 查燕， 马华升

(杭州市农业科学研究院，浙江 杭州 310024)

施肥是保证蔬菜优质高产的重要技术措施之一[1-2]，近年来，随着生产力的不断提高，农民对土地的投入越来越多，特别是对氮肥的投入逐年增长。长期大量滥用化肥导致土壤养分失衡、地力水平下降、土壤酸化板结、农业生产成本增加、氮肥利用率降低及农业面源污染加剧[3-4]。目前，与国外相比，我国的养分利用效率明显较低，个别地区氮肥利用率甚至还达不到10%[5]，肥料资源浪费巨大，生态环境污染日益严重[6]。保护环境，提升耕地质量，改变现有的施肥方式刻不容缓[7]。

许多研究[8-11]表明，有机肥料是农业生产中的重要肥源，其养分全面，肥效均衡持久，既能改善土壤结构、培肥改土，促进土壤养分的释放，又能供应、改善作物营养，具有化学肥料不可替代的优越性，对发展有机农业、绿色农业和无公害农业有重要意义。与单施化肥相比，生物有机肥与无机肥配施能够增加土壤有益微生物的数量、提高土壤酶活性，有利于土壤对养分的固定、作物对养分的吸收及中后期干物质累积[12-13]。生物有机肥部分替代化肥可提高土壤有机质含量，有机肥和化肥配合施用，在保证产量的同时改善土壤环境，提高农产品品质，促进农业生产的可持续发展[14]。

萝卜是人们日常生活中最常见的蔬菜种类之一，目前，我国萝卜栽培面积约120万hm2[15]，仅次于马铃薯和大白菜，位居第三位[16]，但因其生育期短，对肥料(尤其是氮、磷、钾)的需求量大，要达到优质高产，需提供足量的营养[17]。目前，已有不少学者研究了萝卜施用有机肥的效果，但大多数都是通过有机肥的投加量来进行的[7,17-19]，而在等氮条件下，通过有机氮替代部分无机氮来探讨有机肥和无机肥配施对萝卜生长影响的相关研究未见报道。

因此，为探明等氮条件下不同有机肥配施对萝卜的影响，本研究选择4种生产上有代表性的有机肥料，通过田间小区试验，研究等氮条件下有机肥和无机肥配施对青萝卜生长的影响，利用不同有机肥与化肥配施的培肥模式，研究有机肥氮素代替化肥氮素施入土壤后对作物的影响，比较培肥地力的效果，并为蔬菜产业可持续发展提供借鉴，以期为有机肥替代化肥提供一定的科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验在杭州转塘镇之江试验基地(120°09′96.28″E，30°15′68.29″N)进行，该地为亚热带季风气候，供试土壤为黏质生土，pH 8.44，有机质含量为5.12 g·kg-1，全氮含量为0.035%，有效磷含量为1.19 mg·kg-1，速效钾含量为289.822 mg·kg-1。

供试萝卜品种为靓冠。使用的化肥为复合肥(15∶15∶15，N+P2O5+K2O≥45%，安徽省司尔特肥业股份有限公司)和硫酸钾(K2O≥52%，埃佩克有限责任公司)。

使用的有机肥为以猪粪为原料的商品有机肥(有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，桐庐吉诚农业开发有限公司)，以羊粪为原料的纯羊粪有机肥(有机质≥45%，总养分≥5%，杭州南坞庄有机肥有限公司)，菌渣和城市生活易腐垃圾有机肥(杭州蔚复来科技股份有限公司)。

1.2 田间管理

青萝卜于2020年10月22日播种，每小区面积为20 m×1 m=20 m2，株距行距20 cm，种400穴，每穴2粒种子，出苗后间苗留1株，肥料按垄称量，均匀撒施，翻入土中。整个生育期不打除草剂，杂草人工拔除，就地还田，于2021年2月28日收获。

1.3 处理设计

试验各处理之间设保护行，随机区组排列,空白对照：不施肥；处理1：单施化肥，每667 m2施用复合肥84.20 kg；处理2：每667 m2施用猪粪商品有机肥844 kg，复合肥30.0 kg,硫酸钾4.16 kg；处理3：每667 m2施用纯羊粪有机肥892 kg，复合肥30.0 kg,硫酸钾6.55 kg；处理4：每667 m2施用菌渣有机肥1 500 kg,复合肥30.0 kg,硫酸钾4.81 kg；处理5：每667 m2施用城市生活易腐垃圾有机肥600 kg，复合肥30.0 kg,硫酸钾7.42 kg。每处理3个重复，有机肥和化肥作基肥一次性施入；不同处理除基肥施肥用量外，其他田间管理措施均一致，各处理追肥量均相同。

化肥中的氮、磷、钾用量按照作物目标产量的需肥量进行测算。等氮条件下化肥配施有机肥区的氮、磷、钾用量根据不同商品有机肥用量折氮后进行调整。不同原料的有机肥和无机肥配施试验设6个处理，基肥施用量见表1。

表1 不同处理每667 m2肥料施用量

1.4 测定指标及方法

萝卜农艺性状调查。在萝卜不同生长时期进行生长形态指标测量，每重复随机选取10株测定。在莲座期测量株高、最大叶长和叶宽、开展度、叶片数及叶片的叶绿素含量，在肉质根膨大期测量萝卜的开展度、根长、根直径、萝卜长度和鲜重。

株高为根茎处至叶片自然生长最高点的距离；叶长为最长叶片叶基部至叶片顶端的距离；叶宽为叶片最宽处的距离；萝卜长度为膨大形成肉质根部分的根系长度；根直径为肉质根膨大最大处横向直径和纵向直径的平均值；根长为膨大根下部的根长度；用直尺测长度，游标卡尺测萝卜直径。

植株在105 ℃下杀青30 min，80 ℃烘至恒重，测量其干重。每处理取相同部位的叶子，每片叶子取3个点测定叶绿素含量，取平均值。分别测地上部分鲜重和干重、萝卜的鲜重和干重，处理小区总鲜重、折合产量，以比较各处理的肥效差别。

pH用2.5∶1水土比浸提法测定，参照NY/T 1121.2—2006；有机质含量测定用重铬酸钾容量法，参照LY/T 1121.6—2006；全氮含量测定用半微量凯氏法，参照GB 7173—1987；速效钾测定采用乙酸铵溶解火焰光度计法，参照NY/T 889—2004；有效磷测定用钼锑抗分光光度法，参照NY/T 1121.7—2014。叶绿素含量测定采用叶绿素测定仪(TYS-4N，北京中科维禾)。

1.5 统计分析

利用SPSS软件进行方差和显著性分析，比较各处理之间的差异性。

2 结果与分析

2.1 莲座期不同处理对农艺性状的影响

从萝卜莲座期田间长势来看，各施肥处理与空白对照相比最大叶长、株高、叶宽、开展度和叶片数增加明显，有显著差异，说明萝卜的生长状态与肥料投加是密切相关的。萝卜叶长从高到低依次为处理1、2、4、3、5、空白对照。对叶长进行方差分析，发现处理1与处理4、5、3、空白对照有显著差异，处理1比空白对照叶长增加15.9 cm,处理1和处理2之间无显著差异。处理3、4、5之间无显著差异，处理2比对照叶长增加15.3 cm,处理2与处理3之间有显著差异(表2)。

表2 莲座期不同肥料处理下萝卜的农艺性状

萝卜在株高表现上从高到低依次为处理1、5、2、4、3、空白对照。对株高进行方差分析，发现处理1与处理5无显著差异，分别比空白对照株高增加1.8 cm和1.7 cm，处理1与处理2、3、4、空白对照有显著差异，处理2、3、4之间无显著差异。处理5与处理2无显著差异，处理5与处理4、3有显著差异，处理5株高分别比处理4和处理3增加0.7 cm、0.8 cm。

萝卜叶宽从大到小依次为处理2、1、5、4、3、空白对照。方差分析表明，处理2、1、5、4之间无显著差异，分别比空白叶宽增加7.6 cm、7.6 cm、7.0 cm和6.8 cm，处理2、1与处理3有显著差异，其叶宽都比处理3增加了1.6 cm。

萝卜开展度从大到小依次为处理1、5、2、4、3、空白对照。处理1与处理2、4、3、空白对照之间差异显著，处理5与处理2、1无显著差异，与处理3和处理4有显著差异。萝卜单株叶片数从大到小分别为处理5、1、2、3、4、空白对照，处理5与处理1、2、3、4、空白对照之间差异显著，分别依次增加了2.6片、3.1片、3.2片、3.4片和6.1片，处理1、3、2、4之间无显著差异。化肥及时在萝卜生长初期提供了速效养分，所以莲座期单施化肥处理在萝卜株高、叶长、开展度方面表现出色，植物生长状态比其他处理好。

2.2 莲座期不同处理对叶绿素的影响

莲座期青萝卜不同肥料处理叶片的叶绿素相对含量从高到低依次为处理1、2、5、4、3、空白对照(表3)，相应的叶子颜色也是逐渐由绿变浅。方差分析表明，各施肥处理与对照相比有显著差异，处理1、处理2与处理5之间无显著差异，分别比对照叶绿素SPAD平均值增加25.40、23.62和23.38，处理5与处理4无显著差异，处理1、2与处理4、3、空白对照有显著差异。

表3 莲座期不同处理萝卜的叶绿素相对含量

在相同氮投入情况下，萝卜容易吸收利用化肥处理中的无机氮，可使光合作用加强，所以叶片的叶绿素相对含量较高。猪粪商品有机肥处理与易腐垃圾有机肥处理中可利用的速效氮比单施化肥略少，但与化肥并没有显著差异。羊粪有机肥和菌渣有机肥处理的叶绿素相对含量比另外3个肥料处理低，可能是这两个处理难降解的有机氮较多，植物难以迅速分解利用。

2.3 肉质根膨大期不同处理对农艺性状的影响

从莲座期到肉质根膨大期，地上部叶片光合产物逐渐向地下根部转移，青萝卜肉质根进入快速膨大阶段，各处理根鲜质量快速增长。从萝卜肉质根膨大期田间长势来看，各施肥处理与空白对照相比开展度、萝卜直径、根长、萝卜长度和鲜重对比明显，有显著差异(表4)。萝卜开展度从高到低依次为处理1、2、5、4、3、空白对照，与莲座期的表现大体一致，单施化肥处理的开展度最高，猪粪商品有机肥处理超过了易腐垃圾有机肥处理的萝卜开展度。方差分析发现，处理1与处理2、5、4、3、空白对照都有显著差异，处理2和处理5与其他各处理同样有显著差异，处理4与处理3未见显著差异。

表4 肉质根膨大期不同处理萝卜的农艺性状

青萝卜肉质根的长度和粗度是青萝卜产量的直接反映，也是青萝卜增产的生物学基础[18]。萝卜直径从高到低依次为处理2、5、4、1、2、空白对照。处理2、5、4之间无显著差异，但处理2、5、4与处理1、3、空白对照之间有显著差异，处理2、5、4分别比空白增加7.66 cm、7.60 cm和7.48 cm，比单施化肥处理增加1.15 cm、1.09 cm、0.97 cm，处理1与处理3无显著差异。

萝卜根长从长到短依次为处理2、5、4、3、1、空白对照。处理2与处理5无显著差异，与处理4、3、1、空白对照有显著差异，处理2比单施化肥处理增加1.67 cm，比空白对照增加3.98 cm。处理5与处理4、3、1无显著差异。

萝卜长从高到低依次为处理2、5、4、1、3、空白对照，处理2与处理5无显著差异，与处理4、1、3、空白对照有显著差异，处理2比单施化肥处理增加0.99 cm，比空白对照增加5.62 cm。处理5与处理4、1无显著差异，与处理3差异显著。

单株萝卜鲜重从高到低依次为处理2、5、4、1、3、空白对照，处理2、5、4之间无显著差异，处理2、5与处理1、3、空白对照有显著差异，处理4与处理1无显著差异，处理1与处理3有显著差异。处理2比单施化肥处理增加40 g，比空白对照增加118.93 g，比处理3增加79.73 g。处理5比单施化肥处理增加31.47 g，比空白对照增加110.4 g，比处理3增加71.2 g。

肉质根膨大期，萝卜的各农艺性状趋向一致，从高到低分别为猪粪商品有机肥、易腐垃圾有机肥、菌渣有机肥、单施化肥、纯羊粪有机肥和不施肥处理。说明在等氮条件下，肉质根膨大期有机肥处理比化肥处理更能促进萝卜的生长，促使根部膨大。

2.4 收获期不同处理对生物量及产量的影响

地上部分萝卜缨鲜重从高到低分别为处理1、2、5、4、3、空白对照，空白对照、处理1、2、5之间有显著差异，它们与处理3和处理4差异显著，处理3与处理4无显著差异(表5)。对应萝卜缨干重与鲜重高低及方差趋势一致。

表5 收获期不同处理萝卜的生物量及产量性状

地下部分青萝卜根干鲜质量的变化与其根长和根粗的增加紧密相连。随着青萝卜根长和根粗的缓慢增加，鲜质量和干质量也在逐渐增加[18]。萝卜肉质根鲜重从高到低分别为处理2、5、4、1、3、空白对照，处理2、3、5与处理1和空白对照差异显著，处理2、4、5之间无显著差异。萝卜肉质根干重从高到低分别为处理5、1、2、4、3、空白对照。处理3、4、5与处理1和空白对照差异显著，处理2与处理1之间无显著差异，处理2、3、4之间无显著差异。可见处理5、处理1、处理2的干物质积累量较大。加施有机肥的萝卜生育期会延长，但由于是同时采收，所以在干物质积累上，部分有机肥处理稍低了些，易腐垃圾有机肥的肉质根干物质生物量远远大于其他处理，生物量与产量也是密切相关的。

折合萝卜每667 m2产量从高到低分别为处理2、5、4、1、3、空白对照，处理2比单施化肥处理增加718.50 kg，比空白对照增加1 882.26 kg，比处理3增加1 211.89 kg。处理5比单施化肥处理增加546.69 kg，比空白对照增加1 710.45 kg，比处理3增加1 040.08 kg。处理4比单施化肥处理增加405.98 kg，比空白对照增加1 569.74 kg，比处理3增加899.37 kg。纯羊粪有机肥是有机肥处理中产量最低的，比单施化肥处理产量降低493.39 kg，比空白对照高670.37 kg。

3 小结

有机肥因肥效释放比较慢，仅靠有机肥会使萝卜缺肥，而化肥可快速有效地为萝卜生长提供所需要的养分，所以在生产中要有机肥与无机肥配施。

因为试验田土质贫瘠，保水保肥能力较差，而有机肥处理肥料施入土壤后可缓慢释放，会促进萝卜对水分和矿质离子的吸收和运输，通过水分和养分的高效利用改善萝卜物理环境，改善土壤环境，提高根系活力和生长速度[19-20]，能有效改善萝卜的农艺性状。

有机肥作基肥的萝卜在生长初期比单施化肥处理长势差，但在萝卜肉质根膨大期，相同氮素投加量的猪粪商品有机肥、易腐垃圾有机肥和菌渣有机肥处理的产量远远超过了单施化肥处理，并且其中的商品有机肥、易腐垃圾有机肥处理与单施化肥处理相比差异显著，表明有机肥是长效性的，能延长萝卜的营养生长和生殖生长时间，对萝卜的植株生长和产量提高有明显的促进作用。猪粪商品有机肥处理每667 m2产量为2 959.3 kg，比单施化肥处理增产718.50 kg，比对照增加1 882.26 kg，萝卜种植推荐用量为猪粪商品有机肥844 kg，复合肥30.0 kg,硫酸钾4.16 kg。

除猪粪商品有机肥外，易腐垃圾有机肥对萝卜具有明显的增产作用，不论是在萝卜直径、根长、株高、开展度等方面，还是在生物量和产量方面表现都很优异。易腐垃圾有机肥处理萝卜每667 m2产量为2 788.02 kg，比单施化肥处理增产546.69 kg，比对照提高1 710.45 kg，推荐用量为施用易腐垃圾有机肥600 kg，复合肥30 kg,硫酸钾7.42 kg。所以有明显增产作用的易腐垃圾有机肥是化肥减施和有机替代的优质有机肥，应当大力推广应用，以此实现城市垃圾的快速减量和资源化利用。