堆肥还田对钟祥市娃娃菜品质及土壤环境的影响

宁青 尹会敏 周珍 刘金 黄华

摘 要 为了探明堆肥还田对娃娃菜品质及土壤环境的影响，以空白施肥作为对照（CK），比较了化肥优化施肥及不同堆肥施用量对娃娃菜生长指标、产量及土壤养分含量、理化性质的影响。结果表明，与CK处理相比，每667 m2堆肥还田1 000 kg、2 000 kg、3 000 kg及4 000 kg均有利于提高娃娃菜的营养生长和生殖生长，分别较CK处理增产16.51%、15.39%、17.41%、16.96%。化肥优化施肥较CK增产33.82%。随着堆肥施用量增加，除土壤pH值缓慢上升外，土壤有机质含量及土壤阳离子交换量不断提高。

关键词 堆肥还田；娃娃菜；土壤养分；生长指标；湖北省钟祥市

中图分类号：S634.1 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.12.014

钟祥市地处湖北省中部，江汉平原北端，地理条件优越，是适宜十字花科作物生长的优势区域。粪肥还田可以减少化肥施用量，合理利用畜禽废弃物资源，为实现农业种养循环提供科学依据与数据支持[1]。为了探索粪肥还田技术模式对钟祥市娃娃菜品质和土壤环境的影响，加快推进畜禽粪污资源化利用，助推农业绿色高质量发展，通过开展堆肥施用的小区试验，探索堆肥不同施用量的应用效果。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在湖北省钟祥市柴湖镇绿邦蔬菜种植专业合作社。土壤为灰潮土，试验前（2021年9月28日）采集耕层土样测试，土壤pH值为6.63，有机质含量为19.73 g·kg-1，碱解氮含量为112.82 mg·kg-1，速效磷含量为20.49 mg·kg-1，速效钾含量为208.75 mg·kg-1，全氮含量为1.82 g·kg-1，全磷含量为1.04 g·kg-1，全钾含量为19.63 g·kg-1，陽离子交换量（Cation Exchange Capacity，CEC）为25.19 mol·kg-1，容重为1.28 g·cm-3。

1.2 供试作物

娃娃菜，品种为申荣8号。每667 m2栽培11 000株。

1.3 供试肥料

供试堆制有机肥由湖北沃凯克生物科技有限公司统一生产供应，其养分含量为有机质37.10%、水分22.35%、总氮（N）0.91%、总磷（P2O5）5.84%、总钾（K2O）0.84%，pH值为7.55。化肥中含尿素（N）46%、普钙（P2O5）12%、氯化钾（K2O）50%、硫酸钾（K2O）50%。

1.4 试验设计

2021年9月29日开始试验，设置6个处理，3次重复，共18个小区，每个小区20 m2，随机区组排列。除了肥料处理，其他一切条件（包括农事操作）一致[2]。各处理小区施肥量详见表1，其中T1处理每667 m2底施化肥36 kg。

1.5 样品采集

试验前（2021年9月28日）采集土壤样品，根据土壤养分含量调整化肥施入量。在娃娃菜收获后每处理小区依照S型取样法选取5点混合取样，四分法取0～20 cm土壤混合样品，用无菌塑料袋装好带回实验室，风干，去杂，分析土壤化学性状[3]。

1.6 测试项目及方法

1）产量和品质。各小区单打独收，考察品质指标，记录实际产量。株高和茎粗采用直尺和游标卡尺测定，维生素C含量采用荧光比色法测定，硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定。

2）土壤理化性状。在收获期（2022年1月21日）采用环刀法测定土壤容重，土壤pH值采用pH计测定（水土比为1.0∶2.5）；有机质采用重铬酸钾外加热法测定；有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；全氮采用浓硫酸-加速剂消化；全磷、全钾采用氢氧化钠熔融法测定；阳离子交换量采用乙酸铵交换法测定[4]。

1.7 数据处理

采用Excel 2020和SPSS 17.0软件处理分析，采用最小显著法（LSD）进行检验，p＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理对种植土壤养分的影响

由表2可以看出，施加不同堆肥会对种植后土壤养分产生一定影响。各处理之间土壤容重、全氮、全磷和全钾变化不大。随着堆肥施用量的增加，除土壤pH值缓慢上升外，土壤有机质含量不断提高，T4和T5处理土壤有机质含量提升较大，分别比T1处理提升了19.27%和42.12%。T1处理的土壤碱解氮、速效钾和全氮含量明显高于其他施肥处理。施用堆肥后，土壤阳离子交换量提高，堆肥处理T2、T3、T4、T5较处理T1分别提高13.35%、17.57%、17.97%和37.05%。

2.2 不同处理对娃娃菜生长指标与品质的影响

由表3可以看出，施加不同堆肥对娃娃菜生长指标与品质产生一定影响。不同处理间，单株重、维生素C含量和硝酸盐含量差异显著，收获作物株高和茎粗差异不显著。单株重方面，处理T2最高（1.11 kg），处理CK最低（0.70 kg），其大小顺序为T2＞T1=

T3＞T5＞T4＞CK。维生素C含量方面，处理T5最高，T2处理最低。硝酸盐含量方面，T1处理最高，T3处理最低。

2.3 不同处理对娃娃菜产量的影响

由表4可以看出，各施肥处理娃娃菜小区产量的平均值都高于CK处理，其中T1处理小区理论产量最高。与CK处理相比，各处理每667 m2虽都有增产，但不同堆肥施用量对产量的影响并不显著。

3 结论与讨论

本试验结果表明：随着有机肥施用量的增加，除土壤pH值缓慢上升外，土壤有机质含量不断提高[6]。T1处理（化肥优化施肥），土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量明显高于其他施肥处理。施用有机肥后，可以提高土壤阳离子交换量，T2处理（每667 m2施加有机肥1 000 kg）、T3处理（每667 m2施加有机肥2 000 kg）、T4处理（每667 m2施加有机肥3 000 kg）、T5处理（每667 m2施加有机肥4 000 kg）较T1处理（化肥优化施肥）分别提高6.06%、2.30%、8.64%和17.66%。不同处理间，单株重、维生素C含量和硝酸盐含量差异显著。施用有机肥可以显著提高娃娃菜维生素C含量，而化肥优化施肥处理（T1）会增加娃娃菜中的硝酸盐含量。有机肥处理和化肥处理产量都高于CK处理，与CK处理相比，T1处理（化肥优化施肥）、T2处理、T3处理、T4处理、T5处理每667 m2分别增产33.82%、16.51%、15.39%、17.41%、16.96%[7-9]。

综上所述，化肥优化施肥目前仍是有效提高娃娃菜产量的手段，但其会造成土壤有机质含量降低、酸化等，同时生产出的娃娃菜较施用堆肥的娃娃菜品质降低。施用堆肥不仅可以有效改良土壤，增加土壤有机质及阳离子交换量，同时可以有效提高娃娃菜维生素C含量，降低硝酸盐含量。

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（责任编辑：刘宁宁）