青海省冷凉露地娃娃菜有机肥替代化肥比较试验

钟应霞

(青海省农业技术推广总站 青海 西宁 810000)

为响应农业部有机肥替代化肥行动,青海省结合省部共建绿色有机农畜产品示范省的战略部署,在全省300万亩耕地(青海省总耕地面积882万亩)的所有粮食和主要经济作物上推广应用多种模式有机肥替代化肥技术。根据青海省化肥农药减量增效行动要求和《2021年农作物化肥减量增效田间试验指导方案》,在保证化肥减量后生产效益不下滑的前提下,以降低生产成本、提高作物品质,逐步实现优质有机,为下一年技术模式优化提供支撑为目的,青海省农业技术推广总站联合西宁市蔬菜技术服务中心和青海大学农林科学院开展了冷凉露地娃娃菜有机肥替代化肥比较试验,旨在为冷凉地区娃娃菜有机肥替代化肥生产提供实践参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年在青海省湟源县申中乡韭菜沟村冬歇地进行,前茬为菠菜。供试作物为春玉黄娃娃菜,供试肥料为“青羊”有机肥、“一禾高科”含腐植酸水溶肥。

1.2 试验方法

为保证试验精度,减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响,试验采用随机区组,三次重复,设6个处理,区组内土壤、地形等按照地形走势,同一重复在同一环境条件一致处。小区间设置明显的边界分隔。

各处理施肥量见表1,商品有机肥作基肥随旋耕一次施入,水溶肥按1∶500的比例用清水稀释后5～6叶期叶面喷施。作物采用低垄栽培,畦宽90 cm,沟宽40 cm,垄高15 cm,每畦4行,行距30 cm,株距20 cm,小区宽4.2 m,定植3畦,长7.7 m,小区面积32.5 m2,小区基本苗数480株。

表1 试验肥料施用量

1.3 测定指标

试验于5月31日统一播种,各处理按照试验设计施肥量分别进行施用,其它田间操作统一管理。于7月22日(结球初期)统计记录作物株高、株幅、最大叶、叶色表现以及病情指数、虫情指数;8月16、17日(采收期)进行作物外叶重、外叶数、中心柱、结球表现的田间调查并统一测产;采收后对产品进行可溶性糖类、粗纤维、蛋白质、维生素、膳食纤维等项目检测,记录相关数据。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel软件处理试验数据和作图,利用SPSS 23.0软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥施用量对作物初期生物性状的影响

2.1.1结球初期生物性状指标表现

分析不同施肥处理结球初期株高、株幅、最大叶及叶色表现(见表2)。

表2 结球初期性状指标表现

结球初期叶色表现多数为品种正常绿色,仅对照1 (不施肥处理)表现叶色较浅,处理6(900 kg/亩)施肥处理叶色表现较深。在苗期统一喷施“一禾高科”含腐植酸水溶肥后,结球初期出现叶色差别。株高表现处理5(700 kg/亩)最高,其次是对照2(常规施肥),有机肥施肥处理依次增加, 仅处理3(300 kg/亩)略低于对照1(不施肥处理),其它有机肥处理均表现较高;株幅表现有机肥处理均优于对照1,且随有机肥使用量的增加而不断增加,处理6株幅表现最大平均为(37.13～29.83 cm)且优于对照2,其它有机肥处理均不及对照2,处理5株幅与对照2相当;最大叶长表现趋势与株幅表现一致,处理6最大叶表现最大平均为(32.75～24.12 cm)且优于对照2,处理5最大叶与对照2相当。

图1 结球初期株高表现 图2 结球初期株幅表现

2.1.2结球初期抗病虫害的表现

田间调查发病株情况及发病严重性,虫害咬食叶片程度进行虫害率、病害率及虫情指数与病情指数的统计。(见表3、表4)。

表4 结球初期虫害统计分析

根据田间调查数据统计分析显示,表2中,处理5、4病害发生程度较高,分别是处理5>4>2>3>6>1,处理4病情指数最高10.47,处理6较处理4、5和ck2存在显著差异;表3中,虫害情况5>2>4>1>3>6 ,处理4、5的虫情指数接近,高于其他处理。处理6虫害发生情况与处理5有极显著差异,综合分析使用有机肥处理病害、虫害发生较常规对照严重一些,但是不同施肥方式呈现的病虫害防治效果不同,处理6的病虫害发生率较其他有机肥处理的发生率低,病虫害防治效果最好。

2.2 不同有机肥施用量对作物采收期经济性状的影响

于8月16对施肥处理进行采收期经济性状调查(见表5)。

表5 采收期经济性状调查

由表5可见,外叶数表现CK1、CK2最多分别平均为12.11片、11.44片,施肥处理中处理4最多仅次于CK2,其它处理差异不大,在9.22～9.78片之间;外叶重表现变幅较大,各施肥处理在40 778～574.67 g之间,处理6最重,较对照1、2分别增加10.44、8.93%,其次为处理5,外叶重与对照差异不显著;中心柱表现处理3、4较对照1、2 有所增加,但处理5、6表现均较对照小,这可能与营养生长期养分吸收有关。球的高表现处理3最高为25.33 cm高于对照,处理3、6表现相当略低于对照1,而处理5平均为23.84 cm均低于对照。从营养生长表现处理5外叶重与处理6 相当,但中心柱最小,球型不高。

由表6可见,采收期单株毛表现处理6最重为2 081 g,分别较对照1、2平均增加9.03%、6.58%,其次处理5为2 034.33 g, 分别较对照1、2平均增加6.24%、0.31%,其它2个处理均不及对照。

表6 采收期单株产量与商品率

净重表现处理5最佳,其次为处理6,均较对照表现好,分别比对照2增加2.51%、2.15%,处理4与对照2相当,差异不显著,处理3均不及对照。

商品率表现为处理5最佳达89.03%,其次为处理6、4与对照2相当,处理3表现不及对照2。各施肥处理净菜率表现处理4最佳为78.36%,其次为处理3、5,分别为74.80%、74.63%,综合分析各施肥处理毛重、净重、净菜率与商品率表现处理5较好。

图7 采收期单株产量(毛重、净重) 图8 采收期外叶重

图9 采收期中心柱表现 图10 采收期球表现(球高、球宽)

2.3 不同有机肥施用量对作物采收期产量的影响

各施肥处理通过测产分析(见表7),亩产量表现处理6最佳,较对照增加24.66%,其次为处理5分别较对照增加15.26%、9.90%。各处理产量进行方差分析与多重比较,显示在置信区间为95%时,处理6、5有显著差异,处理5与4、处理4与2之间无显著差异,处理3与处理2、1均无显著差异,在置信区间为99%时,处理6、5无极显著差异。

表7 测产分析

2.4 不同有机肥施用量对作物商品品质性状的影响

通过分析露地娃娃菜各肥效处理可溶性糖、粗纤维、膳食纤维、蛋白质、维生素C品质性状表现(见表8)。各施肥处理可溶性糖除处理4外,均不及对照2,各处理均优于对照1,处理4表现最佳为2.1 g/ kg,粗纤维含量表现均低于对照2,其中处理5、4与对照1相当,处理6、3低于对照1,膳食纤维含量处理4、3介于2个对照之间,分别为1.29 g/100g、1.23 g/100g,处理5、6相对较低,蛋白质含量表现处理4最佳为1.71 g/100g,其它处理均对照低,维生素c表现处理5、3表现较对照优,分别为19.7 mg/100g、19.6 mg/100g,处理6介于2和对照之间,处理4最低为15.2 mg/100g。综合分析各施肥处理,有机肥处理可溶性糖、膳食纤维均较不施肥处理高,蛋白质含量略低,维生素含量明显增加。在较对照1在可溶性糖提高、蛋白质表现差异不大的前提下,处理5维生素c含量较高。

图11 可溶性糖表现 图12 粗纤维,膳食纤维表现

图13 蛋白质表现 图14 维生素C表现

表8 品质性状表现

2.5 不同有机肥施用量对作物生产成本的影响

通过分析试验条件下各处理生产资料、人工等投入成本与其对应的产品产出(见表8)。分别与对照比较,处理3施肥收益最低较CK1节本增效-559元,说明施肥量较小,施肥效果不明显,处理4、5、6较CK均有所增加,随着施肥量的增加,收益逐渐增加,处理6 表现最高,其次是处理5。单投入产出比表现随着施肥量的增加逐渐下降(见表9)。

表9 节本增效情况表

3 讨论与结论

作物生长初期,随着有机肥施肥量的逐渐增加,娃娃菜的株高、株幅、最大叶表现逐渐增高,有机肥施用量为300～500 kg,配施8 kg水溶肥时,娃娃菜初期生物性状表现比100%施用化肥的略差,说明有机肥300～500 kg的施用量略达不到作物初期生长对肥的需求量。在有机肥施用量为700 kg及以上,配施8 kg的水溶肥的情况下,作物生长初期的株高、株幅、最大叶表现、叶色等生物性状类同于甚至明显优于传统施肥作物的生物性状,说明在冷凉地区娃娃菜生产上,采取有机肥施用量为700～900 kg,配施8 kg水溶肥的有机肥替代模式可以达到化肥替代,减肥增效的目的。有机肥施用量为300～700 kg,配施8 kg水溶肥时作物病虫害发生程度于传统施肥作物病虫害发生程度持平或略严重,施用900 kg有机肥则有较好的病虫害防治效果。因此,冷凉地区娃娃菜生产上用有机肥替代化肥时,需附加一定的绿色防控措施。

有机肥施用量为700～900 kg,配施8 kg水溶肥时,作物采收期毛重、净重、外叶重等经济性比有机肥量300～500 kg时高,其中有机肥施量为700 kg,作物净重为最高1 518.22 g,商品率也最高达89.03%。从商品品质来看,施用有机肥可提高娃娃菜内可溶性糖、膳食纤维的含量,略降低蛋白质含量,维生素含量明显增加,其中有机肥施用量为700 kg时,娃娃菜商品品质表现最佳。

在生产成本方面,施用有机肥成本较传统式肥成本高,随着有机肥施用量的增大,成本也逐渐增大,投入产出比表现随着施肥量的增加逐渐而下降,其中有机肥施用量为700～900 kg时,投入产出比为10.15%～10.43%,性价比最高。

综上所述,通过施用不同量有机肥对作物初期生理性状、作物采收期产量、品质以及对作物生产成本的影响的探究,“有机肥+化肥减量”的施肥技术模式,可以合理地减少化肥量,但是娃娃菜的产量不减,并且娃娃菜的商品品质有一定提高,达到了节本减肥增效的目的。青海省湟源地区娃娃菜生产采用有机肥施用量为700～900 kg的有机肥替代化肥模式较为合适,采取此种有机肥施用模式,在增加有机肥的用量和施入的同时,减少了底肥的用量,同时促进了有机肥无机肥相结合。