全 文 :第33卷第 4期 西南 大学 学 报(自然科学版) 2011年4月
Vol.33 No.4 Journal of Southw est Unive rsity (N atural Science Edi tion) Apr. 2011
文章编号:1673-9868(2011)04-0036-06
减量化肥与有机材料配施
对大头菜产量品质的影响①
张海波 , 张晓璟 , 徐卫红 , 王正银 ,
谢德体 , 王慧先 , 陈贵青 , 韩桂琪
西南大学 资源环境学院 , 重庆 400716
摘要:采用田间试验研究了减量化肥与菌渣配施对大头菜产量 、 营养品质 、硝酸盐含量及养分含量的影响.结果表
明:当化肥减量小于 30%和菌渣配施可增加大头菜菜头的产量 , 增幅为 5.4%~ 11.6%, 产量从高到低依次为:大
头菜专用肥(二)80%+菌渣中量 , 大头菜专用肥(一)80%+菌渣中量 , 化肥 80%+菌渣中量 , 化肥 90%+菌渣低
量.适当减量化肥与菌渣配施还能提高大头菜氨基酸含量 、菜叶的的 NPK 含量和菜头 K 的含量 , 降低菜头硝酸盐
含量 6.7%~ 38.3%.
关 键 词:减量施肥;菌渣;有机无机肥配施;大头菜;产量品质
中图分类号:S147.2 文献标志码:A
在蔬菜生产中 , 盲目投入化肥的现象普遍存在[ 1] .由于施肥量尤其是氮肥使用量超过了蔬菜实际需求
量 , 导致蔬菜中硝酸盐含量增加 , 降低了蔬菜品质 , 同时易造成面源污染 , 不利于农业可持续发展[ 2-4] .有
机肥料含有大量的有机物质 , 既能提供农作物多种无机养分和有机养分 , 又能培肥改良土壤 , 对提高蔬菜
产量和改善其品质具有极为重要的作用[ 5] .众多研究结果证明 , 有机肥与无机肥合理配合施用可以实现蔬
菜高产优质[ 6-7] .食用菌渣是一种栽培食用菌后的残余有机物质 , 其有机质含量一般在 45%~ 54%, 残渣
约含 N 10 kg/ t , P2O 5 1 kg/ t , K 2O 10 kg/ t , 养分处于速效状态 , 易被作物吸收利用[ 8] .在农田施用食用菌
渣 , 不但可提高土壤肥力 , 还有助于改善土壤理化性状 , 促进土壤团粒结构的形成 , 增强土壤持水力和通
透性.其代谢产物中的有机酸类等物质还能刺激根际固氮微生物的生长 , 有些代谢产物则对有害微生物的
生长有抑制作用[ 8] .我国每年产生的菌渣 , 至少有 400万 t , 其中成都市年产菌渣达 60万 t , 大部分菌渣都
没有被充分利用 , 造成资源浪费 , 同时废弃的菌渣也带来了环境污染.
大头菜(B rassica napobrassica L.), 即芥菜 , 又称芜菁 、芥辣 、芥菜疙瘩 , 是芥菜的一个变种 , 广泛分
布于西南和长江流域的四川 、重庆 、湖北 、江苏 、浙江一带 , 是一种栽培历史悠久的特色蔬菜.大头菜含有
丰富的膳食纤维 , 它还含有一种硫代葡萄糖甙的物质 , 经水解后能产生挥发性芥子油 , 具有促进消化吸收
的作用.大头菜还具有特殊的鲜香气味 , 能增进食欲 , 其块状根经过晾晒 、撒盐 、腌制等工序加工而成腌熟
① 收稿日期:2010-08-25
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(Nycytx-35-gw 16);国家科技支撑计划项目(2007BAD87B10)资助.
作者简介:张海波(1987-), 男 , 山西大同人 , 硕士研究生 , 主要从事植物营养与农产品安全研究.
通信作者:徐卫红 , 教授 , 硕士生导师.
大头菜 , 其菜叶用做制作芽菜 , 均是人们喜食的传统腌制产品.本试验以大头菜为材料 , 研究减量施肥和
有机材料菌渣配施对大头菜的产量和品质的影响 , 以期为大头菜科学施肥和菌渣合理利用提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 供试土壤
大田试验在四川省成都市青白江区清泉镇的菜园土壤上进行 , 其土壤全 N 为 0.18 g/kg 、有机质为
25.3 g/kg , 碱解 N 为 56.6 mg/kg 、有效 P 为 12.5 mg/kg 、速效 K 为 111.6 mg/kg , pH 值为 7.6.
1.2 供试作物
大头菜.
1.3 供试有机材料
食用菌菌渣的有机质含量为 491.40 g/kg , 全N 、 P 、K含量分别为 0.76%、 0.07%和 1.40 %.发酵后
的菌渣作基肥一次性施用.
1.4 试验方案
试验共设 8个处理(表 1).化肥施肥量参照当地大头菜常规施肥量 , 即复合肥(15-15-15)675 kg/hm2 ,
尿素150 kg/hm2 .基肥为450 kg/hm2 复合肥 , 150 kg/hm2 尿素作第一次追肥 , 剩余 225 kg/hm2 复合肥作第
二次追肥.两个自制大头菜专用肥(20-8-10)按 30%,50%和 20%分 3次施用.
表 1 田间试验方案
编号 处 理化肥 菌渣/(kg· hm -2) 编号
处 理
化肥 菌渣/(kg· hm -2)
CK 化肥 100% 0 4 大头菜专用肥(一)100% 12 000(菌渣中量)
1 化肥 90% 9 000(菌渣低量) 5 大头菜专用肥(一)80% 12 000(菌渣中量)
2 化肥 80% 12 000(菌渣中量) 6 大头菜专用肥(二)100% 12 000(菌渣中量)
3 化肥 70% 15 000(菌渣高量) 7 大头菜专用肥(二)80% 12 000(菌渣中量)
1.5 试验方法
试验于 2009年 9月 25日施基肥 , 10月 10日和 1月 20日分别追肥两次.小区面积 2 m ×4 m , 每小区
76窝(30 cm×35 cm).施肥 10 d后移栽大头菜幼苗 , 每窝 1株.各处理小区随机排列 , 3次重复.2010年
1月 5日大头菜收获后分别测定产量和品质.
1.6 分析测定方法
土壤基本农化性状按常规分析方法测定[ 9] , 植株硝酸盐含量用酚二磺酸法 , 可溶性糖含量用水杨酸
法 , 氨基酸用水合茚三酮法 , 维生素 C 用 2 , 6-二氯靛酚法测定[ 10] .
1.7 统计分析方法
本研究所列结果为 3次重复的测定值 , 数据采用 SPSS 12.0统计软件进行方差分析和多重比较.
2 结果与分析
2.1 减量化肥与有机材料配施对大头菜产量的影响
从图 1可以看出 , 除 90%化肥外 , 随着化肥的减量 , 有机肥(菌渣)的增加 , 大头菜的菜叶产量增加;
在等量菌渣施用量(12 000 kg/hm2)为基肥下 , 随着大头菜专用肥(一)施用量减少 , 菜叶的产量减少 , 而专
用肥(二)处理下的大头菜菜叶产量则增加.图 2表明 , 大头菜菜头产量随着化肥施肥量的减少先增加 , 在
80%化肥时到达最大值 , 当化肥施肥量 70%时 , 菜头的产量显著下降;当施用等量菌渣(12 000 kg/hm2)作
基肥时 , 两种专用肥处理下的大头菜菜头产量均高于常规施肥 , 专用肥(二)对大头菜产量的增产效果大于
专用肥(一), 但 80%专用肥(一)和 80%专用肥(二)处理的产量低于 100%专用肥处理的产量.
37第 4期 张海波 , 等:减量化肥与有机材料配施对大头菜产量品质的影响
图中小写字母为不同处理之间差异
达 0.05%的显著水平(p<0.05).
图 1 减量化肥与有机材料配施对大头菜菜叶产量的影响
图中小写字母为不同处理之间差异
达 0.05%的显著水平(p<0.05).
图 2 减量化肥与有机材料配施对大头菜菜头产量的影响
2.2 减量化肥与有机材料配施对大头菜品质的影响
2.2.1 还原性糖
从表 2中可以看出 , 随菌渣施量增加 , 化肥施量减少 , 大头菜菜头内还原性糖的含量减少(除 90%化肥
处理外);在等量菌渣中量12 000 kg/hm2 作基肥时 , 专肥(一)处理后的大头菜菜头中还原糖含量随专肥肥
施量减少而减少 , 而专肥(二)处理后则增加.除大头菜专用肥(一)100%和大头菜专用肥(二)80%的菜头
还原糖含量大于常规施肥外 , 其余处理均低于常规施肥.
表 2 减量化肥与有机材料配施对大头菜品质的影响
处理 还原糖/ %
Vc
/(mg· kg -1)
氨基酸
/(mg · kg -1)
硝酸盐
/(mg · kg-1)
CK 0.64±0.03a 101.3±3.4a 144.1±6.3d 2347.9±79.0c
1 0.51±0.04b 80.8±2.5c 140.0±5.1d 3019.1±86.2b
2 0.60±0.02ab 89.3±2.8bc 157.3±6.9b 2190.2±73.3c
3 0.57±0.02ab 88.2±2.3bc 172.8±8.6a 2142.8±55.4cd
4 0.66±0.05a 96.6±4.0ab 150.2±5.0c 3343.0±101.2a
5 0.60±0.01ab 95.0±2.9ab 144.9±13.2d 1448.3±32.3e
6 0.54±0.03ab 69.2±1.4d 134.2±6.3e 2134.7±45.0cd
7 0.65±0.05a 83.6±4.6c 160.4±10.3b 1907.2±39.8d
表中小写字母为不同处理之间差异达 0.05%的显著水平(p<0.05), 下同.
2.2.2 Vc
表 2 表明 , 与常规施肥相比 , 本试验其它处理的大头菜菜头 Vc含量明显降低.在等量菌渣中量
12 000 kg/hm2 作基肥时 , 专肥(一)处理后的大头菜菜头中 Vc含量随专用肥施量减少而减少 , 而专
用肥(二)处理后则增加.大头菜菜头 Vc含量以专用肥(一)处理的大于专用肥(二)处理的.
2.2.3 氨基酸
从表 2中可以看出 , 随化肥施肥量的减少(除化肥 90%外), 大头菜菜头的氨基酸含量呈递增的趋
势 , 在施肥量为 70%时 , 氨基酸的含量达到最大值 172.8 mg/kg , 较常规施肥增加 16.6%.在等量菌渣
中量 12 000 kg/hm2 作基肥时 , 专用肥(一)处理后的大头菜菜头中氨基酸含量随专用肥施量减少而减
少 , 而专用肥(二)处理后则增加.除大头菜专用肥(二)100%的菜头氨基酸含量小于常规施肥外 , 其余
处理的菜头氨基酸含量均高于常规施肥处理的.
2.2.4 硝酸盐
根据我国 2003年发布的蔬菜硝酸盐允许摄入量标准 , 根菜类蔬菜允许摄入的硝酸盐含量应低于
38 西南大学学报(自然科学版) ht tp://xbbjb.sw u.cn 第 33卷
2 500 mg/kg鲜质量.由表 2可看出 , 本试验条件下 , 除了 90%化肥和100%专用肥(一)处理超过了硝酸盐
限量外 , 其它处理的硝酸盐含量均在硝酸盐允许摄入量内.与常规施肥相比 , 80%和 70%化肥与菌渣配施
均明显降低了菜头硝酸盐含量 , 较常规施肥分别减少了6.7%和 8.7%;专用肥(二)两个处理均明显降低了
大头菜菜头内硝酸盐含量 , 降幅为 9.1%和 18.8%, 大头菜菜头硝酸盐含量最低的处理为 80%专用肥
(一), 为 1 448.3 mg/kg , 降幅为 38.3%.
2.3 减量化肥与有机材料配施对大头菜养分含量的影响
2.3.1 N
由表 3可看出 , 大头菜 N 含量是菜叶大于菜头.减量施用化肥(100%~ 70%)处理中 , 菜叶 N 含量先
增加后减少 , 在 80%化肥处理时达到最大值;菜头的 N含量也是先增加后减少 , 在 90%化肥处理时达到最
大值.两种专用肥减量施用后 , N含量均增加.专用肥(一)处理的菜叶 N 含量高于专用肥(二)处理的 , 菜
头 N含量在两种专用肥之间差异不大.
表 3 减量施肥与菌渣配施对大头菜养分吸收的影响
处理
叶
N
/(mg· kg-1)
P
/(mg · kg -1)
K
/(mg· kg -1)
菜 头
N
/(mg · kg -1)
P
/(mg· kg -1)
K
/(mg · kg-1)
CK 4.18±0.14bc 0.40±0.01bc 1.56±0.02c 2.94±0.08ab 0.34±0.00ab 3.94±0.07bc
1 4.24±0.13bc 0.41±0.00bc 2.74±0.19a 3.13±0.10a 0.34±0.01ab 5.32±0.19a
2 4.64±0.16a 0.45±0.02ab 2.57±0.07a 2.88±0.05b 0.31±0.01bc 4.44±0.22b
3 3.64±0.06d 0.50±0.03a 2.27±0.05b 2.81±0.09b 0.26±0.00d 3.72±0.12c
4 4.27±0.13 0.41±0.01bc 2.68±0.08a 2.45±0.04c 0.27±0.01d 3.71±0.16c
5 4.53±0.15ab 0.45±0.03ab 2.15±0.04b 2.87±0.09b 0.37±0.03a 4.95±0.20a
6 3.89±0.12cd 0.34±0.00c 1.59±0.01c 2.48±0.06c 0.36±0.01ab 3.95±0.09bc
7 4.08±0.08c 0.41±0.02bc 2.02±0.03b 2.51±0.07c 0.30±0.02c 3.96±0.10bc
2.3.1 P
由表 3可知 , 大头菜 P 含量是菜叶大于菜头.减量施用化肥(100%~ 70%)处理中 , 菜叶P 含量呈递增
趋势 , 在 70%处理时达到最大值;菜头 P 含量呈递减趋势 , 在 70%处理时达到最小值.与常规施肥相比 ,
专用肥(一)的两个处理菜叶 P 含量以及 80%专用肥(一)的菜头 P 含量均大于常规施肥 , 但 100%专用肥
(一)的菜头 P 含量低于常规施肥 , 菜叶和菜头中 P 含量是 80%专用肥(一)大于 100%专用肥(一);专用肥
(二)的两个处理中 , 80%专用肥(二)的菜叶 P 含量和 100%专用肥(二)的菜头 P 含量大于常规施肥 , 其余
处理的菜叶和菜头 P 含量均低于常规施肥 , 菜叶 P 含量是 80%专用肥(二)大于 100%专用肥(二), 菜头中
P 含量是 100%专用肥(二)大于 80%专用肥(二).
2.3.1 K
由表 3可看出 , 大头菜 K 含量是菜头大于菜叶.减量施用化肥(100%~ 70%)处理中 , 菜叶 K 含量先
增后减 , 在 90%处理时达到最大值;菜头 K含量也是先增后减 , 在 90%处理时达到最大值.除了 100%专
用肥(二)的菜叶K 含量外 , 其余施用专用肥后 , 菜叶中 K 含量较常规施肥明显增加.施用80%专用肥(一)
后 , 菜头 K 含量也明显增加.与常规施肥相比 , 菌渣与化肥配施 、专用肥与菌渣配施菜叶中 K含量均不同
程度增加 , 同时 , 除 70%化肥和 100%专用肥(一)两个处理外 , 菜头中 K含量也高于常规施肥.
3 讨 论
3.1 化肥适宜减量和菌渣配施可促进大头菜营养吸收
大头菜 N 、P 含量是菜叶大于菜头 , K含量是菜头大于菜叶.减量施用化肥(100%~ 70%)处理中 , 菜
叶和菜头 N 、K含量先增加后减少 , 菜头的 N 、K含量在 90%化肥处理时达到最大值.这说明适量施用有
机肥能促进大头菜菜头对 N 、K的吸收.但减量施用化肥(100%~ 70%)处理中 , 菜叶 P 含量呈递增趋势 ,
在 70%处理时达到最大值;菜头 P 含量呈递减趋势 , 在 70%处理时达到最小值.可见 , 减量化肥与菌渣配
39第 4期 张海波 , 等:减量化肥与有机材料配施对大头菜产量品质的影响
施可提高菜叶 P 含量 , 但对菜头 P含量不利.专用肥(一)的大头菜菜叶N 、P 、K含量均高于常规施肥和专
用肥(二).除了 100%专用肥(一)的处理外 , 其余专用肥处理的菜头中 K 含量也高于常规施肥.可见 , 大
头菜专用肥对提高菜叶 N 、P 、K和菜头 K 含量是有利的.80%专用肥(一)和 100%专用肥(二)的菜头 P 含
量也高于常规施肥 , 本试验中 , 两种专用肥处理的大头菜菜头 N含量均低于常规施肥处理的.其原因有待
进一步研究.
3.2 化肥适宜减量和菌渣配施可同时增加大头菜菜叶和菜头的产量
本试验条件下 , 化肥减量小于 30%和菌渣配施可增加大头菜菜叶的产量 , 大头菜菜头的产量则在化肥
80%时达到最大值 , 因此 , 化肥减量小于 20%和菌渣配施可同时增加大头菜菜叶和菜头的产量.原因可能
是有机肥和化肥的相互作用提高了化肥的利用率 , 特别是氮肥的利用率[ 11] .但化肥减量为 30%, 大头菜菜
头的产量明显降低 , 可能是 N 素供应量不足 , 且有机肥肥效具缓效性 , 在短时间内不能完全发挥作用有
关.两种大头菜专用肥无论减量与否 , 大头菜菜头产量均高于常规施肥和化肥与菌渣配施的其它处理 , 原
因是大头菜专用肥是根据大头菜吸肥特点由有机-无机配制而成 , 其比例更能适合大头菜菜头的生长.但两
种专用肥 80%用量的处理 , 其大头菜菜头产量均低于 100%专用肥处理.
3.3 化肥适宜减量和菌渣配施可提高大头菜食用品质
蔬菜的品质包括营养品质和卫生品质 , 前者主要有还原糖 、蛋白质和 Vc含量等 , 后者主要为硝酸盐的
含量.本试验条件下 , 与对照相比 , 除大头菜专用肥(一)100%和大头菜专用肥(二)80%的菜头还原糖含量
大于常规施肥外 , 其余处理均低于常规施肥 , 且减量施肥的其它处理的大头菜菜头 Vc 含量也均明显低于
常规施肥.可见 , 减量化肥与菌渣配施不利于提高大头菜还原糖 、Vc 含量.随化肥施肥量的减少(除化肥
90%外), 大头菜菜头的氨基酸含量呈递增的趋势 , 在 70%化肥与菌渣配施时 , 菜头氨基酸的含量较常规
施肥增加了 16.6%.除大头菜专用肥(二)100%的菜头氨基酸含量小于常规施肥外 , 两种专用肥的菜头氨
基酸含量也均高于常规施肥.说明减量施肥与菌渣配施 , 以及两种大头菜专用肥对提高菜头氨基酸含量效
果较好.硝酸盐含量的高低是衡量蔬菜卫生品质的一项重要指标.与常规施肥相比 , 化肥减量施用后(除
90%化肥外), 硝酸盐含量呈明显下降趋势;两种专用肥(除 100%专用肥(一)外)也明显降低了大头菜菜头
内硝酸盐含量 , 大头菜菜头硝酸盐含量最低的处理为 80%专用肥(一)专用肥 , 为 1448.3 mg/kg , 较常规施
肥降低达 38.3%.说明减量化肥与适量的有机物料的搭配 , 可有效减低大头菜菜头硝酸盐的含量 , 提高大
头菜菜头的食用安全性.总体上看.化肥减量 80%和菌渣中量搭配以及两种大头菜专用肥对提高大头菜的
品质效果较其它处理更有优势.但两种专用肥之间对大头菜品质方面的影响差异不大.
4 结 论
综合减量化肥与菌渣配施对大头菜产量 、品质以及养分含量的影响结果可知 , 与常规施肥相比 , 以中
量菌渣(12 000 kg/hm2)做基肥 , 配合施用80%化肥 , 在提高大头菜产量 、改善品质及降低对环境的污染等
方面具有优势 , 同时节省了农民成本 , 在实际生产中具有很高的推广价值.此外 , 供试两种大头菜专用肥
在提高大头菜产量 、改善大头菜品质方面较一般化肥效果更佳.
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Effect of Reduced Rate of Chemical Fertilizer Applied in
Combination with Organic Material on the Yield and
Quality of Rutabaga(Brassica napobrassica L.)
ZHANG Hai-bo , ZHANG Xiao-jing , XU Wei-hong , WANG Zheng-yin ,
XIE De-ti , WANG Hui-xian , CHEN Gui-qing , HAN Gui-qi
School of Resources and Environment , Southwest University , Chongqing 400716 , China
Abstract:In a field experiment , rutabaga(Brassica napobrassica L.)plants were subjected to 7 fertilization t reat-
ments(T1 , generally-used compound fertilizer 90%+ spent mushroom compost(SMC)at 9 000 kg/hm2 ;T2 ,
generally-used compound fertilizer 80%+SMC at 12 000 kg/hm2 ;T3 , generally-used compound fert ilizer
70% +SMC at 15 000 kg/hm2 ;T4 , special compound fertilizer I 100% +SMC at 12 000 kg/hm2 ;T5 ,
special compound fertilizer I 80% +SMC at 12 000 kg/hm2 ;T6 , special compound fert ilizer II 100% +
SMC at 12 000 kg/hm2 ;and T7 , special compound ferti lize r II 80% +SMC at 12 000 kg/hm2), with gen-
erally-used compound fert ili zer 100% as the contro l(CK), to investig ate the inf luence of combined applica-
tion of chemical fertilizer and org anic materials on the yield , nutri tive quali ty , nit rate accumulation and nu-
t rient contents of the plants.The re sults show ed that combined application o f chemical fe rtilizer and SMC
increased the yield of B.napobrassica by 5.4%~ 11.6% when application rate of chemical ferti li zer w as
reduced by <30%.The y ield of B.napobrassica was in order of T7>T5>T2>T1.T he content of amino
acid and contents of N , P and K in leaves , and content of K in the f leshy ro ot increased by combined appli-
cation of chemical fert ilizer at a moderately reduced rate and SMC , and ni t ra te content in the f leshy ro ot
decreased by 6.7%~ 38.3%.
Key words:reduced rate of fer tilization;spent mushroom compost(SMC);combined application o f o rganic
and inorg anic fer tilizers;Brassica napobrassica L.;yield and quality
责任编辑 欧 宾
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