生物有机肥替代部分化肥对蕹菜生长和产量的影响

摘 要：为探讨生物有机肥替代部分化肥对蕹菜生长、产量和经济效益的影响，以蕹菜为试验材料，以不施肥（CK）和常规施肥（CF）为对照，试验生物有机肥+80%常规施肥（T1）和未添加功能性微生物的有机物料+80%常规施肥（T2）对蕹菜叶片数、株高、茎粗、叶片长、叶片宽及产量、经济效益的影响。结果表明：T1处理组蕹菜的株高、茎粗、叶长、叶宽、产量和经济效益均最大，分别较CF增加9.97%、14.69%、12.27%、19.86%、15.39%和10.26%，差异均达显著水平;T2处理蕹菜的株高、茎粗、叶长、叶宽、产量、经济效益与CF处理相比差异不显著。结果说明生物有机肥替代部分化肥能促进蕹菜生长，提高蕹菜的产量和经济效益。

关键词：生物有机肥;化肥;蕹菜;产量

中图分类号：S 645 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）10-0057-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.10.012

Effects of Partial Substitution of Chemical Fertilizer with Bio-organic Fertilizeron the Growth and Yield of Ipomoea Aquatica

WU Bi-zhu

（Fujian Agricultural Ecological Environment and Energy Technology Extension Station，Fuzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： In order to investigate the effects of the partial substitution of chemical fertilizer with bio-organic fertilizer on the growth， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica， Ipomoea aquatica was used as the experimental material and non-fertilization （CK） and conventional fertilization （CF） were taken as the control group， the effects of bioorganic fertilizer+80% conventional fertilization （T1） and organic material without functional microorganisms+80% conventional fertilization （T2） on the number of leaves， plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica were analyzed. The results showed that the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit of Ipomoea aquatica in T1 treatment group were the largest， which were increased by 9.97%， 14.69%， 12.27%， 19.86%， 15.39% and 10.26%， respectively， compared with CF， with significant differences. There were no significant differences in the plant height， stem diameter， leaf length， leaf width， yield and economic benefit between T2 treatment group and CF. The results showed that bio-organic fertilizer could promote the growth of Ipomoea aquatica and improve the yield and economic benefit of Ipomoea aquatica.

Key words： Bio-organic fertilizer; Fertilizer; Ipomoea aquatica; Yield

肥料是重要的農业生产资料，是农业持续稳定发展的基础。传统上，我国的农业生产一直都是使用由人畜粪便等进行堆积发酵制成的农家肥料，但自20世纪50年代化肥在我国逐渐推广以来，由于其速效养分含量丰富，增产效果显著，因此在生产中被广泛应用。目前，我国的化肥生产量和使用量位居世界第1，但我国在化肥的应用方面，存在着使用结构不合理、过量施用和利用率低等问题[1]，造成的土壤酸化、盐渍化和土壤养分失衡及农业面源污染等问题日趋严重[2]。为减少化肥的施用，农业农村部等六部委在“十三五”期间我国化肥使用量零增长的基础上[3]，提出“十四五”期间化肥使用量持续减少的目标[4]，《福建省“十四五”特色现代农业发展专项规划》也提出到2025年全省化肥使用量比2020年减少10%以上的目标[5]，并提出有机肥替代推动方案。

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料[6]。许多研究表明，生物有机肥在改善和平衡土壤生态环境[7]、增强土壤微生物活性[8]、活化土壤养分[9]、促进作物生长[10]、防治土传病害[11]及提高农产品品质[12]等方面有着重要的作用。随着国家化肥使用零增长行动的实施，有关生物有机肥部分替代化肥在不同作物上的研究越来越多，其中有较多研究认为，以生物有机肥替代20%的化肥使用量最为合适，如张迎春等[13]研究表明，生物有机肥替代20%的化肥可显著增加莴笋干物质积累量和养分积累量;孙耿等[14]研究表明，与纯施化肥相比，冷浸田中80%化肥配施20%生物有机肥不仅能够提升土壤养分、改善土壤菌群结构，还可提高水稻的有效穗数、实粒数和产量;闫龙翔等[15]研究表明，在化肥减施10%、20%和30%条件下使用生物有机肥可在不同程度上促进黄瓜生长，提高产量和品质，其中减施20%时施用生物有机肥效果最优。

蕹菜Ipomoea aquatica Forsk，又名空心菜、藤菜、通菜及竹叶菜等，属旋花科甘薯属植物，适宜生长在温暖、潮湿地带，在我国西南、华南、华东及华中地区栽培普遍，是我国夏秋两季主栽的绿色蔬菜之一

[16]。虽然蕹菜的生育期较短，但在蕹菜生长期间通常需要频繁灌溉和大量施肥、特别是氮肥，以满足其对水分和营养的需求，因此蕹菜不合理施肥现象较为突出。为此，本试验以不施肥和常规施肥为对照，设置生物有机肥部分替代化肥，探讨其对蕹菜生长、产量和经济效益的影响，以期为优化蕹菜施肥和改善土壤环境等提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年5月22日至6月26日进行。试验地设在福建省福州市连江县东湖镇东塘村，位于东经119°32′14″、北纬26°15′04″，属于中亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量充沛，年平均气温19.1℃，年平均降水量1 551.5 mm。试验地土壤为灰泥田，耕层有机质21.0 g·kg-1，碱解氮101.0 mg·kg-1，速效磷21.1 mg·kg-1，速效钾87.0 mg·kg-1，pH值5.5，土壤肥力均匀。

1.2 试验材料

供试蕹菜品种为泰国柳叶。供试生物有机肥产自福建中科益农生物科技有限公司，由功能性微生物和有机物料复合而成，有效活菌数≥0.2亿个·g-1，有机质（以干基质计）≥40%（粉状）;未添加功能性微生物的有机物料由福建中科益农生物科技有限公司提供。40%硫酸钾复合肥（N∶P∶K=21∶6∶13），购自当地农资公司。

1.3 试验设计

试验设4个处理，即：生物有机肥+80%常规施肥（T1）、未添加功能性微生物的有机物料+80%常规施肥（T2）、常规施肥（CF）和不施肥（CK）。每个处理设3个重复（小区），小区面积为24 m2（长×宽=8.0 m×3.0 m）采用随机区组排列，试验地块四周设1.8 m宽的保护行。

1.4 施肥与管理

蕹菜于2021年5月22日播种，每个小区播种蕹菜种子300 g;T1在蕹菜播种前每小区用生物有机肥7.2 kg（折合为3 000.0 kg·hm-2）和40%硫酸钾复合肥1.1 kg（折合为450.0 kg·hm-2）作基肥施用，施用方法为在整畦时，将肥料撒施于畦面，然后将土壤与肥料充分混匀，洒水至土壤湿润;T2的基肥施用方式与T1相似，只是以等量未添加功能性微生物的有机物料代替生物有机肥;CF在蕹菜播种前用40%硫酸钾复合肥1.4 kg（折合为562.5 kg·hm-2）作基肥，施用方式同T1。

6月13日施追肥1次，施肥方式为撒施。T1、T2每个小区施40%硫酸钾复合肥1.8 kg（折合为750.0 kg·hm-2），CF每个小区施40%硫酸钾复合肥2.2 kg（折合为937.5 kg·hm-2）。蕹菜生长期间，各处理的水分管理、病虫害防治等其他田间管理方法一致。

1.5 调查统计方法

不同处理的蕹菜于2021年6月26日一次性采收。采收前，每小区随机测量25株蕹菜的株高、茎粗（茎基部）、叶片数、最大叶长和叶宽;采收时只取蕹菜植株的地上部分，现场洗净后称重，测定各小区的蕹菜产量，分析各处理的经济效益。

汇总各处理小区的数据，采用DPS数据处理系统、通过Duncan′s新复极差测验进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对蕹菜生长的影响

从表1可知，不同的施肥处理中，叶片数T1、T2和CF显著多于对照组，但T1、T2和CF的叶片数之间差异不显著;T1株高为39.36 cm，显著高于其他3个处理组，比CF的（35.79 cm）高9.97%，T2株高为36.28 cm，与CF间的差异不显著，但均显著高于CK;茎粗在5.68～8.04 mm，其中T1的茎粗最大，比CF的粗14.69%，两者差异显著，T2和CF与CK差异显著;叶长T1最长，为13.63cm，比CF的长12.27%，CK的最短，仅有10.36 cm，T1与其他处理差异显著，T2与CF之间差异不显著，但T2和CF、CK差异显著;叶宽在2.15～3.38 cm，T1最大，為3.38 cm，比CF大19.86%，CK最小，为2.15 cm;叶色T1比其他3个处理的叶色更浓绿，而且叶片更肥厚，长势更强壮。

2.2 不同施肥处理对蕹菜产量的影响

从表2可知，T1平均产量为17 029.17 kg·hm-2，显著大于其他处理;T2为14 691.67 kg·hm-2，CF为14 408.33 kg·hm-2，T2和CF之间差异不显著，但与CK存在显著差异。施用生物有机肥（T1）与施用不含菌基质（T2）相比，增产2 337.50 kg·hm-2，增幅13.73%;T1与常规施肥（CF）相比，增产2 620.84 kg·hm-2，增幅15.39%，可见T1与其他处理相比都有较大的增产效果。

2.3 不同施肥处理对蕹菜产值的影响

从表3可知，T1的平均纯收益为44 521.1元·hm-2，显著大于其他处理和对照的纯收益，其中比CF的纯收益40 379.7元·hm-2多10.26%;T2的纯收益为39 330.8元·hm-2，与CF的纯收益之间不存在显著差异，但都显著大于CK的纯收益。各处理组与CK相比，T1的增加收益最大、为15 952.3元·hm-2，CF的增加收益其次，T2的增加收益最少、为10 762.0元·hm-2。

3 讨论与结论

生物有机肥部分替代化肥不仅能减少化肥施用量，还能促进作物生长，提高作物产量。柏琼芝等[17]研究表明，常规施肥减量10%配施生物有机肥能使秋马铃薯块茎形成期提前，促进生长，提高秋马铃薯产量和经济效益。王庆玲等[18]研究表明，化肥减量20%配施6 000.0 kg·hm-2生物有机肥为蒜苗生长的最佳施肥配比，是实现化肥零增长的有效途径。生物有机肥部分替代化肥可显著促进韭菜株高及根系活力的增长，同时增加产量、维生素C、可溶性蛋白及可溶性糖含量，降低硝酸盐和粗纤维含量[19];在化肥减施条件下，配施生物有机肥可显著提升枸杞品质和土壤养分，优化土壤微生物种群结构

[20];生物有机肥与减量配施化肥，可以促进黄瓜对氮肥、磷肥和钾肥的利用，提高黄瓜产量[21]。

本试验研究发现，与常规施肥相比，在化肥减量20%的情况下，配施生物有机肥3 000.0 kg·hm-2，能明显促进蕹菜的生长，蕹菜的株高、茎粗、叶长、叶宽等显著增加，叶色也更浓绿、叶片更肥厚，显著提高蕹菜的产量和经济效益。这一结果与夏可心等[22]在木霉生物有机肥对蕹菜产量和品质影响的研究相似，即25%的木霉生物肥与75%化肥配施可显著提高蕹菜产量。周晨昊等[23]研究也表明，JD37复合微生物肥料对蕹菜具有显著的促生作用，并能有效降低蕹菜的亚硝酸盐含量。

生物有机肥由有机肥衍生而来，但还含有具有特定功能的微生物，因此又与仅利用自然发酵（腐熟）所制成的有机肥有所区别。生物有机肥产品的生产菌种，主要包括芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属细菌、乳杆菌、链霉菌属放线菌、丝状真菌及酵母菌等，这些菌种一般具有促进植物生长、提高产量、改善农产品品质及农业生态环境的作用[24]。胡诚等[25]研究表明，长期施用EM生物有机肥比传统堆肥更有利于提高土壤肥力和微生物生物量碳。本试验结果也表明，与施用未添加功能性微生物的有机物料相比，施用生物有机肥更能促进蕹菜生长，显著提高蕹菜的产量和经济效益。因此，生物有机肥替代20%化肥的施肥方式可作为当地蕹菜化肥减量增效的有效措施之一，在生产中推广应用。

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（责任编辑：柯文辉）

收稿日期：2021-9-06

作者简介：吴碧珠，女，1979年生，农艺师，主要从事农业生态方向研究。