有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.010

摘要/Abstract

摘要： 为提高化肥利用效率，以圆球甘蓝中甘8号为试验材料，在闽南菜-稻轮作区设计5种施肥处理（习惯施肥、推荐施肥、有机肥替代25%化肥、有机肥替代50%化肥、有机肥替代100%化肥）和不施肥处理（对照，CK）进行田间试验，研究不同处理对甘蓝产量及养分利用的影响。结果表明，有机肥替减化肥能够促进甘蓝叶球生长，有机肥替代50%化肥处理叶球质量和叶球紧实度均高于其他施肥处理。有机肥替代50%化肥的施肥处理产量最高，达到3 824.13 kg/hm²，显著高于有机肥替代25%化肥、有机肥替代100%化肥、习惯施肥和不施肥处理，但与推荐施肥处理相比较无显著差异。有机肥替代50%化肥、有机肥替代25%化肥的施肥处理分别具有较高的氮肥、磷肥利用效率，其分别为40.82%、30.82%。与习惯施肥相比，有机肥替代50%化肥的施肥处理甘蓝对氮肥利用效率增加了13.14个百分点。综合甘蓝产量和养分利用效率，推荐有机肥替代50%化肥作为闽南赤红壤菜-稻轮作区甘蓝生产中有机肥替减化肥的施用量。

关键词: 菜-稻轮作, 化肥减施, 有机肥, 甘蓝, 产量, 养分利用

Abstract: In order to improve the efficiency of fertilizer utilization，the cabbage breed Zhonggan 8 was taken as the test material，and field experiments were carried out in the vegetable‑rice rotation area in southern Fujian with five fertilization treatments（customary fertilization，recommended fertilization，organic manure substitution of 25% fertilizer，organic manure substitution of 50% fertilizer，organic manure substitution of 100% fertilizer） and no fertilization treatment（control，CK）.The effects of different treatments on yield and nutrient utilization of cabbage were studied.The results showed that substitution of organic manure for fertilizer could promote the growth of cabbage ball.The weight and compactness of cabbage ball in organic manure substitution of 50% fertilizer treatment were significantly higher than those of other treatments. Through the analysis of cabbage yield under different fertilization treatments，the highest yield was 3 824.13 kg/ha in the treatment of organic manure substitution of 50% fertilizer，which was significantly higher than that in the treatment of organic manure substitution of 25% fertilizer，organic manure substitution of 100% fertilizer，customary fertilization and no fertilization，but compared with the recommended fertilization treatment there was no significant difference.The treatment of organic manure substitution of 50% fertilizer and the treatment of organic manure substitution of 25% fertilizer had higher nitrogen and phosphorus utilization rates，which were 40.82% and 30.82% respectively.Compared with the customary fertilization，the treatment of organic manure substitution of 50% fertilizer increased the nitrogen fertilizer utilization efficiency of cabbage by 13.14 percentage point.By comprehensive analysis of cabbage yield and nutrient utilization efficiency，organic manure substitution of 50% fertilizer is recommended as the application amount in cabbage production of vegetable and rice rotation in the lateritic red soil of southern Fujian Province.

Key words: Vegetable?rice rotation, Fertilizer substitution, Organic manure, Cabbage, Yield, Nutrient utilization

中图分类号:

S158.3

张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超. 有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 87-95.

ZHANG Licheng, LI Juan, ZHANG Mingqing, GU Zuchao. Cabbage Yield and Nutrient Utilization under Substitution of Organic Manure for Fertilizer in Vegetable‑Rice Rotation in Lateritic Red Soil[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(8): 87-95.

参考文献

［1］颜晓元，夏龙龙，遆超普.面向作物产量和环境双赢的氮肥施用策略［J］.中国科学院院刊，2018，33（2）：177‑183.
YAN X Y，XIA L L，TI C P.Win‑win nitrogen management practices for improving crop yield and environmental sustainability ［J］.Bulletin of Chinese Academy of Sciences，2018，33（2）：177‑183.
［2］李硕，王选，张西群，等.猪场肥水施用对玉米-小麦农田氨排放、氮素利用与表观平衡的影响［J］.中国生态农业学报（中英文），2019，27（10）：1502‑1514.
LI S，WANG X，ZHANG X Q，et al.Effects of swine slurry application on ammonia emission，nitrogen utilization and apparent balance of a winter wheat‑summer maize rotation system［J］.Chinese Journal of Eco‑Agriculture，2019，27（10）：1502‑1514.
［3］PAN J X，ZHANG L，HE X M，et al.Long‑term optimization of crop yield while concurrently improving soil quality［J］.Land Degradation&Development，2019，30（8）：897‑909.
［4］章明清，李娟，孔庆波，等.作物肥料效应函数模型研究进展与展望［J］.土壤学报，2016，53（6）：1343‑1356.
ZHANG M Q，LI J，KONG Q B，et al.Progress and prospect of the study on crop‑response‑to‑fertilization function model［J］.Acta Pedologica Sinica，2016，53（6）：1343‑1356.
［5］周建斌.作物营养从有机肥到化肥的变化与反思［J］.植物营养与肥料学报，2017，23（6）：1686‑1693.
ZHOU J B.Reconsideration of the changes of plant nutrition from organic fertilizers to chemical fertilizers［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizer，2017，23（6）：1686‑1693.
［6］HIGGINS S，SCHELLBERG J，BAILEY J S.Improving productivity and increasing the efficiency of soil nutrient management on grassland farms in the UK and Ireland using precision agriculture technology［J］.European Journal of Agronomy，2019，106：67‑74.
［7］HAN J Q，DONG Y Y，ZHANG M.Chemical fertilizer reduction with organic fertilizer effectively improve soil fertility and microbial community from newly cultivated land in the Loess Plateau of China［J］.Applied Soil Ecology，2021，165：1‑11.
［8］CHENU C，ANGERS D A，BARRÉ P，et al.Increasing organic stocks in agricultural soils：Knowledge gaps and potential innovations［J］.Soil Tillage and Research，2019，188：41‑52.
［9］刘玉颖，戴健，杨劲峰，等.长期不同培肥措施下玉米产量稳定性及棕壤氮素累积分布特征［J］.植物营养与肥料学报，2022，28（5）：823‑834.
LIU Y Y，DAI J，YANG J F，et al.Yield stability of maize and characteristics of nitrogen distribution and accumulation in brown soil under different long‑term fertilizations［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，2022，28（5）：823‑834.
［10］张文学，王少先，刘增兵，等.基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用［J］.植物营养与肥料学报，2021，27（5）：777‑790.
ZHANG W X，WANG S X，LIU Z B，et al.Evaluating soil fertility improvement effects of chemical fertilizer combined with organic fertilizers in a red paddy soil using the soil fertility index［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，2021，27（5）：777‑790.
［11］裴雪霞，党建友，张定一，等.化肥减施下有机替代对小麦产量和养分吸收利用的影响［J］.植物营养与肥料学报，2020，26（10）：1768‑1781.
PEI X X，DANG J Y，ZHANG D Y，et al.Effects of organic substitution on the yield and nutrient absorption and utilization of wheat under chemical fertilizer reduction［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，2020，26（10）：1768‑1781.
［12］张迎春，颉建明，郁继华，等.生物有机肥部分替代化肥对莴笋生长、产量及品质的影响［J］.干旱地区农业研究，2020，38（1）：66‑73.
ZHANG Y C，XIE J M，YU J H，et al.Effects of partial substitution of chemical fertilizer by bio‑organic fertilizer on the growth，yield and quality of Asparagus lettuce［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2020，38（1）：66‑73.
［13］郑盛华，万柯均，陈尚洪，等.氮肥有机替减对成都平原稻菜轮作区莴笋产量和土壤理化性状的影响［J］.西南农业学报，2021，34（5）：1042‑1046.
ZHENG S H，WAN K J，CHEN S H，et al.Effects of organic fertilizer substitution of chemical nitrogen on lettuce yield and soil physical‑chemical properties in rice‑vegetable rotation areas of Chengdu Plain［J］.Southwest China Journal of Agricultural Sciences，2021，34（5）：1042‑1046.
［14］白杨.豆-玉轮作下有机肥替代氮肥对土壤养分及肥料效应的影响［D］.哈尔滨：东北农业大学，2020.
BAI Y.Effect of replacing nitrogenous fertilizer with organic fertilizer on soil nutrient and fertilizer effect under soybean‑maize rotation［D］.Harbin：Northeast Agricultural University，2020.
［15］姚宝全，徐志平，章明清，等.福建主要粮油作物测土配方施肥指标体系研究Ⅲ.区域施肥模型及其推荐施肥［J］.福建农业学报，2009，24（2）：137‑142.
YAO B Q，XU Z P，ZHANG M Q，et al.Soil testing and fertilization indices for major grain and oil crops in Fujian Ⅲ. models and recommendations for regional fertilization［J］.Fujian Journal of Agricultural Sciences，2009，24（2）：137‑142.
［16］鲍士旦.土壤农化分析［M］.3版. 北京：中国农业出版社，2008.
BAO S D. Agrochemical analysis of soil［M］.3rd ed.Beijing：China Agricultural Press，2008.
［17］张富鑫，颉建明，杨海兴，等.缓释肥配施生物有机肥对结球甘蓝生长生理、产量及品质的影响［J］.甘肃农业大学学报，2021，56（6）：73‑81.
ZHANG F X，XIE J M，YANG H X，et al.Effects of fertilizing slow‑release fertilizer combined with bio‑organic fertilizer on growth physiology，yield and quality of cabbage［J］.Journal of Gansu Agricultural University，2021，56（6）：73‑81.
［18］CHRISTOPHE C，GIL K，LAURENT S A，et al.Relationship between soil nutritive resources and the growth and mineral nutrition of a beech（Fagus sylvatica） stand along a soil sequence［J］.Catena，2017，155：156‑169.
［19］万连杰，李俊杰，张绩，等.有机肥替代化肥技术研究进展［J］.北方园艺，2021（11）：133‑142.
WAN L J，LI J J，ZHANG J，et al.Research progress on the technology of organic fertilizer partial substituted for chemical fertilizer［J］.Northern Horticulture，2021（11）：133‑142.
［20］梁路，张卫杰，徐博涵，等.有机无机肥配施影响土壤肥力与土壤环境的研究进展［J］.河南农业科学，2022，51（3）：1‑11.
LIANG L，ZHANG W J，XU B H，et al.Research progress on effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on soil fertility and soil environment［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51（3）：1‑11.
［21］SALEHA F，MD I，TAMANNA H.Effects of organic and inorganic fertilizers，and mulching on growth and yield of cabbage（Brassica oleracea var.capitata L.）［J］.Journal of Horticulture and Postharvest Research，2019，2（2）：95‑104.
［22］杨鹏，晏莉霞，蒲全明，等.化肥减量配施有机肥对春甘蓝产量及品质的影响［J］.中国农业科技导报，2018，20（10）：85‑94.
YANG P，YAN L X，PU Q M，et al.Effects of reduction of chemical fertilizer and organic manure supplement on spring cabbage yield and quality［J］.Journal of Agricultural Science and Technology，2018，20（10）：85‑94.
［23］耿川雄，张茜，朱红业，等.化肥不同减量比例对白菜、甘蓝产量和肥料利用率的影响［J］.西南农业学报，2021，34（5）：1047‑1053.
GENG C X，ZHANG X，ZHU H Y，et al.Effects of different proportion of chemical fertilizer reduction on yield and fertilizer utilization of Chinese cabbage and cabbage［J］.Southwest China Journal of Agricultural Sciences，2021，34（5）：1047‑1053.
［24］李月梅.甘蓝型春油菜品种干物质积累和养分吸收分配特性研究［J］.江苏农业科学，2019，47（16）：78‑82.
LI Y M.Study on characteristics of dry matter accumulation and nutrient absorption and distribution of spring rapeseed cultivars［J］.Jiangsu Agricultural Sciences，2019，47（16）：78‑82.
［25］DEBBARMA S，BHATT L. Nutrient uptake，soil nutrient status and water use efficiency as influenced by drip fertigation in broccoli（Brassica oleracea var.italica）［J］.Journal of Plant Nutrition，2022，45（5）：674‑685.
［26］魏全全，芶久兰，张萌，等.氮肥减施配施有机物料对贵州高山甘蓝生长的影响［J］.河南农业科学，2022，51（6）：76‑84.
WEI Q Q，GOU J L，ZHANG M，et al.Effects of reduced nitrogen fertilizer combined with organic materials on the growth of Guizhou alpine cabbage［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51（6）：76‑84.
［27］杨敬之，尹显慧，龙友华，等.不同施肥处理对甘蓝的农艺性状及产量影响［J］.山地农业生物学报，2021，40（1）：50‑55.
YANG J Z，YIN X H，LONG Y H，et al.Effects of different fertilization treatments on agronomic characters and yield of cabbage［J］.Journal of Mountain Agriculture and Biology，2021，40（1）：50‑55.
［28］李娟.宁南山区甘蓝化肥减施增效技术研究［D］.银川：宁夏大学，2018.

LI J.Study on ffertilizer reduction and efficiency increase techniques of cabbage in hilly area of southern Ningxia［D］.Yinchuan：Ningxia University，2018.

［29］黄绍文，唐继伟，李春花，等.我国蔬菜化肥减施潜力与科学施用对策［J］.植物营养与肥料学报，2017，23（6）：1480‑1493.

HUANG S W，TANG J W，LI C H，et al.Reducing potential of chemical fertilizers and scientific fertilization countermeasure in vegetable production in China［J］.Journal of Plant Nutrition and Fertilizer，2017，23（6）：1480‑1493.

[1]	樊一凡, 张艳艳, 王艺媚, 李俊周, 杜彦修, 孙红正, 彭廷, 赵全志, 张静. 不同播期温光条件对籼稻产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 17-27.
[2]	杜雪丽, 柯璐瑶, 柳展, 代明珠, 周宇, 李剑兴, 徐玖亮. 叶面喷施镁对紫米产质量、花青素及代谢物含量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 28-36.
[3]	徐春燕, 张倩, 王雅娴, 王红雨, 盛开, 王宜伦. 商品有机肥对砂质潮土理化性状、冬小麦产量及养分积累的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 56-64.
[4]	杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 22-31.
[5]	马仲炼, 龚健福, 马永翠, 田虹, 刘德福, 杨顺强. 外源褪黑素对苦荞生理特性、产量及品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 41-47.
[6]	孔凡丹, 周利军, 郑美玉, 张作合, 杨则已, 吴娟. 秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 87-95.
[7]	鲁晓民, 郭书磊, 张新, 魏良明, 张前进, 曹丽茹, 刘海静, 邓亚洲, 张震, 王振华. 不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 44-55.
[8]	连延浩, 杜飞波, 薛博, 王志强, 任永哲, 林同保, 李森. 垄作结合一次性施肥对冬小麦氮素利用及经济效益的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 56-65.
[9]	徐丽娜, 安治良, 陈士林, 张怀胜, 进茜宁, 王平喜. 种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 11-17.
[10]	赵立尚, 王香生, 高楠楠, 韩鹏彬, 李杰, 任永哲, 林同保, 王志强, 连延浩. 2 种基因型小麦间作对籽粒灌浆特性及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 18-25.
[11]	解文孝, 姜秀英, 吕军, 潘争艳, 韩勇, 王庆新, 李建国. 不同叶位功能叶片对不同穗型水稻籽粒灌浆特性及稻米品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 36-44.
[12]	豆丹丹, 孙建军, 王德新, 郭玉玺, 郭新海, 丁超明. 播期对早中稻产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 12-23.
[13]	范晓庆, 赵心月, 王钰文, 张靓瑶, 袁进成, 刘颖慧, 瓮巧云. 青贮玉米和饲用油菜间作对饲草作物产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 40-51.
[14]	张静, 苏胜, 毛伟, 曾洪玉, 仇建荣, 赵海涛. 江苏沿江地区不同地力水平下油菜的肥料效应分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 60-69.
[15]	贾云超, 黄达, 王喜枝, 闫军营, 王立河. 长期定位施氯对3 种质地土壤理化性质及作物产量的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 81-89.