練志誠(chéng) 黃翔 洪娟 陳鋼 杜雷 王素萍 張貴友 張利紅 葉莉霞

摘要：采用大田試驗(yàn)，進(jìn)行雙因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主因素為覆蓋地膜（M）和不覆蓋地膜（NM），副因素為施肥（不施肥CK、習(xí)慣施肥CF、減量施肥RF和改進(jìn)減量施肥IRF 4個(gè)處理），同時(shí)取不同土層土樣測(cè)定堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鋅和有效硼含量。結(jié)果表明，與不覆蓋地膜相比，覆蓋地膜可顯著提高娃娃菜（Brassica pekinensis）單株重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，提高肥料利用率;施肥也能顯著促進(jìn)娃娃菜的生長(zhǎng)，提高植株養(yǎng)分含量和吸收量。施肥顯著提高了娃娃菜中硝酸鹽含量，并降低可溶性糖和維生素C含量，而覆蓋地膜對(duì)品質(zhì)指標(biāo)影響程度未達(dá)顯著水平。覆蓋地膜顯著提高了施肥處理下土壤堿解氮和速效鉀的含量，降低了土壤速效磷向下淋溶的程度，對(duì)表層土壤有效硼和有效鋅含量影響顯著，而對(duì)深層土壤無(wú)明顯影響。

關(guān)鍵詞：娃娃菜（Brassica pekinensis）;覆蓋地膜;土壤養(yǎng)分

中圖分類(lèi)號(hào)：S634.9?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）07-0049-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.07.011

Abstract：A split-block field experiment was conducted with film mulching（M） or no film mulching（NM） as main factor and different fertilizer as the deputy factor（no fertilizer CK，farmer accustomed fertilization CF，reduced rate of fertilization RF and improved reduced rate of fertilization IRF）. Meanwhile，the contents of available N，available P，available K，available Zn and available B in different soil layers were determined. The results showed that the weight per plant，the biological yield，the economic yield，the fertilizer use efficiency，and the economic yield?of Brassica pekinensis were significantly increased by mulching compared with no mulching. Fertilization can also significantly promote the growth of Brassica pekinensis，improve plant nutrient content and uptake. Fertilization can significantly increased nitrate content，decreased soluble sugar content and vitamin C content of Brassica pekinensis，but the effect of film mulching on quality index was not significant. Film mulching significantly increased the content of available N and available K，decreased the leaching degree of available P，and significantly affected the contents of available B and available Zn in topsoil，but not in deep soil.

Key words： Brassica pekinensis; film mulching; soil nutrient

娃娃菜（Brassica pekinensis）又稱(chēng)微型大白菜，屬十字花科蕓薹屬白菜亞種，為半耐寒性蔬菜。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和市場(chǎng)對(duì)娃娃菜需求的增長(zhǎng)，加上娃娃菜生育期短、收益快等諸多優(yōu)點(diǎn)，種植娃娃菜已成為廣大菜農(nóng)增收的一個(gè)重要途徑。但以往娃娃菜研究主要集中在品種引進(jìn)與選育[1，2]、栽培技術(shù)[3，4]、病蟲(chóng)害防治[5]以及單一元素類(lèi)型對(duì)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[6]等方面，在平衡施肥方面缺乏系統(tǒng)研究，導(dǎo)致娃娃菜產(chǎn)量提升受限、品質(zhì)差，嚴(yán)重影響其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。前人的研究表明，覆蓋地膜是一種增溫保墑的有效措施[7，8]，同時(shí)也可以降低因地表徑流造成的養(yǎng)分損失[9]，促進(jìn)作物對(duì)土壤氮素的吸收利用[9，10]，然而覆蓋地膜對(duì)微量元素的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。鑒于以上原因，本研究進(jìn)行了覆蓋地膜和減量施肥處理試驗(yàn)，分析了覆蓋地膜栽培對(duì)土壤養(yǎng)分的作用以及減量施肥對(duì)娃娃菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響，為娃娃菜覆蓋地膜種植和平衡施肥提供了科學(xué)依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年8—12月在湖北省武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院北部園區(qū)武湖長(zhǎng)期定位試驗(yàn)基地（38°24′ N，114°25′ E）進(jìn)行，該區(qū)為北亞熱帶向中亞熱帶過(guò)渡型地理氣候帶，光照充足，熱量豐富，無(wú)霜期長(zhǎng)，降水充沛。年平均日照時(shí)間為2 080 h，≥10 ℃總積溫為5 190 ℃，年降雨量為1 300 mm左右，年蒸發(fā)量為1 500 mm，無(wú)霜期為230～300 d。土壤為灰潮土，肥力中等，田地平整，前茬為玉米。耕層（0～20 cm）土壤pH為 7.73，有機(jī)質(zhì)含量為1.03%，堿解氮含量為74.84 mg/kg，速效磷含量為23.24 mg/kg，速效鉀含量為98.59 mg/kg，有效鋅含量為2.16 mg/L，有效硼含量為2.62 mg/L。

1.2?試驗(yàn)材料

1.2.1?供試材料?以娃娃菜為供試材料，選用品種為春來(lái)早白。

1.2.2?供試肥料?尿素（N 46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O5 14%）、氯化鉀（K2O 60%）、硫酸鉀（K2O 50%）、硼酸（B 17%）和硫酸鋅（Zn 35%）。

1.3?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采取裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為覆蓋地膜（M）和不覆蓋地膜（NM）;副區(qū)為不同施肥處理，包括不施肥（CK）、習(xí)慣施肥（CF）、減量施肥（RF）、改進(jìn)減量施肥（IRF）4個(gè)處理（表1）。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為16 m2。習(xí)慣施肥為施用尿素750 kg/hm2，過(guò)磷酸鈣1 125 kg/hm2，氯化鉀375 kg/hm2;減量施肥量為習(xí)慣施肥的70%;改進(jìn)減量施肥量亦是習(xí)慣施肥量的70%，其中鉀肥由氯化鉀改為硫酸鉀，基肥增加7.5 kg/hm2硼酸、22.5 kg/hm2硫酸鋅。因覆蓋地膜娃娃菜生育期內(nèi)不能進(jìn)行追肥，故肥料均一次性基施。

1.4?采樣與分析

在娃娃菜收獲結(jié)束期（12月19日）采摘地上部植株樣，用電子天平稱(chēng)重（精確度為0.01 kg），統(tǒng)計(jì)小區(qū)總產(chǎn)量，然后折算出產(chǎn)量。取可食部分進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，其中，維生素C（VC）含量測(cè)定采用2，6-二氯靛酚法滴定法，硝酸鹽含量采用水楊酸消化法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法[11]。

樣品在105 ℃殺青0.5 h后75 ℃烘干磨碎再用高氯酸-硫酸消煮，測(cè)定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定，全磷含量采用釩鉬比色法測(cè)定，全鉀含量采用火焰光度計(jì)法測(cè)定[12]。

試驗(yàn)開(kāi)始前采集基礎(chǔ)土樣分析土壤pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鋅和有效硼;試驗(yàn)結(jié)束時(shí)挖取試驗(yàn)地土壤剖面，按0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm土層采集土壤樣品，并分析土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鋅和有效硼。土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，速效磷用碳酸氫鈉法測(cè)定，速效鉀用醋酸銨浸提火焰光度計(jì)法測(cè)定[12]，有效鋅和有效硼含量采用國(guó)際農(nóng)化服務(wù)公司（ASI）分析方法測(cè)定[13]。

肥料利用率=（施肥處理娃娃菜地上部養(yǎng)分吸收量-不施肥處理娃娃菜地上部養(yǎng)分吸收量）/施肥量×100%。

1.5?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，用SAS8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差和相關(guān)性分析，采用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2?結(jié)果與分析

2.1?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下娃娃菜產(chǎn)量的影響

由表2可知，覆蓋地膜和施肥極顯著地提高了娃娃菜單株重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，但兩因素互做對(duì)以上指標(biāo)均無(wú)顯著影響。覆蓋地膜條件下，施肥處理間差異顯著，其中以IRF處理單株重、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，與對(duì)照（CK1）相比，單株重提高1.64倍，生物產(chǎn)量增加1.64倍，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加1.85倍，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高3.82個(gè)百分點(diǎn)。CF和RF單株重比對(duì)照（CK1）分別提高1.60倍和1.37倍，生物產(chǎn)量分別提高1.58倍和1.35倍，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別提高1.80倍和1.46倍，經(jīng)濟(jì)系數(shù)分別提高3.64和1.85個(gè)百分點(diǎn)。

不覆蓋地膜時(shí)，施肥處理間差異同樣顯著，其中以CF處理單株重、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，與對(duì)照（CK2）相比，單株重提高2.20倍，生物產(chǎn)量提高2.75倍，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高3.13倍，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高4.82個(gè)百分點(diǎn)。RF和IRF處理單株重比對(duì)照（CK2）分別提高1.84倍和1.94倍，生物產(chǎn)量分別提高2.40倍和2.44倍，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別提高2.48倍和2.77倍，經(jīng)濟(jì)系數(shù)分別提高1.06和4.30個(gè)百分點(diǎn)。

由表2還可以看出，與不覆蓋地膜相比，同等施肥條件下，覆蓋地膜種植娃娃菜單株重、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)（除CF經(jīng)濟(jì)系數(shù)）均有所提高，其中IRF處理單株重、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)分別提高16.71%、17.33%、17.43%和0.62%。

2.2?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下娃娃菜生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響

2.2.1?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下娃娃菜生長(zhǎng)的影響?覆蓋地膜、施肥及兩者互作極顯著地提高娃娃菜干重。覆蓋地膜條件下，與對(duì)照（CK1）對(duì)比，CF、RF和IRF處理比CK1干重分別增加2.21、1.97和2.11倍;不覆蓋地膜時(shí)，CF、RF和IRF處理比對(duì)照（CK2）干重分別增加2.01、1.99和2.04倍（表3）。由此可見(jiàn)，施肥能顯著促進(jìn)娃娃菜的生長(zhǎng)，降低施肥量娃娃菜干重有所下降，但配施微量元素的改進(jìn)減量施肥對(duì)娃娃菜生長(zhǎng)促進(jìn)作用接近習(xí)慣施肥。另外，同等施肥條件下，與不覆蓋地膜相比，覆蓋地膜CF、RF和IRF處理干重分別增加14.26%、6.08%和9.71%。施肥可以明顯提高娃娃菜植株中養(yǎng)分含量，但不同施肥處理間差異不顯著（表3）。

2.2.2?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下娃娃菜養(yǎng)分吸收量和肥料利用率的影響?由表4可知，覆蓋地膜和施肥對(duì)娃娃菜養(yǎng)分吸收量均有極顯著影響。覆蓋地膜條件下，與對(duì)照（CK1）對(duì)比，CF、RF和IRF處理氮吸收量分別提高3.17、2.79和3.00倍，磷吸收量分別提高2.67、2.57和2.31倍，鉀吸收量分別提高2.75、2.36和2.57倍;不覆蓋地膜時(shí)，與對(duì)照（CK2）對(duì)比，CF、RF和IRF處理氮吸收量分別提高2.87、2.90和3.00倍，磷吸收量分別提高2.56、2.35和2.41倍，鉀吸收量分別提高2.57、2.48和2.49倍。RF處理養(yǎng)分吸收量低于CF處理（除不覆蓋地膜下氮吸收量），IRF養(yǎng)分吸收量與CF較為接近。這表明添加微量元素能夠促進(jìn)娃娃菜對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收。

覆蓋地膜條件下，RF和IRF處理可提高氮、磷、鉀肥料利用率，與CF處理相比，RF處理氮、磷、鉀肥料利用率分別提高4.9、3.8和7.2個(gè)百分點(diǎn)，IRF處理氮、磷、鉀肥料利用率分別提高6.8、2.4和10.8個(gè)百分點(diǎn);不覆蓋地膜時(shí)，與CF處理相比，RF處理氮、磷、鉀肥料利用率分別提高7.0、2.7和10.3個(gè)百分點(diǎn)，IRF處理氮、磷、鉀肥料利用率分別提高7.8、3.0和10.5個(gè)百分點(diǎn)（表4）。由此可以看出，對(duì)種植地進(jìn)行覆蓋地膜處理與采用平衡施肥技術(shù)均可進(jìn)一步提高肥料的利用率。

2.3?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下娃娃菜品質(zhì)的影響

2.3.1?硝酸鹽含量?由表5可以看出，覆蓋地膜對(duì)娃娃菜中硝酸鹽含量影響不顯著，但施用肥料明顯提高了娃娃菜中硝酸鹽含量，且同一條件下，CF處理明顯高于其他處理。覆蓋地膜條件下，不同處理硝酸鹽含量表現(xiàn)為CF>RF>IRF>CK1;CF、RF和IRF處理比對(duì)照（CK1）分別提高68.55%、55.95%和34.75%。不覆蓋地膜時(shí)，不同施肥處理硝酸鹽含量表現(xiàn)為CF>IRF>RF>CK2;CF、RF和IRF處理比對(duì)照（CK2）分別提高58.55%、16.42%和58.38%。

2.3.2?可溶性糖含量?可溶性糖提供能源物質(zhì)，維持一定的滲透壓，是作為衡量蔬菜品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。由表5可知，與對(duì)照（CK1或CK2）相比，施肥處理顯著降低了娃娃菜中可溶性糖含量。同等條件下，各施肥處理間，娃娃菜可溶性糖含量無(wú)顯著差異。覆蓋地膜條件下，CF處理最高;而不覆蓋地膜時(shí)，RF處理最高。

2.3.3?維生素C含量?維生素C又稱(chēng)L-抗壞血酸，是一種水溶性纖維素。由表5可知，肥料處理對(duì)娃娃菜維生素含量影響極顯著。無(wú)論種植過(guò)程中是否覆蓋地膜，施肥處理娃娃菜維生素C含量均明顯低于對(duì)照（CK1或CK2）。覆蓋地膜時(shí)，CF、RF和IRF處理比對(duì)照（CK1）分別降低37.24%、50.24%和42.55%;不覆蓋地膜條件下，CF、RF和IRF處理比對(duì)照（CK2）分別降低51.04%、48.55%和37.82%。

2.4?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下土壤養(yǎng)分含量的影響

2.4.1?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下土壤堿解氮含量的影響?覆蓋地膜、施肥及兩因素互作對(duì)0～10 cm土壤堿解氮含量影響極顯著（表6）。覆蓋地膜條件下，CF、RF和IRF處理0～10 cm土壤堿解氮含量分別比對(duì)照（CK1）增加39.90%、18.18%和10.51%;不覆蓋地膜時(shí)，CF、RF和IRF處理0～10 cm土壤堿解氮含量分別比對(duì)照（CK2）增加3.91%、0.14%和8.96%。與不覆蓋地膜相比，覆蓋地膜顯著提高了CF處理0～10 cm土壤堿解氮含量，但RF和IRF處理間差異不顯著。隨著深度增加（10～40 cm），覆蓋地膜對(duì)土壤堿解氮含量無(wú)顯著影響，不同處理間土壤堿解氮含量差異主要由施肥以及兩者互作而引起。

2.4.2?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下土壤速效磷含量的影響?施肥顯著提高了土壤速效磷含量，覆蓋地膜條件下，CF、RF和IRF處理0～10 cm土壤速效磷含量分別比對(duì)照（CK1）提高2.95、1.65和3.50 倍，10～20 cm土壤速效磷含量分別比對(duì)照（CK1）提高105.44%、0.96%、12.23%;不覆蓋地膜時(shí)，CF、RF和IRF處理0～10 cm土壤速效磷含量分別比對(duì)照（CK2）提高2.39、0.97和1.55倍，10～20 cm土壤速效磷含量分別比對(duì)照（CK2）提高74.76%、9.64%和68.67%。與不覆蓋地膜相比，覆蓋地膜條件下CF、RF和IRF處理10～20 cm土壤速效磷含量分別降低20.33%、37.60%和54.91%，表明種植地覆蓋地膜可以降低磷肥向下層淋溶（表6）。不同施肥處理?xiàng)l件下，20～40 cm土壤速效磷含量變化無(wú)明顯規(guī)律，可能與種植地土壤的母質(zhì)成因有關(guān)。

2.4.3?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下土壤速效鉀含量的影響?由表6可以看出，覆蓋地膜、施肥及兩因素互作對(duì)0～20 cm土壤速效鉀含量影響極顯著。覆蓋地膜條件下，CF、RF和IRF處理0～10 cm土壤速效鉀含量高達(dá)300 mg/kg以上，而不覆蓋地膜所有施肥處理速效鉀含量均低于230 mg/kg。與不覆蓋地膜相比，覆蓋地膜顯著提高了種植地0～10 cm土壤速效鉀含量。10～20 cm土壤速效鉀含量，在覆蓋地膜條件下，RF處理顯著高于IRF和CF處理;不覆蓋地膜時(shí)，IRF和RF間無(wú)顯著差異，且均高于CF處理。深層土壤（20～40 cm）速效鉀含量在覆蓋地膜與不覆蓋地膜條件下施肥處理間差異性一致，其順序?yàn)镃F>RF>IRF>CK。

2.4.4?覆蓋地膜對(duì)不同施肥處理下土壤有效硼和有效鋅含量的影響?比較同等施肥處理下土壤有效硼和有效鋅含量（表6）可以看出，覆蓋地膜顯著提高了IRF處理0～10 cm土壤有效硼和有效鋅含量，與不覆蓋地膜相比，同等施肥水平下增加了1.52和1.51倍;隨著土壤深度增加（10～40 cm），覆蓋地膜對(duì)土壤有效硼和有效鋅含量無(wú)顯著影響，但施肥以及兩因素互作對(duì)土壤有效硼和有效鋅含量仍具有極顯著影響。覆蓋地膜條件下，除10～20 cm 土壤有效鋅含量略低外，IRF處理土壤有效硼和有效鋅含量均高于其他處理;不覆蓋地膜時(shí)，不同施肥處理間僅有0～20 cm 土壤有效鋅含量差異顯著，IRF處理高于其他處理，而土壤有效硼無(wú)明顯變化規(guī)律。

3?小結(jié)與討論

氮、磷、鉀不同配施水平可以對(duì)娃娃菜的產(chǎn)量及肥料效應(yīng)產(chǎn)生重要影響[14]。本研究結(jié)果表明，施肥可顯著提高娃娃菜單株重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，覆蓋地膜后娃娃菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量顯著提高（P<0.05），主要原因在于覆蓋地膜顯著增加了娃娃菜單株重和生物產(chǎn)量（P<0.05）。覆蓋地膜和施肥互作對(duì)娃娃菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響達(dá)到極顯著水平，主要原因在于兩因素互作顯著增加單株重和生物產(chǎn)量，說(shuō)明覆蓋地膜促進(jìn)了肥料對(duì)娃娃菜的增產(chǎn)作用。