施用豬糞對連作雞毛菜株高及產量的影響

袁元榮 杜海萌 袁驕艷

摘要 為改善雞毛菜連作障礙，研究了施用豬糞對連作雞毛菜株高及產量的影響。試驗設計2個處理：連續四茬施用化肥種植雞毛菜及連續四茬施用豬糞（水漚法施用-全肥土制作）種植雞毛菜。結果表明，施用化肥連茬種植雞毛菜，在第三茬時株高顯著下降，第二茬時單株鮮重顯著下降，雞毛菜產量隨種植茬數的增加而減少，四茬種植時雞毛菜產量僅為首茬種植的74.90%。與施用化肥處理相比，施用豬糞連茬種植雞毛菜僅首茬雞毛菜株高、單株鮮重及產量略低，但之后茬口均顯著高于施用化肥處理。合理施用豬糞替代化肥，可改善雞毛菜連作障礙，保證雞毛菜株高、單株鮮重及維持產量水平穩定。

關鍵詞 連作障礙;土壤養分失衡;全肥土;單株鮮重;雞毛菜產量

中圖分類號 S 141.3文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2022）02-0166-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.045

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Pig Manure Application on the Plant Height and Yield of Chinese Cabbage

YUAN Yuan-rong1，DU Hai-meng2，YUAN Jiao-yan1

（1.Suzhou Shuiyan Hekang Agricultural Technology Co.， Ltd.，Wujiang，Jiangsu215200;2.Agricultural College，Yangzhou University，Yangzhou， Jiangsu 225009）

Abstract In order to improve the monocropping obstacle of Chinese cabbage （Brassica chinensis var. communis）， the effects of pig manure on the plant height and yield of Chinese cabbage were studied. Two treatments were involved in this experiment： four continuous cropping of Chinese cabbage with chemical fertilizer and four continuous cropping of Chinese cabbage with pig manure （applied by water retting-the process of full nutrition fertilizer production）. The results showed that the plant height and fresh weight per plant of Chinese cabbage decreased significantly in the third crop and the second crop during the continuous cropping with chemical fertilizer. Under the continuous chemical fertilizer application， the yield of Chinese cabbage decreased with the increase of the continuous cropping times which in the fourth crop was only 74.90% of the first crop. Compared with the chemical fertilizer treatment， the plant height， fresh weight per plant and yield of Chinese cabbage was slight lower in the first crop， while which were significant higher in the later crops with the pig manure application. Reasonable replacement of chemical fertilizer with pig manure could improve the continuous cropping obstacle of Chinese cabbage， ensure the plant height and fresh weight per plant and maintain the yield level stable.

Key words Monocropping obstacle;Soil nutrient imbalance;Full nutrition fertilizer;Fresh weight per plant;Yield of Chinese cabbage

基金項目 蘇州市科技計劃項目（SNG2018067）。

作者簡介 袁元榮（1963—），男，江蘇蘇州人，農藝師，從事有機水稻栽培生產研究。

收稿日期 2021-05-11

隨著我國農業集約化程度的不斷提高，在經濟和技術的飛速發展以及商品化生產需求的影響下，化肥施用量不斷增加，高產品種單一連作種植現象在我國普遍發生[1-2]。農民為了獲得作物高產，大量施用化學肥料，不合理甚至盲目過量施肥相當普遍，長期大量施用化肥引起土壤板結、重金屬污染、硝酸鹽污染和土壤次生鹽漬化等問題，加之連作導致作物對養分的吸收利用受到抑制，造成病蟲害加劇，從而嚴重影響作物的產量和品質[2-3]。因此，如何在減少化肥施用量的同時，又解決連作障礙問題，提高作物對養分的吸收利用，進而提高作物養分利用率成為迫切需要解決的問題。

導致作物連作障礙的原因有很多，土壤養分失衡是作物連作過程中，作物品質下降、減產的主要原因之一[4]。土壤中原有礦質營養元素的種類及含量是固定的，加之作物對其具有特定的吸收規律，隨連作年限的增加，作物需求較多的元素在土壤中越來越少，而其他不被作物吸收的元素越來越多，造成土壤養分失衡[5]。研究表明，棉花連作后土壤堿解氮含量嚴重超標，土壤有效鉀含量下降，氮、磷、鉀比例失調[6]。隨著花生連作種植年限的增加，土壤有機質、全氮和全磷顯著下降，土壤速效磷和速效鉀均顯著增加，而土壤堿解氮含量很低[5]。馬彥霞等[7]研究表明，番茄連茬栽培基質的有機質、全氮、銨態氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀及速效鉀等主要養分含量降低，而正茬栽培對有機質和主要養分含量的影響較小;有機質的施用可改善土壤物理性狀和生物學特性，增強植物抗逆性，提高土壤養分利用率，有效緩解土壤連作障礙。毛志泉等[9]研究表明，施用有機物料，能夠增加土壤中營養元素的含量，也使土壤中生長素和細胞分裂素等激素的活性提高。郭修武等[10]研究發現在葡萄連作土壤中施入稻草和玉米秸稈等有機物料后，細菌、真菌、放線菌數量顯著增加。研究認為，蔬菜設施栽培條件下，在土壤中施入有機物料，可顯著影響土壤微生物活性和土壤酶活性，減輕土壤連作障礙程度[10]。畜禽糞便中含有大量有機質和作物生長必需的營養元素，是優質的有機肥源，畜禽糞便的施用，可以有效改善土壤氮、磷、鉀等養分的平衡狀況，提高肥料利用效率[11]。然而目前通過合理施用畜禽糞便改善連作障礙的研究鮮見報道。雞毛菜（Brassica chinensis var.communis）是十字花科植物小白菜幼苗的俗稱，此叫法在上海一帶較為普遍[12]，是人們喜愛并廣泛食用的葉菜類蔬菜之一，目前鮮有關于雞毛菜連作研究的報道。筆者通過模擬自然界中樹林及河道淤泥腐殖質的形成過程，進行豬糞的田間施用及漚制（制作全肥土），研究其對連作雞毛菜株高及產量的影響，為合理利用畜禽糞肥改善治理作物連作障礙提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于江蘇省吳江現代農業工業園區（120°45′E、31°10′N），海拔5 m，年平均降水1 151.3 mm，平均氣溫16.3 ℃，無霜期221 d，處亞熱帶濕潤季風氣候區，供試土為砂土。

1.2 試驗設計

試驗選取一塊面積約0.067 hm2的田塊（前期種植制度為稻麥連作），將田塊用1 m的土埂沿橫向平均分成2塊，設置2個處理：一塊田施用化肥連茬種植雞毛菜（CF），每茬化肥施用方法為基肥1 200 kg/hm2（N∶P 2O 5∶K 2O，16∶18∶8），雞毛菜播種后7 d追施尿素300 kg/hm2;另一塊田連續施用與化肥等氮量的豬糞種植雞毛菜（PM），每茬豬糞施用方法為將9 600 kg/hm2腐熟的豬糞（45.4%有機質，2.0% N，2.9% P 2O 5，1.2% K 2O，29.1%水）均勻撒于田塊后對田塊進行翻耕，翻耕深度為12 cm（雞毛菜根系生長深度），使豬糞與土壤混勻后對田塊進行灌水，始終保持田塊土壤濕潤漚制不少于30 d，雞毛菜播種后7 d追施9 600 kg/hm2腐熟的豬糞。每茬雞毛菜播種量為45 kg/hm2，播種后，蓋上遮陽布并澆水促進出苗，7 d后去除遮陽布。試驗共進行4茬雞毛菜的播種與收割，每茬播種與收獲時間見表1，每茬雞毛菜種植均不進行雜草及蟲害的防治。

1.3 測定項目與方法

于每茬雞毛菜種植15 d后，采用“倒W”9點取樣法，在每個試驗處理田塊選取9個取樣點，每個取樣點在1 m2樣方，按對角線5點取樣選取5株雞毛菜植株，分別測量株高。于每茬雞毛菜收獲前，按上述同樣的方法選取5株雞毛菜，分別測量株高及地上部鮮重，同時分別收割并記錄每個1 m2樣方內所有雞毛菜地上部鮮重，用以計算雞毛菜產量。

1.4 數據分析

試驗數據使用Excel進行處理，并使用SPSS 16.0進行統計分析，應用最小顯著差異法（LSD test）進行各處理間的差異比較（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方式對連作雞毛菜株高的影響

不同施肥方式對連作雞毛菜播種后15 d株高的影響見圖1。由圖1可知，由于每茬雞毛菜種植時間不同，雞毛菜的初期生長速度受到播種時間（氣溫、日照時長等環境因素）的影響，無論在施用糞肥或化肥處理下，播種15 d雞毛菜株高，二茬（6月20日播種）、三茬（9月2日播種）均高于首茬（9月2日播種）及四茬（11月6日播種）。首茬雞毛菜播種后15 d株高施用化肥處理（CF）略高于施用糞肥處理（PM），但未達顯著差異水平;二茬雞毛菜播種15 d株高施用化肥處理與施用糞肥處理相當，而三茬及四茬雞毛菜播種15 d株高施用化肥處理顯著低于施用糞肥處理。

不同施肥方式對連作雞毛菜收獲時株高的影響見圖2。由圖2可知，與施用化肥處理（CF）相比，雞毛菜收獲時株高，在施用糞肥處理（PM）下首茬略低（但未達顯著差異水平）于施用化肥處理，但在雞毛菜連作的二、三、四茬均顯著高于CF處理。不同茬間，糞肥處理下，雞毛菜收獲時株高在首茬最低，在二、三、四茬顯著增加;化肥處理下，雞毛菜收獲時株高在前三茬差異不顯著，在第四茬顯著下降。

2.2 不同施肥方式對連作雞毛菜單株鮮重及產量的影響

從圖3可以看出，雖然不同茬雞毛菜播種時間有差異，收獲時雞毛菜單株鮮重，在糞肥處理（PM）下不同茬間差異不顯著，維持相對穩定，而在化肥處理（CF）下，收貨時雞毛菜單株鮮重隨連作茬數的增加而逐漸降低。收獲時雞毛菜單株鮮重，在施用糞肥處理下，僅首茬略低于施用化肥處理，連續種植的二、三、四茬均顯著高于施用化肥處理。

不同施肥方式對連作雞毛菜產量的影響見圖4。由圖4可知，在施用糞肥處理（PM）下，不同茬間雞毛菜產量相對穩定。在施用化肥處理（CF）下，雞毛菜產量隨種植茬數的增加顯著下降，雞毛菜四茬種植產量僅為首茬種植的74.90%。與施用化肥連作雞毛菜相比，在施用糞肥處理下，雞毛菜產量僅首茬略低于施用化肥處理，連續種植的二、三、四茬均顯著高于施用化肥處理，雞毛菜四茬種植產量在施用化肥處理下僅為施用糞肥處理下的71.08%。

3 討論

長期單施和過量施用化學肥料會造成土壤有機質含量降低、理化性狀惡化、肥料利用率下降和土壤微生物性狀發生變化[13-15]。該研究結果表明，連續施用化肥種植連作雞毛菜，在第二茬連作時出現株高、單株鮮重及產量的顯著下降，連續施用化肥種植時產量下降25%左右。研究表明，在化肥施用的同時配施無機肥不但可降低土壤容重，增加總孔隙度和物理性黏粒含量，改善土壤理化性狀，而且可顯著提升土壤物質生產性能與地力[16-17]。禽畜糞便是一種優質的有機肥料，含豐富的腐殖酸和氮、磷、鉀、鐵、銅、錳等多種植物營養元素，還含有對植物生長有調控作用的氨基酸、生長素、B 族維生素、有機酸等生物活性物質[18-20]，對作物的生長發育具有重要的調控作用。曾慶慶等[21]研究表明，施用豬糞肥，土壤碳氮比相對較小，土壤礦化作用強于微生物的同化作用，植物可從有機物質礦化過程中獲得有效氮的供應，隨著豬糞肥施用年限的增加，玉米地和蔬菜地的全氮和堿解氮含量均有所提高，全磷、有效磷、緩效鉀和速效鉀含量顯著提高[21]。土壤中直接施入有機物料，可以有效減輕土壤連作障礙，尹承苗等[22]研究表明，在連作蘋果土壤中施用不同濃度的禽畜糞便發酵液均能提高各處理的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性，且不同程度地提高連作土的有機質、銨態氮、硝態氮、速效磷、速效鉀的含量，大量增加土壤細菌、放線菌數量等減輕蘋果連作障礙現象。該研究結果也表明，施用豬糞肥連作雞毛菜，有效緩解雞毛菜連作障礙，保證雞毛菜株高以及產量的相對穩定。該研究豬糞肥施用的方法沿用了筆者關于水淹稻高產有機栽培技術研究的酵土培肥的法[23]，在豬糞肥水漚發酵過程可能也存在對雞毛菜連作障礙病原微生物的消殺作用，相關內容有待學者進一步研究。

4 結論

豬糞肥富含各種養分和生理活性物質，且含有微生物活動所必需的碳源和氮源，能夠改善土壤養分狀態。施用化肥連茬種植雞毛菜，導致雞毛菜單株鮮重及產量顯著下降。合理施用豬糞替代化肥，可改善雞毛菜連作障礙，保證雞毛菜株高、單株鮮重及維持產量水平穩定。

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