小白菜（Brassica rapa var. chinensis）在上海蔬菜生产中占据重要地位，是近年来该地区种植面积较大的蔬菜品种[1]。通过提高产量来增加菜农经济收益是其生产环节的关键目标。小白菜的优质高产需要光照、温度、水分和养分等综合因素的协同作用，其中科学施肥作为改善土壤养分、促进植物生长发育和提升品质的核心措施，既是田间管理的重要环节，也是实现增产增效的有效手段。
水溶肥料是一种可完全溶解于水的多元复合肥料。随着现代农业技术的发展，水溶性肥料因其施用便捷、吸收利用率高且兼具节水节肥优势，得到普遍应用。近年来，在蔬菜产业规模化发展与耕地连作障碍日益加剧的双重背景下，水肥一体化技术的推广应用对推动农业绿色可持续发展具有重要意义。现阶段，水溶肥料的推广应用力度持续加大，其节肥增效的核心应用价值逐渐得到市场的认可；配套水肥一体化技术体系日趋完善，与之适配的灌溉施肥设备逐步实现产业化成熟应用[2-3]。
水溶肥料中含腐殖酸与氨基酸等生物刺激素，其对小白菜生长具有协同效果。谢一夫等[4]研究表明，生物刺激素区别于常规肥料的核心机制在于不直接提供养分，而是通过刺激植物的生长，提高其养分利用效率和抗逆性。王思怿等[5]研究表明，含有腐殖酸与氨基酸等成分的生物刺激素可提高作物光合作用效率并促进植物叶绿素生成，进而提高农产品产量和改善农产品品质。这一特性与小白菜生产追求产量提升与环境友好的双重目标高度契合。在实际生产应用中，受元素拮抗作用、生产环节中大量元素肥料偏施行为及土壤理化性状限制等多重因素影响，土壤中量元素易出现供给不足的问题。中量元素是保障设施蔬菜优质高产的关键养分因子，生产过程中若缺乏此类养分，将直接降低设施蔬菜的生产效益与产品品质[6-7]。本研究以小白菜品种改良金品28为研究对象，采用水肥一体化技术系统研究含腐殖酸水溶肥料、氨基酸与中量元素水溶肥料3种配方水溶肥对小白菜农艺性状、产量和经济效益的影响，以期筛选既能保障小白菜品质，又能提高小白菜产量和经济效益的水溶肥料。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验地位于上海市松江区泖港镇黄桥村（30°56' N，121°10' E），土壤母质为江海沿积和江湖沉积，土壤肥沃，地势低平，海拔在2.4 m以下。该区域属海洋性季风湿润气候区，四季分明，气候温和湿润，年平均气温17 ℃，年平均降水量1 157 mm，雨日125 d，年平均日照时数1 909.2 h。前茬作物为小白菜。试验地块水解性氮含量385 mg/kg，有效磷含量355 mg/kg，速效钾含量421 mg/kg，有机质含量4.26%，土壤pH 4.34。
1.2 试验材料
供试小白菜品种为改良金品28，由福建金品农业科技股份有限公司提供。供试肥料：含腐殖酸水溶肥料（腐殖酸≥3.0%，N+P2O5+K2O≥20.0%），由河南德农生物科技公司生产；含氨基酸水溶肥料（氨基酸≥110 g/L），钙镁中量元素水溶肥料（Ca≥120 g/L，Mg≥30 g/L），由先正达（中国）投资有限公司生产。常规生产施用的复合肥为湖北澳特尔化工有限公司生产的澳特尔51%复合肥（N∶P2O5∶K2O为25∶10∶16）。
1.3 试验设计
试验于2024年10月15日播种，机播，用种量4.5 kg/hm2，播种前施51%复合肥225 kg/hm2作基肥。于2024年12月5日采收，生长期51 d。共设4个处理，每个处理重复3次，随机区组排列，小区四周设保护行，小区面积20 m2。处理1（K1）：常规施肥基础上喷施含腐殖酸水溶肥料30 kg/hm2。处理2（K2）：常规施肥基础上喷施含氨基酸水溶肥料1.2 L/hm2，按产品推荐浓度稀释500倍施用。处理3（K3）：常规施肥基础上喷施钙镁中量元素水溶肥料1.35 L/hm2，按500倍稀释后施用。处理4（CK）：对照处理，采用常规施肥管理（不施基肥，追施51%复合肥450 kg/hm2）。处理1、2和3均分别于10月15日小白菜播种后（土壤喷施）、10月25日小白菜3～5片叶期（叶面喷施）、11月4日青菜生长期（叶面喷施），分3次增施含腐殖酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料和钙镁中量元素水溶肥料。11月11日各处理均追施51%复合肥450 kg/hm2。试验期间注意防治霜霉病等主要病害和蚜虫、黄曲条跳甲、小菜蛾和菜青虫等主要虫害，除肥料施用方案存在差异外，其余栽培管理措施均保持一致。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 农艺性状及产量
在小白菜成熟期调查不同处理组的小白菜生物学性状。每小区以对角线5点取样法选取5个点，每点1 m2，调查样方内作物产量并随机抽取20株测量株高、开展度、最大叶长、最大叶宽、单株重及叶片数等性状。
1.4.2 经济效益
根据小白菜市场实际平均售价1.4元/kg，计算各处理小白菜收益，扣除肥料、农药、种子等物资投入和塑料大棚租金及人工投入等生产成本后，计算各处理小白菜的生产利润。
1.5 数据分析
使用Microsoft Excel软件进行数据整理，采用DPS统计软件进行方差分析，并用LSD法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 对小白菜农艺性状的影响
由表1可知，K1、K2和K3的小白菜株高较CK分别增加1.5、1.3和1.1 cm，开展度分别增加1.6 cm×0.1 cm、3.1 cm×1.5 cm、3.3 cm×0.2 cm，最大叶长分别增加1.6、1.5和0.3 cm，最大叶宽分别增加0.5、0.7和0.3 cm，处理间差异均无统计学意义（P>0.05）。K1、K2和K3的小白菜单株重较CK分别增加4.4、19.5和10.0 g，增长率分别为3.7%、16.3%、8.3%，其中K1与CK差异无统计学意义（P>0.05），K2、K3与CK差异具有统计学意义（P<0.01）。
表1 各处理的小白菜农艺性状 |
| 处理 | 株高/cm | 开展度/cm | 叶片数/片 | 最大叶长/cm | 最大叶宽/cm | 叶柄长/cm | 叶柄宽/cm | 叶柄厚/cm | 单株重/g | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 叶长 | 叶宽 | |||||||||
| K1 | 21.0±1.4 Aa | 23.6±1.8 Aa | 20.6±1.8 Aa | 14.5±1.3 Aa | 21.4±0.5 Aa | 9.1±0.1Aa | 9.6±0.3 Aa | 3.2±0.5 Aa | 0.6±0.1 Aa | 124.4±0.8 BCc |
| K2 | 20.8±1.2 Aa | 25.1±2.4 Aa | 22.0±1.4 Aa | 15.1±0.3 Aa | 21.3±1.4 Aa | 9.3±0.6 Aa | 10.5±0.7 Aa | 3.1±0.1 Aa | 0.6±0.1 Aa | 139.5±3.6 Aa |
| K3 | 20.6±1.3 Aa | 25.3±1.6 Aa | 20.7±0.7 Aa | 14.0±1.7 Aa | 20.1±0.7 Aa | 8.9±1.7 Aa | 9.7±1.0 Aa | 2.9±0.3 Aa | 0.6±0.1 Aa | 130.0±3.9 Bb |
| CK | 19.5±0.5 Aa | 22.0±2.3 Aa | 20.5±2.6 Aa | 14.6±1.6 Aa | 19.8±0.8 Aa | 8.6±0.7 Aa | 9.8±1.4 Aa | 3.1±0.6 Aa | 0.6±0.2 Aa | 120.0±1.5 Cc |
|
2.2 对小白菜产量的影响
由表2可知，增施含腐殖酸水溶肥料、氨基酸水溶肥料、中量元素水溶肥料均可提高小白菜产量。K1、K2和K3的小白菜产量分别为67 700、69 000和68 000 kg/hm2，较CK（59 800 kg/hm2）分别增加7 900、9 200、8 200 kg/hm2，增产率分别为13.2%、15.4%、13.7%，差异具有统计学意义（P<0.01）。其中，增施氨基酸水溶肥料（K2）对小白菜增产的效果最好，增产率为15.4%。
表2 各处理的小白菜产量 |
| 处理 | 产量/（kg/m2） | 小区产量/kg | 产量/（kg/hm2） | 增产率/% |
|---|---|---|---|---|
| K1 | 6.77±0.10 Aa | 135.4 | 67 700 | 13.2 |
| K2 | 6.90±0.09 Aa | 138.0 | 69 000 | 15.4 |
| K3 | 6.80±0.26 Aa | 136.0 | 68 000 | 13.7 |
| CK | 5.98±0.20 Bb | 119.6 | 59 800 |
2.3 对小白菜经济效益的影响
由表3可知，K1、K2、K3的小白菜净效益较CK均有所增加，其中K2的净效益最高，为56 400元/hm2，较CK增加12 430元，增幅为28.3%；K1的净效益为53 230元，较CK增加9 260元，增幅为21.1%；K3的净效益为55 000元，较CK增加11 030元，增幅为25.1%。各处理的投入产出比由高到低依次为K2>K3>K1>K4，其中处理2投入产出比最高，为1∶2.40。
表3 各处理的小白菜投入产出情况 |
| 处理 | 投入/（元/hm2） | 产出/（元/hm2） | 净效益/（元/hm2） | 较CK增加/（元/hm2） | 较CK增幅/% | 投入产出比 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K1 | 41 550 | 94 780 | 53 230 | 9 260 | 21.1 | 1∶2.28 | |
| K2 | 40 200 | 96 600 | 56 400 | 12 430 | 28.3 | 1∶2.40 | |
| K3 | 40 200 | 95 200 | 55 000 | 11 030 | 25.1 | 1∶2.37 | |
| CK | 39 750 | 83 720 | 43 970 | 1∶2.11 |
3 结论与讨论
含腐殖酸水溶肥通过调节土壤pH和养分含量，促进作物生长、增加产量、改善品质[8-9]。曹艳等[10]研究表明，含腐殖酸和氨基酸水溶肥对辣椒维生素C、可溶性糖及辣椒素含量均有一定提升作用。董莉[11]研究提出，叶面喷施含氨基酸水溶肥料可提升青菜产量，其株高、单株叶片数等生长指标均呈明显增长趋势，且青菜叶色浓绿鲜亮，商品外观品质明显改善，具备较高的生产推广应用价值。本试验分析了含腐殖酸、氨基酸、钙镁中量元素水溶肥料对小白菜的株高、开展度等农艺性状，产量和经济效益的影响，结果表明，从田间表现来看，增施含腐殖酸、氨基酸、钙镁中量元素水溶肥料的小白菜株高、开展度、最大叶长、最大叶宽等性状较CK均有所增加，但差异无统计学意义（P>0.05）；与常规施肥相比，增施含腐殖酸、氨基酸、钙镁中量元素水溶肥料对小白菜生长均具有促进作用，可增加小白菜单株重，分别增加4.4、19.5和10.0 g；提升小白菜植株产量，分别增加7 900、9 200、8 200 kg/hm2，增幅分别为13.2%、15.4%、13.7%；提高种植净效益，分别增加9 260、12 430和11 030元/hm2，增幅分别为21.1%、28.3%、25.1%。增施含腐殖酸、氨基酸、钙镁中量元素水溶肥料有利于提高小白菜产量及经济效益，可作为一种水肥一体化技术的施肥模式大面积推广应用。
本研究旨在探讨含腐殖酸、氨基酸及钙镁中量元素复合水溶肥对小白菜农艺性状、产量及经济效益的影响。目前，尚未系统评估该肥料对土壤理化性质、小白菜营养品质和叶色等的作用机制。需要特别指出的是，试验采用的含腐殖酸水溶肥中含有氮、磷、钾元素，可能对试验结果产生协同影响。因此，后续研究需通过设置腐殖酸单一成分处理组，进一步验证腐殖酸独立作用对小白菜生长指标及产量形成的具体影响。此外，本研究尚未就减施化肥条件下配施上述3种水溶肥料对作物产量及经济效益的影响开展对比试验。因此，后续仍需进一步探究在减施化肥背景下，配施含腐殖酸、氨基酸类及钙镁中量元素的水溶肥料对小白菜生产效益的调控机制，以期构建兼顾小白菜高产高效与化肥减量增效的最优施肥配比方案。