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Effects of urea reduction combined with bio-organic fertilizer on agronomic traits and yield of cabbage and radish

  • LI Guojun ,
  • ZHOU Hui ,
  • LIANG Qi ,
  • DENG Qiying ,
  • MA Rubing
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  • Sinan County Soil and Fertilizer Station, Sinan 565100, China

Received date: 2024-10-16

  Online published: 2025-03-13

Abstract

To apply bio-organic fertilizer reasonably in vegetable production, cabbage Degao 90 and radish Hanchun 101 were used as materials, field experimental methods were adopted, and the effects of urea reduction combined with bio-organic fertilizer on the agronomic traits, yield, and economic benefits of cabbage and radish under the same application of phosphorus and potassium fertilizers were studied. The results showed that, the agronomic traits of cabbage were better when urea reduction was 10%-100% and bio-organic fertilizer with the same nitrogen equivalent was applied; the yield of cabbage increased significantly, among them, reducing the urea content by 70%, that was, applying bio-organic fertilizer at 6 827 kg/hm2+urea at 147 kg/hm2+superphosphate at 470 kg/hm2+potassium sulfate at 240 kg/hm2, resulted in the highest yield of 100 266.7 kg/hm2; the highest economic benefit was 90 550 yuan/hm2. The agronomic traits of radish treated with 10%-100% urea reduction and bio-organic fertilizer with the same nitrogen equivalent were better. Radish yield increased significantly, among them, reducing the urea content by 100%, that was, applying bio-organic fertilizer at 6 525 kg/hm2+superphosphate at 750 kg/hm2+potassium sulfate at 360 kg/hm2, resulted in the highest yield of 70 266.7 kg/hm2; the economic benefit was the highest, reaching 60 112 yuan/hm2. This indicated that under the same application of phosphorus and potassium fertilizers, the optimal combination was to reduce urea by 70% in cabbage and apply equivalent bio-organic fertilizer, while reducing urea by 100% in radish and applying equivalent bio-organic fertilizer. This article provides a reference for the application of urea reduction combined with bio-organic fertilizer in agricultural production.

Cite this article

LI Guojun , ZHOU Hui , LIANG Qi , DENG Qiying , MA Rubing . Effects of urea reduction combined with bio-organic fertilizer on agronomic traits and yield of cabbage and radish[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(5) : 28 -32 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.05.007

白菜、萝卜是贵州思南县秋冬季露地栽培的主要蔬菜,施肥是提高其产量的主要措施之一,生产上若肥料施用不当,可能造成土壤酸化、板结,肥料利用率降低,导致蔬菜的产量和品质下降。生物有机肥是畜禽粪便、农作物秸秆等特定功能微生物经无害化处理,与腐熟的有机物料复合而成的肥料[1]。该肥料能够有效改良土壤,增强土壤保水、保肥能力,缓解不当施用化肥造成的土壤板结等问题,促进作物生长,提高作物产量与品质[2]。生物有机肥在蔬菜、水果等方面的应用研究较广泛,如李青等[3]研究表明,连续施用生物有机肥及其与灰渣配施处理均能提高连作甜瓜植株的株高和最大叶片面积等;魏雅冬等[4]研究认为,平菇菌糠生物有机肥有利于提高玉米产量和籽粒蛋白质及游离氨基酸的含量,其在玉米栽培中具有一定的推广意义;付丽军等[5]研究发现,尿素减量10%~30%配施一定量的有机肥可提高生姜产量。生物有机肥在农业生产中已得到广泛应用,但其在黔东地区白菜、萝卜上的应用研究鲜有报道。本试验对白菜、萝卜进行了尿素减量配施生物有机肥,测定其株高、直径和单株质量等农艺性状、产量及经济效益,为尿素减量配施生物有机肥在农业生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地位于贵州思南县许家坝镇客店村大寨组(108 °09′22″ E,27 °86′21″ N),海拔530 m,土壤类型黄泡泥,肥力中下,前茬作物为百合。试验地土壤理化性质为pH 4.48、有机质25.4 g/kg、全氮1.54g/kg、全磷1.31 g/kg、有效磷 110.8 mg/kg、速效钾162 mg/kg和全钾18.2 g/kg。

1.2 试验材料

供试白菜品种德高90、萝卜品种韩春101,均由贵阳杰丰农业种子有限公司提供。供试尿素(N≥46%)由贵州赤天化桐梓化工有限公司生产;过磷酸钙(P≥15%)由贵州清和化学有限公司生产;硫酸钾(K>50%)由国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产;生物有机肥(颗粒型)(有机质≥45%,氮磷钾总养分≥5%,有效活菌数≥0.2亿/g)由山东金沂蒙生态肥业有限公司生产。

1.3 试验设计

白菜、萝卜同田试验。白菜试验(B)按N∶P∶K(15∶5∶8),萝卜试验(L)按N∶P∶K(10∶8∶12)配方设置计算,各设9个处理,采取随机排列,3次重复。各处理施肥量见表1。P肥和生物有机肥全部作底肥一次性施用;N肥和K肥40%作底肥、60%作追肥。种植行距50 cm,小区长×宽为5 m×3 m(每小区6行),白菜每行栽15株,各小区定植90株,栽培密度60 000株/hm2。试验地四周为保护行,栽植品种德高90。萝卜每行栽16株,各小区定植96株,栽植密度64 000株/hm2。试验地四周设保护行,栽植品种韩春101。
表1 白菜、萝卜试验各处理施肥量

处理

编号

生物有机肥/(kg/hm2 尿素减量/% 尿素(N)/(kg/hm2

过磷酸钙(P)/

(kg/hm2

硫酸钾(K)/

(kg/hm2

B1(CK1 0 0 0 0 0
B2 937 10 441 470 240
B3 2 927 30 343 470 240
B4 4 873 50 245 470 240
B5 6 827 70 147 470 240
B6 8 773 90 49 470 240
B7(CK2 0 0 490 470 240
B8 9 753 100 0 470 240
B9 4 500 0 490 470 240
L1(CK1 0 0 0 0 0
L2 650 10 291 750 360
L3 2 025 30 226 750 360
L4 3 265 50 162 750 360
L5 4 570 70 97 750 360
L6 5 875 90 32 750 360
L7(CK2 0 0 323 750 360
L8 6 525 100 0 750 360
L9 4 500 0 323 750 360

1.4 试验管理

白菜、萝卜于2023年9月19日播种,9月28日出苗,白菜、萝卜分别于10月16日、10月15日按方案施底肥,然后定植,10月27日补苗。11月20日按方案第二次追肥,并中耕培土。12月5日,白菜、萝卜试验地用氟菌霜霉威25 mL+噻虫嗪8 g+四氯虫酰胺20 g+磷酸二氢钾100 g+硼肥50 g对水20 kg全田喷施。萝卜于12月25日采收,白菜于2024年1月7日采收。

1.5 调查项目

采收时各小区从第二行第二株起连续取10株,测量白菜、萝卜的全生育期、株高(地下部长度)、直径等,分小区称重计算产量。按照尿素3.4元/kg、过磷酸钙1元/kg、硫酸钾8元/kg、生物有机肥1元/kg以及白菜、萝卜售价1元/kg计算经济效益。产值=产量×售价;相对效益=产值-肥料成本(土地租金和劳务费相同)。

1.6 数据处理

试验数据采用 Excel 2010 软件进行统计,用Duncan’s 新复极差法检验差异性。

2 结果与分析

2.1 不同处理的白菜农艺性状表现

表2可知,各处理白菜的全生育期一致,均为101 d;B5株高最高,为40.9 cm,较CK2增长3.1 cm,较CK1增长3.5 cm,较B9增长1.3 cm;B5直径最宽,为13.8 cm,较CK2增长1.3 cm,较CK1增长1.5 cm,较B9增长1.1 cm;B5单株质量为1.96 kg,较CK2增重0.61 kg,较CK1增重0.78 kg,较B9增重0.36 kg。所有处理的株高、直径和平均单株质量均优于CK1。综合来看,施用生物有机肥配合尿素减量70%(B5)效果最好,能够显著提高白菜株高、直径和平均单株质量等主要农艺性状表现。
表2 不同处理白菜农艺性状比较
处理编号 全生育期/d 株高/cm 直径/cm 平均单株质量/kg
B5 101 40.9 13.8 1.96
B4 101 40.2 13.6 1.72
B8 101 39.9 13.5 1.64
B6 101 39.9 13.3 1.61
B9 101 39.6 12.7 1.60
B3 101 39.2 12.7 1.50
B2 101 38.5 12.5 1.39
B7(CK2 101 37.8 12.5 1.35
B1(CK1 101 37.4 12.3 1.18

2.2 不同处理的白菜产量比较

表3可知,不同处理间白菜产量存在差异,其中B5单产最高,达100 266.7 kg/hm2,较不施用生物有机肥处理(CK2)增产达35.3%,较空白对照(CK1)增产达56.5%,较优化施肥处理B9增产20.6%,与其余处理差异具有统计学意义(P<0.01);B4、B8和B6产量差异无统计学意义(P>0.05),三者与B9差异具有统计学意义(P<0.05),与B3、B2、CK2和CK1差异具有统计学意义(P<0.01);B3、B2和CK2差异无统计学意义(P>0.05),三者与B9和CK1差异具有统计学意义(P<0.01)。各处理白菜产量由高到低依次为B5>B4>B8>B6>B9>B3>B2>CK2>CK1,所有施肥处理的白菜产量较CK1均增产。综合来看,施用生物有机肥配合尿素减量70%(B5)效果最好,能够显著提高白菜产量。
表3 不同处理白菜产量比较
处理编号 小区产量/kg 折合产量/(kg/hm2 较CK1±/% 较CK2±/%
平均
B5 154.6 149.3 147.2 150.4 100 266.7 aA 56.5 35.3
B4 131.2 143.0 130.2 134.8 89 866.7 bB 40.3 21.2
B8 129.1 136.0 133.6 132.9 88 600.0 bB 38.3 19.5
B6 130.3 131.4 135.9 132.5 88 333.3 bB 37.9 19.2
B9 125.2 119.9 129.1 124.7 83 133.3 cBC 29.8 12.1
B3 115.3 118.2 114.9 116.1 77 400.0 dcD 20.8 4.4
B2 117.5 118.0 112.2 115.9 77 266.7 dcD 20.6 4.2
B7(CK2 105.6 112.4 115.7 111.2 74 133.3 dD 15.7
B1(CK1 98.2 94.7 95.5 96.1 64 066.7 eE -13.6

注:同列不同小、大写字母分别表示各处理间差异在0.05和0.01水平具有统计学意义。

2.3 不同处理的萝卜农艺性状表现

各处理的全生育期一致,为88 d,L8地下部分长度最长,为26.7 cm,较CK2增长1.9 cm,较CK1增长3.9 cm。L8的直径最粗,为7.9 cm,较CK2增粗0.4 cm,较CK1增粗0.8 cm。L8的单株质量为1.23 kg,较CK2增重0.19 kg,较CK1增重0.39 kg。L6、L5、L4、L9、CK2和L2的地下部分长度、直径和平均单株质量接近(表4)。综合来看,施用生物有机肥配合尿素减量100%(L8)能够明显提高萝卜株高、直径和平均单株质量等主要农艺性状表现。
表4 不同处理萝卜农艺性状比较
处理编号 全生育期/d

地下部分长

度/cm

直径/cm

平均单株质

量/kg

L8 88 26.7 7.9 1.23
L6 88 25.8 7.5 1.07
L5 88 24.2 7.5 1.06
L4 88 24.4 7.5 1.06
L9 88 24.7 7.4 1.06
L7(CK2 88 24.8 7.5 1.04
L2 88 24.5 7.4 1.02
L3 88 23.3 7.2 0.97
L1(CK1 88 22.8 7.1 0.84

2.4 不同处理的萝卜产量比较

表5可知,不同处理的萝卜产量存在差异,L8单产最高,达70 266.7 kg/hm2,较CK2增产 13.7%,较CK1增产39.1%,较L9增产13.6%,与其余处理差异均具有统计学意义(P<0.01);L6、L5、L4、L9、CK2、L2和L3产量差异无统计学意义(P>0.05);CK1与其余处理差异均具有统计学意义(P<0.01)。各处理白菜产量由高到低依次为L8>L6>L5>L4>L9>CK2>L2>L3>CK1,所有处理的萝卜产量均较CK1增产,以施用生物有机肥配合尿素减量100%(L8)增产效果最显著。
表5 不同处理萝卜产量比较
处理编号 小区产量/kg 折合产量/(kg/hm2 较CK1±/% 较CK2±/%
平均
L8 104.2 104.0 108.0 105.4 70 266.7 aA 39.1 13.7
L6 92.4 94.1 95.0 93.9 62 600.0 bB 23.9 1.3
L5 92.2 92.6 95.6 93.5 62 333.3 bcB 23.4 0.9
L4 93.9 94.0 92.1 93.3 62 200.0 bcB 23.1 0.6
L9 88.9 92.9 96.6 92.8 61 866.7 bcB 22.4 0.1
L7(CK2 92.5 90.8 94.4 92.7 61 800.0 bcB 22.3
L2 92.0 94.4 89.4 91.9 61 266.7 bcB 21.2 -0.9
L3 89.8 90.7 88.4 89.6 59 733.3 cB 18.2 -3.3
L1(CK1 76.2 75.7 75.5 75.8 50 533.3 dC -18.2

2.5 不同处理的白菜、萝卜经济效益分析

表6可知,随着生物有机肥施用量的增加,白菜单位面积肥料成本较CK2有所增加,B8的肥料成本最高,为12 143元/hm2,较CK2增加6 380元/hm2;B5效益最高,为90 550元/hm2,较CK2增加20 473元/hm2,其次是B4,较CK2增效11 694元/hm2。随着生物有机肥施用量的增加,萝卜单位面积肥料成本较CK2有所增加,L8的成本最高,较CK2增加5 427元/hm2。L8效益最高,为60 112元/hm2,较CK2增效3 040元/hm2,其余处理较CK2减效明显,L9较CK2减效4 433元/hm2,L6较CK2减效4 087元/hm2。综合来看,B5施用的肥料成本适宜,处理后的白菜效益较高;L8施用的肥料成本较高,处理后的萝卜效益也较高,单施N、P和K肥(CK2)的成本较低,产生的效益较高。
表6 不同处理白菜、萝卜经济效益 (元/hm2)
处理编号 肥料成本 成本较CK2± 产值 效益 效益较CK1± 效益较CK2±
B5 9 717 5 661 100 267 90 550 26 483 20 473
B4 8 096 4 040 89 867 81 771 17 704 11 694
B8 12 143 8 087 88 600 76 457 12 390 6 380
B6 11 330 7 274 88 333 77 003 12 936 6 926
B9 8 556 4 500 83 133 74 557 10 490 4 480
B3 6 483 2 427 77 400 70 917 6 850 840
B2 4 826 770 77 267 72 441 8 374 2 364
B7(CK2 4 056 74 133 70 077 6 010
B1(CK1 0 -4 056 64 067 64 067
L8 10 155 5 427 70 267 60 112 9 579 3 040
L6 9 615 4 887 62 600 52 985 2 452 -4 087
L5 8 710 3 982 62 333 53 623 3 090 -3 449
L4 7 444 2 716 62 200 54 756 4 223 -2 316
L9 9 228 4 500 61 867 52 639 2 106 -4 433
L7(CK2 4 728 61 800 57 072 6 539
L2 5 268 540 61 267 55 999 5 466 -1 073
L3 6 423 1 695 59 733 53 310 2 777 -3 762
L1(CK1 0 -4 728 50 533 50 533

3 结论与讨论

本试验表明,与单施N、P和K肥相比,合适的尿素减量配施生物有机肥能够明显提高白菜、萝卜的产量和经济效益,其中施用生物有机肥配合尿素减量70%处理的白菜单产最高,较不施生物有机肥增产35.3%、增效20 473元/hm2;较不施肥增产56.5%,增效26 483元/hm2。本试验与茹朝等[6]、刘中良等[7]研究结果基本一致。施用生物有机肥配合尿素减量100%处理的萝卜单产最高,较不施生物有机肥增产13.7%、增效3 040元/hm2;较不施肥对照增产39.1%、增效9 579元/hm2。罗金强等[8]、魏全全等[9]研究表明,适当比例的生物有机肥替代化肥可有效提高萝卜产量,增加经济效益。本研究结果与其在获得最高产量和最大效益的化肥减量比例上不一致,可能与施用生物有机肥类型及试验地的土壤类型不同有关。本试验表明,施用生物有机肥配合尿素减量可提高白菜、萝卜的株高、直径等性状表现,与孙信成等[10]研究结果基本一致。
综上,施用生物有机肥配合尿素减量70%(B5)能够显著提高白菜产量、株高和直径等;施用生物有机肥配合尿素减量100%(L8)对萝卜增产效果明显,可显著提高其株高、直径等,施用生物有机肥配合尿素减量对白菜、萝卜产量和经济效益的提升具有积极作用。
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Outlines

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