設(shè)施番茄沼肥綜合利用技術(shù)研究

白靈軍

（靈臺(tái)縣蔬菜產(chǎn)業(yè)開發(fā)辦公室，甘肅 靈臺(tái) 744400）

蔬菜產(chǎn)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖是甘肅省靈臺(tái)縣三大產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是該縣農(nóng)民收入的主要來(lái)源。隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷壯大，在發(fā)展過程中普遍存在著一些亟待解決的問題：在蔬菜生產(chǎn)中濫用或者大量使用化學(xué)肥料，不但導(dǎo)致土壤重金屬污染、有毒物質(zhì)累積、土壤微生物活性降低和土壤酸化，從而降低了蔬菜品質(zhì)和風(fēng)味，而且提高了生產(chǎn)成本。以上問題的存在與“循環(huán)農(nóng)業(yè)倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)和節(jié)約消費(fèi)，嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生和排放，最大程度地減輕環(huán)境污染和生態(tài)破壞，實(shí)現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)村建設(shè)的和諧可持續(xù)發(fā)展”思路[1]相悖逆。為了提高蔬菜品質(zhì)，增強(qiáng)對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)力，急需既能降低生產(chǎn)成本，又能提高種植經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)用技術(shù)。

“四位一體”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是集養(yǎng)殖、種植、沼氣、沼液及沼渣綜合利用為一體的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，是以設(shè)施日光溫室或大棚為基礎(chǔ)，以沼氣為紐帶，以蔬菜種植為載體，以太陽(yáng)能為動(dòng)力，以蔬菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和清潔生產(chǎn)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)組合配套，互相促進(jìn)，取得生態(tài)循環(huán)發(fā)展的實(shí)際效果。模式主要構(gòu)成要素是：沼氣池、太陽(yáng)能畜禽圈舍、廁所和太陽(yáng)能設(shè)施棚室蔬菜。利用畜禽及人類糞便和經(jīng)粉碎酸化的尾菜等進(jìn)入沼氣池發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用于蔬菜種植戶燒水做飯和溫室增施CO2氣肥，沼液沼渣作為蔬菜生產(chǎn)的有機(jī)肥料，形成“設(shè)施棚室—人畜糞便+尾菜—沼氣”往復(fù)循環(huán)的生產(chǎn)模式。該模式遵循了循環(huán)農(nóng)業(yè)的減量化、再利用和再循環(huán)原則，充分利用蔬菜生產(chǎn)等廢棄物，通過沼氣建設(shè)拉長(zhǎng)了生態(tài)鏈條，形成以沼氣為紐帶的循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，使生物能的流動(dòng)更趨于合理，更能充分發(fā)揮其生產(chǎn)潛能，提高經(jīng)濟(jì)效益。

沼肥在農(nóng)作物上使用技術(shù)沿用已久，但在茄果類蔬菜上綜合利用技術(shù)迄今仍缺乏系統(tǒng)研究。筆者依托“四位一體”庭院式農(nóng)業(yè)循環(huán)模式，進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，提出了設(shè)施番茄沼肥綜合利用新技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，蔬菜品質(zhì)高，經(jīng)濟(jì)效益好。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年1—7月在甘肅省平?jīng)鍪徐`臺(tái)縣蔬菜辦沼氣綜合利用試驗(yàn)示范日光溫室中進(jìn)行。該地區(qū)屬暖溫帶亞濕潤(rùn)區(qū)，氣候溫和，光照充足，水熱資源豐富。海拔890～1 520 m，年平均氣溫8.6 ℃，降雨量650 mm，≥10 ℃的有效積溫2 804 ℃，無(wú)霜期159 d。試驗(yàn)地前茬種植芹菜，0～30 cm的土壤性狀：pH值7.1，有機(jī)質(zhì)14.3 g/kg、堿解氮0.91 mg/kg、有效磷17.4 mg/kg、速效鉀65.4 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料包括農(nóng)家堆肥，系用雞糞、牛糞、豬糞、秸稈等混合漚制，其養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)26.8%、全氮1.070%、全磷0.845%、全鉀1.632%；化肥為尿素（N 46%）、普通過磷酸鈣（P2O512%）、硫酸鉀（K2O 50%）；供試沼渣養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)27.6%、全氮0.772%、全磷0.671%、全鉀1.017%；沼液養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)2.37%、全氮0.079%、全磷0.013%、全鉀0.251%。

供試番茄品種為金棚1號(hào)，由西安金鵬種業(yè)有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)處理，即施肥種類分別為：農(nóng)家堆肥、化肥、沼肥和不施用任何肥料（CK）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)6 m、寬3.6 m，面積為21.6 m2，寬窄行種植，寬行70 cm，窄行50 cm，每小區(qū)種植6行，定植102株，折算4.76萬(wàn)株/hm2。1月2日播種，2月15日定植，所有番茄植株留5穗果，第5穗花出現(xiàn)后留1片葉打頂，6月20日拉秧。各處理栽培管理措施相同。

施肥量及施肥方法：除對(duì)照CK不施肥外，其他處理的施肥量按當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶平均施肥量計(jì)算，并且各處理投入的N、P2O5、K2O養(yǎng)分相等（施N 400 kg/hm2、P2O5316 kg/hm2、K2O 610 kg/hm2）。處理1：施用農(nóng)家堆肥，基施農(nóng)家堆肥37 383 kg/hm2；處理2：施用化肥，施尿素870 kg/hm2、普通過磷酸鈣2 633 kg/hm2、硫酸鉀1 220 kg/hm2，其中普通過磷酸鈣全部作底肥，尿素和硫酸鉀50%作基肥，其余50%作為根部追肥；處理3：施用沼肥，基肥施沼渣46 000 kg/hm2，根部追肥施沼液56 810 kg/hm2。追肥時(shí)，將各處理追肥量平均分3次，分別在第1、2、3穗果膨大期時(shí)隨澆水施入。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及方法

定植后10 d，記載各處理小區(qū)番茄苗成活率；定植后15、30、45 d及打頂后測(cè)定株高和莖粗。在盛果期采摘具有代表性、熟度一致的果實(shí)測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，每小區(qū)每次采摘10個(gè)?？扇苄钥偺呛坎捎幂焱壬y(cè)定；還原性VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；可滴定酸度含量采用標(biāo)準(zhǔn)滴定法測(cè)定；果實(shí)硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測(cè)定。每小區(qū)選取具有代表性的植株5株，記錄單株結(jié)果數(shù)。觀察記載各小區(qū)番茄的抗病性，對(duì)每小區(qū)番茄產(chǎn)量進(jìn)行單獨(dú)測(cè)定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 9.50、Excel 2003軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼肥對(duì)番茄移栽成活率的影響

從表1可以發(fā)現(xiàn)，沒有施用任何肥料的CK組，成活率只有89.4%；施用化肥處理成活率為91.7%，略高于CK；施用普通農(nóng)家堆肥處理成活率高達(dá)93.6%；施用沼肥處理在沼肥的作用下，番茄成活率達(dá)到98.5%，顯著高于處理2及CK。由此可見，施用沼肥能夠提高番茄種苗的移栽成活率。

表1 沼肥對(duì)番茄移栽成活率的影響

2.2 沼肥對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

圖1 沼肥對(duì)番茄株高的影響

圖2 沼肥對(duì)番茄莖粗的影響

從圖1和圖2可見，定植15 d后，植株生長(zhǎng)緩慢，各處理較CK差異不明顯；定植30 d后快速生長(zhǎng)，各處理明顯優(yōu)于CK，但施用沼肥處理主蔓延長(zhǎng)（即株高生長(zhǎng)速度）較各處理明顯放緩，而莖粗生長(zhǎng)速度較各處理明顯加快。通過分析，綜合比較各處理對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響順序?yàn)椋赫臃侍幚恚巨r(nóng)家堆肥處理＞化肥處理＞CK。田間表現(xiàn)為：施用沼肥后，植株葉片深綠純正，莖粗，節(jié)間短，果實(shí)大小勻稱、色澤鮮亮，單株結(jié)果數(shù)增多，平均單株結(jié)果數(shù)達(dá)到26.3個(gè)。這與沼肥具有遲速兼?zhèn)涞姆柿咸攸c(diǎn)一致，能夠使番茄根系生長(zhǎng)發(fā)達(dá)，顯著地促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，改善群體生長(zhǎng)特性。

2.3 沼肥對(duì)番茄抗病性的影響

從表2可以明顯看出，所有病害的病情指數(shù)沼肥處理組都是最低的，與其他各處理相比：葉霉病病情指數(shù)較農(nóng)家堆肥處理減輕35.3%，較化肥處理減輕47.6%，較對(duì)照CK降低54.2%，差異均達(dá)顯著水平；晚疫病病情指數(shù)顯著低于化肥處理及CK；各處理不同程度地發(fā)生病毒病危害，而沼肥處理病毒病病情指數(shù)僅為0.2。由此可見，施用沼肥后能夠使番茄植株生長(zhǎng)健壯，顯著地增強(qiáng)抗病性。

表2 番茄常見病害的病情指數(shù)

2.4 沼肥對(duì)番茄品質(zhì)的影響

不同處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)影響各異。從表3可以看出：施用沼肥后，番茄可溶性固形物含量最高，比對(duì)照CK增加了8.79%，比農(nóng)家堆肥處理增加了3.91%，化肥處理中含量最低，說明在保護(hù)地番茄栽培中施用沼肥可以提高果實(shí)中可溶性固形物含量，大量施用化肥降低了果實(shí)中可溶性固形物含量。番茄是一種富含VC的蔬菜，VC含量為判斷番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)[2]，由表3中可以看出：沼肥處理中果實(shí)VC含量最高，比對(duì)照CK顯著增加了23.7%；其次是農(nóng)家堆肥處理，比對(duì)照CK增加了21.2%；再次是化肥處理，對(duì)照CK中含量最低，說明施用有機(jī)肥和化學(xué)肥料均對(duì)提高番茄果實(shí)中VC含量有重要的作用[3]。

可溶性總糖和可滴定酸度是決定番茄果實(shí)口感和風(fēng)味的重要指標(biāo)，糖酸比越高，口感越好[4]，從表3中可以看出：沼肥處理糖酸比最高，顯著高于化肥處理及CK；化肥處理最低，僅為5.40，這說明施用沼肥可以提高果實(shí)風(fēng)味，僅施用化肥處理使可溶性總糖減少，同時(shí)增加了可滴定酸含量，使糖酸比下降，降低了果實(shí)風(fēng)味[5]。

蔬菜的硝酸鹽含量是健康食品的重要指標(biāo)，硝酸鹽對(duì)人體的潛在威脅早已受到人們的普遍關(guān)注，從表3中可以看出：農(nóng)家堆肥處理和沼肥處理中硝酸鹽含量均低于對(duì)照CK，分別較對(duì)照CK降低了1.9%和4.5%，而化肥處理比對(duì)照CK高出了9%，可見施用有機(jī)肥可顯著降低番茄果實(shí)中硝酸鹽的含量，提高果實(shí)品質(zhì)，這與史雅娟等[2]的研究結(jié)果一致。

2.5 沼肥對(duì)番茄產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表4可以看出：在等養(yǎng)分條件下，沼肥處理產(chǎn)量均高于農(nóng)家堆肥處理和化肥處理，說明施用沼肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大于完全施用化肥處理和完全施用傳統(tǒng)農(nóng)家堆肥處理。同時(shí)，從表中可知，與CK相比，沼肥處理產(chǎn)量顯著增加，經(jīng)濟(jì)效益最為顯著，純收益達(dá)到了116 665.0元/hm2，投入產(chǎn)出比達(dá)到0.66；農(nóng)家堆肥處理和化肥處理的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益雖高于對(duì)照CK，但由于肥料成本過高，投入產(chǎn)出比分別僅為0.74和0.80，這說明施用沼肥，可以顯著地降低肥料等生產(chǎn)成本，提高番茄種植的經(jīng)濟(jì)效益。

表3 沼肥對(duì)番茄品質(zhì)的影響

表4 沼肥對(duì)番茄產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 結(jié)論

沼肥綜合利用技術(shù)是以設(shè)施早春茬番茄為研究對(duì)象，以發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合的“四位一體”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式為載體，在等養(yǎng)分條件的基礎(chǔ)上，對(duì)比研究了沼肥對(duì)番茄的移栽成活率、生長(zhǎng)發(fā)育、抗病性、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，主要結(jié)論如下：

通過設(shè)施番茄沼肥綜合利用技術(shù)的應(yīng)用，顯著地提高了種苗移栽成活率，促進(jìn)番茄生長(zhǎng)發(fā)育，表現(xiàn)為植株生長(zhǎng)旺盛，節(jié)間短，莖稈粗壯，葉片深綠純正，單株結(jié)果數(shù)量多，發(fā)病率降低，果實(shí)品質(zhì)提高等，從而為番茄取得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

開展沼肥綜合利用，不但可以有效減少化肥和農(nóng)藥用量，降低生產(chǎn)成本，減少對(duì)環(huán)境的污染，而且可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)村清潔生產(chǎn)的和諧可持續(xù)發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)節(jié)本、提質(zhì)和增效的有效途徑。

沼肥綜合利用技術(shù)是發(fā)展“四位一體”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中1項(xiàng)實(shí)用新技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，蔬菜品質(zhì)高，經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)，成效顯著，適宜大面積推廣。