有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤環(huán)境和番茄品質(zhì)的影響

劉中良 高俊杰 谷端銀 閆偉強(qiáng)

摘要：【目的】探討有機(jī)肥替代化肥對(duì)設(shè)施土壤環(huán)境、番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為設(shè)施番茄科學(xué)有效的有機(jī)肥替代無(wú)機(jī)肥提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳苑亚噢r(nóng)866為試驗(yàn)材料，設(shè)置有機(jī)肥不同配施量處理（CK，100%化肥;T1，15%有機(jī)肥+85%化肥;T2，30%有機(jī)肥+70%化肥;T3，45%有機(jī)肥+55%化肥;T4，60%有機(jī)肥+40%化肥;T5，75%有機(jī)肥+25%化肥;T6，100%有機(jī)肥）。研究不同處理對(duì)土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分及番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。【結(jié)果】有機(jī)肥替代化肥能提高設(shè)施土壤微生物數(shù)量和酶活性，其中T3處理真菌數(shù)量最多，為50.0×105 CFU/g，土壤細(xì)菌數(shù)量以T4處理最多，為6.3×108 CFU/g;土壤過(guò)氧化氫酶活性和脲酶活性均以T5處理為最高，分別為0.44和16.38 mg/g，T4處理的土壤蔗糖酶活性最高，為0.35 mg/g。與CK相比，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加12.94%～20.59%，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加26.30%～143.37%，全氮含量提高16.56%～129.80%，C/N提高6.29%～17.39%。此外，有機(jī)肥替代化肥能改善番茄品質(zhì)和提高產(chǎn)量，T1處理的番茄紅素含量最高，達(dá)7.22 mg/kg，較CK增加80.50%，糖酸比以T2和T1處理較佳，分別為8.80和8.67;產(chǎn)量以T1處理最高，為161890.94 kg/ha，較CK增產(chǎn)12.01%?！窘Y(jié)論】有機(jī)肥替代化肥能顯著改善設(shè)施土壤環(huán)境、提高番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，且土壤環(huán)境改善與品質(zhì)、產(chǎn)量的提高并非不可協(xié)調(diào)，在實(shí)際番茄生產(chǎn)中可優(yōu)先采用減少15%化肥施用量同時(shí)配施適當(dāng)有機(jī)肥的處理。

關(guān)鍵詞： 有機(jī)肥;番茄;土壤理化特性;品質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S141? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2020）02-0357-07

Effects of organic fertilizer substituting chemical fertilizer on soil environment and tomato quality

LIU Zhong-liang， GAO Jun-jie*， GU Duan-yin， YAN Wei-qiang

（Taian Academy of Agricultural Sciences， Taian， Shandong? 271000， China）

Abstract：【Objective】In order to provide theoretical basis for organic fertilizer substituting chemical fertilizer， the effects of organic fertilizer substituting chemical fertilizer on soil environment， tomato quality and yield were studied.【Method】The tomato Qingnong 866 was used as the test material， and the different organic fertilizer application amounts were set （CK： 100% chemical fertilizer， T1： 15% organic fertilizer+85% chemical fertilizer， T2： 30% organic fertilizer+70% chemical fertilizer， T3： 45% organic fertilizer+55% chemical fertilizer， T4： 60% organic fertilizer+40% chemical fertilizer， T5： 75% organic fertilizer+25% chemical fertilizer， T6： 100% organic fertilizer）. Effects of various treatments on soil microbial number， soil enzyme activity， soil aggregate structure， soil nutrients， tomato quality and yield were studied. 【Result】The organic fertilizer substituting chemical fertilizer could improve soil microbial number and enzyme activity， the fungi number with T3 treatment reached maximum（50.0×105 CFU/g）， the bacteria number with T4 treatment was the most（6.3×108 CFU/g）. Under T5 treatment， the soil catalase activity and urease activity reached the highest， 0.44 mg/g and 16.38 mg/g respectively， while the sucrase activity was the highest（0.35 mg/g） under T4 treatment. Compared with CK，>0.25 mm water stable aggregate， organic matter， total nitrogen content and C/N were increased by 12.94%-20.59%， 26.30%-143.37%， 16.56%-129.80%， 6.29%-17.39%， respectively. In addition， organic fertilizer substituting chemical fertilizer could improve tomato quality and yield， the lycopene content under T1 treatment was the highest， which was 7.22 mg/kg， 80.50% higher than CK treatment， the sugar-acid ratio of T2 treatment and T1 treatment were 8.80 and 8.67， respectively， and performed well. The highest yield of T1 treatment was 161890.94 kg/ha， and increased by 12.01% than CK treatment. 【Conclusion】The effects of organic fertilizer substituting chemical fertilizer on soil environment， tomato quality and yield can be improved， and coordinating soil environment in contradiction to good tomato quality and yield might be possible， and decreasing 15% chemical fertilizer combined with proper organic fertilizer amounts treatment should be used preferentially in actual tomato production.

Key words： organic fertilizer; tomato; soil physical and chemical characteristics; quality; yield

Foundation item： Shandong Key Research and Development Project（2018GNC110037）;Vegetable Innovation Group Construction Project of Shandong Modern Agricultural Industry System（SDAIT-05-09）

0 引言

【研究意義】設(shè)施番茄生產(chǎn)復(fù)種指數(shù)高，需肥量大，生產(chǎn)中為獲得高產(chǎn)盲目增施化肥現(xiàn)象普遍，使生產(chǎn)成本增加，肥料資源浪費(fèi)嚴(yán)重（梁靜等，2015;武良等，2016）。此外，過(guò)量及不合理使用化肥破壞了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，造成土壤有機(jī)質(zhì)和生物多樣性下降，導(dǎo)致菜田生態(tài)系統(tǒng)失衡、土壤板結(jié)、鹽漬化及土傳病害加重等，制約著設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展（周靜等，2017）。近年來(lái)，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施改善土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤微生物、改善土壤生態(tài)環(huán)境的功能愈來(lái)愈引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注（黃紹文等，2017）。因此，研究有機(jī)肥替代化肥對(duì)設(shè)施番茄土壤環(huán)境、番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，可為推廣有機(jī)肥替代技術(shù)提供理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)改善設(shè)施土壤環(huán)境，推動(dòng)番茄產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)效健康發(fā)展及增加農(nóng)民收入具有重要現(xiàn)實(shí)意義。【前人研究進(jìn)展】有機(jī)肥具有肥效期長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)全面和有機(jī)質(zhì)豐富等特點(diǎn)（付麗軍等，2017）。有研究認(rèn)為，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施滿足了番茄植株對(duì)養(yǎng)分的需求，有利于改善土壤生態(tài)環(huán)境（寧川川等，2016），如提高土壤保水保肥能力，增加呼吸累積量，增大孔隙度，進(jìn)而增強(qiáng)番茄植株根系活力，并達(dá)到提高番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的目的（查錢慧等，2015;王春新等，2017）;同時(shí)，氮磷鉀肥配施有機(jī)肥可增加作物根際土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量（張鵬等，2013;Rong et al.，2018），提高土壤脲酶、磷酸酶和過(guò)氧化氫酶等酶活性，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解和養(yǎng)分循環(huán)利用（張恩平等，2015）。魏宇軒等（2018）研究表明，有機(jī)肥配施化肥顯著增加土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量。而有機(jī)碳含量增加能提升土壤碳庫(kù)的作用，提高土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性（Levanon and Pluda，2002;高夢(mèng)雨等，2018）。周博等（2015）研究表明，施用有機(jī)肥能提高番茄地塊有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮和有效磷的累積量;同時(shí)，降低氮素?fù)p失及保證較高的氮素后茬利用率（孫雅杰等，2017）;隨著有機(jī)肥施入量的增加，番茄植株磷素吸收量呈增加趨勢(shì)（許俊香等，2016）;另外，有研究表明配施有機(jī)肥對(duì)番茄青枯病、枯萎病和莖基腐病3種土傳病害具有顯著的防治效果（李勝華等，2009）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，已有不少關(guān)于不同氮磷鉀肥料配施有機(jī)肥對(duì)土壤微生物、酶活性、養(yǎng)分及蔬菜品質(zhì)產(chǎn)量影響的研究報(bào)道，而基于無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥氮磷鉀有效含量配施的研究主要集中于1種或2種元素替代研究，3種元素有效含量替代的研究鮮見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥的氮磷鉀有效含量定量配施，研究其對(duì)土壤環(huán)境及番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，通過(guò)對(duì)土壤微生物數(shù)量、酶活性、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、土壤肥力及番茄品質(zhì)和產(chǎn)量進(jìn)行分析，為設(shè)施番茄科學(xué)有效的有機(jī)肥替代無(wú)機(jī)肥提供理論依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥代替無(wú)機(jī)肥在番茄肥料管理上的可操作性。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試番茄品種為青農(nóng)866（魯農(nóng)審2013037號(hào)），由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)選育、提供;有機(jī)肥購(gòu)自濰坊根源生物科技有限公司，總養(yǎng)分≥5%，有機(jī)質(zhì)≥50%;水溶肥料為山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn)，養(yǎng)分為純氮（N）20%、純磷（P2O5）20%、純鉀（K2O）20%，微量元素0.2%～3.0%，5 kg/袋。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年3—7月在山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜基地日光溫室中進(jìn)行。土壤類型為壤土，理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)含量28.35 g/kg，全氮含量1.98 g/kg，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為619.90、484.19和25.81 mg/kg，C/N 8.30，pH 6.75。前茬作物為大白菜，日光溫室去膜栽培，生育期內(nèi)基施等氮磷鉀（15-15-15）復(fù)合肥50 kg，生育期內(nèi)追施水溶肥5次，15 kg/次。

番茄于2018年2月2日育苗，3月20日定植，定植采取全隔離式土壤栽培，槽距1.4 m，栽培槽長(zhǎng)寬深為8.00 m×0.40 m×0.25 m，每槽2行，株距0.30 m，水肥一體化管理。以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶番茄常規(guī)水溶肥（20-20-20+TE）施用量為對(duì)照（CK），TE代表微量元素（B、Fe、Mn、Zn和Cu），含量為0.2%～3.0%，生育期內(nèi)水溶肥總量為1500 kg/ha，其中含N 300 kg、P2O5 300 kg、K2O 300 kg。按照氮磷鉀總量換算，設(shè)7個(gè)處理：CK，100%化肥（1500 kg/ha）;T1處理，15%有機(jī)肥（2700 kg/ha）+85%化肥（1275 kg/ha）;T2處理，30%有機(jī)肥（5400 kg/ha）+70%化肥（1050 kg/ha）;T3：45%有機(jī)肥（8100 kg/ha）+55%化肥（825 kg/ha）;T4處理，60%有機(jī)肥（10800 kg/ha）+40%化肥（600 kg/ha）;T5處理，75%有機(jī)肥（13500 kg/ha）+25%化肥（375 kg/ha）;T6處理，100%有機(jī)肥（18000 kg/ha）。有機(jī)肥一次基肥施入，每處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

果實(shí)品質(zhì)和土壤等指標(biāo)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定。番茄生育期內(nèi)留五穗果，選取有代表性的第三穗果測(cè)定果實(shí)品質(zhì)，于2018年7月1日第三穗果成熟時(shí)，選擇發(fā)育狀況一致的果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。維生素C（Vc）和可溶性糖含量分別采用2，6-二氯靛酚比色法和硫酸—蒽酮比色法測(cè)定，糖酸比為可溶性糖含量與有機(jī)酸含量比值（李小方和張志良，2016），番茄紅素含量采用NY/T 1651—2008《蔬菜及制品中番茄紅素的測(cè)定 高效液相色譜法》進(jìn)行測(cè)定。7月25日拉秧時(shí)采集土樣，鮮樣測(cè)定土壤微生物，干樣測(cè)定團(tuán)聚體含量、酶活性和養(yǎng)分含量。微生物數(shù)量（細(xì)菌、真菌和放線菌）采用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定，其中細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)，真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基培養(yǎng)，放線菌采用高氏一號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)（林先貴，2010）。土壤過(guò)氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶活性測(cè)定方法參照蘇州科銘生物技術(shù)有限公司土壤酶測(cè)定試劑盒說(shuō)明書(shū)（http：//www.cominbio.com/a/shijihe/shenghuashiji/turangxilie/）。團(tuán)聚體百分含量采用濕篩法測(cè)定。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，全氮采用凱氏法測(cè)定，速效磷、速效鉀分別采用碳酸氫鈉浸提比色法、醋酸銨浸提—火焰光度計(jì)法測(cè)定（魯如坤，2000）。每次收獲計(jì)產(chǎn)，累計(jì)總產(chǎn)量。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007、DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，使用Sigmaplot 11.0繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2. 1 有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響

由圖1-A可知，隨有機(jī)肥替代量的增加，土壤真菌數(shù)量先逐漸增加，至T3處理達(dá)最多，為50.0×105 CFU/g，而后開(kāi)始減少，土壤細(xì)菌數(shù)量以T4處理最多，為6.3×108 CFU/g，較CK增加129.09%，與CK間差異顯著（P<0.05，下同），說(shuō)明適量有機(jī)肥替代化肥可促進(jìn)低肥的“真菌型”土壤向高肥的“細(xì)菌型”土壤轉(zhuǎn)化;各施肥處理放線菌數(shù)量較CK減少10.71%～73.21%，可能與微生物群落間營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)有很大關(guān)系。由圖1-B可知，土壤過(guò)氧化氫酶活性隨著有機(jī)肥替代量增加呈逐漸升高趨勢(shì)，與CK相比提高23.46%～116.69%，其中T5處理最高，為0.44 mg/g，與其他處理差異達(dá)顯著水平;T5處理土壤脲酶活性也最高，為16.38 mg/g，土壤蔗糖酶活性以T4處理最高，為0.35 mg/g，二者與CK差異均達(dá)顯著水平，而后隨有機(jī)肥替代量增加，脲酶和蔗糖酶活性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。由于脲酶、蔗糖酶分別與土壤中氮、糖的轉(zhuǎn)化和利用密切相關(guān)，說(shuō)明有機(jī)肥可提高酶活性，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分的利用。

2. 2 有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的影響

從表1可知，各施肥處理的土壤團(tuán)聚體組成以>5.00 mm大團(tuán)聚體和<0.25 mm微團(tuán)聚體為主，其次是1.00～2.00 mm和0.25～0.50 mm的團(tuán)聚體。與CK相比，各施肥處理的>5.0 mm大團(tuán)聚體含量均有所增加，其中以T2處理最高，為25.30%，差異達(dá)顯著水平;而3.00～5.00 mm團(tuán)聚體含量以T6處理最高，較CK增加39.02%;各施肥處理的2.00～3.00 mm團(tuán)聚體含量為3.80%～5.97%，T4和T1處理較CK分別增加57.11%和56.59%，差異達(dá)顯著水平;T4處理的1.00～2.00 mm團(tuán)聚體含量高于其他處理，但T1和T5處理低于CK;隨有機(jī)肥替代量的增加，0.50～1.00 mm團(tuán)聚體含量變化趨勢(shì)同樣存在差異，T5處理最高，較CK增加7.21%，差異達(dá)顯著水平;而0.25～0.50 mm團(tuán)聚體含量以CK最高，說(shuō)明增施有機(jī)肥不利于此粒徑下團(tuán)聚體的形成;與CK相比，各施肥處理>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量較CK增加12.94%～20.59%，其中T2處理（83.94%）最高，T1處理（83.93%）次之，差異均達(dá)顯著水平。由于>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量與土壤通氣性、肥力、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等有直接關(guān)系，綜上所述，T2和T1處理較利于土壤結(jié)構(gòu)改善。

2. 3 有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

從表2可知，各施肥處理的有機(jī)質(zhì)含量均高于CK，且隨有機(jī)肥替代量增加而逐漸增加，增幅為26.30%～143.37%，以T6處理最高，除T1處理外均與CK差異顯著;全氮含量隨有機(jī)肥替代量增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，較CK增加16.56%～129.80%，以T4處理最高，為3.47 g/kg，說(shuō)明有機(jī)肥替代化肥能有效增加土壤全氮含量，適當(dāng)替代量?jī)?yōu)于不施有機(jī)肥和過(guò)量有機(jī)肥;速效磷含量變化趨勢(shì)與全氮含量變化趨勢(shì)類似，其中T2處理最高，達(dá)866.44 mg/kg，與CK相比，T2處理增加136.39%，差異達(dá)顯著水平，T5和T6處理分別比CK減少53.15%和52.66%，但二者差異不顯著（P>0.05，下同）;各施肥處理的速效鉀含量較CK減少18.12%～77.50%;而各施肥處理的C/N均高于CK，提高6.29%～17.39%。綜上所述，有機(jī)肥替代化肥可改善土壤營(yíng)養(yǎng)的分配，提高C/N，從而改善土壤養(yǎng)分平衡，促進(jìn)番茄植株養(yǎng)分吸收、代謝，進(jìn)而有效提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2. 4 有機(jī)肥替代化肥對(duì)番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

由表3可知，T6處理的Vc含量（41.61 mg/kg）最高，比CK增加1.27%，且表現(xiàn)為隨有機(jī)肥替代量增加總體上呈增加趨勢(shì)，說(shuō)明有機(jī)肥用量對(duì)Vc含量具有正向影響;各施肥處理的番茄紅素含量均高于CK，其中T1和T2處理與其他處理間差異顯著，T1處理番茄紅素含量最高，達(dá)7.22 mg/kg，T2處理次之，為6.65 mg/kg，二者較CK分別增加80.50%和66.25%，且差異達(dá)顯著水平;T6處理可溶性糖含量顯著高于其他處理，但其他處理間差異均不顯著，說(shuō)明有機(jī)肥替代量對(duì)可溶性糖含量影響較小?？梢?jiàn)，有機(jī)肥配施處理下品質(zhì)指標(biāo)（Vc、番茄紅素及可溶性糖含量）均有所提高，可能與有機(jī)肥改善土壤生態(tài)環(huán)境及養(yǎng)分均衡更有利于植株成分的吸收、利用有很大關(guān)系。糖酸比作為番茄重要的口感品質(zhì)指標(biāo)，8.00～9.00口感最好，T2和T1處理的糖酸比分別為8.80和8.67，口味最佳;番茄產(chǎn)量在T2處理之后隨有機(jī)肥替代量增加整體呈下降趨勢(shì)，T1處理產(chǎn)量最高，為161890.94 kg/ha，較CK增產(chǎn)12.01%，可見(jiàn)適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)肥替代量可提高產(chǎn)量，過(guò)量則會(huì)減產(chǎn)。綜上所述，有機(jī)肥替代化肥T1處理改善番茄品質(zhì)，提高產(chǎn)量效果最佳。

3 討論

相關(guān)研究表明，土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成部分之一，對(duì)有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化具有重要影響，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施能提高土壤細(xì)菌、放線菌等菌群數(shù)量，促使“真菌型”土壤轉(zhuǎn)化成“細(xì)菌型”土壤（Lazcano et al.，2013）。姜蓉等（2017）研究認(rèn)為，減施化肥增施生物有機(jī)肥增加了土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量和細(xì)菌/真菌值，降低真菌數(shù)量，提升土壤酶活性。宋以玲等（2018）研究表明，與常規(guī)施肥（100%化肥）相比，化肥減量10%、20%和30%并配施與所減化肥相同用量的生物有機(jī)肥，可使油菜根際土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)分別提高111.26%～210.76%和12.49%～34.09%，而真菌數(shù)量降低20.37%～39.68%，同時(shí)提高了根際土壤中性磷酸酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶活性。本研究中，土壤真菌數(shù)量先隨著有機(jī)肥替代量增加而增加，至T3處理達(dá)最多，而后開(kāi)始減少;與CK相比，隨著有機(jī)肥替代量增加，土壤細(xì)菌數(shù)量整體呈上升趨勢(shì)，以T4和T5處理為最多，分別為6.3×108和6.2×108 CFU/g;而放線菌數(shù)量變化趨勢(shì)與細(xì)菌相反。該結(jié)果與姜蓉等（2017）、宋以玲等（2018）的研究結(jié)果不同，可能與施肥影響土壤pH進(jìn)而改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系（O'Donnell et al.，2001）。細(xì)菌和放線菌等數(shù)量的增加有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，從而提升土壤質(zhì)量，抑制土傳病害的發(fā)生（Sturz and Christie，2003）。此外，有機(jī)肥給土壤提供了氮、磷、鉀大量元素及銅、鐵、鈣等微量元素營(yíng)養(yǎng)，增加土壤有機(jī)質(zhì)，為微生物提供了原料，改善了土壤生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了土壤微生物的代謝活性，進(jìn)而加速植株生長(zhǎng)（Daudén and Quílez，2004）。

土壤酶活性作為土壤新陳代謝重要的肥力指標(biāo)，其中脲酶、過(guò)氧化氫酶和磷酸酶分別與土壤中氮、有機(jī)質(zhì)和磷的轉(zhuǎn)化密切相關(guān)。本研究中過(guò)氧化氫酶活性隨有機(jī)肥替代量增加呈增大趨勢(shì)，較CK提高23.46%～116.69%;T5處理脲酶活性最大，為16.38 mg/g，蔗糖酶活性以T4處理最大，為0.35 mg/g。張恩平等（2015）研究認(rèn)為，番茄產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤酶活性三者之間存在相關(guān)性，與有機(jī)肥改善土壤理化性質(zhì)，為微生物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，為土壤酶提供豐富的反應(yīng)底物有關(guān)（Supradip et al.，2008）。也有研究表明，土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性與土壤全氮、速效磷及有機(jī)碳含量存在顯著或極顯著相關(guān)性（宋震震等，2014）。本研究中土壤酶活性與土壤養(yǎng)分含量的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，土壤團(tuán)聚體是衡量土壤肥力和土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。本研究田間試驗(yàn)結(jié)果表明，減量化肥配施有機(jī)肥可顯著優(yōu)化土壤團(tuán)聚體含量分布。與CK相比，配施后土壤中>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加12.94%～20.59%，與高煥平等（2018）的研究結(jié)果一致。也有研究認(rèn)為，不同有機(jī)物肥料處理降低了>0.25 mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量，但增強(qiáng)了土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（劉哲等，2018），這可能與土壤類型、理化特性不同等有關(guān)。

相關(guān)研究表明，有機(jī)肥增加土壤有機(jī)質(zhì)，進(jìn)而提高土壤功能菌的活性來(lái)分解釋放有機(jī)質(zhì)中的氮、磷和鉀（孔濤等，2016），且活化土壤中難溶態(tài)氮、磷、鉀等養(yǎng)分。此外，有機(jī)肥也可降低氮素?fù)p失，減少磷素在土壤中的累積和淋溶、提高肥料利用率，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)（李勝華等，2009;許俊香等，2016）。本研究結(jié)果顯示，減量化肥配施有機(jī)肥提高了土壤有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分及全氮含量，與周博等（2015）的研究結(jié)果一致，說(shuō)明合理配施有機(jī)肥有利于提升土壤碳氮轉(zhuǎn)化，提升土壤肥力可持續(xù)性。但本研究中產(chǎn)量以T1處理最高，為161890.94 kg/ha，較CK增產(chǎn)12.01%，結(jié)果與周博等（2015）的研究結(jié)果不同，即認(rèn)為增施有機(jī)肥對(duì)番茄產(chǎn)量無(wú)顯著影響。番茄紅素含量以T1處理最高，達(dá)7.22 mg/kg，較CK增加80.50%;番茄果實(shí)糖酸比8.00～9.00口感最好，本研究中T2和T1處理糖酸比分別為8.80和8.67，口味最佳，這與減量化肥配施生物有機(jī)肥改善土壤酶活性、提高肥料利用率有很大關(guān)系（姜蓉等，2017），且能顯著增加番茄風(fēng)味化合物的種類和數(shù)量（李恕艷等，2017）。

4 結(jié)論

有機(jī)肥替代化肥增加了土壤有益微生物數(shù)量、酶活性及團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善了土壤生態(tài)環(huán)境，也提高了番茄品質(zhì)產(chǎn)量，其中以減少15%化肥施用量同時(shí)配施2700 kg/ha的有機(jī)肥效果最佳，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

付麗軍，張愛(ài)敏，王向東，周國(guó)順. 2017. 生物有機(jī)肥改良設(shè)施蔬菜土壤的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)土壤與肥料，（3）：1-5. [Fu L J，Zhang A M，Wang X D，Zhou G S. 2017. Advances on application of bio organic fertilizer for resto-ring facility vegetable soil[J]. Soils and Fertilizers Scien-ces in China，（3）： 1-5.]

高煥平，劉世亮，趙穎，石紋碹，王洋洋，劉芳. 2018. 豬糞有機(jī)肥配施化肥對(duì)潮土速效養(yǎng)分及團(tuán)聚體分布的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，34（14）：99-105. [Gao H P，Liu S L，Zhao Y，Shi W X，Wang Y Y，Liu F. 2018. Combined application of pig manure organic gertilizer and chemical fertili-zer affecting fluvo-aquic soil available nutrients and aggregate distribution[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，34（14）： 99-105.]

高夢(mèng)雨，江彤，韓曉日，楊勁峰. 2018. 施用炭基肥及生物炭對(duì)棕壤有機(jī)碳組分的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，51（11）：2126-2135. [Gao M Y，Jiang T，Han X R，Yang J F. 2018. Effects of applying biochar-based fertilizer and biochar on organic carbon fractions and contents of brown soil[J]. Scientia Agricultura Sinica，51（11）： 2126-2135.]

黃紹文，唐繼偉，李春花，張懷志，袁碩. 2017. 我國(guó)蔬菜化肥減施潛力與科學(xué)施用對(duì)策[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，23（6）：1480-1493. [Huang S W，Tang J W，Li C H，Zhang H Z，Yuan S. 2017. Reducing potential of chemical fertili-zers and scientific fertilization countermeasure in vegetable production in China[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，23（6）： 1480-1493.]

姜蓉，徐智，湯利. 2017. 化肥減量配施不同有機(jī)肥對(duì)設(shè)施菊花土壤微生物功能多樣性的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），32（5）：895-902. [Jiang R，Xu Z，Tang L. 2017. Effects of different organic fertilizers on soil microbial functional diversity of greenhouse chrysanthemum under chemical fertilizers reduction[J]. Journal of Yunnan Agricultural University（Natural Science），32（5）： 895-902.]

孔濤，馬瑜，劉民，朱朝輝，何志明. 2016. 生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分和土壤微生物的影響[J]. 干旱區(qū)研究，33（4）：884-891. [Kong T，Ma Y，Liu M，Zhu C H，He Z M. 2016. Effect of applying biological organic fertilizer on soil nutrients and soil microbes[J]. Arid Zone Research，33（4）： 884-891.]

李勝華，谷麗萍，劉可星，廖宗文. 2009. 有機(jī)肥配施對(duì)番茄土傳病害的防治及土壤微生物多樣性的調(diào)控[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，15（4）：965-969. [Li S H，Gu L P，Liu K X，Liao Z W. 2009. Effects of combined application of organic fertilizers on the control of soilborne diseases and the regulation of soil microbial diversity[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，15（4）： 965-969.]

李恕艷，李吉進(jìn)，張邦喜，李國(guó)學(xué)，李揚(yáng)陽(yáng)，李丹陽(yáng). 2017. 施用有機(jī)肥對(duì)番茄品質(zhì)風(fēng)味的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料，（2）：114-119. [Li S Y，Li J J，Zhang B X，Li G X，Li Y Y，Li D Y. 2017. Effect of different organic fertilizers application on tomato quality and flavor[J]. Soils and Fertilizers Sciences in China，（2）： 114-119.]

李小方，張志良. 2016. 植物生理學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 第5版. 北京：高等教育出版社. [Li X F，Zhang Z L. 2016. Experimental guidance on plant physiology[M]. The 5th Edition. Beijing： Higher Education Press.]

梁靜，王麗英，陳清，張衛(wèi)峰. 2015. 我國(guó)設(shè)施番茄氮肥施用量現(xiàn)狀及其利用率、產(chǎn)量影響和地力貢獻(xiàn)率分析評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)蔬菜，（10）：16-21. [Liang J，Wang L Y，Chen Q，Zhang W F. 2015. Analysis and evaluation on nitrogen application status，its utilization efficiency，its influence on yield and soil fertility contribution rate to greenhouse tomato in China[J]. China Vegetables，（10）： 16-21.]

林先貴. 2010. 土壤微生物研究原理與方法[M]. 北京：高等教育出版社. [Lin X G. 2010. Principles and methods of soil microbial research[M]. Beijing： Higher Education Press.]

劉哲，陳田慶，孫增慧，張瑞慶，龐喆，高慧洲. 2018. 長(zhǎng)期施用不同有機(jī)物料對(duì)土壤團(tuán)聚體特征的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料，（3）： 100-107. [Liu Z，Chen T Q，Sun Z H，Zhang R Q，Pang Z，Gao H Z. 2018. Effects of long term va-rious organic materials turnover on characteristics of soil aggregates[J]. Soils and Fertilizers Sciences in China，（3）： 100-107.]

魯如坤. 2000. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社. [Lu R K. 2000. Soil agrochemical analysis method[M]. Beijing：China Agricultural Science and Technology Press.]

寧川川，王建武，蔡昆爭(zhēng). 2016. 有機(jī)肥對(duì)土壤肥力和土壤環(huán)境質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，25（1）：175-181. [Ning C C，Wang J W，Cai K Z. 2016. The effects of organic fertilizers on soil fertility and soil environmental quality： A review[J]. Ecology and Environmental Scien-ces，25（1）： 175-181.]

宋以玲，于建，陳士更，肖承澤，李玉環(huán)，蘇秀榮，丁方軍. 2018. 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)油菜生長(zhǎng)及土壤微生物和酶活性影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，32（1）：354-360. [Song Y L，Yu J，Chen S G，Xiao C Z，Li Y H，Su X R，Ding F J. 2018. Effects of reduced chemical fertilizer with application of bio-organic fertilizer on rape growth，microorganism and enzymes activities in soil[J]. Journal of Soil and Water Conservation，32（1）： 354-360.]

宋震震，李絮花，李娟，林治安，趙秉強(qiáng). 2014. 有機(jī)肥和化肥長(zhǎng)期施用對(duì)土壤活性有機(jī)氮組分及酶活性的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，20（3）：525-533. [Song Z Z，Li X H，Li J，Lin Z A，Zhao B Q. 2014. Long-term effects of mineral versus organic fertilizers on soil labile nitrogen fractions and soil enzyme activities in agricultural soil[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，20（3）： 525-533.]

孫雅杰，吳文良，劉原慶. 2017. 有機(jī)肥和化肥對(duì)盆栽番茄氮素利用以及損失的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，22（4）： 37-46. [Sun Y J，Wu W L，Liu Y Q. 2017. Effects of organic and mineral fertilizers on nitrogen utilization and losses[J]. Journal of China Agricultural University，22（4）： 37-46.]

王春新，于鵬，張玉玲，范慶鋒，虞娜，鄒洪濤，張玉龍. 2017. 氮肥與有機(jī)肥配施對(duì)設(shè)施土壤呼吸的影響[J]. 土壤通報(bào)，48（1）：146-154. [Wang C X，Yu P，Zhang Y L，F(xiàn)an Q F，Yu N，Zou H T，Zhang Y L. 2017. Effect of combined application of nitrogen fertilizer and manure on soil respiration in greenhouse cultivation[J]. Chinese Journal of Soil Science，48（1）： 146-154.]

魏宇軒，蔡紅光，張秀芝，張晉京，任軍，王立春. 2018. 不同種類有機(jī)肥施用對(duì)黑土團(tuán)聚體有機(jī)碳及腐殖質(zhì)組成的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，32（3）：258-263. [Wei Y X，Cai H G，Zhang X Z，Zhang J J，Ren J，Wang L C. 2018. Effects of different organic manures application on organic carbon and humus composition of aggregate fractions in a black soil[J]. Journal of Soil and Water Conservation，32（3）： 258-263.]

武良，張衛(wèi)峰，陳新平，崔振嶺，范明生，陳清，張福鎖. 2016. 中國(guó)農(nóng)田氮肥投入和生產(chǎn)效率[J]. 中國(guó)土壤與肥料，（4）：76-83. [Wu L，Zhang W F，Chen X P，Cui Z L，F(xiàn)an M S，Chen Q，Zhang F S. 2016. Nitrogen fertilizer input and nitrogen use efficiency in Chinese farmland[J]. Soils and Fertilizers Sciences in China，（4）： 76-83.]

許俊香，鄒國(guó)元，孫欽平，劉本生，李鈺飛，李吉進(jìn). 2016. 施用有機(jī)肥對(duì)蔬菜生長(zhǎng)和土壤磷素累積的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，30（9）：1824-1832. [Xu J X，Zou G Y，Sun Q P，Liu B S，Li Y F，Li J J. 2016. Effects of application manure on Olsen-P accumulation and distribution in soil profile and the yield of vegetable[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences，30（9）： 1824-1832.]

查錢慧，洪文泓，譚莎，吳振彪，黃永芳. 2015. 油茶餅粕有機(jī)肥對(duì)番茄生長(zhǎng)表觀及生理指標(biāo)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，42（3）：458-462. [Zha Q H，Hong W H，Tan S，Wu Z B，Huang Y F. 2015. Effects of camellia cake organic fertilizer on the growth and physiological characteri-stics of Lycopersicone sculentum Mill[J]. Journal of Anhui Agricultural University，42（3）： 458-462.]

張恩平，譚福雷，王月，張淑紅，段瑜，周芳. 2015. 氮磷鉀與有機(jī)肥配施對(duì)番茄產(chǎn)量品質(zhì)及土壤酶活性的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào)，42（10）：2059-2067. [Zhang E P，Tan F L，Wang Y，Zhang S H，Duan Y，Zhou F. 2015. Effects of NPK fertilizers and organic manure on nutritional quality，yield of tomato and soil enzyme activities[J]. Acta Horticulturae Sinica，42（10）： 2059-2067.]

張鵬，韋中，朱震，高雪蓮，鄧開(kāi)英，冉煒，沈其榮. 2013. 生物有機(jī)肥對(duì)連作番茄和辣椒根際土壤微生物區(qū)系及茄科雷爾氏菌的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，36（4）： 77-82. [Zhang P，Wei Z，Zhu Z，Gao X L，Deng K Y，Ran W，Shen Q R. 2013. Effect of a bio-organic fertilizer on microbial flora and Ralstonia solanacearum population in rhizosphere soils of continuous cropping tomato and pepper[J]. Journal of Nanjing Agricultural University，36（4）： 77-82.]

周博，袁秀平，雷瓊. 2015. 有機(jī)肥對(duì)新建日光溫室番茄產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，24（6）： 155-161. [Zhou B，Yuan X P，Lei Q. 2015. Effect of organic manure on tomatoes yield and soil nutrient in new sunlight greenhouse[J]. Acta Agriculturae Poreali-occidentalis Sinica，24（6）： 155-161.]

周靜，胡芹遠(yuǎn)，章力干，劉海龍，游來(lái)勇. 2017. 從供給側(cè)改革思考我國(guó)肥料和土壤調(diào)理劑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、問(wèn)題與發(fā)展對(duì)策[J]. 中國(guó)科學(xué)院院刊，32（10）：1103-1110. [Zhou J，Hu Q Y，Zhang L G，Liu H L，You L Y. 2017. Key scientific problems and development countermeasures of fertilizer industry based on agricultural supply-side reform[J]. Bu-lletin of Chinese Academy of Sciences，32（10）： 1103-1110.]

Daudén A，Quílez D. 2004. Pig slurry versus mineral fertilization on corn yield and nitrate leaching in a Mediterranean irrigated environment[J]. European Journal of Agronomy，21（1）： 7-19.

Lazcano C，Gomez-Brandon M，Revilla P，Dominguez J. 2013. Short-term effects of organic and inorganic fertili-zers on soil microbial community structure and function[J]. Biology and Fertility of Soils： Cooperating Journal of the International Society of Soil Science，49（6）： 723-733.

Levanon D，Pluda D. 2002. Chemical physical and biological criteria for maturity in composts for organic farming[J]. Compost Science and Utilization，10（4）： 339-346.

O'Donnell A G，Seasman M，Macrae A，Waite I，Davies J T. 2001. Plants and fertilizers as drivers of change in microbial community structure and function in soil[J]. Plant and Soil， 232（1）： 135-145. doi：10.1023/A：1010394221729.

Rong Q L，Li R N，Huang S W，Tang J W，Zhang Y C，Wang L Y. 2018. Soil microbial characteristics and yield response to partial substitution of chemical fertilizer with organic amendments in greenhouse vegetable production[J]. Journal of Integrative Agriculture，17（6）： 1432-1444.

Sturz A V，Christie B R. 2003. Beneficial microbial allelopathies in the root zone： the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria[J]. Soil & Tillage Research，72（2）： 107-123.

Supradip S，Mina B L，Gopinath K A，Kundu S，Gupta H S. 2008. Relative changes in phosphatase activities as influen-ced by source and application rate of organic composts in field crops[J]. Bioresource Technology，99（6）： 1750-1757.