沼液肥對設(shè)施番茄生長及土壤養(yǎng)分的影響分析

董志勝，韓有國，宋海萍，趙崇新

（1.山東省滕州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心，山東棗莊 277500；2.山東省滕州市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊，山東棗莊 277500）

沼液肥是各種農(nóng)作物秸稈、人畜糞便等有機(jī)廢棄物經(jīng)密閉厭氧發(fā)酵后的殘渣。雖然是副產(chǎn)品，但沼液肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)、大量有益微生物、有效氮、磷、鉀等養(yǎng)分[1-2]，如果在作物生產(chǎn)中合理利用，不僅可以改善作物營養(yǎng)和水分，改良土壤，還可以減少作物病害的發(fā)生。有研究提出，肥料中的大量活性有益微生物在土壤中繁殖，分解土壤中難以分解的動植物殘體，溶解土壤中的固定養(yǎng)分，轉(zhuǎn)化為植物可以吸收的養(yǎng)分[3-5]。沼液肥在土壤中施用能促進(jìn)作物根系生長，增強(qiáng)根系活力，特別是在連作或板結(jié)和病蟲害嚴(yán)重的土壤中[6-9]。目前關(guān)于沼液對設(shè)施番茄影響的研究主要集中在番茄質(zhì)量和產(chǎn)量上，而對其生長狀況和土壤質(zhì)量參數(shù)的研究較少。

本文選擇沼液肥、復(fù)合肥、農(nóng)家肥三種典型肥料，通過對比試驗(yàn)研究不同沼液肥的肥效及對土壤理化性質(zhì)的影響，為沼液肥的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

沼液肥：山東民和生物科技有限公司生產(chǎn)，品牌名為‘千味素’，有效成分含量：有機(jī)質(zhì)≥40%，腐殖酸≥15%，全氮≥1%，全磷≥0.51%，全鉀≥0.85%。

史丹利復(fù)合肥：通用型復(fù)合肥，氮磷鉀配比15-15-15，氮磷鉀總含量45%～54%。

盛澤自制農(nóng)家肥：主要構(gòu)成為豬糞50%、秸稈20%、土壤30%。

西紅柿品種：北京農(nóng)科院‘京研京番309’。

1.2 試驗(yàn)所用儀器

SJ-1 多功能土壤肥力測定儀，上海精密儀器儀表有限公司；TFC-203PCA，土壤化肥速測儀，上海精密儀器儀表有限公司；12 cm 探針土壤溫度計，上海精密儀器儀表有限公司；VHX-7000 系列數(shù)碼顯微鏡，基恩士（中國）有限公司；上海良平JA1003N-5003N 系列實(shí)驗(yàn)室電子天平，上海良平儀器儀表有限公司。

1.3 試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)于2020 年5 月10 日至9 月21 日，在山東盛澤農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司山東滕州市金莊生產(chǎn)基地展開，土壤類型為砂質(zhì)褐土，土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 土壤主要理化性質(zhì)Table 1 Main physical and chemical properties of soil

1.4 田間試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)有5 種處理，即‘千味素’牌沼液肥、‘千味素’牌加倍沼液肥、史丹利復(fù)合無機(jī)肥、自制農(nóng)家有機(jī)肥和無肥（CK），均按照當(dāng)?shù)胤N植戶常規(guī)施肥用量施用。每個處理的面積是10 m2，重復(fù)3 次，隨機(jī)區(qū)組排列。

根系施肥沼液肥以固體肥料為基肥，液體肥料為追肥，葉面噴施。復(fù)合肥和農(nóng)家肥以基肥形式一次性施用，不追肥。當(dāng)?shù)谝黄~長到5 cm2大小，第二片葉長到3 cm2大小時，第一次葉面施肥（2020 年7 月2 日）；第二次是第一片葉開始變色，第二片葉開始定型（2020 年7 月28日）。基肥的肥料用量和兩種追肥的濃度比如表2 所示。

表2 施肥量及濃度Table 2 Application rate and concentration

1.5 測定指標(biāo)與方法

1.5.1 番茄植株形態(tài)、生長指標(biāo)的測定

每15 d 測定一次番茄幼苗的株高、莖粗和最大葉面積，采收后統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)量。

1.5.2 土壤養(yǎng)分含量測定

播種前，5 個點(diǎn)取樣法測定裸土的土壤養(yǎng)分含量。收獲后，用交叉法從每塊地抽取耕層0～20 cm 的土壤樣品，進(jìn)行風(fēng)干、攪拌、粉碎、篩分和土壤養(yǎng)分測定[3]。

采用鮑士旦[10]的方法測定土壤pH 及土壤有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K 的含量。

1.6 數(shù)據(jù)分析方法

使用SAS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計與顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對番茄生長的影響

由表3 可知，施沼液肥的植株株高、莖粗及最大葉面積均最大，分別為136.53 cm、1.53 cm 及2 485.07 cm2，加倍沼液肥處理番茄的各項生長指標(biāo)僅次于沼液肥的處理，分別為121.28 cm、1.43 cm 及2 205.97 cm2。對照的株高最小，僅114.92cm，復(fù)合肥處理的最大葉面積在所有處理中為最小，僅1738.09cm2。

表3 不同肥料處理對番茄生長的影響Table 3 Effects of different fertilizer treatments on tomato growth

與CK 相比，沼液肥和加倍沼液肥均能使番茄產(chǎn)量提高，沼液肥增產(chǎn)61.8%，加倍沼液肥增產(chǎn)35.8%，復(fù)合肥增產(chǎn)20.7%，農(nóng)家肥增產(chǎn)18.7%?？梢娛┯谜右悍誓芴岣弋a(chǎn)量，但加倍沼液肥的增產(chǎn)效果反而低于沼液肥的，由此可知，沼液肥料增產(chǎn)程度與其施用濃度有關(guān)。

2.2 不同肥料處理對土壤肥力的影響

2.2.1 不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響如圖1 所示。由圖知，不同處理土壤有機(jī)質(zhì)含量大小順序?yàn)榧颖墩右悍剩菊右悍剩巨r(nóng)家肥＞復(fù)合肥＞裸土＞對照。加倍沼液肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量為41.14 g/kg，為所有處理中最高的；而復(fù)合肥處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量為20.23 g/kg，低于農(nóng)家肥和沼液肥處理的。裸土的有機(jī)質(zhì)含量高于對照，主要原因在于對照因種植番茄而消耗了土壤養(yǎng)分，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。

圖1 不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響Fig.1 Effects of different fertilizer treatments on soil organic matter content

2.2.2 不同肥料處理對土壤pH 值的影響

通過對種植前土壤（裸土）和種植后采集的土壤進(jìn)行pH 值的對比，結(jié)果見圖2（見上頁）。由圖知，裸土的pH值為8.22，而施用沼液肥的土壤pH 值為7.9～8.0，雙倍沼液肥使土壤pH 改變的幅度較大?？梢娬右悍什粌H能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，還能有效調(diào)節(jié)土壤pH 值；可能是沼液肥改善了土壤微生物環(huán)境，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的釋放；同時，肥料中的大量活性微生物能在土壤中繁殖，抑制有害病原體，減少了病害的發(fā)生[11-13]。

圖2 不同肥料處理對土壤pH 的影響Fig.2 Effects of different fertilizer treatments on soil pH

2.2.3 沼液肥對土壤有效N、P、K 含量的影響

不同肥料處理對土壤有效N、P、K 含量的影響如圖3 所示。由圖知，不同施肥處理，裸土的堿解氮含量最低，為32.02 mg/kg；而沼液肥處理的最高，為84.71 mg/kg；有效磷和速效鉀也均為裸土最低，沼液肥處理最高。相對裸土而言，沼液肥處理后土壤的堿解氮、有效磷及速效鉀分別提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍，土壤有效養(yǎng)分含量均有大幅提高，但沼液肥處理加倍之后，土壤有效養(yǎng)分含量整體的提高幅度反而小于單倍沼液肥處理的。

圖3 不同肥料處理對土壤有效N、P、K 含量的影響Fig.3 Effects of different fertilizer treatments on the contents of available N,P and K in soil

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，施用沼液肥，能促進(jìn)番茄生長發(fā)育，具體表現(xiàn)為株高、莖粗及最大葉面積均比不施肥處理、復(fù)合肥處理和農(nóng)家肥處理的高。施用沼液肥的處理比不施肥處理產(chǎn)量增加61.8%，比農(nóng)家肥處理的產(chǎn)量增加18.7%。

施用沼液肥可以提高土壤中有效養(yǎng)分的含量，使土壤堿解氮、有效磷及速效鉀比裸土分別提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍，并能有效補(bǔ)充作物生長對土壤中有機(jī)質(zhì)的耗損，活化土壤養(yǎng)分，提高土壤肥力。

總之，把農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便或其它農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料加入沼氣池發(fā)酵，既可以解決農(nóng)業(yè)廢棄物對農(nóng)村環(huán)境污染，又可以緩和農(nóng)村能源緊張問題，還可以將其產(chǎn)出的沼液肥做為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少化肥的使用量，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。