楊巖 ，肖建軍 ，徐鈺 ，石璟 ，王梅 ，李妮 ，江麗華 ，4*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，山東省植物營養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；2.農(nóng)業(yè)部廢棄物基質(zhì)化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；3.平原縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 平原 253100；4.農(nóng)業(yè)部山東耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，山東 濟(jì)南 250100）

我國是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國和消費(fèi)國，蔬菜產(chǎn)業(yè)在農(nóng)民增收方面發(fā)揮了重要作用。然而，蔬菜尤其是設(shè)施蔬菜栽培中肥料過量[1]和不合理施用[2]，不僅導(dǎo)致了肥料利用率和生產(chǎn)效益低下，而且還導(dǎo)致了土壤質(zhì)量降低，蔬菜可食部分和地下水硝酸鹽超標(biāo)等系列問題，嚴(yán)重制約著我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3～7]。其中，化肥施用研究一直是相關(guān)工作的熱點(diǎn)，且化肥精準(zhǔn)施用、有機(jī)肥替代化肥等技術(shù)措施已開始逐步推廣應(yīng)用。

由于缺乏系統(tǒng)科學(xué)的理論指導(dǎo)，致使蔬菜種植中有機(jī)肥施用的盲目性和隨意性嚴(yán)重。研究表明，長(zhǎng)期不合理施用有機(jī)肥會(huì)導(dǎo)致設(shè)施蔬菜土壤出現(xiàn)次生鹽漬化[8～10]、酸化[11，12]、養(yǎng)分不平衡[13～15]等諸多土壤質(zhì)量退化問題，且隨著種植年限的增加，還會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量下降、病蟲害加重、植株早衰等系列問題，嚴(yán)重影響設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和土壤生態(tài)環(huán)境。因此，開展有機(jī)肥適宜用量研究已成為新的研究熱點(diǎn)。尤其是在國家推進(jìn)“果菜茶有機(jī)肥替代化肥”和“化肥農(nóng)藥雙減”系列項(xiàng)目研究的大背景下，開展化肥減施條件下設(shè)施蔬菜有機(jī)肥適宜用量研究尤為重要。在化肥減施條件下，研究不同堆肥用量對(duì)蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)、節(jié)本增收的影響，明確堆肥的最佳用量，旨為化肥減施和有機(jī)肥替代部分化肥提供技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

設(shè)施蔬菜種類為番茄和西葫蘆。番茄品種為高棵，行株距85 cm×35 cm，2018年2月1日定植，6月15日拉秧，全生育期共135 d。西葫蘆品種為佳麗99，行株距90 cm×75 cm，2018年10月29日定植，2019年4月28日拉秧，全生育期共182 d。

肥料種類有平衡型大量元素水溶肥（N、P2O5、K2O含量均為20%）、高鉀型大量元素水溶肥（N、P2O5、K2O含量分別為12%、8%、35%） 和堆肥（含水量62.98%，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量分別為95.36%、0.88%、0.36%和0.37%），均由山東德魯克農(nóng)業(yè)有限公司提供。

試驗(yàn)于2018年2月～2019年4月在山東省平原縣坊子鄉(xiāng)葉莊村蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行。土壤類型為潮土，0～20 cm土層pH值為7.66，基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)18.70 g/kg、硝態(tài)氮48.82 mg/kg、銨態(tài)氮3.84 mg/kg、速效磷496.79 mg/kg、速效鉀225.5 mg/kg。

試驗(yàn)設(shè)農(nóng)民習(xí)慣施肥（T1，CK）、等量堆肥＋優(yōu)化化肥（T2）、堆肥減量1/3＋優(yōu)化化肥（T3）、堆肥減量1/2＋優(yōu)化化肥（T4）4個(gè)處理（表1）。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積32.4 m2，3次重復(fù)。其他管理同常規(guī)。

表1 不同處理的肥料用量Table 1 Chemical fertilizer amount of different treatments

分別于番茄和西葫蘆盛果期，每小區(qū)多點(diǎn)采集果實(shí)樣品5個(gè)，測(cè)定果實(shí)橫徑和單果重，采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定果實(shí)的還原性Vc含量，采用紫外分光光度法測(cè)定果實(shí)的硝酸鹽含量。對(duì)整個(gè)生育期內(nèi)的番茄、西葫蘆產(chǎn)量，按照試驗(yàn)小區(qū)分次記錄。人工費(fèi)用中，施用基肥按照3 000元/hm2計(jì)算，追肥每次按照1 500元/hm2計(jì)算；肥料費(fèi)用中，按照堆肥330元/m3、尿素2.0元/kg、重過磷酸鈣2.0元/kg、硫酸鉀3.6元/kg計(jì)算；番茄和西葫蘆價(jià)格均按照3.0元/kg計(jì)算。計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益（產(chǎn)值-成本） 及產(chǎn)投比（產(chǎn)值/成本）。

采用Excel 2010和SAS 8.1軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)番茄和西葫蘆果實(shí)品質(zhì)的影響

與農(nóng)民習(xí)慣施肥（T1）相比，堆肥＋優(yōu)化化肥各處理均可以增加番茄單果重，但對(duì)番茄果實(shí)橫徑、Vc含量和硝酸鹽含量影響均不顯著，其中，T3處理的番茄果實(shí)橫徑、單果重和Vc含量均最大（表2），分別較T1處理提高4.78%、41.52%和13.10%。

堆肥＋優(yōu)化化肥各處理中，除T2處理的西葫蘆單果重顯著＜T1處理外，其他品質(zhì)指標(biāo)與T1處理差異均不顯著。其中，T3處理的西葫蘆單果重最大，較T1處理增加4.16%；硝酸鹽含量最低，較T1處理減少14.57%。

表2 不同施肥處理對(duì)番茄和西葫蘆果實(shí)品質(zhì)的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on fruit quality of tomato and zucchini

2.2 不同施肥處理對(duì)番茄和西葫蘆果實(shí)產(chǎn)量的影響

與農(nóng)民習(xí)慣施肥（T1）相比，番茄季除T2處理產(chǎn)量增加8.48%，差異達(dá)顯著水平外，其他2個(gè)堆肥＋優(yōu)化化肥處理的產(chǎn)量差異均不顯著；西葫蘆季堆肥＋優(yōu)化化肥各處理均表現(xiàn)增產(chǎn)，其中T3和T4處理的增產(chǎn)率分別為5.95%和7.15%，差異均達(dá)到顯著水平（圖1）。堆肥＋優(yōu)化施肥各處理的兩季蔬菜累計(jì)產(chǎn)量均高于T1處理，其中T2和T4處理增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)率分別為5.70%和4.47%。

2.3 不同施肥處理對(duì)兩季蔬菜濟(jì)效益的影響

與農(nóng)民習(xí)慣施肥（T1）相比，堆肥＋優(yōu)化化肥各處理的肥料成本均降低，人工成本略有增加，合計(jì)成本除T2處理略有提高外其他2個(gè)處理均降低較多，其中T4處理成本最低；兩季蔬菜產(chǎn)值、純收益和產(chǎn)投比均增加，其中T4處理效果最好，增收達(dá)10.82萬元/hm2，產(chǎn)投比達(dá)到7.51（表3）。

表3 不同施肥處理對(duì)兩季蔬菜濟(jì)效益的影響Table 3 Effects of different fertilization treatments on economic benefit of two seasons of vegetables

3 結(jié)論與討論

姜玲玲等[16]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥與無機(jī)肥配施較單施無機(jī)肥能夠顯著提高番茄Vc和可溶性糖含量，增長(zhǎng)率分別為21.2%和14.3%，番茄硝酸鹽含量降低19.4%。本試驗(yàn)條件下，不同堆肥用量處理的番茄Vc和硝酸鹽含量均與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理無顯著差異，說明在蔬菜種植中過量施用有機(jī)肥并不能提高蔬菜品質(zhì)。試驗(yàn)中雖有個(gè)別處理的單果重與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理差異顯著，但并未表現(xiàn)出連續(xù)規(guī)律性變化，這可能與試驗(yàn)開展時(shí)間較短有關(guān)，后期需繼續(xù)開展相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測(cè)工作。

研究表明，增施有機(jī)肥除能改善蔬菜品質(zhì)[16]外，還能顯著增加設(shè)施土壤不同形態(tài)的腐殖質(zhì)含量[17]，提高蔬菜產(chǎn)量[18]和氮肥利用率[19]；但過量施用有機(jī)肥可能造成蔬菜減產(chǎn)[20]以及嚴(yán)重的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)[21，22]。本試驗(yàn)條件下，等量堆肥＋優(yōu)化化肥（T2）處理的產(chǎn)量最高，達(dá)到了270.00 t/hm2，其有機(jī)態(tài)和無機(jī)態(tài)氮素比例為1.03∶1，與畢志超等[22]提出的“有機(jī)態(tài)與無機(jī)態(tài)氮素比例為1∶1時(shí)能夠顯著提高蔬菜產(chǎn)量”的結(jié)論相一致。堆肥減量處理的產(chǎn)量與T2處理無顯著差異，說明在優(yōu)化化肥的同時(shí)，適量減施堆肥也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。此外，肥料成本隨著堆肥用量的增加而明顯增加，從而造成T2處理較堆肥減量處理（T3和T4）的純收益分別減少1.59萬元/hm2和6.49萬元/hm2。因此，在施用有機(jī)肥時(shí)，必須考慮因用量增加帶來的成本增長(zhǎng)問題。

綜上所述，本試驗(yàn)中，T4處理（堆肥112.5m3/hm2＋優(yōu)化化肥）較T1處理（農(nóng)民習(xí)慣施肥）減少堆肥用量50%，減施化肥18.37%，節(jié)約肥料成本7.53萬元/hm2，增加產(chǎn)值3.43萬元/hm2，最終實(shí)現(xiàn)純收入增加10.82萬元/hm2，產(chǎn)投比達(dá)到7.51，為最優(yōu)處理。但T4處理有機(jī)肥養(yǎng)分用量占養(yǎng)分總用量的比例為21.84%，與黃紹文等[2]提出的“蔬菜有機(jī)肥養(yǎng)分用量占養(yǎng)分總用量的適宜比例為40%～50%”相差較大，因此，化肥優(yōu)化減施仍存在較大潛力。此外，本試驗(yàn)中堆肥減量處理的純收益和產(chǎn)投比均隨堆肥減施量的增加而增加，表明堆肥減施也存在一定潛力。因此，需要進(jìn)一步開展減量施肥研究，以得到與優(yōu)化化肥相配合的最佳堆肥用量。