陸 靜

（張掖市甘州區(qū)農業(yè)農村局，甘肅 張掖 734000)

截至2018年，張掖市甘州區(qū)溫室蔬菜種植面積達2 600 hm2[1]，溫室種植的黃瓜化肥N、P2O5、K2O純養(yǎng)分投入量為2.15 t/hm2，有機肥N、P2O5、K2O純養(yǎng)分投入量為0.33 t/hm2，長期超量施用化肥，土壤酶活性和黃瓜品質下降，因此采用畜禽糞便組合肥替代常規(guī)化肥，對保障國家蔬菜安全生產具有重要的意義。有關畜禽糞便有機肥的研究報道較多，研究認為雞糞對土壤中Pb、Cd具有較強的鈍化作用[2]；牛糞與秸稈配合施用，降低了玉米各部位對Cd的吸收和轉運，使Cd累積在玉米的根部和莖葉部位，籽粒中Cd含量降低[3]；雞糞與秸稈生物炭配合施用，降低了Pb的有效性[4]；雞糞和生物炭混合施用，減少了玉米對Cd的吸收和積累[5]；牛糞對土壤物理化學性質的改善表現(xiàn)出積極的作用[6]；如能降低土壤酸堿度、電導率和堿化度[7]；雞糞可提高土壤水穩(wěn)性團聚體的穩(wěn)定性[8]；羊糞和馬糞混合施用，可以提高有機質的腐殖化程度[9]；豬糞施用量與土壤有機碳含量之間存在著顯著的線性關系[10]。牛糞還可以明顯提高大豆的脂肪、游離氨基酸和可溶性糖含量[11]；羊糞可以提高火龍果總糖和維生素C含量[12]，改善番茄品質[13]。

綜上所述，前人研究主要集中在畜禽糞便對土壤重金屬離子、理化性質和作物品質影響等方面，而畜禽糞便組合肥對土壤微生物及酶活性和黃瓜品質影響的研究未見文獻報道。據統(tǒng)計，張掖市分布著807.82萬t的畜禽糞便[14]，用于沼氣工程、直接還田的占比54%，還有371.60 t隨意堆放在居民點周圍，污染了鄉(xiāng)村環(huán)境。據室內分析，這些畜禽糞便重金屬離子Hg、Cd、Cr、Pb含量均小于國家規(guī)定（GB 8172—87）的畜禽糞便含量標準[15]。為了解決溫室蔬菜長期施用化肥導致土壤酶活性和黃瓜品質下降的問題，本研究選擇畜禽糞便有機肥、黃瓜多元肥、生物菌肥和抗重茬劑4種原料，在室內合成畜禽糞便組合肥，進行肥料田間驗證試驗，以便對畜禽糞便組合肥的肥效做出合理的評價。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在甘肅省張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)楊家墩村溫室內進行（100°15′68″E，39°05′90″N）。試驗地海拔1 485 m，年平均降水量116 mm，蒸發(fā)量1 850 mm，氣溫7.50 ℃。土壤類型是灌漠土，0～20 cm土層含有機質18.65 g/kg，堿解氮60.14 mg/kg，速效磷6.12 mg/kg，速效鉀144.23 mg/kg，有效鋅0.43 mg/kg，有效鉬0.10 mg/kg，pH值8.45。

1.2 試驗材料

1.2.1 無機肥料

尿素（N 46%），磷酸二銨（N 18%，P2O546%），硫酸鉀（K2O 50%），硫酸鋅（Zn 23%），鉬酸銨（Mo50%），黃瓜多元肥（自制，尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸鋅和鉬酸銨風干質量比按0.509 6∶0.254 8∶0.191 1∶0.038 2∶0.006 3混合，含N 28.03%，P2O511.72%，K2O 9.56%，Zn 0.88%，Mo 0.32%）。

1.2.2 有機肥料

發(fā)酵羊糞（含有機質46.30%，N 1.32%，P2O51.29%，K2O 0.61%，粒徑1～20 mm），發(fā)酵牛糞（含有機質35.41%，N 0.43%，P2O50.32%，K2O 0.56%，粒徑1～20 mm），發(fā)酵雞糞（含有機質46.77%，N 1.31%，P2O50.61%，K2O 0.92%，粒徑1～5 mm），畜禽糞便有機肥（自制，按羊糞、雞糞和牛糞風干質量比0.40∶0.35∶0.25混合，含有機質42.77%，N 1.03%，P2O50.41%，K2O 0.72%）。

1.2.3 其他材料

生物菌肥（枯草芽孢桿菌有效活菌2.50×108cfu/g，粒徑0.2～2.0 mm）；高抗重茬劑（海洋生物鈣18%，甲殼素1.50%），黃瓜品種（津優(yōu)35號，天津科潤黃瓜研究所選育）。

1.3 試驗方法

1.3.1 畜禽糞便組合肥配制方法

將畜禽糞便有機肥、黃瓜多元肥、生物菌肥、高抗重茬劑風干質量比按0.970 7∶0.025 9∶0.002 4∶0.001 0混合得到畜禽糞便組合肥，經室內分析，含有機質41.49%，N 1.69%，P2O50.70%，K2O 0.94%，Zn 0.02%，Mo 0.01%，有效活菌6×104cfu/g，粒徑1～5 mm。

1.3.2 試驗處理

2019年2月20日，在純養(yǎng)分投入量相等條件下（N 1.01 t/hm2＋P2O50.42 t/hm2＋K2O 0.56 t/hm2＋Zn 0.01 t/hm2＋Mo 0.01 t/hm2），試驗共設計3個處理：處理1，不施肥（空白對照）；處理2，常規(guī)化肥（尿素1.85 t/hm2＋磷酸二銨0.91 t/hm2＋硫酸鉀1.12 t/hm2＋硫酸鋅0.04 t/hm2＋鉬酸銨0.02 t/hm2），磷酸二銨和硫酸鉀在定植前翻入20 cm土層作底肥，尿素在黃瓜開花期、第2層瓜條膨大期和第3層瓜條膨大期分別結合灌水追施0.85、1.11 t/hm2和0.58 t/hm2，追肥方法穴施，施肥深度10 cm；處理3，畜禽糞便組合肥（施用量為60 t/hm2），在定植前全部翻入20 cm土層作底肥。每個處理重復3次，隨機區(qū)組排列。

1.3.3 種植方法

小區(qū)面積22.4 m2（8 m×2.8 m），壟高、壟距分別為30 cm和40 cm，壟上鋪滴灌帶和地膜，定植深度10 cm，株距25 cm，行距40 cm，每壟定植2行。在黃瓜定植后、開花期、第1層瓜條膨大期、第2層瓜條膨大期、第3層瓜條膨大期各灌水1次，每小區(qū)灌水量4.5 m3。

1.3.4 測定指標及方法

黃瓜收獲時在試驗小區(qū)中間2個壟內按順序采集15個瓜條，測定單瓜質量、單株瓜質量，硝酸鹽、VC、可溶性糖、可溶性蛋白和可溶性固形物含量，每個小區(qū)每次采收分別計產，將小區(qū)產量折合成公頃產量。黃瓜收獲后（2019年8月24日），在試驗小區(qū)內按對角線布置5個采樣點，采集耕作層（0～20 cm）土樣5 kg，用四分法帶回1 kg混合土樣放入4 ℃冰箱避光保存，以備測定微生物數量和酶活性。

微生物種群量測定采用稀釋平板法[16]；蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法、靛酚比色法、磷酸苯二鈉比色法和碘量滴定法測定[17]；黃瓜硝酸鹽、VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量分別采用水楊酸硝化法、2,6-二氯靛酚滴定法、蒽酮-硫酸法和考馬斯亮藍C-250染色法測定[18]；可溶性固形物采用折射計測定。

1.4 數據處理方法

采用DPSS 10.0統(tǒng)計軟進行數據分析和多重比較及LSR檢驗。

2 結果與分析

2.1 畜禽糞便組合肥對溫室土壤微生物和酶活性的影響

由表1可知，黃瓜收獲后不同處理土壤微生物數量和酶活性由大到小的變化順序依次為：畜禽糞便組合肥＞常規(guī)化肥＞不施肥。畜禽糞便組合肥與常規(guī)化肥比較，細菌和放線菌數量分別極顯著增加了40.63%和23.37%，蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分別極顯著增加53.61%、13.85%和11.11%。

表1 畜禽糞便組合肥對溫室土壤微生物和酶活性的影響

2.2 畜禽糞便組合肥對黃瓜品質、產量性狀和效益的影響

由表2可知，不同處理黃瓜可溶性糖、VC、可溶性蛋白質、可溶性固形物含量以及產量由大到小的變化順序均依次為：畜禽糞便組合肥＞常規(guī)化肥＞對照，硝酸鹽由大到小的變化順序依次為：常規(guī)化肥＞畜禽糞便組合肥＞對照。畜禽糞便組合肥與常規(guī)化肥比較，可溶性糖、可溶性蛋白質和可溶性固形物含量分別顯著增加6.69%、8.93%和7.50%，硝酸鹽顯著降低5.22%，VC則極顯著增加10.65%；單瓜質量和產量分別顯著增加5.77%和5.26%；單株瓜質量增加4.76%，但二者差異不顯著；增產值和施肥利潤分別增加了18.83%和18.63%。

表2 畜禽糞便組合肥對黃瓜品質、產量性狀及效益的影響

3 結論與討論

綜合試驗結果，畜禽糞便組合肥比常規(guī)化肥更有利于提高土壤酶活性、微生物數量及黃瓜可溶性糖、可溶性蛋白質、可溶性固形物和VC含量，降低黃瓜硝酸鹽含量。常規(guī)化肥則提高了黃瓜硝酸鹽含量，對土壤微生物和酶活性無顯著影響。施用畜禽糞便組合肥提高了土壤酶活性和黃瓜經濟效益。

畜禽糞便組合肥比常規(guī)化肥更有利于提高土壤細菌和放線菌數量，這種變化規(guī)律與曲成闖等[19]的研究結果相吻合，究其原因：一是畜禽糞便功能性生態(tài)肥中的有機碳和大量元素為微生物提供了碳源和營養(yǎng)物質，促進了細菌和放線菌的繁殖；二是畜禽糞便功能性生態(tài)肥中的生物菌肥把活性微生物帶到土壤中，促進了細菌和放線菌的繁殖[20]。畜禽糞便組合肥比常規(guī)化肥更有利于提高土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性，究其原因：一是畜禽糞便組合肥把大量的酶帶入土壤中，二是畜禽糞便組合肥中的有機質為土壤酶創(chuàng)造了良好的土壤生態(tài)環(huán)境條件，因而提高了酶活性。許曉玲等[21]、徐忠山等[22]也認為施用有機肥對過氧化氫酶、堿性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性有一定的促進作用。畜禽糞便組合肥比常規(guī)化肥更有利于改善黃瓜經濟性狀，提高經濟效益，究其原因是畜禽糞便組合肥中的有機質和速效氮磷鉀含量比常規(guī)化肥高，有機質的肥效較長，可源源不斷地供給黃瓜營養(yǎng)，因而提高了產量和經濟效益。施用畜禽糞便組合肥解決了長期施用化肥導致土壤酶活性下降和黃瓜產量低而不穩(wěn)的疑難問題，為蔬菜安全生產提供了技術保障。