秦晓霞

（张掖市甘州区小满镇农业农村综合服务中心，甘肃 张掖 734000）

甘肃省张掖市海拔1 420～1 600 m的区域是温室蔬菜种植的最佳生态区。2020-2022年建立了温室蔬菜种植基地4 600 hm2，年生产各类蔬菜3.31×105t，产值达4.49亿元，温室蔬菜产业在推行产业化经营、调整种植业结构、提高农业科技含量、增加农民收入方面起到了积极的作用。经社会实践调查，大部分种植户习惯直接把固体化肥撒入菜地后浇水冲施，结果造成肥料分布不匀，肥料浓度过高的地方容易出现肥害，过低的地方不能满足作物生长需要，造成了一定的肥料浪费。菜农种植的番茄、西葫芦、黄瓜、茄子、辣椒、芹菜等化肥纯氮、磷、钾平均投入总量为2.05 t/hm2，而有机肥纯氮、磷、钾投入总量为0.45 t/hm2，纯氮、磷、钾投入量化肥与有机肥比例为1∶0.22。蔬菜产量的提高主要依赖化肥的施用，长期超量施用化肥导致设施土壤有机质含量偏低，土壤板结，土壤养分比例失衡，硝酸盐含量超标，蔬菜品质下降。经检测，农户种植的叶菜类蔬菜硝酸盐平均含量为3 200 mg/kg，根茎类蔬菜硝酸盐平均含量为1 400 mg/kg，瓜类、果类平均含量为680 mg/kg，葱蒜类平均含量为450 mg/kg。因此，研究畜禽粪肥和秸秆替代部分化肥对番茄品质的影响是本研究的目的所在。

经调查，截至2022年张掖市农业生物质资源总量为1.98×107t，其中畜禽粪污资源总量为1.56×107t，农作物秸秆资源总量为3.20×106t，蔬菜尾菜资源总量为9.00×105t，糠醛渣、食用菌渣等各种废渣资源总量为1.45×105t，用作饲料、燃料、沼气、直接还田等减量系数按0.45折算，还有1.09×107t的农业生物质资源没有得到综合利用，对农村生态环境产生不良的影响。据检测，这些农业生物质资源含有机质25.10%～54.30%、全氮0.31%～0.63%、全磷0.15%～0.20%、全钾0.24%～0.45%，而重金属离子Hg、Cd、Cr、Pb含量均小于国家规定（GB 8172-1987）的农业生物质资源标准[1-3]。为了加快农业生物质资源资源化利用进程，保障蔬菜绿色安全生产，笔者进行了鸡粪、猪粪、羊粪等畜禽粪肥和玉米、油菜、蚕豆等秸秆还田部分替代化肥对番茄经济性状及产量和品质影响的研究。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2020-2022年连续3年在甘肃省张掖市甘州区小满镇五星桥村连续8年种植蔬菜的节能日光温室内进行。试验地块海拔1 510 m （ 100°21′45″E，39°01′13″N），年降水量116 mm，年蒸发量1 950 mm，年平均气温7.5 ℃，日照时数3 400 h，无霜期160 d。土壤类型是暗灌漠土[4]，试验地种植前采集土样进行分析，耕层0～20 cm土层容重、总孔隙度和团聚体分别为1.28 g/cm3、51.70%和30.81%，有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量分别为18.43 g/kg、81.26 mg/kg、16.31 mg/kg、156.13 mg/kg，CEC（阳离子交换量）、可溶性盐含量和pH值分别为16.54 cmol/kg、17.80 mg/kg和7.86。前茬作物是辣椒。

1.2 试验材料

番茄品种为中杂102号（中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育）。供试肥料种类及性质见表1。尿素，由甘肃刘化（集团）有限责任公司生产；磷酸二铵，由石家庄大化肥业有限公司生产；硫酸钾，由河北富嘉农肥业有限公司生产。鸡粪、猪粪、羊粪、玉米秸杆、油菜秸杆、蚕豆秸秆均由菜农提供。鸡粪-蚕豆秸秆组合肥，即发酵鸡粪与粉碎蚕豆秸秆混合物；羊粪-油菜秸秆组合肥，即发酵羊粪与粉碎油菜秸秆混合物；猪粪-玉米秸秆组合肥，即发酵猪粪与粉碎玉米秸秆混合物。秸秆发酵剂，是潍坊益昊生物技术有限公司生产的微生态菌种。生物菌肥，为山东大地生物科技有限公司产品。

表1 参试材料的主要成分

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计及方法

2020-2022年连续3年的4月28日，将处理T1、T2、T3、T4的施肥成本均设计为9 700元/hm2，以不施肥为对照（CK），共设计5个处理（表2），采用随机区组排列，每个处理重复3次。小区面积24 m2（长8.0 m×宽3.0 m），每个小区四周筑埂。

表2 试验处理设计

定植前在温室内沿南北方向挖土槽（长、宽、深8.0 m×0.6 m×0.2 m），将处理T1、T2、T3的全部肥料以及处理T4的磷酸二铵、硫酸钾全部作基肥施入土槽内，然后起垄培土，垄高为35 cm，垄距为60 cm，起垄培土后在垄上铺滴灌带和地膜。

于2020-2022年每年的5月1日定植，深度、株距和行距为10 cm×30 cm×60 cm，每垄定植2行，每个小区定植3垄。处理T4在番茄第1果穗果实长至乒乓球大小时结合灌水追施尿素0.6 t/hm2，在番茄第2果穗果实长至乒乓球大小时结合灌水追施尿素1.2 t/hm2。在番茄定植后、开花期、第1果穗、第2果穗、第3果穗果实长至乒乓球大小和收获前分别各灌水1次，每个小区灌水量相等。

1.3.2 畜禽粪肥秸秆组合肥配制方法

1.3.2.1 发酵方法 将猪粪、羊粪、鸡粪、玉米秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆自然风干，分别粉碎后过20 mm筛。每吨玉米秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆加入秸秆发酵剂4 kg[5-6]，生物菌肥10 kg，再分别加入尿素5.56、4.35、3.74 kg，将C/N调整到25/1混合均匀，喷自来水，使水分含量达到60%～65%[7]（用手握有水分从指缝滴下），全部混合均匀，堆成高2 m的梯形，盖上废旧塑料薄膜，在塑料薄膜上开直径3～5 cm的小洞10～15个，并将其堆在温室内（室温25～30 ℃），猪粪发酵45 d，间隔20 d捣翻1次，羊粪发酵70 d，间隔30 d捣翻1次，鸡粪发酵80 d，间隔40 d捣翻1次，玉米秸秆发酵210 d，间隔60 d捣翻1次，油菜秸秆发酵180 d，间隔50 d捣翻1次，将上述发酵物料放置在阴凉干燥处自然风干（含水量小于5%）备用。

1.3.2.2 畜禽粪肥秸秆组合肥制备 将鸡粪、羊粪、猪粪分别按风干质量比7∶3与蚕豆秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆混合，即得到鸡粪-蚕豆秸秆组合肥、羊粪-油菜秸秆组合肥、猪粪-玉米秸秆组合肥。

1.4 测定指标及方法

番茄在9月30日左右收获。每个试验小区选择3垄，每垄采集5株，共采集15株，分别测定单果质量、单株果实质量、可溶性糖含量、VC含量、硝酸盐含量和可滴定酸含量。每个试验小区单独收获，将小区产量折合成公顷产量进行统计分析。单果质量和单株果实质量采用称量法测定；可溶性糖含量、VC含量、硝酸盐含量和可滴定酸含量分别采用2,6-二氯靛酚滴定法、蒽酮-硫酸法、紫外分光光度法和碱滴定法测定[8]。

1.5 数据分析方法

采用SPSS 16.0统计软件进行数据统计分析，采用Duncan新复极差法进行多重比较。结果数据均为连续3年定点试验结果平均值。增产值＝增产量×产品市场销售价格；施肥成本＝肥料施肥量×肥料市场售价；施肥利润＝增产值－施肥成本；肥料投资效率＝施肥利润/施肥成本。

2 结果与分析

2.1 不同畜禽粪肥和秸秆替代部分化肥对番茄品质的影响

由表3可知，不同处理番茄可溶性糖含量和VC含量排序均表现为：T1＞T3＞T2＞T4＞CK。T1处理可溶性糖含量最高，为18.43%，较T4处理和CK分别极显著增加27.46%和48.51%，较T3处理和T2处理分别增加1.99%和3.02%，但与2者差异均不显著。T1处理VC含量最高，为897.5 mg/kg，较T4处理和CK分别极显著增加23.50%和41.09%，较T3处理和T2处理分别增加2.07%和3.77%，但与2者差异均不显著。不同处理番茄硝酸盐含量排序为：T4＞T2＞T3＞T1＞CK，T1处理硝酸盐含量为930.4 mg/kg，较T3处理降低3.04%，但2者间差异不显著；T1较T2处理显著降低5.95%，较T4处理极显降低15.33%。不同处理番茄可滴定酸含量排序为：T4＞CK＞T2＞T3＞T1，T1处理可滴定酸含量最低，为0.37 g/kg，较T3和T2处理分别显著降低5.13%和7.50%，较CK和T4处理分别极显著降低19.57%和24.49%，T2、T3处理也极显著低于T4和CK。

表3 化肥减量配施畜禽粪肥和秸秆还田对番茄品质的影响

2.2 不同畜禽粪肥和秸秆替代部分化肥对番茄产量和经济效益的影响

由表4可知，不同处理番茄单果质量、单株果实质量和产量排序均表现为：T1＞T3＞T2＞T4＞CK。T1处理单果质量较T4处理显著增加6.23%，较CK极显著增加40.33%，较T3和T2处理分别增加1.76%和2.96%，但与2者差异均不显著。T1处理单株果实质量较T4、CK分别极显著增加8.07%和40.32%，较T3和T2处理分别增加1.75%和2.96%，但与2者差异均不显著。T1处理产量较T4、CK分别极显著增加8.82%和40.66%，较T3和T2处理分别增加2.06%和3.11%，但与2者差异均不显著。

表4 化肥减量配施畜禽粪肥和秸秆还田对番茄产量和经济效益的影响

由表4还可以看出，不同处理番茄增产量、增产值、施肥利润和肥料投资效率排序为：T1＞T3＞T2＞T4，T1与T3、T2、T4处理相比较，施肥利润分别增加了0.58×104、0.87×104、2.35×104元/hm2，肥料投资效率分别增加了0.60、0.90、2.42元/元。可见T1处理比其他处理更有利于提高番茄产量、施肥利润和肥料投资效率。

3 讨论与结论

畜禽粪肥和秸秆还田替代部分化肥提高了番茄可溶性糖含量、VC含量、单果质量、单株果实质量和产量，降低了番茄硝酸盐含量和可滴定酸含量，这种变化规律与李淑仪等[9]的研究结果相一致。究其原因是，畜禽粪肥组合肥中的鸡粪、羊粪和牛粪含有丰富的有机质及大量元素和微量元素，促进了番茄的生长发育，提高了番茄产量且改善了品质[10]。本研究结果表明，不同处理番茄单果质量、单株果实质量、产量、可溶性糖含量、VC含量、施肥利润、肥料投资效率排序均表现为：50%化肥＋50%鸡粪-蚕豆秸秆组合肥＞50%化肥＋50%猪粪-玉米秸秆组合肥＞50%化肥＋50%羊粪-油菜秸秆组合肥＞100%化肥；硝酸盐含量和可滴定酸含量排序为：100%化肥＞50%化肥＋50%羊粪-油菜秸秆组合肥＞50%化肥＋50%猪粪-玉米秸秆组合肥＞50%化肥＋50%鸡粪蚕豆秸秆组合肥。施用50%化肥＋50%鸡粪-蚕豆秸秆组合肥与施用100%化肥比较，番茄单果质量显著增加6.23%，单株果实质量、产量、可溶性糖含量和VC含量分别极显著增加8.07%、8.82%、27.46%和23.50%，施肥利润和肥料投资效率分别增加2.35×104元/hm2和2.42元/元，硝酸盐含量和可滴定酸含量分别极显著降低了15.33%和24.49%。50%化肥＋50%鸡粪-蚕豆秸秆组合肥还田，改善了番茄品质，提高了经济效益，为保障蔬菜安全生产和农业绿色发展提供了技术参考。