徐麗萍，梁永紅

（1.南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心耕地質(zhì)量保護(hù)站，南京 211500；2.江蘇省耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)站，南京 211500）

設(shè)施蔬菜已成為全國蔬菜產(chǎn)業(yè)支柱，與世界主要農(nóng)業(yè)國家相比，國內(nèi)蔬菜栽培中存在過量施用化肥、化肥結(jié)構(gòu)不合理等問題[1]，導(dǎo)致土壤易發(fā)生鹽漬化、酸化，土傳病害嚴(yán)重，蔬菜品質(zhì)不高，嚴(yán)重影響了全國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

施用有機(jī)肥可促進(jìn)土壤中微生物的生長繁殖，提高其活性，促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的降解轉(zhuǎn)化，形成具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤保水保肥力和通透性的腐殖質(zhì)[3～4]。

研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而增強(qiáng)土壤表層對(duì)硝態(tài)氮的吸附固持，最終減少土壤硝態(tài)氮的向下遷移淋洗[5]。陳志龍等發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施肥相比，施用有機(jī)肥替代20%～40%化肥，可顯著提高土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量[6]。董文等發(fā)現(xiàn)，連續(xù)施用有機(jī)肥可顯著改善土壤物理結(jié)構(gòu)，提高土壤養(yǎng)分有效性，改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤酸堿緩沖性能[7]。梁曼恬等發(fā)現(xiàn)，在甘藍(lán)栽培中施用有機(jī)肥替代部分化肥在穩(wěn)產(chǎn)前提下可提高土壤pH 值和土壤放線菌數(shù)量，并降低土壤真菌數(shù)量[8]。謝志堅(jiān)等研究發(fā)現(xiàn)，在小白菜種植中施用豬糞沼渣有機(jī)肥替代部分化肥可提高土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量，施用雞糞有機(jī)肥替代部分化肥增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，但降低了土壤堿解氮和速效鉀含量，說明不同種類有機(jī)肥對(duì)土壤肥力的影響不同[9]。劉中良等發(fā)現(xiàn)在番茄栽培中施用有機(jī)肥替代15%～75%化肥在增產(chǎn)前提下可提高土壤過氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶活性，并增加土壤中＞0.25mm 水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量和有機(jī)質(zhì)含量[10]。

南京市六合區(qū)是江蘇省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的重要區(qū)域之一，常年向南京市區(qū)供應(yīng)蔬菜，過量施肥等原因?qū)е略摰貐^(qū)土壤質(zhì)量下降、蔬菜品質(zhì)降低。為解決此問題，南京市六合區(qū)建設(shè)了6470 畝設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥示范區(qū)，以研究設(shè)施蔬菜栽培中有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤化學(xué)性狀的影響，為南京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)建立合理的綠色施肥模式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況和有機(jī)肥資源特點(diǎn)，在示范區(qū)推廣應(yīng)用“有機(jī)肥+配方肥”“有機(jī)肥+水肥一體化”2 種技術(shù)模式。

“有機(jī)肥+配方肥”模式：一是基施商品有機(jī)肥，每茬施用200～600 kg/畝，具體用量根據(jù)蔬菜品種和地力情況確定，結(jié)合蔬菜配方肥施用，減少化肥用量；二是在設(shè)施蔬菜集中產(chǎn)區(qū)，依托種植大戶、專業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)、家庭農(nóng)場(chǎng)，購買或自產(chǎn)畜禽糞便、作物秸稈、尾菜等原料堆漚發(fā)酵，制成有機(jī)肥，應(yīng)用于蔬菜基地，結(jié)合施用配方肥。

“有機(jī)肥+水肥一體化”模式：基施商品有機(jī)肥，注肥器按比例將肥料罐中的肥料溶液注入灌溉系統(tǒng)的主管道中，應(yīng)用本體傳感器、環(huán)境感知傳感器、以色列進(jìn)口比例施肥器，精確、及時(shí)、均勻自動(dòng)化施肥，提高水肥利用效率，減少化肥用量。

對(duì)示范區(qū)開展有機(jī)肥替代化肥實(shí)施前后效果監(jiān)測(cè)，在6470畝示范區(qū)內(nèi)共建立30 個(gè)效果監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

1.2 土壤樣品采集

項(xiàng)目實(shí)施前后分別用土鉆在每個(gè)示范點(diǎn)采集土壤樣品。采樣深度為15～20 cm，每個(gè)樣品均為多點(diǎn)混合，剔除植物殘根，自然條件下風(fēng)干。測(cè)定容重的土壤樣品單獨(dú)用環(huán)刀采集，標(biāo)記密封。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量。取過1 mm 篩的風(fēng)干土樣10 g，加超純水50 mL，振蕩5 min，靜置30 min 后測(cè)定pH 值；風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮；風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定有效磷；風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定速效鉀；風(fēng)干土樣過0.1 mm 篩后用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)；采用環(huán)刀法測(cè)定容重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH 值

從表1 可知，示范區(qū)30 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤pH 平均值從5.44升高到5.78。由此可見，施用有機(jī)肥替代部分化肥可有效提高土壤pH 值，緩解土壤酸化。

2.2 堿解氮

從表2 可知，示范區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在項(xiàng)目實(shí)施后堿解氮含量平均值從101.72 mg/kg 提高到115.90 mg/kg。由此可見，施用有機(jī)肥替代部分化肥可提高土壤的供氮能力。

表1 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)pH 值統(tǒng)計(jì)

表2 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)土壤堿解氮值統(tǒng)計(jì)

2.3 有效磷

從表3 可知，項(xiàng)目實(shí)施前，30 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的有效磷含量平均值為58.37 mg/kg，項(xiàng)目實(shí)施后提高到77.79 mg/kg，變異系數(shù)則從86.60%降低到70.39%。由此可見，施用有機(jī)肥替代部分化肥可提高土壤磷的有效性。

表3 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)土壤有效磷數(shù)值統(tǒng)計(jì)

2.4 速效鉀

從表4 可知，項(xiàng)目實(shí)施前，30 個(gè)樣點(diǎn)的速效鉀含量平均值為137.13 mg/kg，項(xiàng)目實(shí)施后，30 個(gè)樣點(diǎn)的速效鉀含量平均值為160.28 mg/kg。由此可見，施用有機(jī)肥替代部分化肥可提高土壤速效鉀的供應(yīng)能力。

表4 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)土壤速效鉀數(shù)值統(tǒng)計(jì)

2.5 土壤有機(jī)質(zhì)含量

從表5 可知，項(xiàng)目實(shí)施前，30 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為13.54 g/kg，項(xiàng)目實(shí)施后提高到17.25 mg/kg，增幅27%。由此可見，施用有機(jī)肥替代部分化肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

表5 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)有機(jī)質(zhì)數(shù)值統(tǒng)計(jì)

2.6 土壤容重

從表6 可知，項(xiàng)目實(shí)施前，30 個(gè)樣點(diǎn)的土壤容重平均值為1.37 g/cm3，項(xiàng)目實(shí)施后，降低到1.19 g/cm3。由此可見，在該示范區(qū)內(nèi)施用有機(jī)肥替代部分化肥后，表層土壤容重減小，土壤結(jié)構(gòu)有明顯改善。

表6 項(xiàng)目實(shí)施前后示范區(qū)采樣點(diǎn)容重?cái)?shù)值統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，該示范區(qū)土壤pH 值整體均以弱酸性為主，示范區(qū)整體pH 值水平較好且分布較為均勻。施用有機(jī)肥替代化肥，可提高示范區(qū)土壤pH 值，且更趨于穩(wěn)定均衡。由此可見，有機(jī)肥替代化肥一定程度增加了示范區(qū)的土壤緩沖性能，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果相似。

本次研究還發(fā)現(xiàn)，本次示范施用有機(jī)肥替代化肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和有效養(yǎng)分含量。原因可能是施用有機(jī)肥可提高土壤養(yǎng)分的固持能力，減少養(yǎng)分損失，提高養(yǎng)分的有效性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在示范區(qū)施用有機(jī)肥降低了土壤容重，有效改善了土壤物理結(jié)構(gòu)。這可能是由于施用有機(jī)肥增加了土壤大團(tuán)聚體數(shù)量，提高了土壤孔隙度。