摘" " 要：增施有機(jī)肥是推動綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)。為充分挖掘有機(jī)肥在不同作物體系中對土壤養(yǎng)分、作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，該研究在正常施用化肥的基礎(chǔ)上，通過增施有機(jī)肥作為對比處理，監(jiān)測各項指標(biāo)的變化，系統(tǒng)探討不同作物產(chǎn)量與品質(zhì)變化。試驗結(jié)果表明：施用有機(jī)肥對提升地力效果明顯，其中土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮磷鉀分別增加48.26%、32.97%、74.67%、26.69%。增施有機(jī)肥后，不同作物產(chǎn)量均有所提高，其中果樹產(chǎn)量增加最多（11%），小麥、玉米、水稻分別增長2.22%、2.43%、2.64%。在果樹品質(zhì)提高方面，施用有機(jī)肥處理對增加Vc含量效果明顯，水果中Vc含量比未施用有機(jī)肥高12.5%，可溶性固形物和滴定酸含量無明顯變化。該研究對不同作物體系有機(jī)肥合理施用具有較高的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：不同作物；有機(jī)肥；土壤養(yǎng)分；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S512.1" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " "DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.03.013

Study on the Effects of Organic Fertilizer Application in Different Crop Systems on Soil Nutrients， Yield and Quality

WANG Yonggang

（The Agricultural Development Service Center of Jizhou District， Tianjin 301900， China）

Abstract：The application of additional organic fertilizer is a crucial link in promoting green cultivation and circular agriculture. To fully explore the effects of organic fertilizer on soil nutrients， crop yield， and quality in different crop systems， a comparative study was conducted by adding organic fertilizer on top of the normal application of chemical fertilizer. This involved monitoring the changes in various indicators and systematically discussing the yield and quality changes of different crops. The results showed that the application of organic fertilizer had a significant effect on improving soil fertility. Soil organic matter， as well as available nitrogen （N）， phosphorus （P）， and potassium （K）， increased by 48.26%， 32.97%， 74.67%， and 26.69%， respectively. Crop yields increased under the addition of organic fertilizer， with the largest increase observed in fruit trees， at 11%. Yields of wheat， maize， and rice increased by 2.22%， 2.43%， and 2.64%， respectively. In terms of improving fruit tree quality， the application of organic fertilizer significantly increased vitamin C （Vc） content， which was 12.5% higher in fruits than in those without organic fertilizer application. However， there were no significant changes in the content of soluble solids and titratable acidity. This study has high guiding significance for the rational application of organic fertilizer in different crop systems.

Key words： different crops; organic fertilizer; soil nutrients; yield; quality

有機(jī)肥的主要特點是養(yǎng)分全面，肥效穩(wěn)而持久，具有養(yǎng)地、改善土壤理化性質(zhì)等作用，是土壤微生物繁殖活動取得能量和養(yǎng)分的主要來源[1]。另外，有機(jī)肥在分解過程中還能產(chǎn)生多種有機(jī)酸，使難溶性土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為可溶性養(yǎng)分，從而提高土壤養(yǎng)分的有效性[2]。有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可缺的關(guān)鍵因素，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收至關(guān)重要。現(xiàn)今，有機(jī)肥施用狀況不容樂觀，有機(jī)肥施用量越來越少，在很大程度上嚴(yán)重影響了土壤狀況和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

有機(jī)肥施用不足造成的影響主要體現(xiàn)：一方面影響植株的生長發(fā)育。如果土壤缺乏有機(jī)肥，植株可能會出現(xiàn)生長緩慢、矮小，發(fā)棵弱或不發(fā)棵，形成老弱苗，開花少、結(jié)果少、落花落果多，產(chǎn)量低、品質(zhì)差，后期易過早出現(xiàn)衰退等問題[3]，另一方面惡化土壤環(huán)境。如果有機(jī)肥施用過少，原來土壤中的有機(jī)質(zhì)會不斷消耗，土壤結(jié)構(gòu)會變差，土壤板結(jié)的問題就會出現(xiàn)[4]。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)合理施用有機(jī)肥，以保證土壤的肥力和作物的健康生長。本研究在薊州區(qū)針對不同作物體系開展綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試驗，在綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)方面進(jìn)行了積極的探索和實踐。項目實施單位（天津市薊州區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心）在全區(qū)范圍建20個有機(jī)肥使用效果監(jiān)測點，監(jiān)測有機(jī)肥施用在增產(chǎn)增收、提質(zhì)增效、化肥減量、地力培肥等方面的作用，為科學(xué)評價試點實施效果、探索綠色種養(yǎng)循環(huán)模式提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

薊州區(qū)位于天津市北部，地處京津冀交界處，土地總面積15.9萬hm2。2020年全區(qū)蔬菜播種面積為4 126.67 hm2，蔬菜總產(chǎn)量為32萬t。截至2019年底，全區(qū)存欄生豬195 218頭、奶牛1 171頭、肉牛49 997頭、羊83 353只，家禽3 957 790羽。全年主要畜禽產(chǎn)生的糞尿總量約為120萬t，為薊州區(qū)綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點項目提供了充足的糞污資源保障。

本研究確定了畜禽糞便的處理工藝及要求、蔬菜堆肥施肥量、化肥使用量、化肥替代比例、使用方式、時期等，并提出了注意事項及適宜的應(yīng)用范圍等。監(jiān)測點位土壤性狀如表1所示。

1.2 試驗方法

本研究采用當(dāng)?shù)厥占男笄菁S便，包括雞、牛、羊、豬糞便，同時混入部分發(fā)酵菌劑、鋸末、碎秸稈等，經(jīng)過堆漚、翻堆等程序充分發(fā)酵后，最終將發(fā)酵充分的粉狀有機(jī)肥拋撒到監(jiān)測點中。

試驗將20個監(jiān)測點設(shè)置在10個不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每鄉(xiāng)鎮(zhèn)2個。監(jiān)測對象涉及小麥、玉米、水稻、梨樹、蘋果樹；每個監(jiān)測點分別設(shè)置常規(guī)施肥與綠色種養(yǎng)循環(huán)技術(shù)模式（施用有機(jī)肥）2個處理；各處理除施用有機(jī)肥外，其他農(nóng)事操作均相同；在小麥、玉米和水稻3種大田作物中，每個監(jiān)測點面積在1 334 m2以上，取30 ～100 m2進(jìn)行常規(guī)施肥（不施用有機(jī)肥），其他區(qū)域進(jìn)行綠色種養(yǎng)循環(huán)技術(shù)模式（施用有機(jī)肥）；在果樹中，取連續(xù)的6～10棵同樹齡果樹進(jìn)行常規(guī)施肥（不施用有機(jī)肥），其他區(qū)域進(jìn)行綠色種養(yǎng)循環(huán)技術(shù)模式（施用有機(jī)肥）；在施用有機(jī)肥過程中，小麥、玉米、水稻采用撒肥機(jī)撒播到監(jiān)測點旋耕后播種，果園采用人工拋灑后旋耕。不同試驗對象體系有機(jī)肥料施用性狀如表2所示。

1.3 田間管理與采樣

1.3.1 布置要求 作物要求。按當(dāng)?shù)刂饕魑锲奉惒荚O(shè)監(jiān)測點，每種作物布設(shè)2個監(jiān)測點以上。

地塊要求。綜合考慮土壤類型、耕作制度、地力水平、環(huán)境狀況、管理水平等因素，將監(jiān)測點設(shè)在有代表性的地塊上，確保監(jiān)測點穩(wěn)定性和監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

周期要求。大田作物監(jiān)測周期為整個生育期。果樹監(jiān)測周期為當(dāng)年收獲后到第二年收獲。

管理要求。監(jiān)測點施肥區(qū)與未施肥區(qū)其他日常管理均同時進(jìn)行，做好監(jiān)測記錄，完成測產(chǎn)、土樣分析測試、品質(zhì)分析測試等。

1.3.2 土壤樣品采集 小麥、玉米、水稻均采用五點取樣法，即所采集地塊以地塊中心為采集中心點，四周平均分布4點，每點取30 cm剖面土，將5點樣品混勻并作為1個樣品；果園地在連續(xù)5棵果樹同一直線果樹外檐下取剖面土40 cm，將5點樣品混勻并作為1個樣品。

1.3.3 產(chǎn)量測定 小麥測產(chǎn)按理論測產(chǎn)方法：在施用有機(jī)肥區(qū)與對照區(qū)分別采用5點取樣法進(jìn)行測產(chǎn)。每個樣點隨機(jī)選取1 m單行調(diào)查平均有效穗數(shù)，并隨機(jī)取10個麥穗調(diào)查穗粒數(shù)，測量平均行距，稱千粒質(zhì)量。

理論產(chǎn)量（kg·hm-2）=公頃穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒質(zhì)量（克）×10-6×85%

玉米測產(chǎn)按理論測產(chǎn)方法：在施用有機(jī)肥區(qū)與對照區(qū)分別采用5點取樣法進(jìn)行測產(chǎn)。每個樣點隨機(jī)選取20 m單行調(diào)查穗數(shù)，并隨機(jī)連續(xù)選取10穗調(diào)查穗粒數(shù)，測量平均行距，稱百粒質(zhì)量。

理論產(chǎn)量（kg·hm-2）=公頃穗數(shù)×穗粒數(shù)×百粒質(zhì)量（g）×10-5×85%

水稻測產(chǎn)按理論測產(chǎn)方法：在施用有機(jī)肥區(qū)與對照區(qū)分別采用5點取樣法進(jìn)行測產(chǎn)。每個樣點隨機(jī)選取10 m單行調(diào)查穴穗數(shù)，并隨機(jī)連續(xù)選取10穴調(diào)查穗粒數(shù)，測量平均行距、穴距，稱千粒質(zhì)量。

理論產(chǎn)量（kg·hm-2）=公頃穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒質(zhì)量（g）×10-6×85%

果樹測產(chǎn)果樹產(chǎn)量以農(nóng)戶實際收獲產(chǎn)量為準(zhǔn)。施用有機(jī)肥區(qū)與對照區(qū)分別收獲計量。

根據(jù)監(jiān)測作物的生長特性，本研究分別于2022年6月19日（小麥）、9月23日（紅香酥梨）、9月26日（雪花梨）、9月26—29日（玉米）、10月24日（蘋果）、10月25日（水稻）進(jìn)行了收獲產(chǎn)量測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2019軟件進(jìn)行處理，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植體系不同處理土壤性狀分析

由表3、表4可知，不同作物生產(chǎn)體系監(jiān)測點中施用有機(jī)肥區(qū)與未施用有機(jī)肥相比，土壤有機(jī)質(zhì)增加48.26%、全氮增加29.96%、全磷增加49.06%、全鉀增加10.87%、堿解氮增加32.97%、有效磷增加74.67%、速效鉀增加26.69%、陽離子交換量增加59.46%；另外，施用有機(jī)肥處理土壤pH值增加3.62%、水溶鹽含量增加43.06%。

總體來看，試驗后施用有機(jī)肥土壤與試驗前土壤相比，土壤養(yǎng)分狀況與保肥能力得到提高，但試驗后施用有機(jī)肥土壤水溶性鹽含量略有增加，土壤pH值有所提高。

2.2 不同作物體系不同處理產(chǎn)量狀況

由表5可知，從不同作物試驗點的測試數(shù)據(jù)來看，在不同作物中施用有機(jī)肥與未施用有機(jī)肥相比，作物產(chǎn)量有所提高，其中小麥?zhǔn)┯糜袡C(jī)肥比未施用有機(jī)肥平均增長2.22%，玉米施用有機(jī)肥比未施用有機(jī)肥平均增長2.43%，水稻施用有機(jī)肥比未施用有機(jī)肥平均增長2.64%，但小麥、玉米和水稻的千粒質(zhì)量變化不大；對于果樹來說，施用有機(jī)肥處理提高產(chǎn)量比較明顯，比未施用有機(jī)肥平均增產(chǎn)11%。

2.3 不同處理下水果品質(zhì)狀況

由表6可知，經(jīng)過對4個監(jiān)測點水果鮮樣檢測發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥對增加Vc含量效果明顯。施用有機(jī)肥處理與未施用有機(jī)肥處理相比，水果中Vc含量分別高0.35、1.13、0.54、0.3 mg·100 g-1，Vc平均高0.58 mg·100 g-1（12.5%）；水果的可溶性固形物和滴定酸含量無明顯變化，亞硝酸鹽均未檢出。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

施用有機(jī)肥對土壤和作物生長有積極的影響，可以增加土壤的肥力，提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)，尤其對果樹的產(chǎn)量及品質(zhì)提升效果明顯。因此，本研究提出綠色種養(yǎng)循環(huán)試驗，研究結(jié)果顯示，小麥、玉米、水稻和果樹等作物，施用有機(jī)肥后，土壤有機(jī)質(zhì)和有效氮磷鉀等地力指標(biāo)均有提高，產(chǎn)量提高，尤其果樹的增產(chǎn)效果表現(xiàn)明顯，這與魏智博等[11]研究結(jié)果相一致。

有機(jī)肥施用應(yīng)注意施肥方式和方法。一方面，要注意有機(jī)肥的腐熟程度，施用未經(jīng)腐熟的有機(jī)肥可能會引發(fā)氨氣釋放，導(dǎo)致作物燒根、中毒，甚至滋生雜草和傳播病蟲害。因此，本研究采用當(dāng)?shù)厥占男笄菁S便，同時混入部分發(fā)酵菌劑、鋸末、碎秸稈等，經(jīng)過堆漚、翻堆等程序充分發(fā)酵后再施用，充分體現(xiàn)了有機(jī)肥施用的規(guī)范性[5-8]。另一方面，長期過度使用不同肥源有機(jī)肥會導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化。本研究結(jié)果表明，施用有機(jī)肥處理，土壤pH值較未施用有機(jī)肥的處理增加了3.62%，土壤水溶性含鹽量增加了43.06%。這可能與養(yǎng)殖場牛糞、雞糞、豬糞處理中施加堿性殺菌劑有關(guān)。另外，養(yǎng)殖飼料中添加鹽分在一定程度上也增加了畜禽糞便中的鹽分，進(jìn)而導(dǎo)致土壤鹽漬化現(xiàn)象。因此，在綠色種養(yǎng)循環(huán)研究中，有機(jī)肥源的質(zhì)量需要加強(qiáng)監(jiān)測，否則長期施用會導(dǎo)致作物產(chǎn)量、品質(zhì)下降[9]。

3.2 結(jié)論

不同作物種植體系，綠色種養(yǎng)循環(huán)下有機(jī)肥料施用，土壤地力得到提高，其中土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮磷鉀分別增加48.26%、32.97%、74.67%、26.69%。增施有機(jī)肥下，不同作物產(chǎn)量均有所提高，其中果樹產(chǎn)量增加最大，為11%，小麥、玉米、水稻分別增長2.22%、2.43%、2.64%。施用有機(jī)肥處理對增加水果Vc含量效果明顯。筆者建議在實際生產(chǎn)中，應(yīng)做到有機(jī)肥與化肥結(jié)合施用。

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