摘要 為篩選出適宜新沂地區(qū)水蜜桃的最佳有機肥替代化肥比例，研究商品有機肥45 t/hm2施用量下分別減施10%、20%、30%和40%化肥的應(yīng)用效果，并對水蜜桃的產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行測定，分析有機肥替代的經(jīng)濟效益和肥料農(nóng)學(xué)效率。結(jié)果表明，增施有機肥并減施10%和20%化肥雖然成本較增施有機肥并減施30%和40%高，但產(chǎn)量增加較多，經(jīng)濟效益有所增加，總體經(jīng)濟效益和肥料農(nóng)學(xué)效率提高。有機肥替代化肥均可改善果實品質(zhì)，可潛在提高經(jīng)濟效益。有機肥替代化肥處理均增加了肥料農(nóng)學(xué)效率，增施有機肥并減施10%和20%化肥對肥料利用效率最佳。

關(guān)鍵詞 蘇北水蜜桃；有機肥；替代化肥；經(jīng)濟效益；肥料農(nóng)學(xué)效率

中圖分類號 S662.1;S146 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）14-0133-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.029

Effects of Reasonable Adding Organic Fertilizer Instead of Chemical Fertilizer on the Production of Xinyi Honey Peach

YUE Hui1，GAO Bo-hang1，WANG Guang-fei2 et al

（1.Xinyi Agricultural and Rural Bureau，Xuzhou，Jiangsu 221499;2.Institute of Agricultural Resources and Environment，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / National Agricultural Experiment Station for Agricultural Environment in Luhe，Nanjing， Jiangsu 210014）

Abstract The application effects of 10%，20%，30% and 40% of chemical fertilizers were respectively reduced under the application rate of commercial organic fertilizer 45 t/hm2 to screen out the best ratio of organic fertilizers to replace chemical fertilizers suitable for honey peach in Xinyi area.The yield and quality of juicy peaches were statistically determined，and the economic benefits and fertilizer agronomic efficiency of organic fertilizer substitution were analyzed.The analysis of economic benefits and fertilizer utilization showed that although the cost of increasing organic fertilizer and reducing chemical fertilizer application by 10% and 20% was higher than that of increasing organic fertilizer and reducing application by 30% and 40%，the yield increased more and the economic benefit increased.The overall economic benefits and fertilizer agronomic efficiency were improved.The replacement of chemical fertilizers with organic fertilizers could improve fruit quality and potentially increase economic benefits.The treatment of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer increased the fertilizer agronomic efficiency，and reducing the application rate by 10% and 20% was the best for the use efficiency of chemical fertilizer.

Key words Northern Jiangsu honey peach;Organic fertilizer;Instead of chemical fertilizer;Economic benefit;Fertilizer agronomic efficiency

基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目“南方典型農(nóng)區(qū)氮磷遷移轉(zhuǎn)化過程與面源污染發(fā)生及調(diào)控機制”（2021YFD1700800）。

作者簡介 岳慧（1981—），女，江蘇徐州人，農(nóng)藝師，從事耕地質(zhì)量保護(hù)研究。*通信作者，副研究員，從事農(nóng)業(yè)微生物與功能肥料研究。

收稿日期 2023-09-11

水蜜桃（Amygdalus persica 'Honey Peach'）為薔薇科桃屬植物。水蜜桃果實富含多種對人體有益的營養(yǎng)成分，以其香甜可口的味道和誘人的外觀成為最受歡迎的水果之一。桃子的原產(chǎn)地是中國，有數(shù)千年的歷史［1］。目前，我國桃產(chǎn)量位居世界第一，其產(chǎn)量已從約460萬t增加到約1 600萬t，在過去20年中增加了約248%。新沂地區(qū)為我國重要的水蜜桃產(chǎn)地之一［2］。我國桃子面積從約45萬hm2增加到約83萬hm2，增幅約84%［3］。隨著水蜜桃產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和市場供給的需求，如何更好地提高水蜜桃的產(chǎn)量和品質(zhì)已成為難題。施肥在提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用，不僅是改善土壤質(zhì)量的重要方法，也是提高土壤生產(chǎn)力和作物品質(zhì)的重要方法［4-5］。近幾十年來，農(nóng)作物產(chǎn)量的增加很大程度上依賴于化肥；如適當(dāng)?shù)拟浄释ǔ？梢蕴岣吖麑嵠焚|(zhì)［6-7］。然而，過量和長期施用化肥會對包括土壤和水在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響［8］。過量施肥會導(dǎo)致土壤酸化、土壤有機質(zhì)（SOM）含量下降，直接影響作物生長和土壤可持續(xù)利用。其中，SOM在維持土壤肥力和生產(chǎn)力方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用［9］。為了增加SOM含量，改善土壤質(zhì)量，增強土壤肥力，施用有機肥是一個很好的選擇［10］。有機肥處理已被證明會顯著影響土壤化學(xué)性質(zhì)，增加土壤有機質(zhì)、總氮和速效磷含量［11］。此外，施用有機肥可以通過調(diào)節(jié)土壤的pH來緩解土壤酸化［12］。石麗紅等［13］研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，施用有機肥使土壤pH穩(wěn)定在最優(yōu)范圍內(nèi)。此外，施用有機肥可改善土壤養(yǎng)分、性狀和微生態(tài)，對產(chǎn)量和品質(zhì)有良好的作用［14］。而目前針對水蜜桃有機肥替代化肥的研究相對較少。

因此，筆者主要針對在水蜜桃生產(chǎn)過程中有機肥最佳養(yǎng)分替代化肥比例進(jìn)行研究，探明有機肥養(yǎng)分替代不同比例化肥養(yǎng)分對新沂桃樹產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤性狀的影響，并分析其經(jīng)濟效益，篩選出適宜新沂地區(qū)水蜜桃的最佳有機肥替代化肥比例，用于指導(dǎo)新沂地區(qū)水蜜桃實際生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和時間

試驗桃園在新沂市高流鎮(zhèn)老范村（34.296 966°N，118.445 714°E），土質(zhì)是典型的白漿土。該桃園是代表性的平坦、整齊、肥力均勻地塊，周圍無化工廠、堆肥場所等特殊地塊。

底肥施用時間為2020年10月21日，追肥時間為2021年3月5日、4月19日和5月20日，收獲時間為2021年6月16日至7月2日。

1.2 試驗材料

供試作物為新沂市有代表性的早熟桃樹品種，突圍。桃樹樹齡為5年，已達(dá)到豐產(chǎn)。

試驗桃園土壤基本理化性狀為pH 6.52、電導(dǎo)率102.3 μS/cm、有機質(zhì)8.9 g/kg、速效氮127.3 mg/kg、速效磷79.4 mg/kg、速效鉀410.2 mg/kg。

供試有機肥為豬糞有機肥，農(nóng)家肥為未腐熟羊糞。豬糞有機肥全氮17.5 g/kg、全磷19.6 g/kg、全鉀10.3 g/kg、有機質(zhì)382.5 g/kg。未腐熟羊糞全氮12.1 g/kg、全磷7.8 g/kg、全鉀17.9 g/kg、有機質(zhì)382.6 g/kg。農(nóng)家肥100元/t，豬糞有機肥補貼后為250元/t。

供試化肥為15-15-15復(fù)合肥、尿素、15-5-25復(fù)合肥，價格分別為3 000、2 200和3 800元/t。

1.3 試驗方法

研究商品有機肥45 t/hm2施用量下分別減施10%、20%、30%和40%化肥的應(yīng)用效果。各化肥減施處理減肥原則為基肥化肥全部減施，優(yōu)化減施花前期化肥，其次減施硬核和膨大肥。設(shè)以下6個處理：不施肥、常規(guī)施肥、有機肥+90%化肥、有機肥+80%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+60%化肥。各種肥料的使用具體見表1。表2為各處理有機肥和化肥養(yǎng)分運籌。

在試驗地選擇在地勢平坦、病蟲害少的地塊，且確保桃樹品種、種植密度、樹齡保持一致。將試驗地塊劃分成18個小區(qū)，每個小區(qū)5棵桃樹即50 m2左右，每個處理3個重復(fù)小區(qū)。各處理小區(qū)隨機分布。各小區(qū)肥料施用時應(yīng)保持小區(qū)各棵桃樹均勻施用。施用秋季底肥時，在離桃樹根1.0～1.5 m行間向開30 cm寬、40 cm深溝，施用有機肥和化肥后及時覆土?；ㄆ凇⒂埠似诤团虼笃谧贩蕰r，樹冠投影內(nèi)穴施化肥，每棵6～8 穴。

1.4 樣品采集和測定方法

適時采收果實，每個小區(qū)單獨收獲，互不交叉。各小區(qū)計果實總數(shù)、商品果總數(shù)、果實總重和商品果總重。每一小區(qū)每次采收完畢后及時裝袋，把事先準(zhǔn)備好的區(qū)號小牌扣在袋上，并嚴(yán)格加以校對。果實成熟期每小區(qū)5棵桃樹均采集果實樣品，取桃樹外圍中上部成熟桃果實，東西南北4個方向各1個。水蜜桃測定可溶性酸、可溶性糖、維生素C、硝酸鹽含量及全氮磷鉀含量。將桃果實鮮樣研磨勻漿后采用滴定法測定可溶性酸含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量；采用2，6-二氯靚酚滴定法測定還原型維生素C含量；采用紫外比色法測定硝酸鹽含量［15］。果實測定全氮磷鉀前先稱量鮮重，迅速進(jìn)行水分含量測定，殺青后稱量計算干重再測定。全氮采用消煮-凱氏定氮法；全磷采用消煮-分光光度法；全鉀采用消煮-火焰光度計法［16］。

每個小區(qū)取12個點0～40 cm的土樣。12個點包含4個株間點、4個樹冠邊緣或邊緣向內(nèi)40 cm點（對行間，可以邊緣或邊緣向內(nèi)各2個）和4個行內(nèi)點?；瘜W(xué)性狀測定pH、電導(dǎo)率、有機質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量。土壤pH采用土水比=1∶5浸提，用pH計測定；電導(dǎo)率采用土水比= 1∶5浸提，用電導(dǎo)儀測定；有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測定；堿解氮含量采用堿解擴散法測定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定。土壤物理性狀測定耕層厚度和容重，采用環(huán)刀法測定土壤容重［17-18］。

1.5 經(jīng)濟效益和肥料利用分析

桃果實加權(quán)銷售價為8.6元/kg，施肥用工成本為750元/hm2，農(nóng)藥、用藥、剪枝、除草、地租等其他成本合計5.25萬元/ hm2。產(chǎn)投比=（某一處理商品果產(chǎn)量×加權(quán)銷售價）/該處理所有成本。凈效益=（處理區(qū)產(chǎn)量-常規(guī)區(qū)產(chǎn)量）×加權(quán)銷售價-新增成本。肥料農(nóng)學(xué)效率=（施肥區(qū)產(chǎn)量-無肥區(qū)產(chǎn)量）/化肥養(yǎng)分投入量。肥料偏生產(chǎn)力=施肥區(qū)產(chǎn)量/化肥養(yǎng)分投入量。

2 結(jié)果與分析

2.1 水蜜桃產(chǎn)量

各處理對果實數(shù)量、果實產(chǎn)量和單果重的影響見表3。由表3可知，與常規(guī)施肥相比，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理能增加商品果數(shù)和總果數(shù)，分別增加商品果數(shù)0.50萬和0.97 萬個/hm2，增加總果數(shù)0.55萬和0.94萬個/hm2。有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥減少商品果數(shù)和總果數(shù)，分別減少商品果數(shù)0.73萬和0.34萬個/hm2，減少總果數(shù)0.58萬和0.48萬個/hm2。與常規(guī)施肥相比，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理增加商品果重和總果重，分別能增加商品果重1.22和2.66 t/hm2，增加總果重1.20和2.62 t/hm2。有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥處理減少商品果重和總果重，分別減少商品果重2.13和0.51 t/hm2，減少總果重2.00和0.68 t/hm2。統(tǒng)計分析顯示，有機肥+90%化肥商品果數(shù)和商品果重顯著高于有機肥+60%化肥處理，有機肥+90%化肥總果數(shù)和總果重顯著高于有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥處理。商品果單重和總果單重方面，常規(guī)對照與各處理無顯著差異。因此，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理能增加產(chǎn)量和果數(shù)，而有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥處理減少了產(chǎn)量和果數(shù)。

2.2 水蜜桃果實品質(zhì)

由表4可知，不同有機肥替代化肥處理對桃果實可溶性糖、維生素C、硝酸鹽和可溶性酸含量有較大的影響。有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理可溶性糖是常規(guī)施肥的1.07、1.13、1.30和1.13倍，其中有機肥+80%化肥可溶性糖含量顯著高于未腐熟羊糞。與常規(guī)施肥相比，各有機肥處理均增加了果實維生素C含量和降低了可溶性酸含量，有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理維生素C含量分別增加了7.4、2.4、9.0和4.6 mg/kg，有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理可溶性酸含量分別降低了0.27、0.38、0.18和0.43 g/kg，但各有機肥替代化肥處理與常規(guī)對照均無顯著差異。常規(guī)施肥果實硝酸鹽含量顯著高于不施肥處理，但各有機肥替代化肥處理與常規(guī)對照均無顯著差異。因此，不同有機肥替代化肥處理均可改善果實品質(zhì)，有機肥+80%化肥改善效果最佳。

2.3 水蜜桃果實養(yǎng)分含量

不同有機肥替代化肥比例處理、常規(guī)施肥和不施肥下桃果實氮磷鉀吸收情況見表5。由表5可知，各處理均降低了果實全磷和全鉀含量，有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥全磷含量分別較常規(guī)施肥降低了0.3、0.2、0.7和0.4 g/kg，全鉀含量分別較常規(guī)施肥降低了1.4、1.4、2.2和0.3 g/kg，但有機肥替代化肥比例處理與常規(guī)施肥均無顯著差異。對于果實全氮含量，有機肥+70%化肥較常規(guī)施肥增加1.7 g/kg，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥較常規(guī)施肥降低0.8和1.6 g/kg，各處理間無顯著差異。因此，不同有機肥替代化肥處理均對果實氮磷鉀含量沒有增加作用，增施有機肥條件下減施化肥反而略降低了果實氮磷鉀含量。

2.4 經(jīng)濟效益分析

對不同有機肥替代化肥比例處理進(jìn)行成本和效益分析，結(jié)果見表6。所有處理肥料用工成本和農(nóng)藥、用藥、剪枝、除草、地租等其他合計成本一致。有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理因減施化肥比例不一致，化肥成本減少也不同，分別為4 920、3 690、2 460和1 230元/hm2。常規(guī)施肥農(nóng)家肥為含水量較高的未腐熟羊糞，用量僅為15 t/hm2，因此成本較少，僅為1 500 元/ hm2。商品有機肥為豬糞有機肥，施用量達(dá)45 t/hm2，成本高于常規(guī)對照11 250元/ hm2。有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理銷售額高于常規(guī)施肥1.043萬和2.286萬元/ hm2，而有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥銷售額低于常規(guī)施肥1.836萬和0.442萬元/ hm2。凈效益方面，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥為正值，分別為0.312萬和1.433萬元/ hm2。有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥為負(fù)值，分別為-2.321萬和-1.050萬元/ hm2。各處理產(chǎn)投比均低于常規(guī)施肥，有機肥+60%化肥和有機肥+70%化肥較低，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥與常規(guī)施肥差異不大。綜合上述分析結(jié)果，有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥凈效益較高。

2.5 土壤理化性狀

不同有機肥替代化肥比例處理對土壤pH、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、容重和耕層厚度影響較大，而對土壤電導(dǎo)率影響較?。ū?）。與常規(guī)施肥相比，各有機肥替代化肥比例處理均能增加pH、有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量，有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥分別增加pH 0.49、0.40、0.41和0.37，分別增加有機質(zhì)含量3.1、3.0、1.7和0.1 g/kg，分別增加有效磷含量2.5、10.6、15.6和27.9 mg/kg，分別增加速效鉀含量1、55、91和88 mg/kg。其中，有機肥+60%化肥顯著增加土壤pH，有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥和有機肥+80%化肥增加有機質(zhì)含量。堿解氮方面，有機肥+60%化肥減少11.2 mg/kg，有機肥+70%化肥和有機肥+90%化肥增加16.9和50.4 mg/kg，其中有機肥+90%化肥與常規(guī)施肥達(dá)顯著差異。各有機肥替代化肥比例處理均降低土壤容重和增加耕層厚度，其中有機肥+60%化肥顯著降低容重。綜上所述，有機肥+60%化肥能夠較大增加有機質(zhì)含量，有效控制土壤酸化，有效降低土壤容重和增加耕層厚度。

2.6 肥料利用情況

有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理分別減施了703.5、528.0、352.5和175.5 kg/hm2養(yǎng)分，盡管部分處理產(chǎn)量低于常規(guī)處理，但所有有機肥替代化肥比例處理肥料農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力均高于常規(guī)施肥。有機肥+60%化肥、有機肥+70%化肥、有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理肥料農(nóng)學(xué)效率分別是常規(guī)對照的1.13、1.32、1.48和1.56倍，肥料偏生產(chǎn)力分別是常規(guī)對照的1.51、1.40、1.32和1.24倍。各有機肥替代化肥比例處理間肥料農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力差異完全相反，肥料農(nóng)學(xué)效率隨著替代比例的增加而增加，肥料偏生產(chǎn)力隨著替代比例的增加而減少。有機肥+80%化肥和有機肥+90%化肥處理顯著提高肥料利用效率（表8）。

3 結(jié)論與討論

新沂桃戶化肥施肥過多，速效養(yǎng)分易隨雨水徑流和淋溶而流失。有機類肥料施用量偏少，土壤有機質(zhì)含量偏低。有機類肥料中未腐熟農(nóng)家肥占比過大，不利于安全生產(chǎn)。且隨種植年限增加，設(shè)施桃樹土壤酸化嚴(yán)重，這與化肥過量施用正相關(guān)。因此宜采用商品有機肥替代化肥，以減少化肥養(yǎng)分投入，增加土壤有機質(zhì)和保肥性。該試驗研究增施有機肥用量至45 t/hm2下養(yǎng)分分別減施10%、20%、30%和40%化肥養(yǎng)分對桃產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤性狀的影響，并進(jìn)行了經(jīng)濟效益和肥料利用分析。

各品種有機肥均能改善土壤理化性狀，即緩解土壤酸化、提高有機質(zhì)含量、增加有效磷含量、降低土壤容重和增加耕層厚度［19-20］。減施10%和20%化肥有機質(zhì)增加較少，可能在于產(chǎn)量高有機質(zhì)消耗大。土壤pH隨著化肥減施增多而提升增加，因此適當(dāng)減施化肥用量是緩解土壤酸化的關(guān)鍵，這與此前研究結(jié)果一致［21］。同一增施有機肥用量下化肥減施較少會使得土壤磷鉀養(yǎng)分積累，因此對于土壤pH和養(yǎng)分改善，增施有機肥至45 t/hm2下不宜減施化肥較少。

不同有機肥替代化肥處理對果實商品產(chǎn)量和總產(chǎn)量影響極大，減施30%和40%減少產(chǎn)量，而減施10%和20%增加產(chǎn)量（最高增產(chǎn)10.9%）。與此前施入有機肥減施單一化肥養(yǎng)分研究（增產(chǎn)5.1%～9.6%）相比，該研究的水蜜桃增量效果較好，且施肥操作難度低［22］。且研究表明，不合理對單一化肥養(yǎng)分的減施，會導(dǎo)致水蜜桃的大面積減量，可出現(xiàn)商品果產(chǎn)量減產(chǎn)15.0%的情況［23-24］。因此，對于產(chǎn)量而言，有機肥配合減施化肥養(yǎng)分可行，而減施化肥養(yǎng)分不能過多。

經(jīng)濟效益和肥料利用分析結(jié)果顯示，減施30%和40%化肥因產(chǎn)量下降和成本增加而降低經(jīng)濟效益。減施10%和20%雖然成本較減施30%和40%高，但產(chǎn)量增加較多，經(jīng)濟效益有所增加。值得注意的是，有機肥替代化肥可改善果實品質(zhì)，這有利于果實銷售額增加，是潛在經(jīng)濟效益增加［25-26］。有機肥替代化肥處理均增加了肥料利用效率，減施10%和20%對化肥利用效率最佳。

各有機肥替代化肥處理改善土壤理化性狀差異較大，以減施20%、30%和40%改善效果較好，減施10%存在一定的負(fù)作用。從經(jīng)濟效益方面考慮，減施10%最佳，其次是20%。改善品質(zhì)以減施20%效果最佳，其余效果較好［22］。肥料利用效率方面，各處理均有效果，減施30%和40%最佳。

綜上，從單茬土壤可持續(xù)角度，以減施30%效果最佳，從單茬經(jīng)濟效益角度，以減施10%效果最佳。從長遠(yuǎn)土壤可利用性和長久經(jīng)濟效益，以減施20%效果最佳。

該研究對新沂水蜜桃生產(chǎn)中添加有機肥，同時減施化肥的應(yīng)用效果進(jìn)行研究，為有機肥的合理使用和化肥的減施提供依據(jù)。

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