如何在减少化肥投入情况下，使得作物产量和品质不受影响，有机肥替代化肥是首选方式[3]。前人[4-
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种为开封市农林科学研究院自主选育的粉果番茄品种“汴粉21号”，适宜冬暖温室早春、秋延迟、越冬一大茬栽培，近几年在黄河中下游地区大面积种植。供试有机肥由河南花花牛乳业股份有限公司提供（N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%），化肥为尿素（N含量46%）、过磷酸钙（P2O5含量16%）、硫酸钾（K2O含量52%）。
1.2 试验设计
试验于河南省开封市祥符区八里湾镇番富康果蔬种植农民专业合作社的日光温室内进行。该温室连续3年种植越冬茬番茄，土壤质地为沙质壤土，0~20 cm土壤基本理化性质为土壤容重1.37 g/cm3、总孔隙度50.1%、pH 8.21、电导率1.08 dS/m、有机质15.1 g/kg、碱解氮323.9 mg/kg、有效磷92.6 mg/kg、速效钾143.8 mg/kg。
试验共设置4个处理（表1），分别为CK：100%常规施肥，T1：90%常规施肥+80%有机肥（12 000 kg/hm2有机肥），T2：80%常规施肥+90%有机肥（13 500 kg/hm2有机肥），T3：70%常规施肥+100%有机肥（15 000 kg/hm2有机肥），每个处理3次重复。试验小区面积为19.6 m2，各处理小区完全随机区组排列。采用地膜覆盖高垄宽窄行种植，垄高20 cm，株距33 cm，大行距70 cm，小行距50 cm，每小区之间种植一垄番茄作为缓冲隔离区。
表1 不同处理施肥量
Table 1
| 处理 Treatment | 有机肥施用量 Organic fertilizer application rate (kg/hm2) | 化肥比例 Fertilizer ratio (%) | 化肥施用量 Fertilizer application rate (kg/hm2) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| N | P2O5 | K2O | |||
| CK | 0 | 100 | 318.00 | 157.50 | 369.00 |
| T1 | 12 000 | 90 | 286.20 | 141.75 | 332.10 |
| T2 | 13 500 | 80 | 254.40 | 126.00 | 295.20 |
| T3 | 15 000 | 70 | 222.60 | 110.25 | 258.30 |
2021年9月10日采用50孔的穴盘基质育苗，9月底整地施肥，10月16日定植，2022年2月开始采收，6月采收结束，6穗果封顶。番茄定植前，将不同处理的生物有机肥和过磷酸钙作为基肥一次性均匀撒入土壤。番茄整个生育期滴灌追施化肥3次，分别在第1穗果实开始膨大时、2~3穗果采收后及4穗果采收后，追施比例分别为30%、40%和30%。其他管理同日光温室常规管理。
1.3 测定项目与方法
在番茄第2穗盛果期，每个小区随机选择6株番茄植株，统计株高（用卷尺测量第4果穗到地面的垂直距离）、茎粗（用游标卡尺测量，在茎蔓中部用十字交叉法测得）、叶片长度和最大叶宽（用卷尺测量完整且正常生长的最大叶片），观察其表观生长情况。番茄果实成熟后，在不同处理区收获番茄果实，统计单株结果数和单果重，分次采收后计算累积产量。有关经济效益指标的计算公式如下，产值=产量×单价（番茄当季收购价格）；产出投入比=产值/肥料成本；纯收益=产值-肥料成本。
在番茄第3穗结果中期，每个小区随机选择6株番茄植株，在晴天上午9:00-11:00，利用便携式光合测定仪（Yaxin-1102，北京雅欣理仪科技有限公司）测定同叶位叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和胞间CO2浓度（Ci）等光合参数。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2010整理试验数据，用SPSS 20.0软件对数据进行单因素方差分析，采用Duncan’s法进行差异显著性分析，显著水平设为α=0.05。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对番茄生长指标的影响
由表2可知，化肥减量配施生物有机肥处理对番茄株高和茎粗有显著影响，但对叶片长度和最大叶宽没有显著影响。CK处理番茄株高最低，为72.10 cm，T2和T3处理间没有显著差异，但与T1处理有显著差异。番茄茎粗在1.55~2.00 cm，T3处理显著高于CK处理，与T1和T2处理间没有显著差异。叶片长度在40.95~45.60 cm，各处理间没有显著差异，最大叶宽在39.75~43.20 cm，各处理间没有显著差异。
表2 不同施肥处理对番茄生长指标的影响
Table 2
| 处理 Treatment | 株高 Plant height | 茎粗 Stem diameter | 叶片长度 Blade length | 最大叶宽 Maximum width of blade |
|---|---|---|---|---|
| CK | 72.10±1.70c | 1.55±0.10b | 41.43±2.40a | 42.10±0.76a |
| T1 | 84.10±3.69b | 1.69±0.22ab | 41.00±5.56a | 39.75±5.84a |
| T2 | 104.13±5.05a | 1.77±0.23ab | 40.95±2.51a | 43.20±2.43a |
| T3 | 108.35±2.26a | 2.00±0.19a | 45.60±3.27a | 40.80±2.82a |
同列中不同小写字母表示处理间差异显著（P < 0.05）。下同。表中数据测定时间为2022年3月10日。
Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between treatments (P < 0.05). The same below. The data in the table were measured on March 10th, 2022.
2.2 不同施肥处理对番茄光合指标的影响
不同施肥处理对番茄光合指标的影响如图1所示，T3处理的Pn显著高于CK和T2处理，相较于CK处理高出127.6%，T1和T2处理之间差异不显著；T3处理的Tr显著高于其他处理，相较于CK处理高出58.6%，T1和T2处理与CK处理相比差异不显著；T3处理的Gs最高，且显著高于CK和T2处理，其他处理间差异不显著；T3处理的Ci显著低于CK和T1处理，其他处理间差异不显著。
图1
图1
不同施肥处理对番茄光合特性的影响
不同小写字母表示处理间差异显著（P < 0.05）。
Fig.1
Effects of different fertilization treatments on photosynthetic characteristics of tomato
Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P < 0.05).
2.3 不同施肥处理对番茄品质的影响
不同施肥处理对番茄品质的影响如表3所示，化肥减量配施生物有机肥处理对番茄品质指标有显著提升作用。T3处理的Vc含量最高，与其他处理差异显著，T1、T2、T3处理比CK处理分别高30.0%、33.0%、70.5%；T3处理的总酸含量最低，各处理间差异显著，T1、T2、T3处理比CK处理分别低26.1%、11.7%、35.6%；T3处理的可溶性固形物含量最高，与其他处理差异显著，T1、T2、T3处理比CK处理分别高9.0%、14.9%、19.1%；T1处理的可溶性糖含量最高，与T3处理差异不显著，T1、T2、T3处理比CK处理分别高11.0%、6.2%、5.5%；T2处理的番茄红素含量最高，各处理间差异显著，T1、T2、T3处理比CK处理分别高20.5%、44.4%、15.1%。
表3 不同施肥处理对番茄品质的影响
Table 3
| 处理 Treatment | Vc含量 Vc content (mg/100g) | 总酸含量 Total acid content (g/kg) | 可溶性固形物含量 Soluble solids content (%) | 可溶性糖含量 Soluble sugar content (%) | 番茄红素含量 Lycopene content (mg/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| CK | 10.70±0.35c | 1.80±0.04a | 6.11±0.09d | 2.92±0.05c | 58.62±0.87d |
| T1 | 13.91±0.22b | 1.33±0.03c | 6.66±0.29c | 3.24±0.03a | 70.66±0.47b |
| T2 | 14.23±0.20b | 1.59±0.03b | 7.02±0.21b | 3.10±0.03b | 84.63±0.42a |
| T3 | 18.24±0.34a | 1.16±0.05d | 7.28±0.16a | 3.08±0.01a | 67.48±0.27c |
2.4 不同施肥处理对番茄产量和经济效益的影响
如表4所示，化肥减量配施生物有机肥处理比单施化肥能显著提高单果质量和产量，CK处理单果质量最低，为94.54 g，加大化肥减量和有机肥增量后单果质量逐步增高，T1和T2处理间没有显著差异，T3处理单果质量最高，为127.10 g，与其他处理差异显著；单株结果数在12.50~16.20，T2处理单株结果数最多，与其他处理有显著差异，T1与CK处理间差异不显著；产量排序是T3>T2>T1>CK，各处理间差异显著，T3处理产量最高，为102 589.50 kg/hm2，比CK处理高70.5%；产出投入比排序是T3>T2>CK>T1，各处理间差异显著，T3处理产出投入比最高，为25.80；化肥减量配施生物有机肥可显著提高纯收益，T1、T2、T3较CK处理分别增收48 615.42、172 278.12、205 985.83元/hm2。
表4 不同施肥处理对番茄产量和经济效益影响
Table 4
| 处理 Treatment | 单果质量 Single fruit weight (g) | 单株结果数 Number of fruits per plant | 产量 Yield (kg/hm2) | 产值（元/hm2） Output value (yuan/hm2) | 肥料成本（元/hm2） Fertilizer cost (yuan/hm2) | 产出投入比 Output-input ratio | 纯收益（元/hm2） Net income (yuan/hm2) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CK | 94.54±4.93c | 12.50±3.09c | 60 181.95±452.25d | 300 909.75±2261.25d | 13 827.00 | 21.76±0.16c | 287 082.75d |
| T1 | 108.66±9.66b | 12.84±3.86c | 71 260.50±459.75c | 35 6302.50±2298.75c | 20 604.30 | 17.29±0.11d | 335 698.17c |
| T2 | 110.40±9.80b | 16.20±3.27a | 95 920.50±518.85b | 479 602.50±2594.25b | 20 241.60 | 23.69±0.13b | 459 360.87b |
| T3 | 127.10±11.82a | 15.47±2.12b | 102 589.50±439.80a | 512 947.50±2199.00a | 19 878.90 | 25.80±0.11a | 493 068.58a |
番茄单价按5.0元/kg计算。肥料成本中有机肥、尿素、过磷酸钙和硫酸钾分别按680元/t、3100元/t、7400元/t和6200元/t计算。
The price of tomato is calculated at 5.0 yuan/kg. The fertilizer costs are 680 yuan/t, 3100 yuan/t, 7400 yuan/t, and 6200 yuan/t for organic fertilizer, urea, superphosphate and potassium sulfate, respectively.
3 讨论
在本试验中，化肥减量配施有机肥能显著提高番茄株高和茎粗，单果质量也随着化肥减量的增多和有机肥增量的增加而逐步增大，T3处理较CK处理番茄单果质量增加34.4%，且产量增加70.5%，纯收益较CK处理增收205 985.83元/hm2，产出投入比增加18.6%。说明化肥减量配施有机肥明显促进了植株茎的横向增粗和纵向伸长，即显著促进了番茄的生长发育，并通过增加单果质量和单株结果数来显著提高产量，达到提高产出投入比和增加收益的目的。
光合效率通常以Pn、Tr、Gs和Ci等指标反映[20]。叶片光合速率的大小反映植株光合能力的强弱[21]，本研究中，T3处理显著增加了番茄叶片的Pn，同时T3处理叶片Tr显著高于其他处理，其他配施有机肥处理数据高于CK但差异不显著，说明施用70%化肥+15 000 kg/hm2有机肥处理能显著促进植株Pn，且提高叶片Tr。气孔是作物水蒸气排出的重要出口，也是叶片和外界气体进行交换的主要通道，Gs是衡量气孔开闭程度的量化指标[22]，是环境条件和作物生理过程综合作用的结果[23]。本研究结果显示，随化肥减量和有机肥增量的增加，Gs变化呈现先降低后增加趋势，与Pn和Tr变化相似，说明有机肥部分代替化肥能提高叶片活力，有利于植株进行光合作用和蒸腾作用，从而促进植物的生长；Ci受环境CO2浓度、气孔开度及叶片光合能力影响显著[24]，本研究中T1和T2处理Ci低于CK但差异不显著，T3处理显著低于CK和T2处理，表明化肥减量配施有机肥能降低Ci。相较于常规施肥处理，化肥减量配施有机肥能显著提升叶片光合效率，增强光合特性，促进光合作用。
从番茄品质来看，化肥减量配施有机肥显著提升了番茄果实的可溶性固形物、可溶性糖、番茄红素和Vc含量，同时降低了总酸含量，有效改善了番茄品质，提升了番茄口感。这与在压砂西瓜[25]、红枣[26]、黄瓜[27]上的研究结果一致。并且随着有机肥施用比例的增加可溶性固形物含量也逐渐增加，这与孙晓等[28]研究结果一致，说明化肥减量配施有机肥能够显著提升番茄品质，降低果实酸度。本研究中T3处理番茄红素含量相对不高，这可能与检测样品的成熟度或者有机肥与氮磷钾肥配组比例有关。本研究仅比较分析了开封市越冬茬番茄当季化肥减量配施有机肥施肥效果，具有一定的局限性，下一步应对其他茬次及长期化肥减量配施有机肥效果进行连续的深入研究。
4 结论
本试验结果表明，化肥减量配施有机肥对番茄产量和果实品质有显著提升作用，综合番茄植株生长、产量、果实品质、叶片光合作用和经济效益来看，70%化肥（N、P2O5、K2O含量分别是222.60、110.25、258.30 kg/hm2）配施15 000 kg/hm2有机肥，各指标均较理想，是适宜的施肥方案。
参考文献
景电灌区化肥减量配施生物有机肥对茄子生长特性、产量及品质的影响
为探明化肥减量配施生物有机肥对景电灌区茄子生长特性、产量和品质的影响，在景泰县一条山镇条山农场以不施肥(CK)、常规施肥(CF)为对照，设置4种不同施肥模式(80%化肥配施生物有机肥3 000kg/hm<sup>2</sup>，A1B1)、(80%化肥配施生物有机肥6 000 kg/hm<sup>2</sup>，A1B2)、(70%化肥配施生物有机肥3 000 kg/hm<sup>2</sup>，A2B1)、(70%化肥配施生物有机肥6 000 kg/hm<sup>2</sup>，A2B2)，结果表明，化肥减量配施生物有机肥可有效改善茄子生长特征和生理特性等指标，且在同一生物有机肥配施水平下，化肥减量越大，抑制作物生长越明显。不同施肥模式对茄子光合特性、产量、品质的影响存在较大差异，其中A1B2处理最优，气孔导度、净光合速率分别较其他处理增加11.22%~47.26%、8.8%~63.1%，胞间CO<sub>2</sub>浓度则较CF显著降低26.35%；与CF相比，A1B1、A1B2、A2B1和A2B2处理分别增产7.16%、17.49%、4.65%、13.24%，其中A1B2产量最高，达77 977.25 kg/hm<sup>2</sup>，其经济效益较CF显著提升17.78%。生物有机肥代替化肥后，茄子果实维生素C、可溶性蛋白及可溶性糖含量较CF分别提高4.98%~10.95%、1.08%~16.13%和7.4%~27.68%，而粗纤维则呈减少趋势，减幅为18.51%~66.67%。通过对产量、品质指标的灰色关联度分析发现， A1B2处理等权关联度、权重系数、加权关联值均为最佳，而聚类分析也表明A1B2处理为最佳的施肥模式。因此，优选A1B2为景电灌区茄子种植过程中较佳的施肥模式，可在当地茄子优质生长种植中推广应用。
有机肥替代化肥对设施蔬土壤有效态Fc、Mn、Cu含量的影响
DOI:10.7668/hbnxb.20191506
[本文引用: 1]
为改善设施土壤中微量元素短缺问题，减少化肥施用，提高设施番茄产量，在水高庄村日光大棚（SFQ）和小沙沃村日光大棚（XFQ）内，以不同量有机肥替代化肥为处理，研究了设施大棚土壤中有效态Fe、Mn、Cu含量的变化情况及与番茄品质和产量的关系。结果表明，有机肥替代化肥均不同程度提高了土壤有效态Fe、Mn、Cu含量。大棚SFQ中，SGY土壤中有效态Mn、Cu含量较对照处理分别提高了140.95%，348.95%；大棚XFQ中，XGY处理显著提高了土壤有效态Fe含量，较对照处理高出12.28%，XGY处理的有效态Mn、Cu含量比对照处理分别高出84.60%，215.71%。2个大棚中有效态Fe、Mn、Cu与番茄果实Vc含量之间呈极显著正相关，与NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N含量之间呈极显著负相关。大棚SFQ中土壤有效态Fe与大棚XFQ中土壤有效态Fe、Mn和Cu均与产量呈显著正相关。高量有机肥替代化肥可极显著提高番茄果实Vc含量，降低硝酸盐含量，显著提高番茄产量。因此，可通过添加有机肥来缓解设施土壤中微量元素短缺的状况，为土壤可持续利用及设施农业发展提供参考。
Effect of organic and inorganic nutrient sources on soil mineral nitrogen and maize yields in central highlands of Kenya
化肥减量配合有机替代对赤红壤常年菜地蔬菜生长及土壤氮平衡的影响
DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.025
[本文引用: 1]
以赤红壤常年菜地系统为研究对象,采用田间小区试验方法,设置不同处理[对照CK、常规施肥CF、优化施肥OPT及优化施肥化肥氮10%、20%、30%有机替代（T<sub>10</sub>、T<sub>20</sub>、T<sub>30</sub>）],研究菜地养分优化减施及有机替代对小白菜生长及土壤氮平衡影响。试验连续种植4茬。结果显示,施肥显著增加小白菜产量,不同施肥处理肥料增产贡献率为23.1%~39.6%。常规施肥处理小白菜产量在3169~3369 kg/667 m <sup>2</sup>之间,4茬小白菜总吸氮量为33.4 kg/667 m <sup>2</sup>、平均氮肥利用率31.2%。相比常规施肥,优化施肥及优化施肥化肥氮有机替代10%、20%、30%处理分别降低化肥用量35%、38%、41%和44%,小白菜产量、氮吸收量及氮肥利用率均与常规施肥处理无显著差异。常规施肥条件下小白菜种植系统（4茬）氮盈余量10.3 kg/667 m <sup>2</sup>,优化施肥及化肥氮有机替代降低土壤氮盈余量18%~48%。总体上,赤红壤常年菜地系统化肥减量使用35%~44%可保障蔬菜产量不降低基础上,有效降低土壤氮盈余及潜在面源污染风险。优化施肥条件下化肥氮有机替代有利于进一步降低化肥氮投入量,实现菜地系统化肥深度减施。优化施肥及化肥氮有机替代可作为区域菜地系统推荐施肥技术方案。
枸杞苜蓿间作模式下调亏灌溉对苜蓿光合特性和生物量的影响
为明确种植模式、调亏灌溉与光能利用能力之间的关系，提高间作系统的生产能力，以幼龄期枸杞间作苜蓿和单作苜蓿为研究对象，设置充分、轻度、中度、重度四种水分模式，比较研究了苜蓿叶片光合特性和生物量对种植模式和调亏灌溉的响应。结果表明，相同种植模式时，苜蓿叶片光响应参数AQY、Pnmax和LSP随调亏程度的降低而增加，LCP和Rd随调亏程度的降低而降低。Pn、Tr和Gs随光照强度的增加先升后降，Ci随光强的增加而减小后趋于稳定；Pn、Tr、Gs和Ci总体随调亏程度的降低而降低，但Ci在重度调亏下高于中度调亏。随调亏程度的降低，苜蓿茎、叶含水量，茎叶比，干物质量随之降低，两种种植模式下，地上生物量均在充分灌溉时达最大值，其中J1为513.84 g?m-2，D1为518.84 g?m-2。相同水分处理时，苜蓿各个指标差异性在两种种植模式下均不显著。这表明在幼龄期枸杞间作苜蓿，对苜蓿生理生化过程、地上生物量影响不显著；两种种植模式下，水分是苜蓿光能利用与生产能力的主要影响因素。
