设施蔬菜生产作为促进农民增收和乡村振兴的重要农业产业，受到越来越多的关注[1]。土壤和肥料是影响设施蔬菜品质和产量的重要因素，但由于目前生产中存在过度依赖氮、磷和钾元素，忽视中微量元素以及有机肥在不同区域间用量不均衡的问题[2]，引发了土壤次生盐化与酸化现象，使得土壤质量恶化，加剧了面源污染和地下水污染的风险[3]，对设施番茄产业的绿色可持续发展构成威胁。有机肥代替化肥是科学施肥的关键策略之一，同时也是设施农业可持续发展的重要路径[4]。有机肥富含有机质、氮、磷、钾以及无机盐等成分，在设施蔬菜栽培过程中使用极为普遍，其不仅可以供给植物所需的养分，同时还能激发植物生长潜能，提高土壤质量[5]。祝海燕等[6]研究发现，在化肥常规施用的基础上减施25%~50%并配施有机肥不仅有利于口感型番茄的生长，还可提高品质和产量。郑剑超等[7]研究发现，设施番茄栽培时化肥用量减少20%并配施有机肥和菌肥更适宜增产提质。汪自松等[8]研究表明，在土壤有机质含量较高的南方地区，适度增施有机肥的同时，化肥的减量区间宜为20%~30%。马荣辉等[9]研究表明，化肥减量配施有机肥是提高设施番茄产量、品质及土壤肥力的有效措施，以有机肥替代30%化肥的效果最好。另外，适当比例配施有机无机肥还有助于提高土壤肥力[10]。
有机肥的投入能够增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤微生物丰度和多样性，优化微生物群落结构，增强土壤养分供给能力，进而提高土壤生产力[11-12]。施用有机肥可显著提高土壤关键微生物类群以及参与碳、氮循环过程的功能微生物类群的丰度[13-
鉴于此，本研究以番茄为研究对象，探讨施用一定比例农家肥并减少化肥用量对番茄生长特性、产量、品质以及土壤养分和理化性质的影响，旨在明确适宜的配施比例，为设施蔬菜的科学施肥方法及生态环境友好型发展模式提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地选择在甘肃省张掖市高台县巷道村农户郑得堂的设施温室内进行，该区域年均气温8.1 ℃，年均日照时数3088 h，无霜期150 d，年均降水量112.3 mm，蒸发量1996.2 mm。种植前，采取“S”形方式采集土样进行分析，耕层0~20 cm土壤含有机质16.43 g/kg、碱解氮60.89 mg/kg、有效磷9.14 mg/kg、速效钾134.56 mg/kg、阳离子交换量19.45 cmol/kg、可溶性盐1.87 mg/kg，pH8.38，前茬种植作物为黄瓜。
1.2 供试材料
供试番茄品种为中杂102号（中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育）；供试肥料为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O5 20%）、硫酸钾（K2O 50%）、农家肥（腐熟鸡粪、腐熟羊粪、腐熟牛粪及生物菌肥风干重按53.19:26.6:19.95:0.26混合，含有机质38.09%、N 0.37%、P2O5 0.25%和K2O 0.20%，有效活菌数≥0.03亿个/g）。
1.3 试验设计
试验采用随机区组设计，共设6个处理（表1），3次重复，共计18个小区，小区面积27 m2（长7.5 m×宽3.6 m），每个小区四周用农膜隔离，深度50 cm，并筑埂（宽40 cm、高30 cm）。2021-2023年每年5月10日移栽，垄宽60 cm，垄高35 cm，行距60 cm，株距30 cm，每垄“品”字形种植2行，每个小区种植150株，其他田间管理均保持一致。
表1 试验设计
Table 1
| 处理 Treatment | 施肥方式 Fertilization method | 农家肥 Farmyard manure | 尿素 Urea | 过磷酸钙 Calcium superphosphate | 硫酸钾 Potassium sulfate |
|---|---|---|---|---|---|
| T1 | 不施肥 | － | － | － | － |
| T2 | 100%化肥 | － | 1.64 | 2.56 | 0.80 |
| T3 | 75%化肥+25%农家肥 | 50.60 | 1.23 | 1.92 | 0.60 |
| T4 | 50%化肥+50%农家肥 | 101.20 | 1.14 | 1.28 | 0.40 |
| T5 | 25%化肥+75%农家肥 | 151.80 | 0.41 | 0.64 | 0.20 |
| T6 | 100%农家肥 | 202.40 | － | － | － |
整地前将过磷酸钙、硫酸钾和农家肥分别按小区面积计量后，作为基肥施入15~20 cm土层。灌水方式采用垄膜沟灌，全生育期灌水8次，每个小区灌溉量为16 m3。追肥分别在第一穗开始结果期、结果盛期和成熟期结合灌水，每个阶段追施1/3的尿素。
1.4 测定项目与方法
试验开展第3年，即2023年10月6日番茄成熟后，在每个处理选择中间一垄，距小区边同一方向2 m处连续采集15株用于测定果实品质。每个处理单独收获，并折算单位面积产量。番茄收获后，采样“S”形采样法，分别采集各小区0~20 cm表层土壤，测定土壤理化性质。
采用分光法测定土壤酶活性，参考张书豪等[41]方法测定土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、磷酸酶和脲酶活性。
1.5 数据分析
使用Excel 2007整理试验数据，采用IBM SPSS Statistics进行显著性检验和分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对土壤物理性质和水分的影响
2.1.1 对土壤物理性质的影响
由表2可知，施肥量增加，土壤容重降低，而土壤总孔隙度和土壤团聚体（>0.25 mm）则呈现增长态势。与T1处理相比，T2处理降低0.77%，T3~T6处理土壤容重显著降低，降幅分别为3.08%、6.15%、7.69%和10.77%，其中T6处理降幅最大。T2处理土壤总孔隙度比T1处理增加0.74%，而T3~T6处理则显著增加了2.96%、5.93%、7.42%和10.38%。T2处理土壤团聚体比T1处理增加2.84%，而T3~T6处理则显著增加了7.53%、15.89%、19.17%和21.99%，T6处理土壤总孔隙度和团聚体增幅均最大。
表2 不同处理对土壤物理性质的影响
Table 2
| 处理 Treatment | 土壤容重 Soil bulk density (g/cm3) | 土壤总孔隙度 Total soil porosity (%) | 土壤团聚体 Soil aggregate (%) |
|---|---|---|---|
| T1 | 1.30±0.01a | 50.94±0.52c | 32.02±0.16d |
| T2 | 1.29±0.03a | 51.32±0.26c | 32.93±0.29d |
| T3 | 1.26±0.02b | 52.45±0.57b | 34.43±0.45c |
| T4 | 1.22±0.02c | 53.96±0.65a | 37.11±0.22b |
| T5 | 1.20±0.01c | 54.72±0.29a | 38.16±0.15a |
| T6 | 1.16±0.02c | 56.23±0.53a | 39.06±0.18a |
不同的小写字母代表在P < 0.05水平下存在显著差异。下同。
Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level. The same below.
2.1.2 对土壤水分的影响
由表3可知，土壤自然含水量、田间持水量和饱和持水量随着农家肥施用量的增加均呈增加的趋势。其中T6处理土壤含水量、田间持水量和饱和持水量含量均最高，分别为140.39 g/kg、24.33%和1124.55 t/hm2。与T4和T5处理相比，T6处理自然含水量分别增加3.87%和1.56%，差异不显著，但较T1、T2和T3处理分别显著增加29.38%、24.32%和18.84%。T6处理田间持水量较T4和T5处理分别增加2.06%和5.23%，差异不显著，但较T1、T2和T3处理分别显著增加25.48%、16.63%和9.64%。T6处理饱和持水量较T4和T5处理分别增加4.30%和2.76%，差异不显著，但较T1、T2和T3处理分别显著增加10.38%、9.57%和7.21%。
表3 不同处理对土壤水分含量的影响
Table 3
| 处理 Treatment | 自然含水量 Natural moisture content (g/kg) | 田间持水量 Field capacity (%) | 饱和持水量 Saturated water content (t/hm2) |
|---|---|---|---|
| T1 | 108.51±0.47d | 19.39±0.48d | 1018.80±2.70c |
| T2 | 112.93±0.87c | 20.86±0.59c | 1026.45±15.75b |
| T3 | 118.13±1.05b | 22.19±0.68b | 1048.95±14.25b |
| T4 | 135.17±1.03a | 23.12±0.61a | 1078.20±19.95a |
| T5 | 138.23±0.95a | 23.84±0.60a | 1094.40±12.00a |
| T6 | 140.39±1.14a | 24.33±0.98a | 1124.55±13.35a |
2.2 不同处理对土壤有机质、有机碳和化学性质的影响
2.2.1 对土壤有机质和有机碳的影响
由图1可知，土壤有机质、有机碳和有机碳密度随着农家肥施用量的增加呈增加趋势。与T1、T2、T3、T4和T5处理相比，T6处理有机质分别显著增加31.13%、30.40%、18.49%、13.50%和6.38%；有机碳分别显著增加31.18%、28.56%、18.56%、13.49%和6.36%；与T1、T2、T3和T4处理相比，T6处理有机碳密度分别显著增加17.43%、17.43%、9.27%和8.02%，较T5处理增加2.91%，差异不显著。
图1
图1
不同处理对土壤有机质及有机碳的影响
不同小写字母代表在P < 0.05水平下存在显著差异。下同。
Fig.1
Effects of different treatments on soil organic matter and organic carbon
Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level. The same below.
2.2.2 对土壤化学性质的影响
由表4可知，随着农家肥施用量的增加，土壤pH值呈降低趋势，T6处理最小，为8.06，T1处理最大，为8.19。与T1、T2、T3、T4和T5处理相比，T6处理pH分别降低1.59%、1.35%、1.10%、0.74%和0.37%，差异不显著；CEC含量呈增加趋势，T6处理最高，为21.11 cmol/kg，T1处理最低，为17.86 cmol/kg。T6处理较T5处理增加3.13%，差异不显著，较T1、T2、T3和T4处理分别显著增加23.80%、13.68%、11.16%和6.4%。
表4 不同处理对土壤化学性质的影响
Table 4
| 处理Treatment | pH | 阳离子交换量CEC (cmol/kg) |
|---|---|---|
| T1 | 8.19±0.04a | 17.86±0.45e |
| T2 | 8.17±0.02a | 19.45±0.44d |
| T3 | 8.15±0.03a | 19.89±0.65c |
| T4 | 8.12±0.02a | 20.78±0.57b |
| T5 | 8.09±0.04a | 21.44±0.55a |
| T6 | 8.06±0.02a | 22.11±0.51a |
2.3 不同处理对土壤微生物、酶活性和重金属离子的影响
2.3.1 对土壤微生物的影响
由图2可以看出，土壤细菌数量和放线菌数量各处理均表现为T6>T5>T4>T3>T2>T1。T6与其余处理之间均具有显著性差异。这表明增加农家肥施用占比可以显著增加土壤细菌和放线菌的数量。
图2
2.3.2 对土壤酶活性的影响
由图3可知，减施化肥、增施农家肥后，土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶的活性提高，且与农家肥施入量成正比。T6处理蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性较T1、T2、T3、T4和T5处理均显著增加，蔗糖酶分别显著增加14.79%、14.12%、11.49%、7.78%和4.30%；脲酶显著增加16.76%、12.50%、11.92%、9.65%和4.85%；磷酸酶显著增加23.53%、20.00%、13.51%、7.69%和2.44%；多酚氧化酶显著增加14.29%、12.68%、10.35%、5.96%和1.27%。
图3
图3
不同处理对土壤酶活性的影响
Fig.3
Effects of different treatments on soil enzyme activities
2.3.3 对土壤重金属离子的影响
由图4可知，随着农家肥施用量的增加，土壤重金属离子Hg、Cd、Cr和Pb含量呈先升高后降低趋势。T6处理Hg、Cd、Cr和Pb含量较T5处理分别显著降低15.79%、13.46%、10.72%和13.30%；与T4处理相比，分别显著降低21.95%、19.64%、16.06%和20.07%；与T3处理相比，分别显著降低25.58%、23.73%、19.43%和24.80%；与T2处理比较，分别显著降低28.57%、28.60%、23.35%和28.60%；与T1处理比较，分别显著增加3.22%、4.65%、4.07%和3.38%。
图4
图4
不同处理对土壤重金属含量的影响
Fig.4
Effects of different treatments on contents of heavy metals in soil
由表5可知，与T1处理相比，T2、T3和T4处理显著增加了单果重、单株果重和产量，但增施农家肥比例增加到一定值后反而降低，在T4处理达到最大值。
表5 不同处理对番茄经济性状及产量的影响
Table 5
| 处理 Treatment | 单果重 Single fruit weight (g) | 单株果重（kg/株） Fruit weight per plant | 产量 Yield (kg/hm2) |
|---|---|---|---|
| T1 | 113.85±1.38e | 1.17±0.05e | 64 789.50±141.20e |
| T2 | 134.63±3.05d | 1.31±0.03d | 72 550.50±135.70d |
| T3 | 139.16±2.05c | 1.39±0.01c | 77 179.50±91.10c |
| T4 | 149.61±2.33a | 1.57±0.01a | 87 240.10±128.77a |
| T5 | 145.59±1.49a | 1.52±0.03a | 84 619.50±121.30a |
| T6 | 141.70±2.46b | 1.48±0.02 b | 82 390.50±150.20b |
单果重、单株果重和产量均以T4处理最高，与T5处理差异不显著；与T1、T2、T3和T6处理差异显著。
由图5可知，番茄果实可溶性糖和维生素C含量与农家肥添加量呈正相关。T6处理与T1、T2、T3和T4处理比较，可溶性糖含量显著增加了25.90%、13.80%、11.29%、6.52%，与T5处理相比增加4.32%，差异不显著；T6处理与T5处理相比维生素C含量增加3.11%，差异不显著，与T1、T2、T3和T4处理相比分别显著增加了44.44%、13.64%、11.12%和5.39%。从以上结果可以看出化学肥料适量减施配施一定农家肥有利于番茄果实可溶性糖及维生素C含量的积累。随着农家肥施用量梯度的增加，番茄硝酸盐含量和可滴定酸含量呈递减趋势。T6处理硝酸盐含量较T1、T2、T3、T4和T5处理分别显著降低20.02%、21.62%、14.11%、11.13%和7.50%；可滴定酸含量分别显著降低25.65%、30.96%、21.63%、14.701%和9.38%。
图5
图5
不同处理对番茄果实中可溶性糖、维生素C、硝酸盐及可滴定酸含量的影响
Fig.5
Effects of different treatments on content of soluble sugar, vitamin C, nitrate and titratable acid content in tomato fruit
从表6可以看出，化肥减量配施农家肥不仅促进了农家肥资源的循环和增值，而且降低了施肥成本，提高了施肥利润，更是达到了节本增效的目的。不同处理施肥利润由大到小依次为T4>T5>T6>T3>T2，T4处理与T2、T3、T5和T6处理相比，施肥利润分别增加41 899.5、29 199.0、8998.5和16 800元/hm2。不同处理肥料投资效率由大到小依次为T4>T5>T3>T2>T6，T4处理与T2、T3、T5和T6处理相比，肥料投资效率分别高出5.18、4.14、3.61和5.98个百分点。
表6 不同处理对番茄经济效益的影响
Table 6
| 处理 Treatment | 增产量 Yield increase (kg/hm2) | 增产值（元/hm2） Output value increase (yuan/hm2) | 施肥成本（元/hm2） Fertilizer cost (yuan/hm2) | 施肥利润（元/hm2） Profit from fertilization (yuan/hm2) | 肥料投资效率 Fertilizer investment efficiency (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| T1 | － | － | － | － | － |
| T2 | 7759.5 | 23 299.5 | 2899.5 | 20 400.0 | 7.03 |
| T3 | 12 390.0 | 37 200.0 | 4099.5 | 33 100.5 | 8.07 |
| T4 | 22 450.5 | 67 399.5 | 5100.0 | 62 299.5 | 12.21 |
| T5 | 19 830.0 | 59 500.5 | 6199.5 | 53 301.0 | 8.60 |
| T6 | 17 599.5 | 52 800.0 | 7300.5 | 45 499.5 | 6.23 |
尿素：1800元/t；过磷酸钙：800元/t；硫酸钾：3600元/t；生物菌肥：4000元/t；农家肥：97.56元/t；番茄：3元/kg。
Urea: 1800 yuan/t; calcium superphosphate: 800 yuan/t; potassium sulfate: 3600 yuan/t; bio-bacterial fertilizer: 4000 yuan/t; farmyard manure: 97.56 yuan/t; tomato: 3 yuan/kg.
3 讨论
3.1 化肥减量配施农家肥对番茄产量与经济效益的影响
化学肥料虽能迅速提高土壤速效养分含量，但易发生淋溶作用。有机肥为缓效肥，可持续为土壤提供养分。二者配合施用可能会产生一定的协同效果，使土壤养分配比得到优化[42]。本研究发现，化肥减量50%配合增加适量的农家肥，产量可提高到87 240.10 kg/hm2，肥料投资效率高达12.21%；化肥减量达到75%~100%，增产量为17 599.5~19 830.0 kg/hm2时，肥料投资效率表现出下降的趋势，这与喻万明[43]的研究结果类似。研究[44]发现，化肥减量配施农家肥通过改善土壤水热环境，如提高土壤孔隙度、透气性和土壤保水能力，有助于土壤团粒结构的形成，最终提高作物对土壤养分的吸收，从而获得高产。本研究中，T4处理增产值分别是T2、T3、T5和T6的2.89、1.81、1.13和1.28倍，表明农家肥适量的配施能够有效提高经济效益，以T4处理的配施方式最佳。并且农家肥配施提高经济效益在小麦的研究中也得到了证实[22]。综上所述，本研究中化肥减量配施农家肥能提高番茄产量的主要原因是提高了土壤肥力。
3.2 化肥减量配施农家肥可改善番茄品质
施用农家肥在一定程度上对蔬菜品质的提升具有积极影响。本研究发现，单施农家肥后，番茄果实中可溶性糖和维生素C含量显著提高，而硝酸盐及可滴定酸含量显著降低，这与胡远彬等[45]和蒋强等[46]的研究结果一致。说明在常规施肥条件下，适量减施化肥配施农家肥对番茄果实营养成分的合成和积累具有一定的促进作用[47]，同样的研究结果在何志学等[29]和董鹏荣等[30]的研究中得到了证实。施用农家肥增加了番茄中维生素C和可溶性糖含量，这与有机肥富含的多种酶类、糖分及生长激素成分密切相关[48]。研究[49-50]发现有机肥中的酶类（如蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等）主要通过促进养分分解，加速土壤中有机质的矿化，释放氮、磷、钾及微量元素，从而改善番茄对养分的吸收效率，间接促进果实糖分、维生素等物质的积累。同时，酶活性高的土壤能增强根系活力，提高番茄抗逆性，减少果实畸形率。部分外源酶可能被根系吸收，参与果实发育中的生化反应（如糖代谢、色素合成）[51]。有机肥中的天然生长激素可参与调控果实发育，如增加单果重量，延长光合产物向果实的输送时间。适当浓度的生长激素可平衡糖酸比，改善口感[52]。
3.3 化肥减量配施农家肥对土壤理化性质的影响
4 结论
本试验条件下农家肥与化肥协同施用，不仅使土壤微生物数量、酶活性以及养分含量提高，还可以提高番茄的产量和品质。此外，施用农家肥之后相关土壤酶活性显著提高，土壤微生物数量群落显著富集。同时，农家肥处理显著改善了土壤理化性质，降低了pH和重金属离子含量。本研究发现，增施农家肥促进畜禽粪便有效利用，同时改良土壤理化性质，提升番茄产量和品质。
参考文献
不同有机肥连续施用对土壤质量的影响
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190900660
[本文引用: 1]
为研究不同有机肥连续施用对土壤质量的影响,综述国内外不同有机肥连续施用对农田土壤理化性质、土壤微生物以及土壤重金属的影响及作用机理,并对有机肥合理利用提出建议。研究表明：连续施用有机肥能显著改善土壤结构,提高土壤的水肥调控能力,增加土壤养分的有效性,平衡土壤养分,提高土壤酸碱缓冲性能,优化土壤微生物群落的结构和功能;但长期施用有机肥会增加土壤和植物中重金属累积风险,特别是畜禽和污泥有机肥。国内外研究大部分是粪肥与污泥和化肥的配施对土壤和作物中重金属含量进行分析,对研究畜禽粪污施用年限以及有机肥长期施用下土壤中重金属的演变特征及机理探讨相对较少,今后还需加深有机肥连续施用对土壤重金属影响机理方面的研究。
减施化肥增施有机肥和菌肥对番茄产量及土壤微生物和酶活性的影响
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0367
[本文引用: 1]
通过研究不同化肥减量配施有机肥和菌肥对设施番茄产量及土壤微生物和酶活性的影响，为化肥减量配施有机肥和菌肥的可行性和设施番茄种植中减肥增效提供科学依据。试验设置6个处理，CK：空白对照（不施肥）；CF：单施化肥；RF<sub>1</sub>：化肥减施20%配施有机肥20%；RF<sub>2</sub>：化肥减施40%配施有机肥40%；RFM<sub>1</sub>：化肥减施20%配施有机肥20%+菌肥；RFM<sub>2</sub>：化肥减施40%配施有机肥40%+菌肥。结果表明：化肥减量配施有机肥和菌肥番茄根际土壤细菌数量提高了53.05%~134.15%，放线菌数量提高13.94%~26.55%，真菌数量降低了20.32%~37.92%，并随有机肥施入量的增加而增加。化肥减量增加菌肥能有效提高土壤细菌/真菌和放线菌/真菌的值。化肥减量配施有机肥和菌剂提高了脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性，且随有机肥施入量的增加而增加。减施化肥处理对应增加菌肥处理显著减少了番茄有机酸含量，提高了可溶性固形物、Vc和番茄红素含量。RF<sub>1</sub>、RF<sub>2</sub>、RFM<sub>1</sub>和RFM<sub>2</sub>产量较CF增产4.40%、-6.55%、8.13%和0.81%。单株结果数、单果重和产量以RFM<sub>1</sub>较高。综上所述，化肥减量增加有机肥和菌肥能改善根际土壤微生物群落的结构和数量，增加土壤有效养分含量和酶活性，促进植株生长发育，达到增产提质的目的。从土壤微生物数量和结构、酶活性、产量、品质的综合考虑，设施番茄栽培减少20%的化肥用量配施有机肥和菌肥更适宜。
不同有机肥施用对樱桃番茄产量及品质的影响
为有效减少化肥施用,对比了3种有机肥替代化肥施用对樱桃番茄产量及品质的影响,结果表明,施用蚕沙有机肥的小区樱桃总产量最高,其余有机肥施用与对照常规化肥施用相比无显著差异,而施用猪粪有机肥的樱桃单果重最大;除了鸡粪有机肥栽培的樱桃番茄维生素C含量显著高于对照外,其余有机肥处理的樱桃番茄各品质指标与常规化肥对照相比无明显的差异。
Organic amendments enhance soil microbial diversity, microbial functionality and crop yields: a meta-analysis
DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.154627 URL [本文引用: 1]
Impacts of inorganic and organic fertilization treatments on bacterial and fungal communities in a paddy soil
DOI:10.1016/j.apsoil.2017.01.005 URL
Dry matter, nitrogen and phosphorus accumulation, partitioning and remobilization as affected by N and P fertilization and source-sink relations
DOI:10.1016/j.eja.2008.09.001 URL [本文引用: 1]
Deviation from the grain protein concentration-grain yield negative relationship is highly correlated to post-anthesis N uptake in winter wheat
Effects of different fertilizing treatments on contents of soil nutrients and soil enzyme activity
Soil enzyme activities, microbial community composition and function after 47 years of continuous green manuring
DOI:10.1016/j.apsoil.2006.09.011 URL [本文引用: 1]
Impact of organic and inorganic fertilizers on microbial populations and biomass carbon in paddy field soil
DOI:10.3923/ja.2010.102.110 URL
有机肥替代部分化肥对小麦生产及土壤理化性质的影响
DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.09.007
[本文引用: 2]
为推广有机肥替代化肥技术，研究其在小麦生产上应用的实际效果，在安徽泗县洋湖农场开展有机肥替代部分化肥试验，试验设置不施肥、常规施肥、优化施肥、有机无机配施1（有机肥替代15%化肥）、有机无机配施2（有机肥替代30%化肥）、氮替代1（有机肥替代15%氮肥）、氮替代2（有机肥替代30%氮肥）共7个施肥处理，分别测定不同处理下小麦产量、品质、经济效益，以及土壤理化性质。结果表明，有机无机配施和氮替代处理均能提高小麦产量；有利于增加小麦籽粒总蛋白和淀粉含量，提高经济效益；采用有机肥替代部分化肥对土壤中有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和有机质含量的增加有促进作用。综合来看，以有机肥替代15%氮肥（氮替代1）施用的效果较好，小麦产量及经济效益较高。
Impact of combining long-term subsoiling and organic fertilizer on soil microbial biomass carbon and nitrogen, soil enzyme activity, and water use of winter wheat
Assessment of the responses of soil pore properties to combined soil structure amendments using X-ray computed tomography
DOI:10.1038/s41598-017-18997-1
PMID:29330452
[本文引用: 1]
Soil amendments, such as straw mulch, organic fertilizers and superabsorbent polymer (SAP), are extensively applied to improve soil structure and porosity, and we reported the functional consequences of the individual application of these amendments in our previous study. However, whether combined amendments are more effective than their individual applications for improving soil pore structure is unknown. Here, we conducted X-ray computed tomography (CT) scanning on undisturbed soil columns to investigate the efficiency of two-amendment application, including straw mulch and organic manure, SAP and organic manure, or SAP and straw mulch, for improving soil pore properties and pore distribution. The X-ray CT technique allows us to accurately determine the number, morphology, and location of macropores (> 1 mm in diameter) and smaller pores (0.13-1.0 mm). Compared to the control treatment, which showed the lowest increase in soil porosity, all the combined treatments led to an increase in the numbers of both macropores and smaller soil pores, causing a significant improvement in soil structure and porosity. Among these treatments, the application of both straw mulch and organic manure was the most effective for improving soil porosity and soil physical structure.
Does animal manure application improve soil aggregation? Insights from nine long-term fertilization experiments
DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.01.051 URL [本文引用: 1]
有机肥-无机肥不同配施比例对水稻产量和农田养分流失的影响
采用大田小区试验，以水稻品种“武运粳29号”为供试材料，在等氮量替代条件下，设单施化肥（M1），以及25%有机肥（M2）、50%有机肥（M3）、75%有机肥（M4）、100%有机肥（M5）替代化肥等5个处理，研究不同有机无机肥配施比例对水稻产量及农田地表径流NPK流失的影响。结果表明：M3处理水稻产量最高，主要因为其每穗粒数显著增加，同时其有效穗数相对较多；试验年度稻季农田地表径流水总量为3.6×10<sup>3</sup> m<sup>3</sup>·hm<sup>-2</sup>；从M1处理到M5处理，稻田地表径流水体总N流失量逐渐下降，M3处理较M1和M2处理显著下降；总P和K流失量逐渐增加，M3处理显著小于M4和M5处理；从M1处理到M5处理，稻田地表径流总N和K流失率逐渐下降，总P流失率逐渐增加，不同处理总N、总P、总K的平均流失率分别为4.52%、1.13%和5.68%；与M1处理相比较，M3处理在确保水稻高产的同时，减少了农田地表径流水体总N流失量和流失率，仅使总P流失量和流失率较小幅度增加，是一种适宜的有机肥替代化肥比例。
有机肥对土壤特性及农产品产量和品质影响研究进展
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0110
[本文引用: 1]
施用有机肥是农业生产的重要措施,对绿色农业发展起到积极作用,而且越来越广泛施用。本文介绍了目前有机肥基本概况,重点综述了有机肥对提高土壤肥力、提高作物产量和品质、促进养分利用以及对病虫害发生影响等方面研究的最新进展,分析了当前有机肥施用对耕地质量和农产品安全风险、施肥效率低、以及有机肥品种研发不足、相关质量标准滞后等问题,并对当前有机肥推广应用的形势和发展前景进行了分析和展望。
生物有机肥对枸杞品质及土壤酶活性的影响
DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.02.011
[本文引用: 1]
【目的】探究在常规施肥基础上施用生物有机肥对土样养分、酶活性及枸杞品质的影响,为改善枸杞果实品质及提升枸杞园土壤肥力和土壤酶活性提供科学依据。【方法】以宁杞7号为材料,常规施肥为对照(CK)、常规施肥+单株施生物有机肥2 kg(T<sub>1</sub>)、常规施肥+单株施生物有机肥4 kg(T<sub>2</sub>)、常规施肥+单株施生物有机肥6 kg(T<sub>3</sub>)和常规施肥+单株施生物有机肥8 kg(T<sub>4</sub>)共设5个处理,通过田间试验对比分析不同施肥量下土壤肥力和土壤酶活性及枸杞果实品质差异。【结果】与常规施肥(CK)相比施用生物有机肥后土壤肥力和土壤酶活性得到显著提高,且差异显著(P<0.05),其中T<sub>2</sub>、T<sub>3</sub>处理土壤改良效果明显;施用生物有机肥后枸杞抗坏血酸、蛋白质、总糖、黄酮含量显著高于CK处理,其中T<sub>3</sub>处理效果最佳,并较CK增加15.60%、89.33%、28.96%和41.67%;枸杞果实产量在初果期时T<sub>2</sub>处理效果最佳,与CK处理相比增产31.81%,头茬果熟期和夏果盛期时T<sub>3</sub>处理效果最佳,与CK相比增产109.47%、105.49%。【结论】生物有机肥在一定程度上可以改良土壤肥力提升土壤酶活性,且枸杞品质得到改善,其中在常规施肥基础上单株施生物有机肥6 kg效果最佳,对枸杞品质有明显的改善作用。
不同土壤条件下黄渡番茄风味品质差异
DOI:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.02.008
[本文引用: 1]
为探究农户种植棚与商业种植基地生产的黄渡番茄（Solanum lycopersicum）风味品质及土壤影响因子差异，该研究以分别种植于安亭镇泥岗村农户种植棚和百蒂凯基地种植棚的黄渡番茄品种“合作903”为试验材料，采集番茄果实、根际土壤，进行果实品质及其相关酶活性、酶编码基因表达特性和土壤酶活性、土壤氮磷钾含量测定与分析。与百蒂凯基地种植棚相比，农户种植棚种植的番茄果实可溶性糖、可溶性蛋白、番茄红素含量分别高了62.1%~141.1%、57.8%~66.1%、36.6%~212.6%；果实可滴定酸含量低了51.2%~71.9%，但Vc含量二者之间无明显差异。与百蒂凯基地相比，农户种植棚的土壤脲酶和蔗糖酶活性高了3.9%~106.9%和28.1%~47.5%，但酸性磷酸酶活性低了33.3%~56.1%；农户种植棚的土壤全氮含量和速效钾含量分别低了34.1%~44.8%和76.5%~84.5%，且农户2棚的土壤速效磷含量显著低于百蒂凯基地B091棚，达63.1%。此外，相较于其他种植棚，农户1棚的番茄果实蔗糖合成酶活性显著高了36.5%~140.5%，农户2棚和B091棚的果糖激酶活性分别高了29.2%~73.1%和40.7%~88.5%，且农户1棚的番茄果实中LeSS、LeFRK2、LeHXK3、LeME基因相对表达量显著高于百蒂凯基地种植棚的果实，但在百蒂凯基地B077棚种植的番茄果实中LePFK基因相对表达量最高；LeLYCB基因在农户2棚果实中相对表达量最高；LeLYCE基因在B085棚果实中相对表达量最高；LePSY基因在农户种植棚果实中相对表达量最高。土壤酶活性的改变，调节了土壤有效氮磷钾含量，改变了番茄果实风味品质相关酶活性及酶编码基因表达，导致了黄渡番茄风味品质的差异。
有机肥配施菌肥对欧李果实品质和土壤性质的影响
DOI:10.3969/j.issn.1004-1524.20240328
[本文引用: 1]
选取欧李品种晋欧1号为试验材料,设置不同用量有机肥单施及与菌肥配施的对比试验,在欧李成熟期测定果实品质、土壤酶活性、土壤理化性质等指标。结果显示,每株施用有机肥1 000 g+菌肥100 g处理(J6)的果实横径、纵径、单果重均显著(P<0.05)高于不施肥的对照(J0)、单施等量有机肥(J2)或等量菌肥(J4)的处理。与J0、J2、J4处理相比,J6处理果实的可滴定酸含量显著降低,但果实的可溶性固形物含量、固酸比、果实硬度、类黄酮含量显著更高,土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性,及土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均显著更高,说明有机肥配施菌肥的处理在提升果实品质、维持土壤肥力方面的效果要优于单施一种肥的处理。此外,各施肥处理的土壤pH值均显著低于J0处理。经过隶属函数法综合分析,J6处理的隶属函数值最高,是该试验条件下的最优处理,提高果实品质和土壤肥力的效果最优。
The influence of time, storage temperature, and substrate age on potential soil enzyme activity in acidic forest soils using MUB-linked substrates and l-DOPA
DOI:10.1016/j.soilbio.2009.02.029 URL [本文引用: 1]
化肥减量配施有机肥对棉田土壤微生物生物量、酶活性和棉花产量的影响
DOI:10.13287/j.1001-9332.202001.022
[本文引用: 1]
在甘肃河西走廊棉区进行连续3年的定位施肥试验,研究了化肥减量20%～40%并配施不同有机肥对棉田土壤微生物生物量、酶活性和棉花产量的影响。结果表明:与单施化肥相比,化肥减量配施有机肥能显著提高土壤细菌和放线菌数量,降低土壤真菌数量,化肥减量配施普通有机肥加生物有机肥(COBF<sub>2</sub>)处理土壤细菌最多,较单施化肥(CF)在棉花蕾期、铃期和吐絮期分别提高了84.6%、57.1%和43.5%,化肥减量配施生物有机肥(CBF<sub>2</sub>)处理放线菌数量最多,较CF在棉花蕾期、铃期和吐絮期分别提高了28.2%、32.7%和32.2%,CBF<sub>2</sub>土壤真菌数量最低,较CF在棉花蕾期、铃期和吐絮期分别降低了35.8%、29.3%和13.4%。化肥减量配施有机肥提高了土壤细菌/真菌、放线菌/真菌和脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性,其中COBF<sub>2</sub>对酶活性的提升最有效。化肥减量配施有机肥提高了棉花单株铃数,对棉花长势、地上干物质积累有一定的促进作用,COBF<sub>2</sub>棉花产量最高,籽棉和皮棉产量分别较CF提高了14.2%和10.9%,增产显著。综合分析土壤微生物生物量、酶活性和棉花产量,COBF<sub>2</sub>处理,即化肥减量40%配施1800 kg·hm<sup>-2</sup>普通有机肥和600 kg·hm<sup>-2</sup>生物有机肥效果最佳。
