設施番茄沼肥綜合利用技術研究

白靈軍

（靈臺縣蔬菜產業開發辦公室，甘肅 靈臺 744400）

蔬菜產業和畜禽養殖是甘肅省靈臺縣三大產業中的主導產業，是該縣農民收入的主要來源。隨著蔬菜產業規模的不斷壯大，在發展過程中普遍存在著一些亟待解決的問題：在蔬菜生產中濫用或者大量使用化學肥料，不但導致土壤重金屬污染、有毒物質累積、土壤微生物活性降低和土壤酸化，從而降低了蔬菜品質和風味，而且提高了生產成本。以上問題的存在與“循環農業倡導清潔生產和節約消費，嚴格控制農業廢棄物的產生和排放，最大程度地減輕環境污染和生態破壞，實現生態的良性循環與農村建設的和諧可持續發展”思路[1]相悖逆。為了提高蔬菜品質，增強對外競爭力，急需既能降低生產成本，又能提高種植經濟效益的實用技術。

“四位一體”循環農業模式是集養殖、種植、沼氣、沼液及沼渣綜合利用為一體的高效生態農業生產模式，是以設施日光溫室或大棚為基礎，以沼氣為紐帶，以蔬菜種植為載體，以太陽能為動力，以蔬菜產業提質增效和清潔生產為目標，實現組合配套，互相促進，取得生態循環發展的實際效果。模式主要構成要素是：沼氣池、太陽能畜禽圈舍、廁所和太陽能設施棚室蔬菜。利用畜禽及人類糞便和經粉碎酸化的尾菜等進入沼氣池發酵，產生的沼氣用于蔬菜種植戶燒水做飯和溫室增施CO2氣肥，沼液沼渣作為蔬菜生產的有機肥料，形成“設施棚室—人畜糞便+尾菜—沼氣”往復循環的生產模式。該模式遵循了循環農業的減量化、再利用和再循環原則，充分利用蔬菜生產等廢棄物，通過沼氣建設拉長了生態鏈條，形成以沼氣為紐帶的循環生態系統，使生物能的流動更趨于合理，更能充分發揮其生產潛能，提高經濟效益。

沼肥在農作物上使用技術沿用已久，但在茄果類蔬菜上綜合利用技術迄今仍缺乏系統研究。筆者依托“四位一體”庭院式農業循環模式，進行了一系列試驗，提出了設施番茄沼肥綜合利用新技術，操作簡便，實用性強，蔬菜品質高，經濟效益好。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年1—7月在甘肅省平涼市靈臺縣蔬菜辦沼氣綜合利用試驗示范日光溫室中進行。該地區屬暖溫帶亞濕潤區，氣候溫和，光照充足，水熱資源豐富。海拔890～1 520 m，年平均氣溫8.6 ℃，降雨量650 mm，≥10 ℃的有效積溫2 804 ℃，無霜期159 d。試驗地前茬種植芹菜，0～30 cm的土壤性狀：pH值7.1，有機質14.3 g/kg、堿解氮0.91 mg/kg、有效磷17.4 mg/kg、速效鉀65.4 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試肥料包括農家堆肥，系用雞糞、牛糞、豬糞、秸稈等混合漚制，其養分含量為：有機質26.8%、全氮1.070%、全磷0.845%、全鉀1.632%；化肥為尿素（N 46%）、普通過磷酸鈣（P2O512%）、硫酸鉀（K2O 50%）；供試沼渣養分含量為：有機質27.6%、全氮0.772%、全磷0.671%、全鉀1.017%；沼液養分含量為：有機質2.37%、全氮0.079%、全磷0.013%、全鉀0.251%。

供試番茄品種為金棚1號，由西安金鵬種業有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗為隨機區組設計，設4個處理，即施肥種類分別為：農家堆肥、化肥、沼肥和不施用任何肥料（CK）。每個處理設3次重復，每試驗小區長6 m、寬3.6 m，面積為21.6 m2，寬窄行種植，寬行70 cm，窄行50 cm，每小區種植6行，定植102株，折算4.76萬株/hm2。1月2日播種，2月15日定植，所有番茄植株留5穗果，第5穗花出現后留1片葉打頂，6月20日拉秧。各處理栽培管理措施相同。

施肥量及施肥方法：除對照CK不施肥外，其他處理的施肥量按當地農戶平均施肥量計算，并且各處理投入的N、P2O5、K2O養分相等（施N 400 kg/hm2、P2O5316 kg/hm2、K2O 610 kg/hm2）。處理1：施用農家堆肥，基施農家堆肥37 383 kg/hm2；處理2：施用化肥，施尿素870 kg/hm2、普通過磷酸鈣2 633 kg/hm2、硫酸鉀1 220 kg/hm2，其中普通過磷酸鈣全部作底肥，尿素和硫酸鉀50%作基肥，其余50%作為根部追肥；處理3：施用沼肥，基肥施沼渣46 000 kg/hm2，根部追肥施沼液56 810 kg/hm2。追肥時，將各處理追肥量平均分3次，分別在第1、2、3穗果膨大期時隨澆水施入。

1.4 調查項目及方法

定植后10 d，記載各處理小區番茄苗成活率；定植后15、30、45 d及打頂后測定株高和莖粗。在盛果期采摘具有代表性、熟度一致的果實測定品質指標，每小區每次采摘10個。可溶性總糖含量采用蒽酮比色法測定；還原性VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定；可滴定酸度含量采用標準滴定法測定；果實硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。每小區選取具有代表性的植株5株，記錄單株結果數。觀察記載各小區番茄的抗病性，對每小區番茄產量進行單獨測定。

試驗數據采用DPS 9.50、Excel 2003軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 沼肥對番茄移栽成活率的影響

從表1可以發現，沒有施用任何肥料的CK組，成活率只有89.4%；施用化肥處理成活率為91.7%，略高于CK；施用普通農家堆肥處理成活率高達93.6%；施用沼肥處理在沼肥的作用下，番茄成活率達到98.5%，顯著高于處理2及CK。由此可見，施用沼肥能夠提高番茄種苗的移栽成活率。

表1 沼肥對番茄移栽成活率的影響

2.2 沼肥對番茄生長的影響

圖1 沼肥對番茄株高的影響

圖2 沼肥對番茄莖粗的影響

從圖1和圖2可見，定植15 d后，植株生長緩慢，各處理較CK差異不明顯；定植30 d后快速生長，各處理明顯優于CK，但施用沼肥處理主蔓延長（即株高生長速度）較各處理明顯放緩，而莖粗生長速度較各處理明顯加快。通過分析，綜合比較各處理對番茄生長的影響順序為：沼肥處理＞農家堆肥處理＞化肥處理＞CK。田間表現為：施用沼肥后，植株葉片深綠純正，莖粗，節間短，果實大小勻稱、色澤鮮亮，單株結果數增多，平均單株結果數達到26.3個。這與沼肥具有遲速兼備的肥料特點一致，能夠使番茄根系生長發達，顯著地促進植株營養生長和生殖生長，改善群體生長特性。

2.3 沼肥對番茄抗病性的影響

從表2可以明顯看出，所有病害的病情指數沼肥處理組都是最低的，與其他各處理相比：葉霉病病情指數較農家堆肥處理減輕35.3%，較化肥處理減輕47.6%，較對照CK降低54.2%，差異均達顯著水平；晚疫病病情指數顯著低于化肥處理及CK；各處理不同程度地發生病毒病危害，而沼肥處理病毒病病情指數僅為0.2。由此可見，施用沼肥后能夠使番茄植株生長健壯，顯著地增強抗病性。

表2 番茄常見病害的病情指數

2.4 沼肥對番茄品質的影響

不同處理對番茄果實品質影響各異。從表3可以看出：施用沼肥后，番茄可溶性固形物含量最高，比對照CK增加了8.79%，比農家堆肥處理增加了3.91%，化肥處理中含量最低，說明在保護地番茄栽培中施用沼肥可以提高果實中可溶性固形物含量，大量施用化肥降低了果實中可溶性固形物含量。番茄是一種富含VC的蔬菜，VC含量為判斷番茄品質的重要指標[2]，由表3中可以看出：沼肥處理中果實VC含量最高，比對照CK顯著增加了23.7%；其次是農家堆肥處理，比對照CK增加了21.2%；再次是化肥處理，對照CK中含量最低，說明施用有機肥和化學肥料均對提高番茄果實中VC含量有重要的作用[3]。

可溶性總糖和可滴定酸度是決定番茄果實口感和風味的重要指標，糖酸比越高，口感越好[4]，從表3中可以看出：沼肥處理糖酸比最高，顯著高于化肥處理及CK；化肥處理最低，僅為5.40，這說明施用沼肥可以提高果實風味，僅施用化肥處理使可溶性總糖減少，同時增加了可滴定酸含量，使糖酸比下降，降低了果實風味[5]。

蔬菜的硝酸鹽含量是健康食品的重要指標，硝酸鹽對人體的潛在威脅早已受到人們的普遍關注，從表3中可以看出：農家堆肥處理和沼肥處理中硝酸鹽含量均低于對照CK，分別較對照CK降低了1.9%和4.5%，而化肥處理比對照CK高出了9%，可見施用有機肥可顯著降低番茄果實中硝酸鹽的含量，提高果實品質，這與史雅娟等[2]的研究結果一致。

2.5 沼肥對番茄產量和經濟效益的影響

從表4可以看出：在等養分條件下，沼肥處理產量均高于農家堆肥處理和化肥處理，說明施用沼肥對產量的貢獻大于完全施用化肥處理和完全施用傳統農家堆肥處理。同時，從表中可知，與CK相比，沼肥處理產量顯著增加，經濟效益最為顯著，純收益達到了116 665.0元/hm2，投入產出比達到0.66；農家堆肥處理和化肥處理的產量及經濟效益雖高于對照CK，但由于肥料成本過高，投入產出比分別僅為0.74和0.80，這說明施用沼肥，可以顯著地降低肥料等生產成本，提高番茄種植的經濟效益。

表3 沼肥對番茄品質的影響

表4 沼肥對番茄產量和經濟效益的影響

3 結論

沼肥綜合利用技術是以設施早春茬番茄為研究對象，以發展種養結合的“四位一體”循環農業模式為載體，在等養分條件的基礎上，對比研究了沼肥對番茄的移栽成活率、生長發育、抗病性、果實品質及產量和經濟效益的影響，主要結論如下：

通過設施番茄沼肥綜合利用技術的應用，顯著地提高了種苗移栽成活率，促進番茄生長發育，表現為植株生長旺盛，節間短，莖稈粗壯，葉片深綠純正，單株結果數量多，發病率降低，果實品質提高等，從而為番茄取得高產、優質、高效奠定了堅實基礎。

開展沼肥綜合利用，不但可以有效減少化肥和農藥用量，降低生產成本，減少對環境的污染，而且可以實現生態的良性循環與農村清潔生產的和諧可持續發展，是實現節本、提質和增效的有效途徑。

沼肥綜合利用技術是發展“四位一體”循環農業模式中1項實用新技術，具有操作簡便，實用性強，蔬菜品質高，經濟效益好等特點，成效顯著，適宜大面積推廣。