茭白秸稈堆肥與化肥減量配施對番茄生長、產量及土壤容重的影響

泮張彬， 陳劍， 何玲玲， 陳真， 項玉英*

(1.仙居縣白塔鎮人民政府，浙江 仙居 317300； 2.臺州市農業科學研究院，浙江 臨海 317000；3.湖州市匠心路草編文化藝術傳播有限公司，浙江 湖州 313009)

茭白是浙江省種植面積最大的水生蔬菜，目前全省保持有3萬 hm2左右的種植面積，是農民創收的重要經濟作物[1-3]。茭白在采收季節會產生大量的農業廢棄物，包括采收后茭白的上部葉片和下部殘留葉鞘，這些廢棄物的鮮重占茭白植株總質量的50%～70%，每667 m2茭田每年產生的茭白鮮秸稈可達5 000 kg以上，浙江省每年產生的茭白秸稈鮮重可達200 萬t以上[4]。茭白秸稈如果得不到科學的處理，將會造成嚴重的環境污染和資源浪費，制約茭白產業的可持續發展[5]。相關研究表明，茭白葉中含有豐富的營養成分，其有機質含量可達65.50%，N含量為3.70%，P2O5含量為0.50%，K2O含量為2.10%，是生產有機肥的理想原料[6]。將茭白葉與雞糞等畜禽糞便混合后再進行高溫堆制，可以實現有機與無機養分的互補，實現農業廢棄物的肥料化利用，是發展生態農業的一條有效途徑。

現有研究表明，合理施用有機肥可以提高作物產量、提升土壤肥力、改善土壤理化性質[7-9]。目前我國關于茭白秸稈堆肥在蔬菜上的應用研究仍然較少，本研究將茭白秸稈與不同輔料、不同菌劑混合后起堆發酵，將充分發酵的不同堆肥產品作為有機肥在番茄種植上應用，研究化肥N減量25%時，配施不同處理的茭白秸稈堆肥對番茄生長、產量以及土壤容重的影響，以期為茭白秸稈的肥料化利用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2020年4—8月在浙江省臨海市小溪村臺州市農業科學研究院基地設施大棚內開展，試驗地土壤容重1.39 g·cm-3，pH 7.42，有機質含量為20.52 g·kg-1，堿解氮含量為101.15 mg·kg-1，有效磷含量為14.61 mg·kg-1，速效鉀含量為167.31 mg·kg-1。

參試的8種有機肥均為項目組前期堆制的不同處理的茭白秸稈堆肥(理化性狀見表1)，化肥為當地常用45%復合肥。參試番茄品種為常豐903，是上海市常豐種苗有限公司繁育的大紅果番茄。

表1 不同處理的堆肥產品養分含量

1.2 方法

試驗共設10個處理，施用有機肥的處理與常規化肥處理施用的總N相同，每個處理3次重復，隨機區組。包括常規施肥CK1(復合肥2.25 t·hm-2)；CK2，75%常規化肥施肥；T1，25%有機肥1+75%復合肥；T2，25%有機肥2+75%復合肥；T3，25%有機肥3+75%復合肥；T4，25%有機肥4+75%復合肥；T5，25%有機肥5+75%復合肥；T6，25%有機肥6+75%復合肥；T7，25%有機肥7+75%復合肥；T8，25%有機肥8+75%復合肥。上述肥料處理均作為基肥施入，試驗期間各處理根據番茄長勢統一追肥1～2次，每次施用復合肥75 kg·hm-2。

番茄于2020年4月1日播種，5月8日移栽，行株距為60 cm×40 cm，折合種植密度為4.1萬株·hm-2，種植期間采用膜下滴灌方式進行灌溉，其余各項措施均按田間習慣方法統一管理，7月7日開始采收，8月25日最后一次采收。番茄收獲結束后，對土壤進行采樣檢測。

1.3 測定項目

番茄移栽10 d后，每個小區選取10株長勢均勻的番茄做好標記，每隔10 d調查1次株高、莖粗直至番茄開花坐果。在番茄果實成熟期，對各小區選定的10株番茄進行產量測定，每次采收記錄產量及果實個數。番茄收獲結束后，對各處理土壤采用環刀法進行土壤容重的測定。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對番茄生長的影響

由圖1可知，不同施肥處理對番茄的株高存在一定的影響，定植10 d時各處理株高最高為CK1(32.05 cm)，施用有機肥的處理中株高最高為T7(30.03 cm)；至定植40 d時，各處理番茄株高最高為T1(91.21 cm)，分別比CK1、CK2高4.59%、6.05%，各處理間差異不顯著；T2處理番茄的株高30 d內漲幅最大，為263.20%，CK1漲幅最小，為172.50%。

不同小寫字母表示同時期各處理間差異達顯著水平(P<0.05)，圖2～4同。

由圖2可知，定植10 d時CK1組番茄的莖粗最粗為(3.82 mm)，施用有機肥的處理中T1組莖粗最粗(3.73 mm)；至定植40 d時，T2處理番茄的莖粗最粗，為9.61 mm，分別比CK1、CK2高了4.35%、7.87%，差異均不顯著；定植40 d時，除T6、T7外的其余處理間莖粗差異均不顯著；各處理番茄的莖粗漲幅最大的為T5(190.63%)，漲幅最小為CK1(142.11%)。

圖2 不同處理對番茄莖粗的影響

2.2 不同施肥處理對番茄產量的影響

由圖3可知，不同施肥處理下番茄的產量及單果重存在一定的差異，其中產量最高為T1的131.63 t·hm-2，分別比CK1、CK2高了5.57%、38.05%；CK2比CK1顯著減產25.13%；T1、T2、T4與CK1之間的產量無顯著差異。各處理番茄的單果重最高為T4處理的352.13 g，分別比CK1、CK2重了1.44%、13.92%；除CK2、T6、T8外，其余7個處理的番茄單果重間均無顯著差異。

圖3 不同處理對番茄產量及單果重的影響

2.3 不同施肥處理對土壤容重的影響

由圖4可知，各處理間番茄收獲后的土壤容重均無顯著差異；所有施用有機肥的處理，土壤容重較試驗前均有所降低，降低幅度為2.16%～5.04%，平均降低了3.51%；各施用有機肥的處理土壤容重均低于CK1、CK2，較CK1低了1.45%～4.35%，較CK2低了2.86%～5.71%。

3 小結與討論

化學肥料是速效肥，能夠為植物早期的生長迅速提供所需的養分，而有機肥是緩效肥，能夠長時間供應作物生長所需要的化學元素。本研究結果表明，不同施肥處理對番茄前期的株高和莖粗影響不同，其中，在定植后10～20 d，施用常規化肥的處理番茄的株高和莖粗均超過大部分化肥減量配施有機肥的處理，而到定植40 d時，施用有機肥的處理與常規化肥處理的番茄生長情況差別不大，各處理間株高均無顯著差異，除T6、T7外的其余處理間莖粗均無顯著差異，說明在化肥減量25%的情況下，通過施用有機肥完全可以滿足番茄植株生長的營養需求。

本研究中CK2的產量比CK1顯著減產25.13%，說明化肥減量25%已對番茄的產量造成了顯著影響，通過化肥減量配施有機肥，T1、T2、T4的產量與CK1之間均無顯著差異，除T6、T8外的其余處理與CK1之間番茄的單果重差異均不顯著，說明合理的有機無機肥料配施可以滿足番茄在生育期對養分的需求，從而保證番茄的穩產。本研究中T1、T2、T3的產量分別高于T4、T5、T6，說明添加相同菌劑時，雞糞作為茭白秸稈堆肥的輔料對番茄的增產效果要好于豬糞，但是考慮到實際生產成本以及對于番茄的增產情況，本研究中的T4處理更具有應用推廣價值。

本研究中所有施用有機肥的處理土壤容重均較試驗前以及單施化肥的處理有所降低，長期施用有機肥可以改良土壤結構、平衡土壤營養物質、提高肥料利用率，具有很好的生態效益。綜上所述，在化肥N減量25%的情況下，配施有機肥4(茭白秸稈+豬糞+菌劑A堆制而成)，對于促進番茄生長、提高番茄單果重以及產量、改良土壤結構等方面效果最好。