有機(jī)肥和沼液全替代化肥種植芹菜應(yīng)用研究

摘要 研究有機(jī)肥和沼液搭配施用替代化肥對(duì)芹菜生物特性及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：沼液對(duì)芹菜生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用;底肥施用12 000～18 000 kg/hm2有機(jī)肥，追施75 m3/hm2沼液，芹菜的株高、單株重、產(chǎn)量、產(chǎn)值、收益及產(chǎn)投比均明顯優(yōu)于其他處理;微生物菌劑在生地上種植芹菜具有積極作用，施用微生物菌劑處理的各項(xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于未施用微生物菌劑處理。有機(jī)肥和沼液搭配施用可替代化肥種植芹菜，施用12 000～18 000 kg/hm2有機(jī)肥、75 m3/hm2沼液，配合施用微生物菌劑可滿足芹菜的種植需求。

關(guān)鍵詞 有機(jī)肥;沼液;芹菜;產(chǎn)投比

中圖分類號(hào) X71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2025）06-0142-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.032

Application Research of Organic Fertilizer and Biogas Slurry Alternative Fertilizer Planting Celery

WANG Hui，ZHANG Jie-xin

（Shanghai Electromechanical Design Research Institute Co.， Ltd.，Shanghai 200000）

Abstract The effects of organic fertilizer and biogas slurry replacing chemical fertilizer on the biological characteristics and yield of celery were studied. The results suggest that biogas slurry can obviously promote the growth of celery. Compared with other groups， the application of 75 m3/hm2 biogas slurry based on 12 000-18 000 kg/hm2 improved the performance of celery， such as plant height， weight per plant， production， output value， earnings and input-output ratio. The indexes of celery in the group supplemented with microorganism inoculant were significantly better than that without. In summary：organic fertilizer and biogas can be used for all replacement of fertilizer planting celery;the growing needs of celery can be satisfied by applying 12 000-18 000 kg/hm2 organic fertilizer， 75 m3/hm2 biogas slurry and complementary microorganism inoculant.

Key words Organic fertilizer;Biogas slurry;Celery;Input-output ratio

近年來(lái)，種植戶為追求農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量提升，化肥施用量盲目增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)糧食單產(chǎn)相比20世紀(jì)60 年代增加了5倍，但化肥消費(fèi)量卻增加了幾十倍。化肥施用量增加不僅增加種植成本，還導(dǎo)致肥料利用率低。其中，氮肥利用率已由1980年的32%下降至2005年的26%［1］。同時(shí)，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、成分均發(fā)生變化，出現(xiàn)土壤板結(jié)、沙化等土壤質(zhì)量下降的現(xiàn)象，溫室氣體排放增加，養(yǎng)分淋失嚴(yán)重以及地下水污染等問(wèn)題，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響［2］。化肥減量勢(shì)在必行，化肥減量和有機(jī)肥替代化肥是“十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也制定了《到2025年化肥減量化行動(dòng)方案》，推動(dòng)化肥減量、有機(jī)肥增施。

目前我國(guó)市面上銷售的有機(jī)肥主要原料多為畜禽糞便，肥料的無(wú)公害處理需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滿足規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)需求，這無(wú)疑增加了肥料生產(chǎn)成本，使商品有機(jī)肥價(jià)格高，市面上的商品有機(jī)肥價(jià)格多在500～1 000元/t。而對(duì)于種植戶來(lái)說(shuō)，肥料價(jià)格是選擇肥料的重要因素，種植戶普遍會(huì)選擇低成本的化肥而不是高成本的有機(jī)肥。施用有機(jī)肥種植成本高，與化肥種植農(nóng)作物相比利潤(rùn)空間小［3］。為改良土壤環(huán)境，減少化肥施用，除施用商品有機(jī)肥外，施用微生物菌劑也是科學(xué)調(diào)控土壤，改善植物生長(zhǎng)及減肥增效的有效途徑［4］。

沼液是畜禽糞污、作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧消化后的副產(chǎn)物，不僅含有農(nóng)作物生長(zhǎng)所必需的氮、磷和鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素，以及鐵、鋅和鈣等多種中微量元素，而且含有氨基酸、黃腐酸、生長(zhǎng)素、赤霉素及酶類等多種活性物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的高效有機(jī)液體肥料，可作為化肥的替代源之一［5］。沼液作為一種水肥一體化技術(shù)中重要的肥料之一，已在大量研究中得到應(yīng)用［6-7］。沼液的合理利用不僅可以替代化肥，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤環(huán)境，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，從而達(dá)到促進(jìn)提質(zhì)增效和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的效果［8］。

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源化利用，在推進(jìn)化肥減量戰(zhàn)略的同時(shí)應(yīng)兼顧種植成本。筆者以芹菜為試驗(yàn)材料，探究有機(jī)肥和沼液搭配施用替代化肥的種植效果，旨在研究種植芹菜的適宜有機(jī)肥及沼液施用量，降低農(nóng)戶的種植成本，為綠葉蔬菜有機(jī)種植及科學(xué)合理地施用有機(jī)肥和沼液提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試蔬菜為芹菜。有機(jī)肥和沼液均由上海歐海能源科技有限公司生產(chǎn)提供，其中有機(jī)肥以水稻秸稈、豬糞為主要原料經(jīng)好氧發(fā)酵而成，有機(jī)質(zhì)≥40%，N+P2O5+K2O≥5%;沼液由豬糞和水稻秸稈經(jīng)干式、濕式聯(lián)合厭氧消化而得，其養(yǎng)分含量為N 2.5 g/L、P2O5 0.15 g/L、K2O 1.18 g/L。復(fù)合肥為后寶山牌三元復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15%∶15%∶15%），微生物菌劑為藻力特牌微生物菌劑（有機(jī)質(zhì)≥60%，天然活菌數(shù)≥2.0億/g）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2022年11月17日至2023年3月21日在上海市崇明區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)田無(wú)前茬作物，為多年未種植作物的土地。試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。有機(jī)肥、微生物菌劑均在播種前作為基肥一次性施用，沼液作為追肥分7次施用，每次稀釋2～3倍噴施，對(duì)照組（CK）除1次追施225 kg/hm2復(fù)合肥外，其余每次噴施等量清水，其他管理措施保持一致。田間管理嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)面積6 m2，四周設(shè)保護(hù)行。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 毛菜產(chǎn)量。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)取1 m2樣方，獲取樣方內(nèi)芹菜鮮重（除根部外），進(jìn)行稱重，用精度為1 g的電子稱測(cè)定。

1.3.2 凈菜產(chǎn)量。將樣方內(nèi)芹菜毛菜進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)處理，去除黃葉、壞葉、泥土等，使其達(dá)到銷售標(biāo)準(zhǔn)的綠葉菜狀態(tài)，并進(jìn)行稱重，用精度為1 g的電子稱測(cè)定。

1.3.3 株高。指從芹菜植株頂部到根頸部的距離，用普通直尺測(cè)量。

1.3.4 單株重。隨機(jī)選取試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)均勻的10株，進(jìn)行凈菜處理后稱重，用精度為1 g的電子稱測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥和沼液施用對(duì)芹菜生物特性的影響

由表2可知，T2、T4處理株高與CK相差不大，T1、T5、T6、T7和T8處理均明顯低于CK;施用微生物菌劑組（除T1處理）明顯高于無(wú)微生物菌劑組，可見(jiàn)底肥中施用微生物菌劑對(duì)于生地種植芹菜有重要作用。不同處理的芹菜單株重表現(xiàn)與株高相似，總體表現(xiàn)為T2、T4處理均優(yōu)于其他處理，其中T2處理相比CK增加3.6 g，T4處理相比CK增加4.3 g。

2.2 有機(jī)肥和沼液施用對(duì)芹菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響

由表3可知，從肥料成本角度出發(fā)，各處理肥料成本均低于CK;T2、T4處理凈菜產(chǎn)量高于CK，T2處理毛菜產(chǎn)量高于CK，其他處理均低于CK，毛菜、凈菜產(chǎn)量T2、T4處理高于T1、T3處理，T6、T8處理高于T5和T7處理，追施75 m3/hm2沼液處理（T2、T4、T6、T8）的應(yīng)用效果優(yōu)于48 m3/hm2（T1、T3、T5、T7）處理，沼液對(duì)芹菜生長(zhǎng)有促進(jìn)作用;同等條件對(duì)比下，施用微生物菌劑組（T1、T2、T3和T4處理）的芹菜凈菜率均明顯高于無(wú)微生物菌劑組（T5、T6、T7和T8處理），說(shuō)明施用微生物菌劑可以有效促進(jìn)芹菜生長(zhǎng);不同處理間芹菜產(chǎn)值差異與凈菜產(chǎn)量一致，T2、T4處理均實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)值增加，T2處理增幅8.3%，T4處理增幅4.2%，其余處理產(chǎn)值均降低;對(duì)比收益發(fā)現(xiàn)，T2、T3和T4處理實(shí)現(xiàn)了收益增加，其中T2處理增加了58.0%，T4處理增加了39.9%，T3處理增加了11.7%，其余處理均未實(shí)現(xiàn)收益增加;分析產(chǎn)投比發(fā)現(xiàn)，各處理均等于或優(yōu)于CK，但是由于T5、T6、T7和T8處理并未實(shí)現(xiàn)收益增加，即使產(chǎn)投比增加也無(wú)意義，因此T2和T4處理的產(chǎn)投比更有優(yōu)勢(shì)。

3 討論

沼液作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，與化肥相比，明顯提高了蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，并能防病抗逆，其機(jī)理在于沼液的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)易于吸收，有改土培肥及營(yíng)造良性土壤微生態(tài)系統(tǒng)的作用，其生命活性物質(zhì)有助于提高抗逆能力。該研究表明，施用沼液替代化肥追肥，并在底肥中搭配施用有機(jī)肥，可以滿足芹菜的正常生長(zhǎng)。在全生育期施用沼液75 m3/hm2、有機(jī)肥12 000～18 000 kg/hm2的情況下，株高、單株重較優(yōu)，相比CK，減少了27 000～33 000 kg/hm2有機(jī)肥、225 kg/hm2復(fù)合肥用量，利用沼液追肥可以補(bǔ)充芹菜生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，促進(jìn)芹菜生長(zhǎng)。鄧向明等［9］研究發(fā)現(xiàn)，沼液對(duì)芹菜的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，施用沼液的芹菜株高、莖粗、單株重均明顯高于CK;李嬌等［10］研究發(fā)現(xiàn)，施用鴨糞沼液后，芹菜株高、莖粗較CK顯著增加，光合色素也顯著增加，有利于進(jìn)行光合作用。

在全生育期施用有機(jī)肥12 000～18 000 kg/hm2、沼液75 m3/hm2的情況下，可實(shí)現(xiàn)芹菜產(chǎn)量提升;減少27 000～33 000 kg/hm2有機(jī)肥、225 kg/hm2復(fù)合肥用量，芹菜種植成本有效降低，收益增加39.9%～58.0%，產(chǎn)投比增加。鄧向明等［9］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液與CK相比，可實(shí)現(xiàn)芹菜產(chǎn)量增加6 000 kg/hm2;化肥成本節(jié)約2 250元/hm2，實(shí)現(xiàn)增收8 250元/hm2。

微生物菌劑在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中占有相當(dāng)重要的地位，其在促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物品質(zhì)，增加作物產(chǎn)量，改良土壤，防止病蟲害等方面具有重要作用［11］。該研究表明，在多年未種植蔬菜的生地上種植蔬菜，施用微生物菌劑是必要的，未施用微生物菌劑處理，無(wú)論是芹菜的生物特性、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益均低于施用微生物菌劑處理。趙紅閣［12］在蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用微生物菌劑能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增加作物產(chǎn)量。雖然未施用微生物菌劑處理的產(chǎn)投比優(yōu)于施用微生物菌劑處理，但菜農(nóng)更注重種植收益的增加，種植收益與產(chǎn)投比同時(shí)增加是更好的選擇。

4 結(jié)論

在不施用化肥的種植條件下，有機(jī)肥與沼液搭配，并配合施用微生物菌劑可滿足芹菜的種植需求，推薦12 000～18 000 kg/hm2有機(jī)肥、追施75 m3/hm2沼液;微生物菌劑對(duì)于在生地種植芹菜具有積極作用，考慮到農(nóng)戶的種植成本，微生物菌劑最佳用量仍有待進(jìn)一步研究。

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作者簡(jiǎn)介 王惠（1991—），男，山東青島人，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與生態(tài)種植研究。*通信作者，高級(jí)工程師，碩士，從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與推廣研究。

收稿日期 2024-03-17；修回日期 2024-05-08