设施番茄沼肥综合利用技术研究

白灵军

（灵台县蔬菜产业开发办公室，甘肃 灵台 744400）

蔬菜产业和畜禽养殖是甘肃省灵台县三大产业中的主导产业，是该县农民收入的主要来源。随着蔬菜产业规模的不断壮大，在发展过程中普遍存在着一些亟待解决的问题：在蔬菜生产中滥用或者大量使用化学肥料，不但导致土壤重金属污染、有毒物质累积、土壤微生物活性降低和土壤酸化，从而降低了蔬菜品质和风味，而且提高了生产成本。以上问题的存在与“循环农业倡导清洁生产和节约消费，严格控制农业废弃物的产生和排放，最大程度地减轻环境污染和生态破坏，实现生态的良性循环与农村建设的和谐可持续发展”思路[1]相悖逆。为了提高蔬菜品质，增强对外竞争力，急需既能降低生产成本，又能提高种植经济效益的实用技术。

“四位一体”循环农业模式是集养殖、种植、沼气、沼液及沼渣综合利用为一体的高效生态农业生产模式，是以设施日光温室或大棚为基础，以沼气为纽带，以蔬菜种植为载体，以太阳能为动力，以蔬菜产业提质增效和清洁生产为目标，实现组合配套，互相促进，取得生态循环发展的实际效果。模式主要构成要素是：沼气池、太阳能畜禽圈舍、厕所和太阳能设施棚室蔬菜。利用畜禽及人类粪便和经粉碎酸化的尾菜等进入沼气池发酵，产生的沼气用于蔬菜种植户烧水做饭和温室增施CO2气肥，沼液沼渣作为蔬菜生产的有机肥料，形成“设施棚室—人畜粪便+尾菜—沼气”往复循环的生产模式。该模式遵循了循环农业的减量化、再利用和再循环原则，充分利用蔬菜生产等废弃物，通过沼气建设拉长了生态链条，形成以沼气为纽带的循环生态系统，使生物能的流动更趋于合理，更能充分发挥其生产潜能，提高经济效益。

沼肥在农作物上使用技术沿用已久，但在茄果类蔬菜上综合利用技术迄今仍缺乏系统研究。笔者依托“四位一体”庭院式农业循环模式，进行了一系列试验，提出了设施番茄沼肥综合利用新技术，操作简便，实用性强，蔬菜品质高，经济效益好。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2017年1—7月在甘肃省平凉市灵台县蔬菜办沼气综合利用试验示范日光温室中进行。该地区属暖温带亚湿润区，气候温和，光照充足，水热资源丰富。海拔890～1 520 m，年平均气温8.6 ℃，降雨量650 mm，≥10 ℃的有效积温2 804 ℃，无霜期159 d。试验地前茬种植芹菜，0～30 cm的土壤性状：pH值7.1，有机质14.3 g/kg、碱解氮0.91 mg/kg、有效磷17.4 mg/kg、速效钾65.4 mg/kg。

1.2 试验材料

供试肥料包括农家堆肥，系用鸡粪、牛粪、猪粪、秸秆等混合沤制，其养分含量为：有机质26.8%、全氮1.070%、全磷0.845%、全钾1.632%；化肥为尿素（N 46%）、普通过磷酸钙（P2O512%）、硫酸钾（K2O 50%）；供试沼渣养分含量为：有机质27.6%、全氮0.772%、全磷0.671%、全钾1.017%；沼液养分含量为：有机质2.37%、全氮0.079%、全磷0.013%、全钾0.251%。

供试番茄品种为金棚1号，由西安金鹏种业有限公司提供。

1.3 试验设计

试验为随机区组设计，设4个处理，即施肥种类分别为：农家堆肥、化肥、沼肥和不施用任何肥料（CK）。每个处理设3次重复，每试验小区长6 m、宽3.6 m，面积为21.6 m2，宽窄行种植，宽行70 cm，窄行50 cm，每小区种植6行，定植102株，折算4.76万株/hm2。1月2日播种，2月15日定植，所有番茄植株留5穗果，第5穗花出现后留1片叶打顶，6月20日拉秧。各处理栽培管理措施相同。

施肥量及施肥方法：除对照CK不施肥外，其他处理的施肥量按当地农户平均施肥量计算，并且各处理投入的N、P2O5、K2O养分相等（施N 400 kg/hm2、P2O5316 kg/hm2、K2O 610 kg/hm2）。处理1：施用农家堆肥，基施农家堆肥37 383 kg/hm2；处理2：施用化肥，施尿素870 kg/hm2、普通过磷酸钙2 633 kg/hm2、硫酸钾1 220 kg/hm2，其中普通过磷酸钙全部作底肥，尿素和硫酸钾50%作基肥，其余50%作为根部追肥；处理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。追肥时，将各处理追肥量平均分3次，分别在第1、2、3穗果膨大期时随浇水施入。

1.4 调查项目及方法

定植后10 d，记载各处理小区番茄苗成活率；定植后15、30、45 d及打顶后测定株高和茎粗。在盛果期采摘具有代表性、熟度一致的果实测定品质指标，每小区每次采摘10个。可溶性总糖含量采用蒽酮比色法测定；还原性VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；可滴定酸度含量采用标准滴定法测定；果实硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定。每小区选取具有代表性的植株5株，记录单株结果数。观察记载各小区番茄的抗病性，对每小区番茄产量进行单独测定。

试验数据采用DPS 9.50、Excel 2003软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 沼肥对番茄移栽成活率的影响

从表1可以发现，没有施用任何肥料的CK组，成活率只有89.4%；施用化肥处理成活率为91.7%，略高于CK；施用普通农家堆肥处理成活率高达93.6%；施用沼肥处理在沼肥的作用下，番茄成活率达到98.5%，显著高于处理2及CK。由此可见，施用沼肥能够提高番茄种苗的移栽成活率。

表1 沼肥对番茄移栽成活率的影响

2.2 沼肥对番茄生长的影响

图1 沼肥对番茄株高的影响

图2 沼肥对番茄茎粗的影响

从图1和图2可见，定植15 d后，植株生长缓慢，各处理较CK差异不明显；定植30 d后快速生长，各处理明显优于CK，但施用沼肥处理主蔓延长（即株高生长速度）较各处理明显放缓，而茎粗生长速度较各处理明显加快。通过分析，综合比较各处理对番茄生长的影响顺序为：沼肥处理＞农家堆肥处理＞化肥处理＞CK。田间表现为：施用沼肥后，植株叶片深绿纯正，茎粗，节间短，果实大小匀称、色泽鲜亮，单株结果数增多，平均单株结果数达到26.3个。这与沼肥具有迟速兼备的肥料特点一致，能够使番茄根系生长发达，显著地促进植株营养生长和生殖生长，改善群体生长特性。

2.3 沼肥对番茄抗病性的影响

从表2可以明显看出，所有病害的病情指数沼肥处理组都是最低的，与其他各处理相比：叶霉病病情指数较农家堆肥处理减轻35.3%，较化肥处理减轻47.6%，较对照CK降低54.2%，差异均达显著水平；晚疫病病情指数显著低于化肥处理及CK；各处理不同程度地发生病毒病危害，而沼肥处理病毒病病情指数仅为0.2。由此可见，施用沼肥后能够使番茄植株生长健壮，显著地增强抗病性。

表2 番茄常见病害的病情指数

2.4 沼肥对番茄品质的影响

不同处理对番茄果实品质影响各异。从表3可以看出：施用沼肥后，番茄可溶性固形物含量最高，比对照CK增加了8.79%，比农家堆肥处理增加了3.91%，化肥处理中含量最低，说明在保护地番茄栽培中施用沼肥可以提高果实中可溶性固形物含量，大量施用化肥降低了果实中可溶性固形物含量。番茄是一种富含VC的蔬菜，VC含量为判断番茄品质的重要指标[2]，由表3中可以看出：沼肥处理中果实VC含量最高，比对照CK显著增加了23.7%；其次是农家堆肥处理，比对照CK增加了21.2%；再次是化肥处理，对照CK中含量最低，说明施用有机肥和化学肥料均对提高番茄果实中VC含量有重要的作用[3]。

可溶性总糖和可滴定酸度是决定番茄果实口感和风味的重要指标，糖酸比越高，口感越好[4]，从表3中可以看出：沼肥处理糖酸比最高，显著高于化肥处理及CK；化肥处理最低，仅为5.40，这说明施用沼肥可以提高果实风味，仅施用化肥处理使可溶性总糖减少，同时增加了可滴定酸含量，使糖酸比下降，降低了果实风味[5]。

蔬菜的硝酸盐含量是健康食品的重要指标，硝酸盐对人体的潜在威胁早已受到人们的普遍关注，从表3中可以看出：农家堆肥处理和沼肥处理中硝酸盐含量均低于对照CK，分别较对照CK降低了1.9%和4.5%，而化肥处理比对照CK高出了9%，可见施用有机肥可显著降低番茄果实中硝酸盐的含量，提高果实品质，这与史雅娟等[2]的研究结果一致。

2.5 沼肥对番茄产量和经济效益的影响

从表4可以看出：在等养分条件下，沼肥处理产量均高于农家堆肥处理和化肥处理，说明施用沼肥对产量的贡献大于完全施用化肥处理和完全施用传统农家堆肥处理。同时，从表中可知，与CK相比，沼肥处理产量显著增加，经济效益最为显著，纯收益达到了116 665.0元/hm2，投入产出比达到0.66；农家堆肥处理和化肥处理的产量及经济效益虽高于对照CK，但由于肥料成本过高，投入产出比分别仅为0.74和0.80，这说明施用沼肥，可以显著地降低肥料等生产成本，提高番茄种植的经济效益。

表3 沼肥对番茄品质的影响

表4 沼肥对番茄产量和经济效益的影响

3 结论

沼肥综合利用技术是以设施早春茬番茄为研究对象，以发展种养结合的“四位一体”循环农业模式为载体，在等养分条件的基础上，对比研究了沼肥对番茄的移栽成活率、生长发育、抗病性、果实品质及产量和经济效益的影响，主要结论如下：

通过设施番茄沼肥综合利用技术的应用，显著地提高了种苗移栽成活率，促进番茄生长发育，表现为植株生长旺盛，节间短，茎秆粗壮，叶片深绿纯正，单株结果数量多，发病率降低，果实品质提高等，从而为番茄取得高产、优质、高效奠定了坚实基础。

开展沼肥综合利用，不但可以有效减少化肥和农药用量，降低生产成本，减少对环境的污染，而且可以实现生态的良性循环与农村清洁生产的和谐可持续发展，是实现节本、提质和增效的有效途径。

沼肥综合利用技术是发展“四位一体”循环农业模式中1项实用新技术，具有操作简便，实用性强，蔬菜品质高，经济效益好等特点，成效显著，适宜大面积推广。