沼液肥对设施番茄生长及土壤养分的影响分析

董志胜，韩有国，宋海萍，赵崇新

（1.山东省滕州市现代农业发展中心，山东枣庄 277500；2.山东省滕州市农业综合行政执法大队，山东枣庄 277500）

沼液肥是各种农作物秸秆、人畜粪便等有机废弃物经密闭厌氧发酵后的残渣。虽然是副产品，但沼液肥含有丰富的有机质、大量有益微生物、有效氮、磷、钾等养分[1-2]，如果在作物生产中合理利用，不仅可以改善作物营养和水分，改良土壤，还可以减少作物病害的发生。有研究提出，肥料中的大量活性有益微生物在土壤中繁殖，分解土壤中难以分解的动植物残体，溶解土壤中的固定养分，转化为植物可以吸收的养分[3-5]。沼液肥在土壤中施用能促进作物根系生长，增强根系活力，特别是在连作或板结和病虫害严重的土壤中[6-9]。目前关于沼液对设施番茄影响的研究主要集中在番茄质量和产量上，而对其生长状况和土壤质量参数的研究较少。

本文选择沼液肥、复合肥、农家肥三种典型肥料，通过对比试验研究不同沼液肥的肥效及对土壤理化性质的影响，为沼液肥的推广应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

沼液肥：山东民和生物科技有限公司生产，品牌名为‘千味素’，有效成分含量：有机质≥40%，腐殖酸≥15%，全氮≥1%，全磷≥0.51%，全钾≥0.85%。

史丹利复合肥：通用型复合肥，氮磷钾配比15-15-15，氮磷钾总含量45%～54%。

盛泽自制农家肥：主要构成为猪粪50%、秸秆20%、土壤30%。

西红柿品种：北京农科院‘京研京番309’。

1.2 试验所用仪器

SJ-1 多功能土壤肥力测定仪，上海精密仪器仪表有限公司；TFC-203PCA，土壤化肥速测仪，上海精密仪器仪表有限公司；12 cm 探针土壤温度计，上海精密仪器仪表有限公司；VHX-7000 系列数码显微镜，基恩士（中国）有限公司；上海良平JA1003N-5003N 系列实验室电子天平，上海良平仪器仪表有限公司。

1.3 试验地情况

试验于2020 年5 月10 日至9 月21 日，在山东盛泽农业开发有限公司山东滕州市金庄生产基地展开，土壤类型为砂质褐土，土壤理化性质见表1。

表1 土壤主要理化性质Table 1 Main physical and chemical properties of soil

1.4 田间试验设计

试验有5 种处理，即‘千味素’牌沼液肥、‘千味素’牌加倍沼液肥、史丹利复合无机肥、自制农家有机肥和无肥（CK），均按照当地种植户常规施肥用量施用。每个处理的面积是10 m2，重复3 次，随机区组排列。

根系施肥沼液肥以固体肥料为基肥，液体肥料为追肥，叶面喷施。复合肥和农家肥以基肥形式一次性施用，不追肥。当第一片叶长到5 cm2大小，第二片叶长到3 cm2大小时，第一次叶面施肥（2020 年7 月2 日）；第二次是第一片叶开始变色，第二片叶开始定型（2020 年7 月28日）。基肥的肥料用量和两种追肥的浓度比如表2 所示。

表2 施肥量及浓度Table 2 Application rate and concentration

1.5 测定指标与方法

1.5.1 番茄植株形态、生长指标的测定

每15 d 测定一次番茄幼苗的株高、茎粗和最大叶面积，采收后统计小区产量。

1.5.2 土壤养分含量测定

播种前，5 个点取样法测定裸土的土壤养分含量。收获后，用交叉法从每块地抽取耕层0～20 cm 的土壤样品，进行风干、搅拌、粉碎、筛分和土壤养分测定[3]。

采用鲍士旦[10]的方法测定土壤pH 及土壤有机质、碱解N、速效P、速效K 的含量。

1.6 数据分析方法

使用SAS 软件进行统计与显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对番茄生长的影响

由表3 可知，施沼液肥的植株株高、茎粗及最大叶面积均最大，分别为136.53 cm、1.53 cm 及2 485.07 cm2，加倍沼液肥处理番茄的各项生长指标仅次于沼液肥的处理，分别为121.28 cm、1.43 cm 及2 205.97 cm2。对照的株高最小，仅114.92cm，复合肥处理的最大叶面积在所有处理中为最小，仅1738.09cm2。

表3 不同肥料处理对番茄生长的影响Table 3 Effects of different fertilizer treatments on tomato growth

与CK 相比，沼液肥和加倍沼液肥均能使番茄产量提高，沼液肥增产61.8%，加倍沼液肥增产35.8%，复合肥增产20.7%，农家肥增产18.7%。可见施用沼液肥能提高产量，但加倍沼液肥的增产效果反而低于沼液肥的，由此可知，沼液肥料增产程度与其施用浓度有关。

2.2 不同肥料处理对土壤肥力的影响

2.2.1 不同肥料处理对土壤有机质含量的影响

不同肥料处理对土壤有机质含量的影响如图1 所示。由图知，不同处理土壤有机质含量大小顺序为加倍沼液肥＞沼液肥＞农家肥＞复合肥＞裸土＞对照。加倍沼液肥处理的土壤有机质含量为41.14 g/kg，为所有处理中最高的；而复合肥处理土壤的有机质含量为20.23 g/kg，低于农家肥和沼液肥处理的。裸土的有机质含量高于对照，主要原因在于对照因种植番茄而消耗了土壤养分，导致有机质含量下降。

图1 不同肥料处理对土壤有机质含量的影响Fig.1 Effects of different fertilizer treatments on soil organic matter content

2.2.2 不同肥料处理对土壤pH 值的影响

通过对种植前土壤（裸土）和种植后采集的土壤进行pH 值的对比，结果见图2（见上页）。由图知，裸土的pH值为8.22，而施用沼液肥的土壤pH 值为7.9～8.0，双倍沼液肥使土壤pH 改变的幅度较大。可见沼液肥不仅能显著提高土壤有机质含量，还能有效调节土壤pH 值；可能是沼液肥改善了土壤微生物环境，促进了土壤养分的释放；同时，肥料中的大量活性微生物能在土壤中繁殖，抑制有害病原体，减少了病害的发生[11-13]。

图2 不同肥料处理对土壤pH 的影响Fig.2 Effects of different fertilizer treatments on soil pH

2.2.3 沼液肥对土壤有效N、P、K 含量的影响

不同肥料处理对土壤有效N、P、K 含量的影响如图3 所示。由图知，不同施肥处理，裸土的碱解氮含量最低，为32.02 mg/kg；而沼液肥处理的最高，为84.71 mg/kg；有效磷和速效钾也均为裸土最低，沼液肥处理最高。相对裸土而言，沼液肥处理后土壤的碱解氮、有效磷及速效钾分别提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍，土壤有效养分含量均有大幅提高，但沼液肥处理加倍之后，土壤有效养分含量整体的提高幅度反而小于单倍沼液肥处理的。

图3 不同肥料处理对土壤有效N、P、K 含量的影响Fig.3 Effects of different fertilizer treatments on the contents of available N,P and K in soil

3 结论

试验表明，施用沼液肥，能促进番茄生长发育，具体表现为株高、茎粗及最大叶面积均比不施肥处理、复合肥处理和农家肥处理的高。施用沼液肥的处理比不施肥处理产量增加61.8%，比农家肥处理的产量增加18.7%。

施用沼液肥可以提高土壤中有效养分的含量，使土壤碱解氮、有效磷及速效钾比裸土分别提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍，并能有效补充作物生长对土壤中有机质的耗损，活化土壤养分，提高土壤肥力。

总之，把农作物秸秆、畜禽粪便或其它农副产品的下脚料加入沼气池发酵，既可以解决农业废弃物对农村环境污染，又可以缓和农村能源紧张问题，还可以将其产出的沼液肥做为优质的有机肥用于农业生产，减少化肥的使用量，生产出优质的农产品，降低农业生产成本。