生物有机肥对土壤质量及蔬菜产量的影响

张永杰，韩 冰，张晨亮

（1.濮阳县农业农村局，河南濮阳 457002；2.河北润农欣生物科技有限公司，河北石家庄 050600）

0 引言

在蔬菜栽培的过程中，为了使产量和质量同步提升，改善土壤质量，要对肥料进行严格筛选，为蔬菜营造良好的生长环境。相较于传统的化肥，有机肥具有高效环保的特点，其中包含氮、磷、钾等蔬菜栽培必备元素，可为蔬菜生长提供丰富的养分。不仅如此，有机肥的应用还能改善土壤理化性状，使土壤更加肥沃，有助于提升蔬菜品质，增加土壤中的微生物含量，使土壤有更强的群落功能、酶活性等性能。从节能环保的角度分析，生物有机化肥有利于粪便资源化利用，可以全方面提升蔬菜种植效益。

1 研究材料与方法

1.1 试验材料

以某地蔬菜专业合作社基地为试验地，该地土壤为红壤，土壤的理化性状见表1。

表1 土壤理化性状

根据土壤养分丰缺指标，试验地中的土壤为酸性土壤，有机质、碱解氮含量都较低，有效磷含量偏高，速效钾适中，应提升氮含量，同时对磷元素进行有效控制。试验蔬菜为白瓜，是当地出产品种。有机肥采用禽畜粪便高床发酵堆肥的自制方式，pH值为8.06，有机质质量分数、N（氮）、P2O5（磷）、K2O（钾）的含量分别为71.5%、2.57%、6.20%和12%。

1.2 试验方法

采用随机组区的设计方式，一共设置三种处理方式，分别是采用农户惯用肥、只用无机肥、无机和有机肥混合使用，划分为T1-3三个区域，区域面积为730 m2，设置0.1 m的保护行宽，预留走道区域和排水沟，宽度为0.5 m。其中，T1施加的生物有机肥为0，N、P2O5、K2O的施入量都为135 kg/hm2；T2的生物有机肥施入量也为0，N、P2O5、K2O的施入量分别是187 kg/hm2、90 kg/hm2、120 kg/hm2；T3的生物有机肥施入量为4 500 kg/hm2，N、P2O5、K2O的施入量分别是187 kg/hm2、90 kg/hm2、120 kg/hm2。在苗龄31 d时，对白瓜苗进行统一移栽，株距和行距分别设置为25 cm和50 cm[1]。其中，T1采用农民惯用肥，即挪威复合肥，T2和T3采用尿素作为无机肥。三块试验地采用的肥料以基肥和追肥的形式施加，基肥为10%氮肥总量、60%磷肥总量、10%钾肥总量，剩余部分用作追肥。在瓜苗移栽前，将基肥施加在种植沟中，在白瓜生育期分6次追肥。

在不同生长阶段采集样品分析，包括瓜苗期、伸蔓期、盛瓜期、清藤期四个阶段。采用S型五点法进行采样，使用竹制取土器在各个采样点采集0～20 cm表层土壤，采集量为1 kg，然后密封在塑料袋中。在室内将样品风干，然后采用粉碎和过筛处理的方式，为试验测试做准备。在采摘阶段，应详细记录每次采摘量。对样品各项参数进行分析，可采用水提-电位法测定pH值，采用重铬酸钾氧化-容量法测定有机质，采用全氮、碱解氮、有效磷、速效钾分别采用开氏法、碱解扩散法、碳酸氢钠法、火焰光度法进行测试分析。此外，还要采用高锰酸钾滴定法等测试方法，对过氧化氢酶活性、脲酶活性等土壤性质进行测试。采用Excel表格和SPSS软件对测定数据进行分析处理和图表制作。

2 研究结果与分析

2.1 土壤肥力特征

根据试验数据对比分析，T3在白瓜盛瓜期、清藤期的土壤PH值相对较高，青藤期出现明显的增长变化，相较于T1增长了16.89%；相较于T2增长了6.38%。其中，在伸蔓期、清藤期土壤有机质含量最高的试验田为T3，含量分别为25.9±4.22a和25.3±0.373a，T1和T2的增幅并不明显。全氮的增加趋势表现并不显著，T3采用了生物有机肥，生育期的碱解氮、速效钾的含量较高，与T1相比，增加了64.44%；与T2相比，增加了15.35%。盛瓜期除外，T3土壤中含有较高的有效磷，伸蔓期增幅尤为明显，对比另外两块试验地，增加了9.28%。

通过数据变化可以看出，采用生物有机肥可以有效提升土壤PH值，碱解氮、速效钾、有效磷的含量也随之增加，土壤肥力大幅度提升[2]。在白瓜的生育期，T3处理的大部分数据指标都比T2处理要高。但与T1处理相比，绝大部分数据较高，也有部分较低的数据。

2.2 酶活性和微生物量

根据表格数据，在伸蔓期以外的生长阶段，T3处理的过氧化氢酶活性明显高于另外两块试验地，尤其在清藤期，有明显的幅度增长，具体数值为253±34.2a。与T1相比增长了33.45%，与T2相比增长了27.67%。过氧化氢活性酶也有明显的增长，对比T1增长了12.06%～85.35%，对比T2增长了5.82%～26.88%。在苗期之外的生长时间内，T3处理的土壤酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性都比较高。随着生育期的延长，酸性磷酸酶活性也会不断增高，但蔗糖酶会逐渐下降。在伸蔓期，酸性磷酸酶活性有明显的增长，远高于另外两块试验地。

在微生物方面，随着生育期的延长，微生物量会不断增高，但经过峰值后呈现下降趋势。其中，伸蔓期微生物量最高，盛瓜期有明显增幅。与T1相比，增长了38.85%；与T2相比，增长了28.24%。T2和T3的土壤微生物量在伸蔓期处于最低，T1则更早进入了降低阶段。

2.3 白瓜产量

在产量方面有明显的变化，T3日产量明显高于T1和T2，增长幅度高达95.16%和70.42%。T3处理白瓜总产量自然也远高于另外两块试验地，累计产量超过T1的13.52%；超过T2的8.85%、T3总产量达到1 998 kg，对比产量为1 764 kg的T1处理，产量增幅接近30%。对比产量为1 764 kg的T2，产量增幅达到16.94%。

对比曲线图进行分析，6月21日之后的白瓜日产量变化并不明显，即经过盛瓜期之后并未再出现明显的日产量变化，可以看出有机肥主要在盛瓜期起到增产作用[3]。T3采用328.5 kg生物有机肥，对比T2产量增加了162 kg。因此，使用2 kg生物有机肥可使白瓜产量提升1 kg，经济效益也随之大幅提升。

2.4 讨论分析

通过研究发现，生物有机肥含有丰富的有益微生物、功能菌，可以改善土壤土质，包括平衡pH值，丰富微量元素、氮、磷、钾等蔬菜种植必备的元素。N素在土壤中可与微生物产生硝化反应，如果植物将NO3--N吸收，则植物根系会分泌出OH-，进而造成土壤碱化。在实验中，T3带入土壤的N素最多，所以也会分泌出数量最多的OH-。

研究表明，碱性土壤中使用生物有机肥，可以使土壤PH值下降。因为有机肥中的有益微生物可以生成有机酸，具有中和土壤碱性的作用，使土壤pH值保持合理的状态[4]。不仅如此，生物有机肥也可促进养分转化，使土壤中含有更多的有效养分，对肥力提升有很大帮助，保障作物生长可以获得足够的养分。

3 结语

综上所述，在蔬菜栽培种植的过程中，要做好水肥管理。传统的化学肥料不仅增肥效果有限，还会污染周围土地环境，造成土壤肥力不断下降。所以，要采用生物有机肥，充分发挥有机肥的优势作用，有效提升土壤中的氮、磷、钾等元素含量，改善土壤土质，使土壤pH值、元素含量更加均衡，为作物生长营造良好的生态环境，进而达到提质增产、绿色环保的效果。