牛粪有机肥在番茄中的应用

于田利 ，郎文培 ，厉桂香 ，王丽杰 ，高晓东 ，王本明 ，牛超然

（1.潍坊市农业科学院，山东 潍坊 261031；2.潍坊市园林环卫服务中心，山东 潍坊 261031）

随着我国奶牛养殖业的快速发展，牛粪量也急剧增加，牛粪污染已成为一大问题。如何做到牛粪无害化、资源化利用，最大限度地减少对环境的污染，已成为制约我国养牛业可持续发展的重要因素之一[1]。牛粪本身是一种非常优良的生物材料，含有的粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物等是很好的有机肥原料[2]。牛粪堆肥发酵有机肥不仅可以缓解粪便对生态环境的污染，同时可以改善因长期施用化肥导致的土壤质量下降、有机质含量低、可溶性盐分积累等问题，可提高作物产量，改善作物品质，形成“种植业-养殖业”一体化的循环农业发展模式，实现经济和生态双重效益。牛粪堆肥发酵后，主要成分是有机碳，质地疏松多孔，发酵后产生的有机肥营养成分丰富，可以为作物生长发育提供持久有效的肥力[3-4]。王兴龙[5]、洪瑜[6]等研究表明：有机肥与无机肥配合施用可提高作物产量。谢志煌等研究表明：牛粪有机肥的长期增施可以显著改善大豆营养品质[7]，增加大豆的脂肪、游离氨基酸以及可溶性糖含量。

番茄又名西红柿，营养价值高，既可以作物蔬菜，又可以作为水果生食，需求量大，是世界上消费量最大的蔬菜之一[8]，同时由于番茄产出较多、经济效益好，能增加农民收入[9]。有机肥替代化肥试验在番茄中的应用较多，郑福丽等研究表明：有机肥与无机肥配合施用可调节养分含量，充分满足植物在整个生育期的需求，有机肥氮替代无机肥的比例为30%左右时，番茄品质和产量最高，也可以提高氮肥利用率[10]。牛粪有机肥在番茄中的应用较少，为探讨牛粪有机肥对日光温室番茄生长的影响，通过连续2 年的田间定位试验，研究了不同比例牛粪有机肥替代化肥后，番茄品质、产量及生物量的差异性，筛选了适宜番茄牛粪有机肥替代化肥比例。

1 材料与方法

1.1 试验地点及品种

试验于2020 年在山东省潍坊市现代农业科技示范园内进行，土壤类型为中壤潮土伴随砂姜黑土，区域属暖温带季风区大陆性气候。试验番茄品种为依琳。前茬作物为小麦。

1.2 试验材料

供试肥料有复合肥（15-15-15）、尿素（含N 46%）、硫酸钾（K2O 52%）、磷酸二氢钾（P2O552%、K2O 4%）、硝酸（N 13.5%，K2O 46%）、商品牛粪有机肥。

1.3 试验设计

试验共设11个处理，有机肥替代化肥0、10%、20%、30%、40%、50%、100%、125%、150%、200%，常规施肥按照当地农户习惯施肥。所有有机肥和化学肥料中将 60% N、70% P2O5、40% K2O 作为基肥使用，其余作追肥使用。追肥分别在第一穗果膨大期、中穗果膨大期、倒数第二穗果膨大期等量施入。期间统一管理，统一浇水、施微量元素肥。试验采用随机区组排列，小区面积为9 m2，3次重复。具体处理如表1 所示。

表1 施肥处理

1.4 测定内容与方法

在试验小区内随机连续选择10 棵番茄作为检测点，检测番茄产量、品质、生物量。产量根据成熟进度分5～7次称量；品质主要以番茄可溶性固形物含量考察，取中部第三果检测；番茄生物指标主要测量番茄株高、茎粗，生物指标打顶前测量。

2 结果与分析

2.1 牛粪有机肥对番茄产量的影响

由图1 可知，有机肥替代化肥对产量影响并不显著，倍量增施有机肥增产效果明显。本试验T8 与T10 的增产效果明显，两者差异不明显。结合使用成本、劳动量分析，T8 更具综合优势。10 棵取样点测产，T8 产量最多可达 147 490 kg/hm2。常规施肥第二期可达141 765 kg/hm2。说明牛粪养分齐全，与增产有一定相关性。

图1 不同处理对番茄产量的影响

2.2 牛粪有机肥对番茄品质的影响

由图2 可知，一定比例（20%以上）的有机肥替代化肥，对番茄果品质影响显著，且随着替代比例的增加有不断提高的趋势，在1.25 倍有机肥用量时达到高峰，进一步增施有机肥对品质提升效果不明显，且有降低的趋势。两期种植结果得出的结论基本相同。

图2 不同处理对番茄品质的影响

2.3 牛粪有机肥对番茄生物指标的影响

2.3.1 牛粪有机肥对番茄茎粗的影响 由图3 可知，施用牛粪有机肥替代化肥和牛粪有机肥加倍使用，对于番茄茎粗影响不明显。进一步说明，番茄径粗与产量、品质相关性不显著。

图3 不同处理对番茄茎粗的影响

2.3.2 牛粪有机肥对番茄株高的影响 由图4 可知，有机肥替代化肥后，对株高具有一定的限制作用。常规施肥具有株高较高的优势。有机肥使用处理中，产量品质表现最好的T8 处理，而株高较低。进一步说明，株高与番茄产量品质相关性不明显。这可能是由于牛粪有机肥中全氮以及速效钾、硝态氮和铵态氮含量不均衡产生的，全氮含量高，其他形态氮含量相对较低，而不同植物对铵态氮和硝态氮吸收能力不同，从而影响生长发育[11]。

图4 不同处理对番茄株高的影响

3 结论

牛粪有机肥替代化肥对番茄产量影响较小，对品质（可溶性固形物含量）影响较大；增量使用有机肥，以等量氮素的1.25 倍综合效果最好。主要是由于牛粪有机肥有效地解决了土壤养分比例失衡的问题，促进了番茄的生长发育，同时有机肥有利于番茄叶片氮素和叶绿素的产生和积累，对提高净光合速率、增强光合作用有一定的作用[12]，因此可提高番茄产量，改善品质。本试验只进行了常规化肥的替代，仅对两个生产季的产量、品质比较，成本、劳动强度考量没有涉及，对现代肥料的持续替代及对土壤理化状况的影响还有待进一步研究。