有機肥替代部分化肥對土壤理化性質及設施甘藍經濟效益的影響

摘要：【目的】為科學指導設施蔬菜生產施用有機肥、減少化肥施用，達到減肥增效與提升耕地質量目的。【方法】以設施甘藍為試驗對象，設置4種不同的施肥處理，其中CK處理是常規施肥100%（復合肥525.0 kg/ha）；另3種處理是減施10%～30%化肥+商品有機肥7 500 kg/ha，研究有機肥替代部分化肥對土壤理化性狀及設施甘藍農藝性狀、產量及經濟效益的影響?！窘Y果】與常規施肥100%（CK）相比，商品有機肥替代部分化肥處理后，土壤pH值提高1.5%～2.9%，有機質含量提高22.5%～32.6%，堿解氮、有效磷和速效鉀含量也均有所提高；一個生產季采收后設施甘藍的產量提高3 364.6～3 822.9 kg/ha，增幅10.92%～12.41%；純收益提高2 465.4～3 618.3元/ha，增幅4.00%～5.29%。【結論】綜合對比分析，常規施肥減量20%化肥（420.0 kg/ha）+商品有機肥 7 500 kg/ha處理下，設施甘藍增產效果較好，經濟效益最高，同時提高土壤pH值和有機質含量，兼顧設施甘藍穩產增產和提質增效的同時改良了土壤理化性狀。

關鍵詞：設施甘藍；有機肥替代；減肥增效；產量；土壤理化性質

中圖分類號：S141" " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " "文章編號：2095-5774（2024）06-0512-07

Effect of Organic Fertilizers Replacing Some Chemical Fertilizers

on Soil Physicochemical Properties and Economic Benefits of Greenhouse Cabbage

Lai Shengfang

（Shanghang County Soil Fertilizer Technology Station，Shanghang，Fujian 364200，China）

Abstract：【Objective】 In order to scientifically guide the application of organic fertilizers in the production of greenhouse vegetable，while reducing the unreasonable application of chemical fertilizers，and achieving the goal of reducing chemical fertilizer dosage and increasing efficiency and improving the quality of cultivated land. 【Method】In this study，greenhouse cabbage was used as the experimental object and four treatments were set up，which were 100% conventional fertilization （CK，525.0 kg/ha compound fertilizer），and other treats were chemical fertilizers reduced by 10%，20% and 30% and 7 500 kg/ha commercial organic fertilizer. The effect of organic fertilizers instead of some chemical fertilizer on soil physicochemical properties，agronomic traits and yield of greenhouse cabbage，and economic benefit were investigated. 【Result】 The results showed that，Compared with the conventional application of 100% （CK），the soil pH of all treatments were increased by 1.5%～2.9%，the content of soil organic matter was significantly increased by 22.5%～32.6%，and the content of alkaline hydrolyzed nitrogen，available phosphorus and available potassium in the soil were also promoted. In one production season，the yield of greenhouse cabbage was increased by 3 364.6～3 822.9 kg/ha，and the increase range was 10.92%～12.41%. The benefit analysis showed that the net profit of the net income of all treatments were

2 465.4～3 618.3 yuan/ha which was 4.00%～5.29% higher than that of the CK. 【Conclusion】 In summary，it could achieve a stable and significant increase in greenhouse cabbage yield，with the highest economic benefits by increasing the application of commercial organic fertilizer by 7 500 kg/ha and reducing chemical fertilizer by 20%. Simultaneously，the soil pH and organic matter content were increased，and the physical and chemical properties of the facility soil were improved while maintaining and increasing yield and improving quality and efficiency of the facility cabbage.

Key words：Greenhouse cabbage；Organic fertilizer substitution；Fertilizer reduction and efficiency improvement；Yield；Soil physicochemical properties

甘藍的營養豐富、食用價值高，現已成為我國主要的蔬菜作物之一，目前我國甘藍年種植面積約達90萬ha［1］。福建省地處中國南方亞熱帶區域，溫、光、水、熱資源豐富，農業生產潛力巨大，適宜各類蔬菜生產，是中國南方蔬菜重要產地。受限于“八山一水一分田”的地理特點，可利用耕地不足，因此福建省歷來重視耕地利用與產出效率，設施農業由于具有作物栽培復種指數高、抗災害能力突出等優勢［2-3］，福建省設施農業尤其是設施蔬菜面積發展迅速［4］。但在生產中發現設施甘藍生產為追求高產而過量施肥現象，而化肥的大量施用容易造成土壤質量下降出現連作障礙，造成土壤退化、肥力下降和農產品質量下降等諸多問題［5-8］。因此，在保證設施甘藍產量前提下，科學、合理的施肥管理對推動設施農業綠色高質量發展具有重要意義。

相較于化肥，有機肥的肥效更持久，有機質含量高［9］。有機肥一方面在促進作物生長、提高產量和改善品質等方面具有積極效果［10-12］，另一方面也有諸多研究證明增施有機肥具有改善土壤物理性狀、補充土壤有機質、增加土壤養分含量和緩解土壤酸化的作用［12-13］。前人已在糧食、蔬菜和果樹等諸多農作物上開展研究［10-12，14］，驗證商品有機肥替代適量化肥除了能促進作物穩產增產外，同時兼具改良土壤結構、提高耕地質量作用，可達到促進農作物品質提升和農田土壤理化性狀改良提高雙重功效。唐宇［15］研究結果顯示，配施有機肥改善了番茄的農藝性狀，提高了番茄產量。王赫等［16］試驗結果顯示，有機肥部分替代化肥不僅能夠增加辣椒產量，還改善了作物品質，降低了病果率。大量研究結果還顯示，化肥減量并增施有機肥不僅不會造成作物產量下降，而且增施有機肥后能夠促進作物生長，改善作物品質，提高作物產量，以及作物根系活力和作物抗逆性，增加作物養分含量，提高肥料利用率，同時改善耕地土壤質量，提升土壤肥力［17-21］。因此，在農業生產中使用化肥并適量搭配有機肥非常有必要。

福建省將發展設施農業作為深入踐行大食物觀、推動區域特色現代農業高質量發展的重要抓手，但長期設施種植與不合理的耕種管理也容易導致設施土壤質量下降。龍巖市上杭縣為促進農業生產，普遍存在大量使用化肥現象，導致土壤鹽漬化、耕地土壤質量下降等一系列問題［12，22］，設施農業可持續發展令人擔憂。針對上杭縣現有的施肥問題，以及進一步研究設施蔬菜綠色優質高產與土壤安全健康可持續利用技術，鞏固提升全縣蔬菜綠色高質高效生產水平，2022年在上杭縣蛟洋鎮開展設施甘藍生產中，增施商品有機肥替代部分化肥對土壤理化性狀以及甘藍產量、經濟效益的影響試驗，旨在篩選設施甘藍生產中化肥減量增施有機肥的適宜施肥模式，提高甘藍肥料利用效率，改善甘藍品質，增加農民收益，為本縣設施甘藍生產中科學合理施肥與提升耕地質量提供理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地

試驗時間為2022年8-11月。試驗地塊位于上杭縣蛟洋鎮秋竹村設施大棚蔬菜基地（25°10′ N，116°41′ E，海拔643 m），土壤類型為黃泥田，質地為壤土，肥力中等且均勻一致，排灌自如。試驗地耕層土樣理化性狀為有機質含量32.0 g/kg、堿解氮185.0 mg/kg、有效磷150.8 mg/kg、速效鉀54.0 mg/kg、pH值7.0。前茬作物為青梗菜，品種為‘金品537’。

1.2 試驗材料

供試作物為‘興福二號’甘藍，全生育期90 d，種子購于福州立信種苗有限公司。參試有機肥為商品有機肥（N+P205+K20≥6%，有機質≥45%），由福建省龍巖市綠之源生物科技有限公司生產；參試化肥為三元復合肥［高濃度硫酸鉀型通用肥，NP205K20=151515（含硝態氮）］，由中國-阿拉伯化肥有限公司生產。

1.3 試驗設計

試驗設4個施肥處理，分別為CK處理：常規施肥525.0 kg/ha（100%化肥）；T1處理：常規施肥減量10%化肥（472.5 kg/ha）+商品有機肥

7 500 kg/ha；T2處理：常規施肥減量20%化肥

（420.0 kg/ha）+商品有機肥7 500 kg/ha；T3處理：常規施肥減量30%化肥（367.5 kg/ha）+商品有機肥7 500 kg/ha。每個處理3次重復，共12個小區，隨機區組排列，每個小區面積28.8 m2（4.8 m × 6 m）。各處理除施肥因子不同外，其他管理與操作相同且與大田生產一致。

7月24日，甘藍播種育苗；8月18日旋耕起畦，畦面寬1.3 m、溝寬0.3 m，畦面開溝，整地施基肥；8月21日，甘藍苗移栽定植，采取雙行種植，行距

0.6 m、株距0.4 m，定植密度約為31 500株/ha。

有機肥全部作基肥施用，三元復合肥作基肥、追肥各占50%?；试谡睾笕鍪┤敕N植溝，追肥于9月26日（甘藍的蓮座末期）進行撒施。

1.4樣品采集與測定方法

10月28日，對試驗地塊甘藍收獲測產，小區產量單獨收獲統計產量。挑選葉球翠綠、球形圓正、結球緊實的甘藍作為商品級甘藍，計算甘藍商品率：甘藍商品率（%）=小區商品級甘藍產量／小區甘藍總產量×100%。收獲時各處理小區分別隨機收集20株甘藍，觀察記錄甘藍的球橫徑、球縱徑、單球重、商品性等農藝性狀。

甘藍采收時，土壤樣品采集按照梅花法多點混合的方法采集0～20 cm耕作層土壤，檢測土壤養分情況。土壤pH值采用電位法測定，有機質含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定，堿解氮采用堿解擴散法測定，有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法［23］。

1.5數據分析

用DPS數據處理軟件進行方差和相關性分析，采用Duncan新復極差法進行多重比較和差異顯著性分析，以Plt;0.05為顯著性檢驗標準。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

從表1可以看出，與CK相比，施用有機肥的處理組土壤pH值提高1.5%～2.9%，其中T2、T3處理與CK之間呈顯著差異；有機質含量提高8.1～11.9 g/kg、增幅22.5%～32.6%，各處理與CK之間均呈顯著差異；土壤堿解氮、有效磷、速效鉀與CK相比均有所提升，T4處理堿解氮、有效磷含量顯著高于CK，T1、T2處理速效鉀含量也顯著高于CK。各處理土壤理化性狀均得到改良提升，說明增施適量的有機肥能抑制設施土壤酸化的同時培肥地力，對設施土壤質量鞏固提升具有較好效果。

2.2 不同施肥處理對設施甘藍農藝性狀的影響

從表2可知，甘藍球縱徑方面，T1處理＞T3處理＞T2處理＞CK；甘藍球橫徑方面，T2處理＞T3處理=T1處理＞CK；甘藍單球重方面，T1處理＞T3處理=T2處理＞CK。增施有機肥后，各處理甘藍球縱徑、球橫徑、單球重均優于單施化肥處理（CK），分別提高0.8%～5.8%、0.5%～2.6%、0.9%～5.2%，但沒有達到顯著程度。測產時也發現CK處理甘藍存在部分開裂情況，商品率為85%；T1處理甘藍零星少部分出現開裂現象，商品率為90%；而T2處理和T3處理葉片緊實、球形規整，商品率均達95%。

2.3 不同施肥處理對設施甘藍產量的影響

由表3可知，有機肥替代部分化肥處理提高了設施甘藍的產量，但差異未達顯著性水平。數值上來看，T1、T2和T3處理產量分別為34 177.1 kg/ha、

34 635.4 kg/ha和34 426.5 kg/ha，相較于CK分別增加了3 364.6 kg/ha、3 822.9 kg/ha和3 614.0 kg/ha，

增幅分別為10.92%、12.41%和11.73%。各處理產量數值上顯示在甘藍種植過程中，減少10%～30%化肥施用，同時增施7 500 kg/ha商品有機肥能對甘藍能起到穩產增產作用，其中化肥減量20%并增施7 500 kg/ha商品有機肥的處理穩產增產效果最好。

2.4 不同施肥處理對設施甘藍經濟效益的影響

由表4可知，按照2022年上杭縣當地甘藍市場批發價格2.0元/kg計算，設施甘藍產值分別增加6 729.2元/ha、7 645.8元/ha和7 228.0元/ha。經濟效益結果顯示，雖然T1、T2和T3處理均增施商品有機肥7 500 kg/ha，導致成本增加，但總體經濟效益未見降低，與CK相比，T1、T2和T3處理收益分別增加了2 465.4元/ha、3 618.3元/ha和3 436.8元/ha，增幅分別為4.00%、5.29%和4.96%，由此可見，減少10%～30%化肥施用，同時增施

7 500 kg/ha商品有機肥提高了設施甘藍的經濟效益，其中化肥減量20%并增施7 500 kg/ha商品有機肥的處理經濟效益最高。

3 小結與討論

設施農業區別于傳統的露地農業栽培，是可在一定程度上降低對自然天氣依賴并進行高效生產的現代農業［24-25］。本試驗中，與CK相比，各處理增施7 500 kg/ha商品有機肥，設施大棚內土壤理化性狀得到明顯提升，其中土壤pH值增幅1.5%～2.9%、有機質含量提高22.5%～32.6%，二者得到顯著提高；而堿解氮、有效磷、速效鉀含量亦有所提高。這與傅松等［13］在馬鈴薯、溫延臣等［26］在玉米等農作物上的研究結果基本一致，說明在農作物栽培過程中增施有機肥可調節土壤pＨ值、補充有機質并推動養分緩慢釋放、促進肥效均衡，從而達到耕地土壤長期可持續利用目的。

對設施栽培農作物產量影響是此次研究的另一個重點。已有諸多試驗研究有機肥替代部分化肥在不同農作物上的產量表現，發現隨著化肥減施量比例增加，農作物產量表現呈現先增后減趨勢，表明增施適量的有機肥可替代部分化肥，并促進農作物產量提高；同時也驗證有機肥可替代部分化肥而不能完全替代化肥，一般以農作物習慣施肥量減少10%～30%產量表現最佳［11-12，27］，具體化肥減施量需因地制宜，綜合考慮種植作物品種、土壤基礎肥力、增施有機肥數量等因素。本試驗中，與CK相比，化肥減施10％、20％和30％處理，設施甘藍產量分別增加10.92％、12.41%和11.73％，產量表現呈先增后減趨勢。

增產的同時還需兼顧產品質量問題。有研究表明，化肥與有機肥合理配施能夠實現蔬菜優質高產［28-29］，化肥減量配施有機肥能夠顯著增加甘藍產量和品質［30-31］?；逝涫┯袡C肥對甘藍各農藝性狀指標均有不同程度促進作用，尤其是對甘藍葉球質量有明顯的提升效果［32-33］。增施有機肥顯著提高了甘藍產量和商品率，使甘藍商品率提高45個百分點，同時改善了甘藍品質，降低了甘藍硝酸鹽含量［34-35］。經濟效益是衡量農民朋友能否接受并推廣該技術的一個重要因素。本研究結果發現，施用有機肥可以提高設施甘藍商品率，化肥減量并配施有機肥雖然增加了生產成本，但同時也提高了設施甘藍產量和經濟效益，且產量提高了10.92%～12.41%，經濟效益提高了4.00%～5.29%，其中減肥20%配施有機肥處理（T2處理）產量和經濟效益最高。

綜合分析，在本試驗條件下，設施大棚中種植甘藍以常規施肥量減少20%，同時增施有機肥

7 500 kg/ha，可實現化肥減量，確保設施甘藍增產增收，實現經濟效益的提高。施用有機肥能夠有效改良設施土壤理化性狀，提高耕地質量，利于耕地長期、可持續利用。

參考文獻：

［1］楊麗梅，方智遠. 中國甘藍遺傳育種研究60年［J］.園藝學報，2022，49（10）：2075-2098.

［2］劉立功，徐志剛，崔瑾，等. 光環境調控及LED在蔬菜設施栽培中的應用和前景［J］.中國蔬菜，2009（14）：1-5.

［3］王雙喜. 設施農業裝備［M］. 北京：中國農業大學出版社，2010：2-3.

［4］徐磊. 福建設施農業溫室大棚適用棚型集成推廣［J］.中國蔬菜，2021（10）：122-127.

［5］王濤，鄭回勇，陳永快，等.福建省設施農業智能化研究進展［J］.福建農業科技，2018（6）：59-63.

［6］周建斌，翟丙年，陳竹君，等.設施栽培菜地土壤養分的空間累積及其潛在的環境效應［J］.農業環境科學學報，2004，23（2）：332-335.

［7］郭光光，楊俐蘋，曹磊. 關于化肥對土壤的污染及有效治理舉措闡述［J］. 環境與發展，2020，32（1）：78-79.

［8］耿文叢，馬悅，張玉雪，等. 設施農業的土壤健康調控技術研究進展［J］.中國生態農業學報，2022，30（12）：1973-1984.

［9］尚瑋瑤，楊龍濤，萬子龍，等.化肥減量配施生物有機肥對紫甘藍產量、品質及干物質和養分分配的影響［J］.甘肅農業大學學報，2024，59（2）：74-82.

［10］李恕艷，李吉進，張邦喜，等.施用有機肥對番茄品質風味的影響［J］.中國土壤與肥料，2017（2）：114-119，135.

［11］李其勇，夏武奇，李星月，等.化肥減量配施商品有機肥對白菜生長及土壤養分的影響［J］.北方園藝，2022（20）：41-47.

［12］傅松，傅樹斌，王丁祥，等.商品有機肥替代部分化肥對土壤養分和馬鈴薯產量的影響［J］.福建農業科技，2019（12）：60-64.

［13］寧川川，王建武，蔡昆爭.有機肥對土壤肥力和土壤環境質量的影響研究進展［J］.生態環境學報，2016，25（1）：175-181.

［14］石鑫蕊，任彬彬，江琳琳，等. 有機肥替代部分化肥對水稻光合速率、氮素和產量的影響［J］. 應用生態學報，2021，32（1）：154-162．

［15］唐宇. 化肥減施條件下配施生物有機肥對番茄生長及其土壤的影響［D］. 烏魯木齊：新疆大學，2019.

［16］王赫，李曉雪，王亞玲，等. 化肥減量配施有機肥和菌劑對辣椒產量、品質和養分累積的影響［J］. 北方園藝，2021 （16）：1-7.

［17］孔祥波，徐坤，尚慶文，等. 生物有機肥對生姜生長及產量、品質的影響［J］. 中國土壤與肥料，2007 （2）：64-67.

［18］周丹丹，周崇峻，楊麗娟. 有機肥和化肥配施對露地黃瓜養分吸收、產量和品質的影響［J］. 沈陽農業大學學報，2012，43（4）：498-501.

［19］羅希榕，羅銀，李唐燕，等. 生物有機肥不同施肥配方對連作辣椒生長發育及產量的影響［J］.耕作與栽培，2018 （6）：5-8.

［20］付文杰. 不同施肥處理對小白菜生長、產量和品質的影響［D］. 武漢：華中農業大學，2019.

［21］鄭盛華，萬柯均，陳尚洪，等. 氮肥有機替減對成都平原稻菜輪作區萵筍產量和土壤理化性狀的影響［J］. 西南農業學報，2021，34（5）：1042-1046.

［22］張明來. 福建酸性紅壤施用鈣鎂型土壤調理劑的效果研究［J］.中國土壤與肥料，2021（2）：283-288.

［23］杜森，高祥照.土壤分析技術規范［M］.北京：中國農業出版社，2006：36-91.

［24］陳義挺，陳婷，盧同，等.福建省設施農業發展現狀與對策［J］.熱帶農業科學，2012，32（3）：88-92，97.

［25］劉波，翁啟勇，鄭回勇，等. 福建省設施農業發展的問題與對策：以中以示范農場為例［J］.福建農業學報，2013，28（4）：387-391.

［26］溫延臣，張曰東，袁亮，等. 商品有機肥替代化肥對作物產量和土壤肥力的影響［J］.中國農業科學，2018，51（11）：2136-2142.

［27］金羽清，許劍鋒，蔡建軍，等.減施化肥和配施有機肥對水稻產量及土壤養分的影響［J］.農業科技通訊，2024，（1）：74-78.

［28］周建昭，黃云. 商品有機肥對甜椒營養效應的研究［J］.西南農業大學學報，2003，25（1）：73-76.

［29］武翻江，張樹清，羅志楨.有機-無機復混肥在日光溫室無公害蔬菜上的應用［J］.土壤肥料，2004（4）：22-24.

［30］楊鵬，晏莉霞，蒲全明，等. 化肥減量配施有機肥對春甘藍產量及品質的影響［J］.中國農業科技導報，2018，20（10）：85-94.

［31］汪新勝，陸玲，李擁軍，等.有機肥與化肥配施對結球甘藍生長特性、產量及品質的影響［J］.湖北農業科學，2018，57（7）：22-24.

［32］Farjana S，Islam A，Haque T. Effects of organic and inorganic fertilizers，and mulching on growth and yield of cabbage （Brassica oleracea var. capitata L.）［J］. Journal of Horticuhure and Postharvest Research，2019，2（2）：95-104.

［33］尚瑋瑤，楊龍濤，萬子龍，等. 化肥減量配施生物有機肥對紫甘藍產量、品質及干物質和養分分配的影響［J］.甘肅農業大學學報，2024，59（2）：74-82.

［34］劉輝，何德清，羅達璐，等.不同肥料組合對甘藍產量品質和養分利用的影響［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2014，39（11）：152-157.

［35］劉正洋. 木霉生物有機肥對白菜-甘藍輪作體系作物產量及土壤微生物區系的影響［D］.南京：南京農業大學，2020.

（責任編輯：許" "玲）

DOI：10.20023/j.cnki.2095-5774.2024.06.009

收稿日期：2024-08-21

作者簡介：賴勝芳（1972-），農藝師，主要從事土壤肥料技術推廣工作，E-mail：shlshf28@163.com