秸稈顆粒有機肥對設施蔬菜生長及土壤理化性狀的影響

中圖分類號 S147.5；S158.3 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731（2025）14-0033-06

DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.008

Effects of straw particle organic fertilizer on the growth of facility vegetables and soil physical and chemical properties

GE Yuanying1NI Jinzhuang2SHAO Yujing2 SONG Yunwei1WANG Daoze1 （ ¹ Hangzhou Rural Revitalization Service Center，Hangzhou 31Oo2O， China; 2Hangzhou Manshanhong Vegetables and Fruits Professonal Cooperative，Hangzhou 311115， China）

AbstractThedisposal，processing，and production of organic fertilizer fromoff-fieldrice straw，followed by its application back to the field，isoneoftheeffctiveapproach forstraw ferilizerutilization.Toclarify the field applicationeffectsofricestraw fiberizationanddecay-promoting fertilizer technologyinpreparingstrawgranular organic fertilizer，experimentswere conducted ongreenhouse greenvegetablesunderequal nitrogen conditions with dierent organic fertilizers and application rates.The treatments included SOF1 （straw organic fertilizer 3750kg/hm²+ （204號 compound fertilizer 525kg/hm² ）， SOF2 （straw organic fertilizer 7500kg/hm²+ compound fertilizer 300kg/hm² ）， SOF3 （straworganic fertilizer 11250kg/hm²+ compound fertilizer 75kg/hm² ），COF（commercial organic fertilizer 4500kg/hm²+ compound fertilizer 525kg/hm² ），BOF（biological organic fertilizer 1200kg/hm²+ compound fertilizer 0kg/hm² ），and pure chemical fertilizer（ 750kg/hm² of compound fertilizer） as the control （CK）. Indicators such as vegetableyield（plantheight，singleplant weight，etc.），quality（solublesugar，vitamin C，nitrate），andsoilphysicaland chemical indicators （organic matter，humus，total nitrogen，etc.）were measuredtoanalyze theeectsof strawparticle organic fertilizer on the growth offacility vegetable and soil physical and chemical properties.Theresults showed that compared with theapplicationof pure chemical fertilizer，the treatmentswith straworganic fertilizer，commercial organic fertilizer，andbiologicalorganicfertilizerasbasefertilizers allincreasedthechlorophyllcontentandsingleplant weight offacilityvegetabletovarying degrees，demonstrating certainyield-increasingefects;thecontentsof soluble sugarandvitamin Cwerealsoincreased，whiletheformationof nitrate was inhibited.Comparedwithsolechemical fertilizeraplication，thetreatments withbaseapplication oforganic fertilizershowed varyingdegrees of increase in soil organic mater，humus，and total nitrogencontent.It indicates thatstraworganic fertilizercanpartlyreplace commercial organicfertizer，achievestrawfertilizerutilization，and playaroleinimprovingsoilqualityandenhancingsoilfertility. Based on the comprehensive asessments of yield and quality indicators of green vegetables，a fertilization mode of using 11250kg/hm² of straw organic fertilizer or 1200kg/hm² of bio-organic fertilizeras base fertilizer can achieve relatively stable crop yield and improve vegetablequalitywhilereducing the consumptionofchemical fertilizers.This approach demonstrates significant benefits in fertlizer usage while increasing eficiency，making it a viable option forpromotion and application in agricultural production.

Keywordsstraw organic fertilizer; facility vegetables; soil fertility; yield; quality

設施蔬菜可以實現以 10% 的蔬菜種植面積達到30% 的蔬菜產量和 45% 的蔬菜產值。近年來，設施蔬菜產業發展迅速，成為有效保障蔬菜周年平衡供應、提高菜農經濟效益的重要產業之一。由于設施蔬菜栽培長期處于高集約化、高復種指數、高肥料投入的狀態，普遍存在化肥施用過量等現象，可能會引發土壤養分失衡、次生鹽漬化、土壤酸化等一系列連作障礙問題[2-3]，影響蔬菜產量和品質，制約設施蔬菜產業的發展。針對上述問題，越來越多的學者指出采用有機肥與無機肥配合施用措施，對于改善設施菜地土壤質量，減輕次生鹽漬化和連作障礙，維持可持續發展具有積極作用[4-6。有機肥替代部分化肥作為化肥減量增效的重要技術路徑之一，已在糧油、蔬菜等大田作物上進行了大量研究[7-10]，普遍認為有機肥替代部分化肥能夠有效提升土壤肥力，增加土壤微生物群落多樣性，改善土壤環境，從而提高作物產量和品質，是提高肥料利用率、減少化肥施用量的重要途徑。目前，關于畜禽糞便有機肥或生物有機肥的應用效果報道較多，而針對秸稈有機肥在蔬菜生產上部分替代化學氮肥的施用效果有待進一步明確。

農作物秸稈是生產有機肥料的重要資源之一，可通過覆蓋、翻壓、堆區、生物反應堆等方式直接還田或離田處置，實現肥料化利用，形成秸稈粉碎還田、快速腐熟還田、過腹還田、離田堆腐制肥等多種技術模式[12]。實際生產中，秸稈直接還田主要用于水田、旱地或果園，設施栽培則以施用商品有機肥或堆腐制肥還田為主。然而，受秸稈自身碳氮比高，以及纖維素、木質素等難降解有機物含量高、養分含量低等因素的影響[13]，其綜合利用成本較高、效率低，離田肥料化利用率不高，秸稈肥料化利用生產有機肥的研究還有待進一步深入。

為探討秸稈離田處置和肥料化利用技術，本試驗應用秸稈纖維化促腐制肥技術工藝[4]，將水稻秸稈纖維化攪融處理后，制備秸稈顆粒有機肥，并進行秸稈有機肥替代化肥的田間應用試驗，研究其在設施蔬菜上施用對作物產量、品質和土壤理化性質的影響，為秸稈離田肥料化利用提供技術依據和實踐指導。

1材料與方法

1.1試驗地基本情況

試驗地設在浙江杭州余杭區瓶窯鎮南山村（30^°22^′N，119^°56^′E ），位于杭嘉湖平原南端，屬中亞熱帶氣候，氣候濕潤，四季分明，雨量充沛，光照充足，年平均氣溫 16.2^°C 年平均降水量 1 550mm ，年雨日數140d左右，常年無霜期 240d 。試驗點土壤為培泥砂田，質地為黏質壤土。試驗前土壤理化性狀：土壤 pH4.42 ，有機質32.2g/kg ，全氮 0.241% ，有效磷 396.5mg/kg ，速效鉀427mg/kg 。

1.2 肥料種類

以水稻秸稈為原料的秸稈顆粒有機肥由杭州互利糧油專業合作社加工而成。采用秸稈攪融加工設備及纖維化促腐制肥工藝，水稻秸稈經旋切攪融機械進行纖維化預處理 40min 、快速堆腐發酵30d后，按物料質量分數添加復合肥 （N：P₂O₅：K₂0 為 15：15 ：15）2%+ 尿素 2% ，經二次攪融、輥壓造粒制備秸稈顆粒有機肥[有機質含量 65.3% pH8.5 ，總氮（N）含量

1.77% ，總磷 （P₂O₅） 含量 1.28% ，總鉀（ 含量2.07% 1，作為作物基肥。

其他肥料，以豬糞為原料、木屑為輔料的商品有機肥由杭州綠寶有機化肥有限公司（余杭）生產，有機質含量 38.6%，pH 8.4 ，總氮（N）含量 1.70% ，總磷（P₂O₅） 含量 2.66% ，總鉀 （K₂0） 含量 1.79% ；生物有機肥由山東雷力綠色肥業有限公司生產，總養分含量25%（N：P₂0₅：K₂0 為 15：4：6 ： 40% 復合肥 （N：P₂O₅ ：K₂O 為 22：5：13， 由比利時A-PLANTS能源化工集團有限公司生產。

1.3試驗設計

試驗在蔬菜基地單體大棚中進行。在等氮條件下，根據不同有機肥種類和化肥施用量，設6個處理（表1），分別為青菜移栽前施底肥秸稈有機肥（SOF）3750，7500，11250kg/hm² ，商品有機肥（COF）4 500kg/hm² ，生物有機肥（BOF）1 200kg/hm² ，以不施有機肥作為對照（CK）。按田間小區試驗設計，每個處理1個小區，面積為 20m² ，隨機排列，3次重復。青菜品種為上海青，前茬為葉菜。2023年4月10日播種，5月6日施肥后翻耕整地，5月8日移栽，6月2日采收。青菜移栽密度 18cm×18cm 。有機肥和復合肥作底肥一次性施入，不同處理除底肥種類和施用量外，其他田間管理措施均一致。

1.4 測定指標與方法

1.4.1青菜產量和品質 試驗結束時，分別對各小區青菜地上、地下部分稱重測產。各小區取10株考察單株重、株高性狀，并采用分光光度比色法測定葉綠素含量。取3株送檢測機構進行品質檢測，參照《植物生理學實驗技術》15，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；硝酸鹽含量采用水楊酸硝化比色法測定；維生素C含量采用2，4-二硝基苯胖比色法測定。

1.4.2土壤理化性質 試驗前后分別采集各小區0～20cm 耕層土樣，分析土壤理化性質。土樣用常規方法預處理后，采用風干土常規法測定土壤理化指標[。土壤pH采用土水質量比1：2.5浸提—酸度計測定；陽離子交換量采用乙酸銨交換一氧化鎂蒸餾法測定；有機質含量采用重鉻酸鉀氧化一容量法測定；全氮含量采用自動定氮儀法測定；有效磷含量采用氟化銨一鹽酸溶液浸提一鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提一火焰光度法測定；腐殖質含量測定方法參照標準NY/T1867—2010《土壤腐殖質組成的測定焦磷酸鈉一氫氧化鈉提取重鉻酸鉀氧化容量法》。

1.5 數據處理與分析

數據采用MicrosoftExcel2020軟件處理，統計分析采用SPSS12.0軟件完成，采用LSD法進行多重比較。

2結果與分析

2.1有機肥施用對青菜生長的影響

2.1.1葉綠素含量 蔬菜的生長狀況可通過植株的葉綠素含量間接得到體現。由圖1可知，底肥施用有機肥的青菜葉綠素含量比CK（不施有機肥）處理均有所提高，增幅在 12.35%～65.84% ；隨著秸稈有機肥施用量的增加，葉綠素含量呈增加趨勢，SOF3處理最高，為 1.34mg/g 。統計分析表明，SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統計學意義中 （Plt;0.05） ，可見有機肥等氮量替代化學氮肥，有利于青菜的葉綠素含量增加。

不同小寫字母表示處理間差異在0.05水平具有統計學意義。

2.1.2植株性狀 比較不同底肥處理的青菜生物性狀差異（圖2），底肥施用有機肥的處理與CK相比，青菜平均單株重表現出一定的正向效果，增幅在7.73%～27.90% ，尤以SOF3和BOF處理的增幅最明顯，分別較CK增加 27.90%.23.25% 。統計分析表明，SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統計學意義 （Plt;0.05） 。平均株高除SOF1處理較CK略降低外，其他處理均有一定增幅，其中SOF2、SOF3增幅分別為 5.17%.8.31% ，與對照差異具有統計學意義（Plt;0.05） ?？梢?，青菜移栽前基施秸稈有機肥7500～11250kg/hm² 作底肥，有利于青菜生產，提高作物株高和單株重。

2.1.3產量 比較不同底肥處理的產量差異（圖3），底肥施用有機肥的處理與CK相比，均表現出一定的增產效果，增產幅度在1107.6＼～2 672.7kg/hm² ，增幅 4.21%～10.15% ，尤以 SOF3、BOF和SOF2處理增產最明顯，分別較CK增產10.15% 、 9.35% 和 7.43% 。統計分析表明，SOF2、SOF3、BOF的產量與CK差異具有統計學意義（ Plt;0.05）?？梢姡嗖艘圃郧盎┙斩捰袡C肥 7500～ 11 ∣250kg/hm²"或生物有機肥 1 200kg/hm²"作底肥，有利于青菜生產，提高作物產量。本試驗僅以基施秸稈有機肥 11 250kg/hm²"作為最大施用量，繼續提高秸稈有機肥用量對青菜產量的影響，有待進一步試驗。

2.2有機肥施用對青菜品質的影響

2.2.1可溶性糖含量 可溶性糖含量是反映植物體內碳素營養狀況及農產品品質的重要指標之一。由表2可知，不同底肥處理對青菜可溶性糖含量有一定影響，施用一定量的有機肥可增加植株可溶性糖含量，隨著秸稈有機肥施用量的增加，可溶性糖含量呈上升趨勢。底肥施用有機肥的處理，青菜中可溶性糖含量均高于CK處理，增幅在 11.24% ＼～34.11% ，差異無統計學意義（ Pgt;0.05. 。

2.2.2維生素C含量 維生素C含量是衡量青菜營養品質的重要指標之一。由表2可知，底肥施用有機肥的處理青菜中維生素C含量均高于CK，增幅在19.94%～36.86% ，其中SOF3、COF、BOF與CK差異具有統計學意義 （Plt;0.05） 。青菜中維生素C含量隨秸稈有機肥施用量的增加呈上升趨勢，施用商品有機肥和生物有機肥也可促進青菜中維生素C含量的增加。

2.2.3硝酸鹽含量 硝酸鹽含量是蔬菜衛生品質中的一個限制指標。由表2可知，底肥施用有機肥的處理青菜中硝酸鹽含量均低于CK，降幅在16.97%～23.93% ，其中SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統計學意義（ Plt;0.05 。這表明純化肥施用一定程度上促進了青菜體內硝酸鹽的積累，而有機肥的施用對硝酸鹽的生成有一定的抑制作用。

2.3有機肥施用對土壤理化性狀的影響

不同底肥處理的青菜地土壤理化性狀相關指標數據見表3。底肥施用有機肥后，土壤 pH 較CK略有上升，增幅在 0.06～0.19 個單位；不同底肥處理的土壤陽離子交換量變化不大；土壤有機質、全氮和腐殖質含量較CK分別提高 1.54%～7.41% 、2.24%～7.62% 和 1.75%～5.26% ，其中SOF3處理的增幅最大。綜合來看，青菜移栽前施用秸稈有機肥、商品有機肥和生物有機肥作底肥，可以提高土壤 pH 以及有機質、全氮和腐殖質含量，起到改良王壤、提升土壤肥力的作用；隨著秸稈有機肥施用量的增加，土壤有機質、全氮和腐殖質含量呈上升趨勢。設施蔬菜地常年施肥水平較高，有效磷、速效鉀含量比較豐盈，因此不同施肥種類、用量對單季青菜栽培后土壤中磷、鉀含量變化的影響不大。

3結論與討論

秸稈顆粒肥含有豐富的有機質及植物生長所需的氮、磷、鉀等營養成分，特別是含有較高的鉀素，能夠有效補充土壤中作物生長所需養分，促進作物生長。楊玲[17研究認為，秸稈堆腐有機肥對改善酸化王壤具有顯著作用，施用后有利于增加土壤有機質含量，促進土壤團聚體形成，降低土壤容重，提高土壤通透性，加速土壤淋鹽，降低表層鹽分積累，促進作物根系生長和營養物質吸收，從而提高產量。金梅娟等18研究表明，秸稈源土壤調理劑耦合化肥減量措施可有效減輕設施菜地次生鹽漬化障礙、緩解土壤酸化程度，促進葉菜的正常生長及產量的提高與品質的提升。潘亞杰等研究表明，秸稈有機肥替代化學氮肥有利于土壤氮素的維持和提高，施用蔬菜秸稈肥對菜心產量提高較為明顯[19]。本試驗結果表明，秸稈有機肥具有較好的土壤培肥作用，可以提高土壤pH以及有機質、全氮和腐殖質含量，起到改良土壤、提升土壤肥力的作用；此外，促進了青菜根系的生長發育，增強了植株對養分和水分的吸收能力，使青菜地上部分生物量明顯增加。

研究表明，有機肥替代化肥施用可提高蔬菜品質。王冰清等20研究表明，化肥減量及配施不同比例的有機肥可顯著提高黃瓜、苦瓜和甘藍3種蔬菜的可溶性糖、維生素C及蛋白質含量，降低蔬菜中的硝酸鹽含量。梁樂繽等21研究表明，在小青菜生產中施用有機肥能夠明顯增加土壤中堿解氮、有效磷和速效鉀含量，降低土壤容重；施用有機肥后小青菜中維生素C、可溶性糖含量明顯提高，硝酸鹽積累顯著降低，有效提高了青菜品質。齊維強等22研究表明，施用不同配比的秸稈有機肥可明顯促進番茄產量與品質提升。本試驗中，不同有機肥處理的青菜中可溶性糖、維生素C含量均高于純化肥處理，表明施用有機肥有助于提高青菜中可溶性糖和維生素C含量；隨著秸稈有機肥施用量的增加，可溶性糖、維生素C含量呈上升的趨勢；純化肥處理的青菜中硝酸鹽積累量最多，而施用有機肥的青菜中硝酸鹽含量有所下降。這與劉麗鵑等23和羅佳等24的研究結論一致。

秸稈有機肥作為一種有機物料，可有效替代部分化肥，在減少化肥用量的情況下，為作物生長提供必要的養分，同時提高土壤有機質含量和改善土壤理化性狀，其與化肥配施可提高農田養分循環利用效率及肥料利用率[25]。武星魁等5研究提出，葉菜類蔬菜有機肥氮替代化肥氮的比例在 25% 左右時可實現較佳的增效減排效果。潘亞杰等1研究表明，利用秸稈有機肥等氮量替代 10%～25% 化學氮肥是維持和提高菠菜產量及氮肥利用效率的適宜比例。羅佳等24研究表明，與單施化肥相比，配施 20% 有機肥處理顯著提高了生菜產量，配施 40% 有機肥時生菜產量與單施化肥無差異。本試驗中，由于有機肥中含有較高的速效氮、磷、鉀養分，秸稈有機肥施用量11 250kg/hm² 、商品有機肥施用量 4 500kg/hm² 時，化肥配施量可降至常規用量的 10%.70% ，生物有機肥施用量 1200kg/hm² 時，可不需要施用化肥。

本研究結果表明，與單施化肥相比，基肥施用秸稈有機肥和商品有機肥、生物有機肥的處理，其土壤有機質、腐殖質及全氮含量均有不同程度的增加，表明秸稈有機肥可以部分替代商品有機肥，實現秸稈肥料化利用，起到改良土壤、提升土壤肥力的作用。綜合青菜的產量和品質指標，設施青菜基施秸稈有機肥 11 250kg/hm² 或生物有機肥 1200kg/hm² 作底肥的施肥模式，可以在化肥減量的基礎上，實現較穩定的作物產量，并提高蔬菜品質，具有較好的化肥減量增效作用，值得在生產上推廣和應用

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