不同原料商品有机肥对土壤肥力性状及冬瓜产量的影响

韦增辉 潘运舟 王雨阳 吴治澎 朱治强 吴蔚东

摘  要  分析明月海藻有机肥（CH01）、海腾鸡粪有机肥（HK05）、荣达豆粕有机肥（BT03）和博泰虾肽氨基酸有机肥（CJ01）4种不同原料商品有机肥养分含量，研究其对土壤肥力和冬瓜产量的影响。结果表明：海藻有机质含量最高，豆粕氮含量最高，鸡粪磷和钾含量最高;经过360 d的培养实验后，海藻对有机质提升效果最好;豆粕对碱解氮和全氮含量提升效果最好;鸡粪對速效磷提升效果最好;鸡粪和虾肽对速效钾提升最大。对土壤pH和CEC提升效果最好的有机肥分别为鸡粪和海藻。大田试验中豆粕对碱解氮含量提升效果最好，海藻对CEC提升效果最好，鸡粪对pH提升效果最好，与培养试验结果相一致。但各处理土壤中的养分含量，pH和CEC差异不显著。施用虾肽能显著提高冬瓜产量，其余处理与空白对照无显著差异。不同原料商品有机肥培肥土壤的能力受到有机肥基本理化性质的影响，增产效果与其钾含量高低有关，施用虾肽有机肥能显著提高冬瓜产量。短时间的田间试验无法体现商品有机肥的肥效。

关键词  商品有机肥;养分含量;土壤肥力性状;冬瓜产量

中图分类号  S963.91      文献标识码  A

有机肥是来源于植物或动物，经发酵腐熟的含碳有机物料[1]。因此不同原料商品有机肥养分含量存在差异，同时商品有机肥质量参差不齐。罗文贱等[2]抽查广东商品有机肥发现合格率为40%。梁金凤等[3]及潘运舟等[4]分别对京郊和海南商品有机肥质量经行调查，发现合格率分别为7.9%和7.84%，因而研究施用不同原料商品有机肥对土壤培肥作用及对冬瓜产量的影响，指导商品有机肥的合理施用，在农业生产中具有重要意义。目前已有许多文献报道施用有机肥对土壤肥力性状的影响，均得出施用有机肥能提高土壤肥力，增加土壤有机质的结论[5-7]。同时施用有机肥不仅能提高土壤肥力，还能提高作物的产量及品质[8-9]。但关于商品有机肥对土壤肥力性状及冬瓜产量影响的研究鲜有报道。故本研究采用海南4种具有代表性的不同原料商品有机肥作为供试样品，研究其对土壤肥力性状及冬瓜产量的影响。由于冬瓜的生物量较大，不易控制变量，不适宜进行盆栽试验，但通过培养试验能快速反映有机肥对土壤肥力性状的影响，因此本研究通过培养试验研究不同原料商品有机肥对土壤肥力性状的影响，进行大田验证并研究其对冬瓜产量的影响。为海南农业生产充分利用商品有机肥提供科学依据。

1  材料与方法

1.1  材料

供试4种商品有机肥：明月海藻有机肥（CH01）、海腾鸡粪有机肥（HK05）、荣达豆粕有机肥（BT03）和博泰虾肽氨基酸精制有机肥（CJ01）。风干研磨分别过2、1、0.25 mm筛，密封待用。

土培试验供试土壤：采自海南大学热带农林学院基地资环系试验地（110°19'8″E，20°3'33″N）。土壤类型为海南玄武岩砖红壤，随机选取15个点，每个点取0～20 cm土层30 kg土，将其混合。挑出肉眼可见的杂质，风干过筛（2 mm）待用。土样理化性状：有机质7.53 g/kg，全氮0.48 g/kg，碱解氮26.20 mg/kg，速效磷2.48 mg/kg，速效钾76.37 mg/kg，pH 4.39。

1.2  方法

1.2.1  培养试验  共设5个处理，CH01：300 g肥+10 kg土;HK05：300 g肥+10 kg、BT03：300 g肥+10 kg;CJ01：300 g肥+10 kg;CK：0 g肥+10 kg土，设置3个重复。每天浇水保持田间持水量的70%。于样品培养的第15、40、120、180、360天采集土壤样品。采集的样品过2、1、0.15 mm筛，待用。

1.2.2  大田试验  施用复合肥50 kg/667 m2为基肥，播种后施用5 kg/667 m2复合肥，播种后一个月施用5 kg/667 m2复合肥及17.5 kg/667 m2钾肥，结果期施用5 kg/667 m2复合肥。复合肥N、P2O5、K2O含量均为15%。共设5个处理，处理1：CH01 445 kg/667 m2;处理2：HK05 445 kg/667 m2;处理3：BT03 445 kg/667 m2;处理4：CJ01 445 kg/ 667 m2;处理5：CK不施有机肥，设置3个重复。

冬瓜试验于海南省琼海市大路镇（19°23′15″N，110°27′9″E）进行，小区面积5 m× 3 m，共15个小区。土壤理化性状：有机质42.45 g/kg，碱解氮124.69 mg/kg，有效磷34.34 g/kg，速效钾182.54 g/kg，pH 5.02。于2015年11月种植，2016年2月采收。供试品种为兴蔬墨地龙，前茬作物为水稻。

1.2.3  测定项目及方法  商品有机肥有机质采用重铬酸钾容量法，全量的氮、磷、钾的测定参考中华人民共和国农业行业标准《有机肥料》[1]。土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、CEC参考文献[10]中的方法。

1.3  数据分析

使用Microsoft Excel 2016软件进行数据整理，GraphPad Prism 7软件作图，JMP 7软件进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  不同商品有机肥的养分含量

不同来源商品有机肥有机质含量、N、P2O5、K2O含量及pH存在差异（表1）。其中有机质含量最高的为海藻（CH01），最小的为鸡粪（HK05），除鸡粪和虾肽没有显著差异外其余有机肥均存在显著差异。N含量各有机肥之间存在显著差异，BT03>CH01>HK05>CJ01。P2O5含量各有机肥之间存在显著差异，HK05>CJ01>CH01>BT03。K2O含量最大为鸡粪（HK05），最小为海藻（CH01），鸡粪（HK05）与虾肽（CJ01）无显著差异，其余有机肥之间均存在显著差异。各有机肥之间总养分（N+P2O5+K2O）存在显著差异，BT03>HK05>CJ01>CH01。pH值海藻（CH01）与虾肽（CJ01）没有显著差异，豆粕（BT03）与虾肽（CJ01）没有显著差异。pH值最高为海藻（CH01）。

2.2  土壤肥力性状及理化性质的变化

土壤有机质及氮、磷、钾的变化情况直接影响着土壤肥力状况。从图1可以看出，经过360 d的培养，各商品有机肥处理有机质含量均显著高于对照组;360 d有机质含量顺序为：CH01>BT03>HK05>CJ01>CK;有机质含量除了CJ01和CK，其余处理均在40 d呈下降趋势，在120 d呈上升趋势，CH01在30 d含量又有所下降。CJ01土壤有机质含量在180 d前呈下降趋势，之后呈上升趋势。CK在40 d后呈下降趋势。BT03处理土壤碱解氮含量显著大于其他处理;其在120 d前呈上升趋势，之后呈下降趋势。360 d土壤碱解氮含量顺序为：BT03>CH01>HK05>CJ01>CK。各处理全氮含量均高于对照组;BT03处理土壤全氮变化规律与碱解氮的变化规律一致，其土壤全氮依然显著大于其他处理。CH01在40 d前呈下降趋势，之后土壤全氮含量变化不大;40 d前HK05呈上升趋势，之后呈下降趋势，120 d后土壤全氮含量变化不大;CJ01在360 d的培养过程中，土壤全氮含量变化不大;360 d土壤全氮含量顺序为：BT03>HK05>CH01>CJ01>CK。各处理速效磷含量均显著高于CK，各处理总体呈下

降趋势;CJ01在180 d土壤速效磷含量有所上升;360d土壤速效磷含量顺序为：HK05>CJ01>CH01>BT03>CK。各處理总体上呈下降趋势，BT03在120d前呈上升趋势，之后呈下降趋势;360d土壤速效钾含量顺序为：HK05>CJ01>BT03>CH01>CK;

从图2A可以看出，360 d各处理土壤pH值均高于对照组，其顺序为：HK05>CH01>CJ01>BT03>CK;总体上各处理土壤pH均呈上升的趋势;HK05改良效果最好，相较于对照组土壤pH提高了2.34。从图2B可以看出，360 d各处理CEC均显著高于对照组，其顺序为：CH01>HK05>BT03>CJ01>CK;CH01处理CEC呈上升趋势;HK05处理CEC在120 d前呈下降趋势，之后呈上升趋势;BT03处理CEC在120 d前呈下降趋势，之后呈上升趋势，于180 d呈下降趋势;CJ01处理CEC在40 d前呈上升趋势，之后至120 d呈下降趋势，120～180 d为上升趋势，于180 d后呈下降趋势。

2.3  不同施肥处理土壤肥力状况及冬瓜产量

不同施肥处理土壤肥力状况如表2所示，施用有机肥相较于CK均能提高土壤有机质，碱解氮、速效磷、速效钾含量、pH及CEC。其中虾肽对土壤有机质提升效果最好;豆粕对土壤碱解氮和速效磷含量提升效果最好;海藻对土壤速效钾含量提升效果最好;鸡粪和豆粕对pH提升效果最好;海藻对土壤CEC提升效果最好。上述指标各处理之间没有显著差异。

施用商品有机肥均能提高冬瓜产量，其效果为：CJ01>HK05>BT03>CH01>CK;各处理相较于对照组产量提高了1.09%（CH01）～21.39%（CJ01）;其中CJ01增产效果最好，与对照组存在显著差异。

3  讨论

不同来源的商品有机肥之间养分含量存在差异。植物体中含有纤维素、木质素等难分解物质，这可能是植物源有机肥有机质含量大于动物源有机肥的主要原因。豆粕氮含量在4种商品有机肥中最高，这可能与大豆蛋白质含量较高有关。海藻pH最高，鸡粪pH最低呈弱酸性。这可能与海藻盐分含量高，含有大量的碱性物质有关。畜禽粪肥养分含量受到养殖过程及收集方式的影响[11]。红壤中的铁铝离子与磷形成复合物，且土

壤固钾能力随着pH升高而增强[12-13]。有机肥中的官能团能增强对H+和Al3+的吸附，并在矿化过程中释放碱性物质，从而提高土壤pH[14-15]。因此在本次培养试验中土壤速效磷及速效钾含量呈下降的趋势。有机氮易于在土壤中存留[16]，含氮量较高的豆粕能显著提高土壤全氮和碱解氮含量。施用有机肥能提高土壤肥力，改良土壤理化性状[17-19]，本研究结果与前人研究一致。

本次大田试验中相较于CK施用有机肥均能提高土壤有机质和速效养分含量，改良土壤理化性状，其中豆粕处理土壤碱解氮含量最高。各商品有机肥之间养分含量和理化性质有显著差异，但各施肥处理间土壤养分和理化性状无显著差异。可能由于施用量低，导致各处理之间土壤养分含量和理化性质无显著差异。同时本次田间试验时间较短，不能体现有机肥对土壤肥力性状的影响，还需进行长期的定位试验。研究发现低量的有机肥处理，土壤碱解氮含量会下降，且不能显著提高土壤有机炭含量[20]。有机肥肥效缓慢，需要连续施用一定的年限后，才能显著增加土壤养分含量[21-23]。有机肥改善土壤物理性状，是一个长期的过程[24]。

施用商品有机肥能提高冬瓜产量，施肥处理冬瓜产量高低顺序为虾肽>鸡粪>豆粕>海藻，与商品有机肥钾含量高低顺序基本一致。这可能与有机肥供肥特征与冬瓜营养生理是否协调有关。研究发现适量施用钾肥能延缓植株的衰老，延长光合作用功能期，且对冬瓜产量的影响K>N>P[25-26]。氨基酸可直接被作物直接吸收利用，有利于养分的吸收转化及积累，同时增强土壤酶活性，加速养分转化[27-28]。这可能是鸡粪钾含量高于虾肽，但增产效果不及虾肽的主要原因。

4  结论

不同来源的商品有机肥养分含量存在差异，本次研究中4种商品有机肥培肥土壤的能力受到其本身理化性质的影响。商品有机肥的增产效果与其钾含量高低有关。通过大田验证发现商品有机肥短时间内无法体现其肥效，需进行长期定位试验，虾肽有机肥对冬瓜有显著的增产效果。

参考文献

中华人民共和国农业部. 中华人民共和国农业行业标准：有机肥料：NYN525-2012[S]. 北京：中国农业出版社， 2012： 1-13.

罗文贱， 逄玉万， 欧  俊， 等. 广东省有机肥料市场现状及发展方向分析[J]. 广东农业科学， 2011， 38（2）： 66-68.

梁金凤， 齐庆振， 贾小红， 等. 京郊有机肥料的质量状况分析[J]. 中國土壤与肥料， 2009（6）： 79-83.

潘运舟， 兰  天， 赵  文， 等. 海南省商品有机肥的组成与养分状况研究[J]. 西南农业学报， 2017， 30（4）： 853-860.

Huang S， Rui W Y， Peng X X， et al.  Organic carbon fractions affected by long-term fertilization in subtropical paddy soil[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems， 2010， 86（1）： 153-160.

仝少伟， 时连辉， 刘登民， 等. 不同有机堆肥对土壤性状及微生物生物量的影响[J]. 植物营养与肥料学报， 2014， 20（1）： 110-117.

郭康莉， 冀拯宇， 刘  晓， 等. 无害化污泥堆肥施用量对砂质潮土土壤活性有机碳组分的影响[J]. 农业环境科学学报， 2018， 37（1）： 105-113.

叶胜兰， 徐福利， 王渭玲， 等. 不同有机肥对黄土丘陵区梨枣生长、光合特性及果实品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报， 2013， 19（02）： 370-378.

钟书堂， 沈宗专， 孙逸飞， 等. 生物有机肥对连作蕉园生产和土壤可培养微生物区系的影响[J]. 应用生态学报， 2015， 26（2）： 481-489.

鲍士旦. 土壤农化分析（第三版）[M]. 北京： 中国农业出版社， 2000.

周  博， 朱振国， 周建斌， 等. 杨凌地区不同畜禽有机肥养分及重金属含量研究[J]. 土壤通报， 2013， 44（3）： 714-718.

徐明岗. 恒电荷土壤与可变电荷土壤K+的吸附特性[J]. 土壤肥力， 2002（2）： 13-17.

Bragazza L， Siffi C， Iacumin P， et al. Mass loss and nutrient release during litter decay in peatland： The role of microbial adaptability to litter chemistry[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2007， 39（1）： 257-267

曾希柏. 红壤酸化及其防治[J]. 土壤通报， 2000， 31（3）： 111-113.

Hue N V. Alleviating soil acidity with crop residues[J]. Soil Science， 2011， 176（10）： 1-7.

Richer J， Roelcke M. The N-cycle as determined by intensive agriculture-examples from central Europe and China[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems， 2000， 57： 33-46.

李  静， 陈瑞洲， 兰子汉， 等. 有机肥替代部分无机肥对菜园土理化特性、酶活性及果实养分的影响[J]. 热带作物学报， 2018， 39（4）： 656-660.

孔  涛， 马  瑜， 刘  民， 等. 生物有机肥对土壤养分和土壤微生物的影响[J]. 干旱区研究， 2016， 33（4）： 884-891.

肖  辉， 潘  洁， 程文娟， 等. 不同有机肥对设施土壤全盐积累与pH值变化的影响[J]. 中国农学通报， 2014（2）： 248-252.

宇万太， 姜子绍， 马  强， 等. 施用有机肥对土壤肥力的影响[J]. 植物营养宇肥料学报， 2009， 15（5）： 1057-1064.

唐继伟， 林治安， 许建新， 等. 有机肥与无机肥在提高土壤肥力中的作用[J]. 中国土壤与肥料， 2006（3）： 44-47.

奚振邦， 王寓群， 杨佩珍. 中国现代农业发展的有机肥问题[J]. 中国农业科学， 2004， 37（12）： 1874-1878.

Chang-An Liu， Feng-Rui Li， Li-Min Zhou， et al.  Effect of organic manure and fertilizer on soil water and crop yields in newly-built terraces with loess soil in a semi-arid environment[J]. Agricultural Water Management， 2013， 117： 123-132.

宁川川， 王建武， 蔡昆争， 等. 有机肥对土壤肥力和土壤环境质量的影响研究进展[J]. 生态环境学报， 2016， 25（1）： 175-181.

马  坤， 胡运高， 杨国涛， 等. 不同氮、钾配比对杂交稻组合B优827衰老生理的影响[J]. 广东农业科学， 2013， 40（20）： 14-17.

李国良， 姚丽贤， 何兆柦， 等. 冬瓜氮磷钾化肥配施效应[J]. 中国农学通报， 2008， 24（4）： 273-276.

陈淑班， 李广涛， 袁凤英， 等. 浅述蛋白废弃物生产氨基酸肥料[J]. 广东化工， 2014， 41（17）： 103-104.

吕娜娜， 沈宗专， 王东升， 等. 施用氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性状的影响[J]. 南京农业大学学报， 2018， 41（3）： 456-464.