有机肥替代化肥对柚园土壤养分及沙田柚品质的影响

谢锋

摘    要：本研究分析了有机肥替代化肥对柚园土壤养分及沙田柚品质的影响，试验时间为2018—2021年，选取容县自良镇的沙田柚种植基地作为试验田，并在试验开始前测定试验田土壤的养分含量、pH值等。选用容县自良镇2017年10月采摘的沙田柚种子为研究种子，对试验田进行区组划分，按照随机分组的方式将所有区组平均划分为试验组和对照组，最终得出有机肥替代化肥可以提升土壤养分含量、提升沙田柚品质的结论，以期为相关人员提供参考。

关键词：有机肥；化肥；土壤养分；沙田柚

文章编号：1005-2690（2023）05-0007-03       中国图书分类号：S666.3；S158       文献标志码：B

在作物种植过程中，为了使作物在短时间内提升养分含量，通常会使用大量的化肥调整土壤养分结构。但是长期使用化肥会造成土壤养分结构失调、理化性能下降。化肥中的水溶性成分会在降水冲刷的作用下，下渗到土壤、地下水、河流中，不仅会造成环境污染，还会对作物的品质造成影响。

土壤养分含量决定了作物品质，因此土壤养分是直接评定土壤质量、肥力的重要指标。为了实现农业可持续发展，在作物实际种植的过程中选择有机肥替代化肥，可以确保土壤养分充足、提升土壤养分利用率。在此基础上使作物在生长过程中达到更加合理、理想的根系生长状况和空间分布情况，以此保证作物的品质。有机肥对提升土壤中氮、磷、钾、有机质含量的效果十分显著，不会造成环境污染与土壤性能下降。容县在种植沙田柚的过程中，通过有机肥替代化肥提升了土壤养分含量、改良了土壤性能。使用35%有机肥替代化肥，实现了沙田柚种植园土壤有机质、氮、钾、磷含量的有效提升，显著提高了沙田柚的品质。

为进一步探究有机肥替代化肥提升沙田柚品质的原因，本研究对有机肥替代化肥对柚园土壤养分及沙田柚品质的影响进行分析，初步判断有机肥可以更加有效地提升土壤养分含量，改善土壤的理化性能，为沙田柚提供更加良好的生长条件，使沙田柚的品质得到提升。为进一步判断有机肥替代化肥对土壤养分的有效性，本研究在容县现有成果的基础上，对30%有机肥替代化肥的效果进行验证。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验田地点为广西壮族自治区玉林市容县自良镇的沙田柚种植基地，自良镇属于亚热带季风气候，四季分明、冬冷夏热，年均降水量1 297.6 mm、平均气温21.2 ℃。自良镇以红壤土半丘陵山地为主，土层深厚肥沃，光照水源充足，为沙田柚种植提供了优越的自然条件。沙田柚播种前测定的土壤养分具体含量为有机质13.66 g/kg、氮0.78 g/kg、磷13.5 mg/kg、钾153.8 mg/kg，土壤呈弱碱性，pH值为7.5。

1.2 试验材料

1.2.1 种子

选用容县自良镇2017年10月采摘的沙田柚种子作为本研究的种子。

1.2.2 肥料

本研究采用对比试验的方式，验证有机肥替代部分化肥分别对土壤养分、沙田柚品质以及叶片的影响。其中化肥使用史丹利氮磷钾复合肥15-15-

15（氮元素∶五氧化二磷∶氧化钾=20∶20∶5），使用丰顺和辉生化生产的有机肥，实际过程中按照5%（2-1-2）养分、35%水分进行计算配比。其中，有机肥养分含量为全氮含量6%、有机质≥45%；史丹利氮磷钾复合肥的氮含量为46%、五氧化二磷含量为44%、氧化钾含量为50%。

1.3 试验设计

对试验田进行区组划分，每个区组有6株沙田柚树、区组面积48 m2，共计划分为14个区组、84棵沙田柚树。按照随机分组的方式将所有区组平均划分为试验组和对照组，其中试验组采用有30%机肥替代化肥的施肥方式，对照组采用全程施用化肥的施肥方式。

试验控制变量。采用条施的施肥方式，在距离沙田柚树下两侧约70 cm处沿树行方向挖掘宽30 cm左右的条状沟，条状沟贯穿整个区组，随后将肥料均匀铺撒在条状沟中并覆土。试验组和对照组均使用农家肥作为基肥，在5—7月分2次施加氮磷钾复合肥，沙田柚进入膨果期后施用40%复合肥追肥。试验组与对照组均采用滴灌的灌溉方式，并对沙田柚试验田定期开展除草、修剪、病虫害防治等常规田间管理工作。

1.4 测定内容与方法

1.4.1 土壤测定

每年施肥前与收获沙田柚后，在试验组与对照组试验田分别采集0～20 cm、20～40 cm土層土样，并去除5 cm表土，确保土样纯度，土样采集后置于恒温4 ℃温度环境下保存。

将每组土样划分为3部分。第1部分土样使用孔径为2 mm的筛子过筛，过筛后的细土作为土壤酶活性测定的样本；第2部分土样要求土壤含水量保持在50%，用于测定土壤三氧化氮、微生物数量；对第3部分土样进行风干处理，测定其有机质（SOM）、氮磷钾肥、pH值。

综合考虑到土壤中微生物对土壤养分产生的影响，本研究对所有区组土壤中的微生物因素进行测定。使用稀释平板计数法测定土壤中微生物数量，使用氯仿熏蒸法测定土壤中微生物量碳（MBC）、微生物氮（MBN），土壤中微生物因素的变化与土壤施肥方式密切相关。

土壤中的酶活性会对土壤养分含量造成影响，土壤施肥方式会在一定程度上影响土壤酶活性。使用Marx荧光微孔板检测技术测定土壤中β-1，4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶（NAG）、β-1，4-葡萄糖苷酶（βG）、碱性磷酸酶（AKP）的活性，采用比色法测定土壤中的多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（PER）。

1.4.2 沙田柚品质测定

采收沙田柚后称重，测定并记录单个沙田柚重量。使用手持糖度计测定沙田柚可溶性固形物，使用2，6–二氯靛酚蓝比色法测定VC含量，使用蒽酮比色法测定可溶性糖，使用氢氧化钠滴定法测定可滴定酸。

1.4.3 叶片测定

分别采集沙田柚膨大期、成熟期的叶片，采集每个区组的沙田柚树叶片时，需以自东南向西北方向，在沙田柚树树冠的上部、中部、下部新梢枝条各采集30片叶片。

测定前使用蒸馏水清洗，自然风干后置入信封并放入烘干箱，烘干箱恒温105 ℃持续20 min，使用粉碎机将烘干后的叶片粉碎成碎屑，在叶片碎屑中置入浓硫酸与双氧水浸泡持续30 min后取出。使用AA3型连续流动分析仪测定叶片中的氮、磷含量，使用火焰光度计法测定叶片全钾含量，使用分光光度法测定叶片中微量元素。

1.5 数据统计分析

本研究采用SPSS 22.0统计分析数据，使用单因素（one-way ANOVA）和Duncan法进行方差分析。

2 结果

2.1 对沙田柚园土壤养分的影响

经对比研究数据发现，单纯使用化肥的对照组试验田土壤养分含量比使用有机肥替代化肥的试验组少，由此说明不同的施肥处理方式会对土壤养分含量产生影响。

据2019年研究数据显示，对照组与试验组试验田土壤中的有机质、氮、磷、钾肥含量比2018年、2020年、2021年含量低。分析容县自良镇2019年的气候状态发现，2019年容县自良镇的年均降水量小于1 297.6 mm，处于轻度的干旱状态，土壤养分含量有所减少。

土壤测定结果显示，试验组土壤中的有机质及氮、磷、钾含量比对照组分别提升6.93%、24.67%、51.24%、5.46%。除2019年外的其他年份，试验组土壤成分随时间推移有所增加，由此说明有机肥可以显著提升土壤养分含量。

2.2 对土壤基本理化性质的影响

据表1数据显示，试验组的有机肥与氮磷钾复合肥施肥量与对照组存在差异。试验中具体表现为叶片中的钙含量增加10.68%，铜含量增加18.61%，锌含量增加14.58%，铁含量增加10.25%。

沙田柚进入成熟期后，试验组比对照组的土壤氮含量增加35.66%，但是土壤中的锰含量并未发生显著变化，铜含量增加51.74%，锌含量增加12.94%，铁含量无显著变化。

有机肥替代化肥对土壤中微生物含量、土壤中微生物量碳（MBC）与生物氮（MBN）影响显著。结果显示，不同施肥方式处理后的MBC为9.65、MBN为8.39，并且土层0～20 cm、20～40 cm的MBC、MBN呈现显著的波动变化。

2.3 对沙田柚产量与品质的影响

试验组的沙田柚比对照组的沙田柚产量高，具体表现为试验组沙田柚坐果率增加14.18%，可溶性固形物增加7.13%，VC增加6.51%，可溶性糖增加5.81%，可滴定酸增加4.46%。说明有机肥替代化肥对于提升沙田柚品质具有正向作用。

2.4 有机肥替代化肥对叶片养分和生长的影响

试验组的叶片生长状况相比对照组更加良好，本研究用叶质量、叶厚、叶面积、叶绿素作为叶片生长状况的评价指标。经数据对比发现，试验组的叶质量增加5.52%、叶厚增加1.08%、叶面积增加3.17%、叶绿素增加0.53%。试验组叶片与对照组叶片相比，氮含量增加4.53%、磷含量增加7.32%、钾含量增加8.84%，由此可见，使用有机肥替代化肥可以提升叶片的生长状况与叶片的养分含量。

3 讨论

土壤养分与作物生长状况密切相关。土壤养分的实际供给率从根本上决定了作物根系的生长与空间分布状况，由此实现土壤养分利用率提升。本研究结果表明，使用30%有机肥替代化肥后，沙田柚土壤养分含量显著增加，并且随着时间的推移，土壤养分含量增强的效果更加显著。由此得知，在沙田柚栽培过程中，使用有机肥替代化肥对于提升土壤有机质、氮磷钾肥含量具有实质性作用。

俞巧钢等（2022）[1]在研究中指出，相比常规的施肥方式，有机肥替代化肥可显著提高土壤中的钾、有机质含量。江尚焘等（2022）[2]在研究中指出，相比常规的施肥方式，有机肥替代化肥使土壤中的有机质、氮、磷、钾含量显著提升。王含瑞等（2022）[3]在研究玉米种植的过程中表示，使用适量的有机肥替代化肥可以提高旱地水稻的土壤肥力，对提升土壤有机质、磷的含量尤为显著。

种植作物的过程中，使用适量的化肥可以在一定程度上确保作物的产量。化肥带来的作物高产使人们对其产生依赖性，但是长期使用化肥会导致土壤出现板结现象、降低土壤中有机质含量、积累有毒物质。

为了使土壤养分、结构得到有效恢复，在后期的作物种植中尝试减少化肥施用量，并使用机肥替代部分化肥，使土壤有机质、氮、磷、钾含量不断增加。结果显示，使用有机肥替代化肥显著提升了作物产量和品质，并且有效改善了土壤质量。长期使用化肥会降低土壤中的氮含量，影响作物的长势与产量，对作物的质量造成影响。使用有机肥替代部分化肥能够使土壤中磷、氮的富营养化现象得到缓解，逐渐分解土壤中的污染物成分。

对沙田柚有机肥替代化肥进行可行性分析，结果显示，与常规施肥相比，有机肥替代化肥可以确保作物的品质保持不变，还可以优化土壤结构与土壤养分，但是土壤中的硝酸盐含量在一定程度上呈现下降趋势。

本研究对有机肥替代化肥对柚园土壤养分及沙田柚品质的影响进行分析，通过设计对比试验测定有机肥替代化肥与单纯使用化肥的实际效果，测定内容包括土壤养分、沙田柚品质、叶片养分与生长状况。

研究结果显示，相比单纯使用化肥，用30%有机肥替代化肥可以从根本上提升与改善土壤养分含量、沙田柚品质、叶片养分生长状况。研究过程中对土壤中微生物数量、土壤中微生物量碳（MBC）与生物氮（MBN）进行测定，发现微生物数量等因素的变化对于改善土壤理化性能具有积极作用。

相比对照组的沙田柚，试验组的沙田柚单位产量、养分含量、VC等营养元素显著增加，并且试验组的叶片生长状况相比对照组更加良好、养分更加充足。因此本研究得出结论，有机肥替代化肥对柚园可以提升土壤养分，改善土壤理化性能，提升沙田柚品质。

（编辑：王雨荷）

参考文献：

［1］俞巧钢，孙万春，叶静，等.有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响［EB/OL］.［2023-02-17］.https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=3uoqIhG8C45S0n9fL2suRadTyEVl2pW9UrhTDCdPD65YA5hy-

a4UNHkMhEKQhrWGUmomOOGE0f_Ql5kBndhActU0JMz8EZ5p&uniplatform=NZKPT.

［2］江尚焘，栗晗，彭海英，等.有机肥替代部分化肥对芒果丛枝菌根真菌群落的影响［EB/OL］.［2023-02-17］.https：//

kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=3uoqIhG8C45S0n9fL2suRadTyEVl2pW9UrhTDCdPD67xD0iHgkeKl3VeriO

CB2FE0Vmdp6X80uZvcnL9Od0IaOX0JcKPxGtw&uniplatform=NZKPT.

［3］王含瑞，徐得雨，肖雯麗，等.生物有机肥替代化肥对旱地玉米土壤养分和产量的影响［J］.山西农业科学，2022，50（8）：1105-1110.