有机肥和沼液全替代化肥种植芹菜应用研究

摘要 研究有机肥和沼液搭配施用替代化肥对芹菜生物特性及产量的影响。结果表明：沼液对芹菜生长有明显的促进作用;底肥施用12 000～18 000 kg/hm2有机肥，追施75 m3/hm2沼液，芹菜的株高、单株重、产量、产值、收益及产投比均明显优于其他处理;微生物菌剂在生地上种植芹菜具有积极作用，施用微生物菌剂处理的各项指标明显优于未施用微生物菌剂处理。有机肥和沼液搭配施用可替代化肥种植芹菜，施用12 000～18 000 kg/hm2有机肥、75 m3/hm2沼液，配合施用微生物菌剂可满足芹菜的种植需求。

关键词 有机肥;沼液;芹菜;产投比

中图分类号 X71 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2025）06-0142-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.032

Application Research of Organic Fertilizer and Biogas Slurry Alternative Fertilizer Planting Celery

WANG Hui，ZHANG Jie-xin

（Shanghai Electromechanical Design Research Institute Co.， Ltd.，Shanghai 200000）

Abstract The effects of organic fertilizer and biogas slurry replacing chemical fertilizer on the biological characteristics and yield of celery were studied. The results suggest that biogas slurry can obviously promote the growth of celery. Compared with other groups， the application of 75 m3/hm2 biogas slurry based on 12 000-18 000 kg/hm2 improved the performance of celery， such as plant height， weight per plant， production， output value， earnings and input-output ratio. The indexes of celery in the group supplemented with microorganism inoculant were significantly better than that without. In summary：organic fertilizer and biogas can be used for all replacement of fertilizer planting celery;the growing needs of celery can be satisfied by applying 12 000-18 000 kg/hm2 organic fertilizer， 75 m3/hm2 biogas slurry and complementary microorganism inoculant.

Key words Organic fertilizer;Biogas slurry;Celery;Input-output ratio

近年来，种植户为追求农产品产量提升，化肥施用量盲目增加。据统计，2010年我国粮食单产相比20世纪60 年代增加了5倍，但化肥消费量却增加了几十倍。化肥施用量增加不仅增加种植成本，还导致肥料利用率低。其中，氮肥利用率已由1980年的32%下降至2005年的26%［1］。同时，导致土壤结构、成分均发生变化，出现土壤板结、沙化等土壤质量下降的现象，温室气体排放增加，养分淋失严重以及地下水污染等问题，给农业生产环境带来负面影响［2］。化肥减量势在必行，化肥减量和有机肥替代化肥是“十四五”全国农业绿色发展规划的重要内容，农业农村部也制定了《到2025年化肥减量化行动方案》，推动化肥减量、有机肥增施。

目前我国市面上销售的有机肥主要原料多为畜禽粪便，肥料的无公害处理需符合国家标准，满足规模化、标准化生产需求，这无疑增加了肥料生产成本，使商品有机肥价格高，市面上的商品有机肥价格多在500～1 000元/t。而对于种植户来说，肥料价格是选择肥料的重要因素，种植户普遍会选择低成本的化肥而不是高成本的有机肥。施用有机肥种植成本高，与化肥种植农作物相比利润空间小［3］。为改良土壤环境，减少化肥施用，除施用商品有机肥外，施用微生物菌剂也是科学调控土壤，改善植物生长及减肥增效的有效途径［4］。

沼液是畜禽粪污、作物秸秆等农业废弃物厌氧消化后的副产物，不仅含有农作物生长所必需的氮、磷和钾等大量营养元素，以及铁、锌和钙等多种中微量元素，而且含有氨基酸、黄腐酸、生长素、赤霉素及酶类等多种活性物质，是一种优质的高效有机液体肥料，可作为化肥的替代源之一［5］。沼液作为一种水肥一体化技术中重要的肥料之一，已在大量研究中得到应用［6-7］。沼液的合理利用不仅可以替代化肥，降低农业生产成本，还能够增加土壤有机质，改良土壤环境，提高农作物的产量和品质，从而达到促进提质增效和农业绿色发展的效果［8］。

为实现农业资源化利用，在推进化肥减量战略的同时应兼顾种植成本。笔者以芹菜为试验材料，探究有机肥和沼液搭配施用替代化肥的种植效果，旨在研究种植芹菜的适宜有机肥及沼液施用量，降低农户的种植成本，为绿叶蔬菜有机种植及科学合理地施用有机肥和沼液提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料 供试蔬菜为芹菜。有机肥和沼液均由上海欧海能源科技有限公司生产提供，其中有机肥以水稻秸秆、猪粪为主要原料经好氧发酵而成，有机质≥40%，N+P2O5+K2O≥5%;沼液由猪粪和水稻秸秆经干式、湿式联合厌氧消化而得，其养分含量为N 2.5 g/L、P2O5 0.15 g/L、K2O 1.18 g/L。复合肥为后宝山牌三元复合肥（N∶P2O5∶K2O=15%∶15%∶15%），微生物菌剂为藻力特牌微生物菌剂（有机质≥60%，天然活菌数≥2.0亿/g）。

1.2 试验设计

于2022年11月17日至2023年3月21日在上海市崇明区现代农业产业园内进行田间试验。试验田无前茬作物，为多年未种植作物的土地。试验设9个处理，具体设计见表1。有机肥、微生物菌剂均在播种前作为基肥一次性施用，沼液作为追肥分7次施用，每次稀释2～3倍喷施，对照组（CK）除1次追施225 kg/hm2复合肥外，其余每次喷施等量清水，其他管理措施保持一致。田间管理严格按照试验要求进行，采用随机区组排列，每小区面积6 m2，四周设保护行。

1.3 试验方法

1.3.1 毛菜产量。每个试验小区内取1 m2样方，获取样方内芹菜鲜重（除根部外），进行称重，用精度为1 g的电子称测定。

1.3.2 净菜产量。将样方内芹菜毛菜进行统一标准处理，去除黄叶、坏叶、泥土等，使其达到销售标准的绿叶菜状态，并进行称重，用精度为1 g的电子称测定。

1.3.3 株高。指从芹菜植株顶部到根颈部的距离，用普通直尺测量。

1.3.4 单株重。随机选取试验小区内长势均匀的10株，进行净菜处理后称重，用精度为1 g的电子称测定。

2 结果与分析

2.1 有机肥和沼液施用对芹菜生物特性的影响

由表2可知，T2、T4处理株高与CK相差不大，T1、T5、T6、T7和T8处理均明显低于CK;施用微生物菌剂组（除T1处理）明显高于无微生物菌剂组，可见底肥中施用微生物菌剂对于生地种植芹菜有重要作用。不同处理的芹菜单株重表现与株高相似，总体表现为T2、T4处理均优于其他处理，其中T2处理相比CK增加3.6 g，T4处理相比CK增加4.3 g。

2.2 有机肥和沼液施用对芹菜产量及经济指标的影响

由表3可知，从肥料成本角度出发，各处理肥料成本均低于CK;T2、T4处理净菜产量高于CK，T2处理毛菜产量高于CK，其他处理均低于CK，毛菜、净菜产量T2、T4处理高于T1、T3处理，T6、T8处理高于T5和T7处理，追施75 m3/hm2沼液处理（T2、T4、T6、T8）的应用效果优于48 m3/hm2（T1、T3、T5、T7）处理，沼液对芹菜生长有促进作用;同等条件对比下，施用微生物菌剂组（T1、T2、T3和T4处理）的芹菜净菜率均明显高于无微生物菌剂组（T5、T6、T7和T8处理），说明施用微生物菌剂可以有效促进芹菜生长;不同处理间芹菜产值差异与净菜产量一致，T2、T4处理均实现了产值增加，T2处理增幅8.3%，T4处理增幅4.2%，其余处理产值均降低;对比收益发现，T2、T3和T4处理实现了收益增加，其中T2处理增加了58.0%，T4处理增加了39.9%，T3处理增加了11.7%，其余处理均未实现收益增加;分析产投比发现，各处理均等于或优于CK，但是由于T5、T6、T7和T8处理并未实现收益增加，即使产投比增加也无意义，因此T2和T4处理的产投比更有优势。

3 讨论

沼液作为优质的有机肥料，与化肥相比，明显提高了蔬菜的产量和品质，并能防病抗逆，其机理在于沼液的养分结构易于吸收，有改土培肥及营造良性土壤微生态系统的作用，其生命活性物质有助于提高抗逆能力。该研究表明，施用沼液替代化肥追肥，并在底肥中搭配施用有机肥，可以满足芹菜的正常生长。在全生育期施用沼液75 m3/hm2、有机肥12 000～18 000 kg/hm2的情况下，株高、单株重较优，相比CK，减少了27 000～33 000 kg/hm2有机肥、225 kg/hm2复合肥用量，利用沼液追肥可以补充芹菜生长所需养分，促进芹菜生长。邓向明等［9］研究发现，沼液对芹菜的生长起促进作用，施用沼液的芹菜株高、茎粗、单株重均明显高于CK;李娇等［10］研究发现，施用鸭粪沼液后，芹菜株高、茎粗较CK显著增加，光合色素也显著增加，有利于进行光合作用。

在全生育期施用有机肥12 000～18 000 kg/hm2、沼液75 m3/hm2的情况下，可实现芹菜产量提升;减少27 000～33 000 kg/hm2有机肥、225 kg/hm2复合肥用量，芹菜种植成本有效降低，收益增加39.9%～58.0%，产投比增加。邓向明等［9］研究发现，施用沼液与CK相比，可实现芹菜产量增加6 000 kg/hm2;化肥成本节约2 250元/hm2，实现增收8 250元/hm2。

微生物菌剂在农业的发展中占有相当重要的地位，其在促进作物生长，提高作物品质，增加作物产量，改良土壤，防止病虫害等方面具有重要作用［11］。该研究表明，在多年未种植蔬菜的生地上种植蔬菜，施用微生物菌剂是必要的，未施用微生物菌剂处理，无论是芹菜的生物特性、产量及经济收益均低于施用微生物菌剂处理。赵红阁［12］在蔬菜生产中应用微生物菌剂能促进作物生长，增加作物产量。虽然未施用微生物菌剂处理的产投比优于施用微生物菌剂处理，但菜农更注重种植收益的增加，种植收益与产投比同时增加是更好的选择。

4 结论

在不施用化肥的种植条件下，有机肥与沼液搭配，并配合施用微生物菌剂可满足芹菜的种植需求，推荐12 000～18 000 kg/hm2有机肥、追施75 m3/hm2沼液;微生物菌剂对于在生地种植芹菜具有积极作用，考虑到农户的种植成本，微生物菌剂最佳用量仍有待进一步研究。