液态有机肥料对蔬菜生长和土壤理化性状的影响初探

Effects of Liquid Organic Fertilizers on Vegetable Growth and Soil Physical and Chemical Properties: A Preliminary Study

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2025.04.007

陈显梅 Xianmei CHEN , 农传江 Chuanjiang NONG , 虎恩熊 Enxiong HU , 屈用函 Yonghan QU , 李春情 Chunqing LI , 农全东 Quandong NONG , 李雪萍 Xueping LI , 茹瑞红 Ruihong RU

1 文山州农业科学院云南文山 663099 Wenshan Academy of Agricultural Sciences, Wenshan, Yunnan 663099, China 2 云南润杰农业科技股份有限公司云南昆明 650608 Yunnan Runjie Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Kunming, Yunnan 650608, China

Author notes:

Correspondence to: 农传江(1990—)，男，硕士，农艺师，主要从事有机类肥料的研发与应用、耕地产能提升与连作障碍消减技术的研究；ncjynau@163.com

摘要：

为探明含海藻提取物液态有机肥料和含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料在蔬菜上的施用效果，以白菜和莴笋为试验对象，开展了田间小区试验。供试肥料以追肥的形式浇施，共设置常规施肥(CK)、常规施肥+含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料(T1)、常规施肥+含海藻提取物液态有机肥料(T2)等3个处理，测定了不同施肥处理下2种蔬菜的农艺性状、叶片叶绿素相对含量和氮含量、土壤理化性状等指标。结果表明：施用上述2种液态有机肥料可以刺激白菜和莴笋的须根生长，增加须根数量，促进蔬菜生长和增产；与CK处理相比，T1、T2处理的白菜和莴笋经济产量分别显著增加19.17%、22.24%和18.04%、16.85%；T1、T2处理能显著降低土壤pH及可溶性盐浓度(EC值)，提高有机质含量，T2处理还能促进蔬菜对氮肥的吸收。

关键词：

液态有机肥料; 豆渣; 海藻提取物; 白菜; 莴笋; 农艺性状; 理化性状;

Abstract：

To clarify the application effects of liquid organic fertilizer containing seaweed extract and liquid organic fertilizer containing soybean residue subcritical hydrolysate on vegetables, Chinese cabbage and asparagus lettuce are used as test objects for a field plot experiment. The tested fertilizers are applied as top-dressing by pouring with three treatments: conventional fertilization (CK), conventional fertilization + liquid organic fertilizer containing soybean residue subcritical hydrolysate (T1), and conventional fertilization + liquid organic fertilizer containing seaweed extract (T2). Agronomic traits, leaf chlorophyll relative content and nitrogen content, and soil physical and chemical properties under different fertilization treatments are measured. The results show that applying the two liquid organic fertilizers can stimulate fibrous root growth of Chinese cabbage and asparagus lettuce, increase fibrous root number, and promote vegetable growth and yield increase. Compared with CK treatment, the economic yields of Chinese cabbage and asparagus lettuce in T1 and T2 treatments increase significantly by 19.17%, 22.24% and 18.04%, 16.85%, respectively. T1 and T2 treatments can significantly reduce soil pH and soil electrical conductivity value (EC value) while increasing organic matter content, and T2 treatment can also promote nitrogen fertilizer absorption in vegetable.

Keyword：

liquid organic fertilizer; soybean residue; seaweed extract; Chinese cabbage; asparagus lettuce; agronomic trait; physical and chemical property;

蔬菜具有种植周期短、见效快、普及性广的特点，已成为云南高原特色现代农业发展的领军产业，也是带领农民增收最快的支柱产业，在脱贫攻坚和乡村振兴中发挥了重要作用。云南省统计局的数据显示，2022年云南省蔬菜播种面积达131.50万hm²，产量为28 579.2 kt，产值为805.1亿元^[1]。为追求高产，大量施用化肥虽实现了蔬菜增产的目标，但也导致了生产成本上升、产品品质下降、肥料利用率偏低的现象^[2]，甚至引发土壤盐渍化等农田生态环境问题。已有的研究表明，施用有机肥料可有效提升土壤质量，促进作物生长并改善作物品质^[3]。液态有机肥料是重要的有机肥料形式之一，通常从天然产品(如植物、海洋生物等)中提取^[4]。与传统的固态有机肥料相比，液态有机肥料具有养分全面且养分活化快的特点，同时兼具化肥和固体有机肥料的优点^[3]，结合水肥一体化技术可进一步提高养分利用效率，降低矿质养分的流失风险。郑阳等^[5]的研究表明，施用液态有机肥料可有效促进植株早期生长、提高胎菊品质并增强土壤碳活性，其中以从鱼虾中提取的壳聚糖液态有机肥料的施用效果最佳。周宏宇^[6]等的研究表明，液态有机碳肥配施无机肥能提高土壤养分含量及有效性，增加土壤大团聚体比例和有机碳、全氮含量，提高土壤团聚体稳定性，有利于土壤肥力的提高。苏佳雯等^[7]的研究表明，浇灌腐殖酸液体有机肥料可促进基质培育番茄的生长发育，提高产量并改善果实品质。

亚临界水解技术是一种新兴的有机物质提取方法，具有提取效率高、可有效避免有机溶剂危害等优点^[8-9]。通过亚临界水解技术提取的豆渣产物具有相对分子质量小、易被植物吸收的特点。虎恩熊等^[10]的研究表明，施用豆渣亚临界水解产物能有效提高玫瑰叶片的叶绿素相对含量，促进新生枝条生长，增加玫瑰茎杆粗度，促进作物成熟并提高产量。海藻中含有丰富的功能性生物活性物质，主要包括海藻多糖、酚类化合物、植物生长调节物质、氨基酸及其衍生物等^[11]。陈云喜等^[12]、郝帅帅等^[13]的研究表明，施用海藻肥可提高作物产量、改善作物品质、抵抗病虫害等。为筛选适宜蔬菜生产的液态肥料，推动蔬菜产业水肥一体化发展，本文选用由云南润杰农业科技股份有限公司生产的“润知星”液态有机肥料(含豆渣亚临界水解产物)和“劲安苏”液态有机肥料(含海藻提取物)，在白菜、莴笋等蔬菜上开展了田间小区试验，旨在为新型液态有机肥料在蔬菜生产上的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2023年11—12月在云南省砚山县农业科技示范园高原特色蔬菜试验基地(23°34′42″ N，104°21′31″ E)进行，其海拔为1 532 m，属于低纬北亚热带高原季风气候，年平均气温为16.1 ℃，年平均日照为1 934.9 h，年平均降水量为1 008 mm，全年无霜期≥300 d。土壤类型为红壤，土壤肥力中等，其土壤理化性状：pH为7.49，w(有机质)为33.77 g/kg，w(碱解氮)为150.27 mg/kg，w(有效磷)为78.33 mg/kg，w(速效钾)为173.60 mg/kg。

1.2 试验材料

供试蔬菜：白菜，品种为滇冠黄金宝；莴笋，品种为红香玉。

供试肥料：“润知星”液态有机肥料，主要成分为豆渣亚临界水解产物，pH为4.44，ρ(有机质)为106 g/L；“劲安苏”液态有机肥料，主要成分为海藻提取物，pH为8.7，ρ(有机质)为84 g/L；大量元素水溶肥，N-P₂O₅-K₂O=20-20-20，w(Fe+Zn+B+Mo)=0.2%~0.3%。

1.3 试验设计

试验共设置3个处理：CK，常规施肥，追施大量元素水溶肥；T1，常规施肥+含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料；T2，常规施肥+含海藻提取物液态有机肥料。每个处理设置3次重复，共9个小区，小区面积为20 m²(2 m×10 m)。试验于蔬菜移栽一周后开始第一次追肥，使用小型抽水设备+定量施肥杯进行人工定量根部浇施。此后，每10天追施一次大量元素水溶肥，共追施4次，每次施用量为5 g/L；含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料(5 L/亩，1亩=667 m²)和含海藻提取物液态有机肥料(1.0 L/亩) 各施用2次，分别于第一次和第三次追肥时随大量元素水溶肥一起混施。

1.4 指标测定与分析

1.4.1 生物学性状与产量测定

于成熟期收获前，用卷尺测量蔬菜株高、展开度、纵茎(白菜叶球纵茎、莴笋茎长)、横茎(白菜叶球横茎、莴笋茎粗)，用便携式叶绿素测定仪(IN-YL01型，山东来因光电科技有限公司)检测叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、氮含量等指标；收获时，采集地下部根系，用自来水小心清洗干净后，用体积差法测量蔬菜根系体积；于成熟期在每个小区随机采收20棵蔬菜称量并记为产量，然后去掉不能食用的部分再次称量并记为经济产量。

1.4.2 土壤样品采集与理化性状的测定

试验收获后，采用五点法分别对不同小区的蔬菜根区土样(0~20 cm)进行采集，去除根系等杂质，用四分法去除多余的样品，将500 g土样带回实验室进行风干，过1、0.25 mm的筛，用于理化性状的检测^[9]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2017软件进行数据整理、制图，采用SPSS 25.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同追肥处理对蔬菜农艺性状的影响

不同追肥处理的蔬菜农艺性状见表 1，表中同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

表 1

不同追肥处理的蔬菜农艺性状

蔬菜	处理	株高/cm	叶片展开度/cm	纵茎/cm	横茎/cm	根系体积/mL
白菜	CK	29.60±0.35 b	58.93±3.88 a	26.67±0.83 b	19.04±0.51 b	21.07±0.81 c
	T1	31.27±0.83 ab	61.47±5.88 a	27.27±0.83 a	20.04±0.51 a	26.33±0.95 b
	T2	32.20±0.72 a	60.60±3.70 a	28.20±0.72 a	19.34±0.32 a	28.40±0.53 a
莴笋	CK	48.87±1.52 a	50.47±3.83 a	28.75±0.89 a	4.43±0.08 b	39.00±1.32 b
	T1	50.07±1.55 a	55.80±2.62 a	29.54±0.92 a	4.62±0.05 a	44.75±2.29 a
	T2	51.20±1.11 a	51.67±3.45 a	30.21±0.66 a	4.78±0.20 a	46.58±1.70 a

从表 1可看出：T1、T2处理的株高均比CK处理的高，其中以T2处理的株高最高，且白菜的株高差异达到显著性水平；T1、T2处理的叶片展开度均优于CK处理的，T1处理的效果最好，但处理间无显著性差异；T1、T2处理的纵茎大于CK处理的，T2处理的数值较大，且白菜的纵茎差异达到显著性水平；T1、T2处理的白菜和莴笋横茎较CK处理的分别显著提高5.25%、1.58%和4.29%、7.90%；与CK处理相比，T1处理的白菜和莴笋根系体积分别显著提高24.96%和14.74%，T2处理的分别显著提高34.79%和19.44%。综合来看，追施2种不同液态有机肥料处理对白菜和莴笋的农艺性状有较大的促进作用，其中对纵茎、横茎和根系生长的促进作用较好。

2.2 不同追肥处理对蔬菜叶片SPAD值和氮含量的影响

不同追肥处理的蔬菜叶片SPAD值和氮含量见图 1和图 2，图中不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

图 1

不同追肥处理的蔬菜叶片SPAD值

图 2

不同追肥处理的蔬菜叶片氮含量

从图 1可看出，追施2种不同液态有机肥料处理的白菜和莴笋叶片的SPAD值均比CK处理的高，且T1处理达到显著水平，比CK处理分别增加了11.12%和10.00%。

从图 2可看出，追施2种不同液态有机肥料对莴笋的叶片氮含量具有较大的影响，但是对白菜的影响未达到显著水平，T1处理的莴笋叶片氮素含量比CK处理的显著提高27.8%。

综合来看，T1、T2处理均能提升白菜和莴笋的叶片SPAD值和氮含量，且T1处理的作用效果更好。

2.3 不同追肥处理对蔬菜产量的影响

不同追肥处理的2种蔬菜产量见表 2。

表 2

不同追肥处理的2种蔬菜产量

蔬菜	处理	产量/(kg·亩^-1)	经济产量/(kg·亩^-1)	经济系数
白菜	CK	5 570.13±221.21 b	3 906.09±192.39 b	0.70±0.02 b
	T1	6 135.92±193.28 a	4 654.91±321.19 a	0.76±0.03 ab
	T2	6 223.47±53.88 a	4 774.93±235.15 a	0.77±0.03 a
莴笋	CK	3 572.70±165.54 b	2 591.50±186.38 b	0.73±0.03 a
	T1	4 036.50±130.23 a	3 058.88±150.14 a	0.76±0.04 a
	T2	4 109.70±115.25 a	3 028.12±148.96 a	0.74±0.02 a

从表 2可看出，追施2种不同液态有机肥料对白菜和莴笋的产量有较大的影响。与CK处理相比，T1、T2处理的白菜产量分别显著增加565.79、653.34 kg/亩，增幅分别达到10.16%、11.73%；经济产量分别显著增加748.82、868.84 kg/亩，增幅分别达到19.17%、22.24%；T1处理的经济系数有增加的趋势，但未达到显著差异水平，T2处理的经济系数显著增加0.07，增幅达10.00%。与CK处理相比，T1、T2处理的莴笋产量分别显著增加463.80、537.00 kg/亩，增幅分别达到12.98%、15.03%；经济产量分别显著增加467.38、436.62 kg/亩，增幅分别达到18.04%、16.85%；T1、T2处理的经济系数与CK处理的相比未达到显著差异水平。

综合来看，T1、T2处理均能提高白菜和莴笋的产量和经济产量，T2处理还能显著提高白菜的经济系数，增加经济效益。

2.4 不同追肥处理对土壤理化性状的影响

不同追肥处理的土壤理化性状见图 3。

图 3

不同追肥处理的土壤理化性状

从图 3(a)可看出，不同追肥处理的土壤pH存在显著差异。与CK处理相比，T1处理的白菜和莴笋的土壤pH分别显著降低了7.29%、3.62%；T2处理的白菜的土壤pH显著降低了3.61%，但对莴笋土壤的pH无显著影响。可见，在盐碱化蔬菜土壤中施用含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料可以有效降低土壤pH。

从图 3(b)可看出，不同追肥处理的土壤中可溶性盐浓度(EC值)存在显著差异。与CK处理相比，T1处理的白菜、莴笋的土壤EC值分别显著降低了53.41%、51.01%，T2处理的分别显著降低了17.65%、24.53%；与T2处理相比，T1处理的白菜和莴笋的土壤EC值分别显著降低了43.43%、35.09%。可见，追施2种液态有机肥料均可有效降低蔬菜土壤盐分含量，含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料的降盐效果更明显。

从图 3(c)可看出，不同追肥处理的土壤中有机质含量存在显著差异。与CK处理相比，T1处理的白菜、莴笋的土壤中有机质含量分别显著提高了4.02%、4.76%，T2处理的分别显著提高了3.74%、2.81%。可见，追施2种有机液态肥料均可提高土壤中有机质含量，2种液态有机肥料处理间差异不显著。

从图 3(d)可看出，不同追肥处理的土壤中碱解氮含量存在显著差异。与CK处理相比，T2处理的白菜、莴笋的土壤中碱解氮含量分别显著降低了7.03%、18.08%。

从图 3(e)和图 3(f)可看出，不同追肥处理的土壤中有效磷和速效钾含量无显著性差异。

综上所述，施用含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料可有效降低蔬菜土壤pH和EC值，提高土壤中有机质含量，进而改善土壤质量；施用含海藻提取物液态有机肥料可有效降低土壤EC值和增加土壤中有机质含量，促进蔬菜对氮肥的吸收。

3 讨论

3.1 2种不同液态有机肥料对蔬菜生长的影响

在试验条件下，“润知星”和“劲安苏”2种液态有机肥料在白菜和莴笋2种蔬菜上均表现出良好的促生效果，但其作用机制存在本质差异。“润知星”液态有机肥料源自豆渣的亚临界水解提取物，富含小分子肽类、寡糖及维生素等活性物质，这些成分可通过直接参与植物代谢或作为信号分子来激活植物的生理响应；小分子肽类能直接被植物根系吸收，并作为内源激素前体物质，参与调控细胞的分裂与伸长^[14]。“劲安舒”液态有机肥料源自海藻多道生物提取物，其富含的海藻多糖(如褐藻胶、昆布多糖)能显著改善根际微环境，形成保水凝胶层；肌醇和甜菜碱则作为渗透调节物质，通过维持细胞渗透平衡，增强作物的抗旱性^[15]；更重要的是，海藻提取物中的植物激素可促进侧根与根毛的发育^[16]，这可能是白菜和莴笋根系体积显著增加的原因。

3.2 2种不同液态有机肥料对土壤理化性状的影响

在土壤改良效果方面，2种液态有机肥料均显著提升了土壤中有机质含量并降低了土壤pH与EC值，但其作用机制也存在差异。“润知星”液态有机肥料在降低土壤EC值方面表现突出，白菜、莴笋的土壤EC值降幅达53.41%、51.01%，显著优于“劲安舒”液态有机肥料的17.65%、24.53%。这一现象可能是由于豆渣水解产物中的短链肽和有机酸(如柠檬酸、苹果酸)可与盐分离子(Na⁺、Cl^-)结合形成稳定的络合物，阻断盐分离子与土壤胶体的吸附，并通过淋洗作用将其带离根区。相比较而言，“劲安舒”液态有机肥料的作用机制可能是由海藻中的藻朊酸钠和腐殖质通过孔隙吸附和螯合作用固定盐分离子，从而降低其溶解态浓度，导致其效果相对较弱。

4 结语

试验结果表明，追施含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料和含海藻提取物液态有机肥料均可促进白菜和莴笋的根系生长，增加株高、茎粗、根系体积，从而提高白菜和莴笋的产量。同时，这2种液态有机肥料还能提高连作蔬菜土壤中有机质的含量，调节酸碱平衡，降低盐分含量，从而改善土壤环境。这2种液态有机肥料的作用机制和效果表现出较大的差异，含豆渣亚临界水解产物液态有机肥料对土壤的改良效果更优，含海藻提取物液态有机肥料对蔬菜的促生效果更优。

为充分发挥这2种液态有机肥料在蔬菜上的作用，建议未来应探索两者混合配施的效果，尤其是在减量施用化肥的条件下，开展不同施用量的研究，并对蔬菜品质进行评价，为蔬菜产业的提质增效提供技术支撑和理论依据。

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