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Effects of Continuous Application of Different Organic Fertilizers on Yield of Facility Tomatoes and Soil Properties
XUChuanyin, JIJianbin, SUNKeshi, HEIRuonan, MAYan, WANGGuangfei
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (14) : 69-74.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effects of Continuous Application of Different Organic Fertilizers on Yield of Facility Tomatoes and Soil Properties
To explore the effects of continuous application of different organic fertilizers on facility tomatoes, a three-year continuous field experiment was conducted. The commonly used farmyard manure by farmers (CK) was used as the control, and the effects of bio-organic fertilizer (BOF), composted chicken manure and mushroom residue (CMOF), and composted pig manure and mushroom residue (PMOF) on fruit yield and quality, soil comprehensive properties and disease incidence were studied. The results showed that compared with CK, CMOF and PMOF increased the total tomato yield by 5.35% and 3.98%, respectively, while BOF decreased the total yield by 2.26%. CMOF and PMOF reduced the nitrate content in fruits by 28.7 and 35.9 mg/kg, respectively. CMOF and PMOF both increased soil pH and organic matter content, and PMOF had a significant increase. Both treatments reduced soil electrical conductivity to a certain extent. CMOF significantly increased available potassium, while PMOF slightly decreased available potassium. BOF significantly increased soil pH, but decreased soil electrical conductivity, organic matter and available nitrogen, phosphorus and potassium nutrients. CMOF and PMOF improved soil bulk density, while BOF deteriorated soil bulk density. PMOF and CMOF significantly increased the number of soil bacteria and actinomycetes, CMOF increased the number of Bacillus, while PMOF significantly reduced the number of fungi. BOF had no proliferative effect on the number of microorganisms and significantly reduced the number of fungi and Trichoderma. The incidence of root-knot nematodes was significantly lower in CMOF and PMOF than in CK and BOF. In conclusion, CMOF and PMOF can significantly increase tomato yield, improve soil microbial properties, reduce the incidence of nematodes and improve some soil chemical properties. BOF has a low input, although it is beneficial to reduce excessive salt and nutrients, the organic matter content is significantly reduced and the improvement effect on soil microbial properties is very limited.
facility tomatoes / well-rotted organic fertilizer / soil properties / microbial communities / yield
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【目的】研究新鲜与腐熟鸡/猪粪长期施用下土壤溶解性有机质（DOM）的光学组分特征及其与微生物群落多样性和组成间的内在联系，为红壤区绿色循环农业实施策略的制定提供土壤生态方向的理论依据。【方法】基于国家土壤质量广州红壤观测试验站连续11年（2011—2022）的玉米-玉米-包菜轮作定位试验，包括5个处理，分别为不施肥对照、腐熟鸡粪、新鲜鸡粪、腐熟猪粪和新鲜猪粪。采集表层土壤样品，利用Illumina MiSeq高通量测序测定微生物群落，同时分析土壤DOM紫外-吸收特征及荧光吸收特征，测定相关化学性质，基于多元分析解析主要影响因子。【结果】腐熟粪肥显著提高了土壤有机质含量（122.5%—354.8%），腐熟鸡粪能有效提高土壤速效磷（1 697.2%—3 455.3%）和全磷（587.5%—812.5%）含量，腐熟猪粪主要提高土壤碱解氮（286.6%—311.3%）和全氮（326.4%—373.6%）含量。畜禽粪肥施用均显著提高了土壤DOM含量（60.3%—227.8%），其中猪粪处理对有色溶解性有机质（CDOM）含量提升效果最佳（118.1%—231.7%），鸡粪处理则增加土壤荧光溶解性有机质（FDOM）含量（293.4%—834.9%），且腐熟粪肥效果更佳（834.9%）。FDOM特征指标中，施肥处理的自生源指数均低于对照组（33.2%—39.2%），但腐殖化指数均高于对照组（40.3%—43.3%）。经平行因子分析拆分出4个荧光组分，施肥处理均主要富集C3（含富里酸和胡敏酸的中分子类腐殖质）和C4组分（含类色氨酸的大分子类腐殖质），促进FDOM类蛋白质成分转化为类腐殖质物质，且腐熟粪肥处理土壤C3与C4组分的最大荧光强度更高。腐熟鸡粪处理土壤具有更高微生物群落丰富度（Chao 1指数：19 065.6）和多样性（Shannon指数：5.6—6.0），在提高微生物群落α多样性方面更具优势。不同处理对土壤微生物群落组成的影响存在差异，鸡粪处理以富营养类群Proteobacteria（31.2%—33.0%）、Gemmatimonadetes（4.1%）为主，猪粪处理以寡营养高效碳利用类群Acidobacteria（21.0%—21.6%）和硝化细菌类群Nitrospirae（2.6%—3.4%）为主。门与科水平共线性网络均以正关联为主，其中关联数最多的菌属为Rhodobacteraceae。冗余分析及随机森林模型预测均显示微生物群落主要受速效钾和DOM中C3组分影响，其中氮循环相关微生物类群的响应较为明显。【结论】长期施用不同来源粪肥主要带来养分和有机物输入介导的腐熟成分差异，腐熟粪肥可更好地提升土壤DOM腐殖化程度，其中土壤速效养分和DOM腐殖化组分是影响土壤微生物群落结构的主要影响因素，氮循环相关微生物类群对其响应尤为明显，在长期施用畜禽粪肥的土壤中应加以关注。
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沙性土壤设施桃树化肥过量施用普遍,需探寻化肥减施增效技术。采用田间小区试验,研究商品有机肥(OF)、生物有机肥(BOF)、平衡施肥(BF)和技术集成模式(MF)在化肥减施30%基础上对桃树产量、品质和土壤性状的影响。与常规施肥相比,OF、BOF、BF和MF处理分别可增产4.5%、3.4%、1.5%和9.1%,MF处理为显著增产。OF和MF处理可改善果实可溶性糖和硝酸盐含量,BF处理改善硝酸盐含量效果显著。BF和BOF处理可显著削减土壤过剩速效磷钾养分和盐分,而OF和MF处理也可降低速效磷钾养分,但能略增加土壤硝态氮含量并显著增加有机质含量。各减肥增效处理均能改善土壤微生物性状,MF处理对土壤微生物数量、活性和多样性的改善效果最佳,其次为BOF和OF处理,最后为BF处理。相关性分析显示,减肥增效措施增产提质主要归结于降低土壤速效磷钾养分和盐分及显著改善土壤有机质和生物肥力性状。根据肥本和增产效益,MF可增收0.83万元/hm<sup>2</sup>,其次为BOF（0.54万元/hm<sup>2</sup>）和BF（0.53万元/hm<sup>2</sup>）,最后为OF处理（0.20万元/hm<sup>2</sup>）。因此,有机肥、生物有机肥和平衡施肥集成的减肥增效技术模式适用于沙性土壤设施桃树。
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【目的】筛选适宜的绿肥配置模式，以减少小麦施氮量，为青海高原土壤质量提升和小麦增产稳产提供理论依据和技术支撑。【方法】2022—2023年在青海大学农林科学院试验基地进行裂区试验，主区设置为施氮水平，即225 kg·N·hm<sup>-2</sup>（N2，习惯施氮）、158 kg·N·hm<sup>-2</sup>（N1，习惯施氮减量30%）；副区为4种绿肥配置模式，即箭筈豌豆单作（CV）、箭筈豌豆与青稞混作（CV×CH）、箭筈豌豆与毛叶苕子混作（CV×HV）、箭筈豌豆与油菜混作（CV×RS）。【结果】箭筈豌豆混作青稞土壤容重和pH较箭筈豌豆单作分别降低8.6%—10.5%和3.3%—3.4%，较箭筈豌豆混作毛叶苕子分别降低3.3%—5.8%和1.6%—1.9%，较箭筈豌豆混作油菜分别降低4.9%—7.5%和2.3%—2.4%。箭筈豌豆混作青稞土壤有机质、全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量较箭筈豌豆单作分别提高20.0%—22.3%、8.3%—9.7%、11.2%—15.6%、14.6%—16.4%、14.8%—20.1%、16.8%—18.9%、16.4%—19.4%和23.8%—24.6%，较箭筈豌豆混作毛叶苕子分别提高12.6%—13.8%、3.9%—4.2%、3.1%—4.9%、4.8%—5.5%、7.5%—8.2%、8.2%—8.7%、6.1%—7.7%和6.9%—10.7%，较箭筈豌豆混作油菜分别提高26.7%—35.4%、14.3%—14.4%、7.0%—8.2%、7.9%—9.8%、23.5%—28.0%、23.5%—25.3%、11.5%—12.3%和16.5%—19.6%。减氮30%处理土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性较习惯施氮分别提高3.2%—4.1%和4.5%—4.9%。此外，箭筈豌豆混作青稞土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶较箭筈豌豆单作分别提高20.1%—24.7%、10.5%—14.4%、12.2%—16.9%和12.2%—12.6%，较箭筈豌豆混作毛叶苕子分别提高12.0%—12.5%、4.2%—5.2%、6.4%—7.6%和4.7%—6.2%，较箭筈豌豆混作油菜分别提高28.1%—33.6%、15.2%—19.1%、18.7%—24.2%和5.7%—5.8%。减氮30%处理土壤质量指数较传统施氮提高17.1%，箭筈豌豆混作青稞和箭筈豌豆混作毛叶苕子土壤质量指数较箭筈豌豆单作分别提高142.3%和76.6%。在氮肥减施30%条件下，箭筈豌豆混作青稞的小麦籽粒产量与传统施氮差异不显著，但较箭筈豌豆单作和箭筈豌豆混作毛叶苕子分别提高10.4%—12.5%和4.8%—5.9%。Mantel检验表明，土壤质量指数和小麦产量与土壤有机质、全量养分、速效养分及酶活性呈显著正相关关系，与土壤容重、pH呈显著负相关关系。此外，随机森林模型预测发现，有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶等指标是影响小麦产量的关键因子。【结论】减氮30%结合箭筈豌豆混作青稞可改善土壤理化性质、提升土壤酶活性、提高土壤质量和小麦产量，可作为青海高原地区适宜的生产模式。
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为探寻适用于富营养设施土壤的有机肥,采用田间小区试验,研究不同用量中药渣有机肥替代农家肥,对富营养设施番茄土壤性状和产量的影响。结果表明,中药渣有机肥可增加土壤pH,显著降低168.3~268.7 μS/cm电导率、116.6~184.9 mg/kg硝态氮及87.0~128.3 mg/kg速效钾,以30、45 t/hm<sup>2</sup>用量效果最佳。中药渣有机肥可有效抑制土壤真菌化,随用量增加抑制作用逐步增强,60 t/hm<sup>2</sup>用量可显著减少土壤真菌数量。另外,可增加土壤细菌数量,但增殖作用随用量增加而削弱,30 t/hm<sup>2</sup>用量可显著增加土壤细菌数量。中药渣有机肥对土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均有抑制作用。微生物碳源利用结果显示,中药渣有机肥处理可提高土壤微生物活性和多样性,45 t/hm<sup>2</sup>用量可显著提高土壤微生物活性,而45、60 t/hm<sup>2</sup>用量可显著提高微生物多样性。中药渣有机肥用量与增产作用呈倒U型曲线关系,45 t/hm<sup>2</sup>用量增产效果最佳。统计分析显示,中药渣有机肥主要通过降低土壤盐分和过剩养分及改善土壤微生物性状进而增加番茄产量。45 t/hm<sup>2</sup>用量对土壤化学和微生物学性状均有最佳或良好的改良效果,因此增产效果最佳。
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