肥料是作物的粮食，在作物增产中具有不可替代 的作用。我国用占世界7%的耕地养活了占世界21%的 人口，其中化肥的增产贡献功不可没^[1]。但化肥利用率 低，长期不合理施用导致资源浪费、耕地质量下降、面 源污染等问题，甚至出现土壤障碍因子，影响农产品 安全，严重威胁我国农业的可持续发展^{[2, 3]}。如何充分 利用有机肥料，让蔬菜的“原味”重现，已迫在眉睫^[4]。 近年来，随着经济发展，人们对农产品的质量意识不 断增强，无公害农产品、绿色食品、有机食品得到了迅 猛发展，有力地推动了有机肥需求量的迅速上升。此 外，我国畜禽的规模化养殖，为有机肥商品化生产提 供了大量原料，加之政府扶持，商品有机肥生产数量 逐年增加。有机肥是天然有机质经微生物分解或发酵 而成的一类肥料。合理施用商品有机肥，不仅改善耕 地质量、增加作物产量、提高农产品品质，还能促进农 业废弃物资源化利用、保护农村生态环境、提高农产 品的市场竞争力^[5]。由于有机肥的肥效远低于化肥，有 效养分一般在4%~10%，且肥效释放缓慢，因此，有 机、无机配合施用，已成为实现作物增产增质优化施 肥的重要措施之一。本研究选取以鸡粪为原料的商品 有机肥，探讨化肥配施不同用量有机肥对耕地质量及 蔬菜产量的影响，提出有机无机最佳配比，以期为提 升耕地质量和提高蔬菜产量提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料

试验在杭州市九堡镇三角村进行，供试土壤的重 金属及养分含量见表 1，商品有机肥的重金属及养分 含量分别见表 2。供试蔬菜品种包括强力50包心菜、 苏州青小青菜、脆甜糯5 号玉米。

表 1 供试土壤的重金属及养分含量 Table 1 Contents of heavy metals and nutrients in tested soils

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表 2 纯有机肥的重金属及养分含量 Table 2 Contents of heavy metals and nutrients in pure organic fertilizer

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本研究在同一块试验田，连续种植包心菜、小青 菜和玉米3种蔬菜作物。每种作物分别设5 个施肥处 理，每处理2 次重复，每个处理小区面积均为20 m²，10个小区随机区组排列。各作物施肥设计如下：

（1）种植包心菜施肥设计：CK 为不施基肥，NPK 为每公顷600 kg 纯化肥的基肥，NPKM1 为每公顷 600 kg 纯化肥+1 500 kg 有机肥的基肥，NPKm² 为每 公顷600 kg 纯化肥+4 500 kg 有机肥的基肥，NPKM3 为每公顷600 kg 纯化肥+7 500 kg 有机肥的基肥，其 中纯化肥为（N:P₂O₅:K₂O=15:15:15）的复合肥。第1 次 追肥肥料种类和施用量与基肥相同，施用方法为穴 施。除CK 外，4 个施肥处理第2次追肥均为尿素150 kg·hm^-2，施用方法为穴施。

（2）种植小青菜施肥设计：基肥设计与包心菜相 同。除CK外，4个施肥处理2次追肥均相同，分别为 第1 次追肥尿素施用量为247.5 kg·hm^-2，钾肥施150 kg·hm^-2，施用方法为冲施。第2 次追肥量和种类与第 1 次相同。

（3）玉米施肥设计：基肥设计同包心菜。除CK外， 4 个施肥处理第1 次追肥尿素与硫酸钾均为225 kg· hm^-2，穴施；第2 次追肥尿素与硫酸钾均为150 kg· hm^-2，穴施。 1.3 样品采集及检测方法

试验2011 年7 月—2012 年9 月进行，在试验前 后分别用梅花形布点采集土样，深度为0~20 cm，经 风干制样再检测化验。土样检测方法按照《土壤分析 技术规范》进行：土壤pH 值用酸度计法测定；有机质 采用重铬酸钾-硫酸氧化法测定；碱解氮采用碱解扩 散法测定；有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法 测定；速效钾采用1 mol·L^-1乙酸铵提取-火焰光度法 测定；全氮采用强酸消煮-稀硫酸滴定法测定；全磷采 用强酸消煮-分光光度法测定；全钾采用强酸消煮-火 焰光度法测定；重金属含量采用强酸消煮-原子吸收 光谱法测定^[6]。 2 结果与分析 2.1 化肥配施不同用量有机肥对土壤重金属的影响

重金属作为一种持久性有毒污染物，可在土壤中 积累和在作物体内残留，通过食物链进入人体，并在 体内积累，危害健康^[7]。九堡试验点先后选用包心菜、 小青菜和玉米3种蔬菜进行试验。试验前后分别采集 土壤样品进行分析，土壤重金属变化情况见表 3。

表 3 试验后土壤重金属含量（mg·kg^-1） Table 3 Heavy metal concentrations in soil after tests（mg·kg^-1）

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与试验前土壤（表 1）相比，试验后各处理土壤的 重金属含量有升有降，其中镉、铜和锌的含量都有不 同程度的降低，而砷、铅、铬的含量都出现明显的上升 趋势。空白对照土壤中砷、铅、铬含量增加可能与空气 中降落的粉尘含有微量重金属砷、铅、铬有关，而施肥 处理后土壤中砷、铅、铬含量增加还可能与肥料本身 含有这些重金属有关。

对照土壤环境质量标准（GB15618—1995）（表 4）， 经连续2 年施肥处理后，土壤重金属含量都在标准值 范围内，不存在土壤重金属污染现象。比较各处理间 的土壤重金属含量可知，随着商品有机肥施用量的增加，土壤中各重金属含量都出现增加的趋势，分析原 因主要与有机肥本身含有各重金属有关。

表 4 旱地土壤重金属质量标准值（mg·kg^-1） Table 4 Dryland soil heavy metal quality standard（mg·kg^-1）

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土壤肥力是指土壤为植物生长提供养分、水分以 及优良环境条件的能力。它是土壤各种基本性质的综 合表现，是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质 基础^[8]。连续2 年化肥配施有机肥试验后，土壤理化性 质变化情况见表 5。

表 5 试验后土壤理化性状 Table 5 Physical and chemical properties in soil after tests

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一般来说，在土壤pH 6.5 时，各种养分的有效度 最高，也适宜于大多数作物的生长^[9]。试验前土壤pH 值为7.63，偏碱，不利于作物生长。经2 年施肥处理 后，土壤pH值稍有下降，有利于作物生长。比较各施 肥处理，化肥配施4 500 kg·hm^-2和7 500 kg·hm^-2商 品有机肥的处理，土壤pH 值降幅较大，更接近作物 的适宜生长环境，说明施用中量和高量商品有机肥有 利于改善土壤酸碱度。

与试验前土壤养分含量（表 1）比较，2 年试验后， 空白对照土壤养分含量都显著降低，这是蔬菜生长需 要吸收利用土壤中的大量养分所致；各施肥处理的有 效磷含量都显著高于试验前，表明磷肥的投入远远大 于蔬菜的吸收利用，导致磷肥在土壤中出现累积现 象；除化肥配施高量有机肥处理外，其余施肥处理土 壤中的有机质、碱解氮和速效钾含量都出现不同程度 的下降，表明肥料投入不足，无法满足蔬菜正常生长， 需要消耗土壤中的养分进行补充。比较各施肥处理可 知，随着商品有机肥用量的增加，土壤中有机质、碱解 氮、有效磷和速效钾等养分的含量也明显增加。特别 是化肥配施7 500 kg·hm^-2 有机肥处理，与试验前比 较，有机质、有效磷和速效钾的增幅分别达18.2%、 179.6%和26.1%。总体来说，土壤肥力与肥料投入成 正比，化肥配施7 500 kg·hm^-2商品有机肥提升地力 效果最佳。 2.3 化肥配施不同用量有机肥对各蔬菜产量的影响

影响蔬菜产量的因子有很多，其中化肥施用量是 主要影响因子之一^[10]。经连续2 年化肥配施有机肥处 理后，试验点各处理蔬菜产量见表 6。

表 6 试验点各蔬菜产量（kg·hm^-2） Table 6 The yield of vegetables in plot fields（kg·hm^-2）

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从表 6 可以看出，与空白对照比较，各施肥处理 都能显著增加包心菜、小青菜及玉米的产量。比较各 施肥处理可知，随有机肥用量的增加，蔬菜产量也出 现不同程度的增加，尤其是小青菜，配施有机肥后，增 产效果十分显著。在包心菜试验中，化肥配施4 500 kg·hm^-2有机肥处理的单产比纯化肥处理多2 490 kg； 在青菜试验中，化肥配施7 500 kg·hm^-2 有机肥处理 的单产比纯化肥处理多11 775 kg；在玉米试验中，化 肥配施7 500 kg·hm^-2有机肥处理的单产比纯化肥处 理多870 kg。 3 讨论

由于饲料添加剂的大量使用，导致以畜禽粪便为 原料生产的商品有机肥中重金属含量过高^[11]，长期施 用可导致部分重金属（主要为砷、铅和铬）在蔬菜地表 层土壤中积累，增加土壤重金属污染风险，且土壤重 金属积累量随有机肥施用量的增加而增加，即土壤重 金属污染风险与有机肥施用量呈正比。可以增施微生 物肥（如固氮菌剂），降低重金属含量^[12]，也可以通过 农艺措施（即加客土、加有机肥、加石灰相结合）来降 低重金属含量^[13]。

化肥和有机肥对蔬菜生长作用机理不同。有机肥 相对于化肥的优势在于：含有蔬菜需要的大量营养元 素，包括无机元素和多种微量元素，以及氨基酸、酰 胺、核酸等有机养分和活性物质，且有机肥对蔬菜的 养分供给平缓持久，后效性长；有机肥料在分解过程 中形成的胡敏酸、纤维素等活性物质可以改善蔬菜作 物营养，加强新陈代谢，刺激作物生长，提高蔬菜作物 对养分的利用率；有机肥可促进土壤微生物活动，提 高土壤的酶活性，增加土壤中的有机胶体，改善土壤 理化性质，提高土壤保水、保肥和透气性能。但有机肥 养分含量较低，不易分解，不能及时满足作物高产的 要求^[14]。 4 结论

施用商品有机肥能在一定程度上降低碱性土壤 的pH 值，有利于作物正常生长；化肥配施中高量商 品有机肥，改善土壤酸碱度效果更佳。蔬菜生长需要 吸收土壤中的大量养分，为保证土壤肥力，在蔬菜生 长过程需科学合理施肥。施用化肥和商品有机肥均能 显著增加土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的 含量，且随着商品有机肥用量的增加，各养分的增量 更为显著。化肥配施高量有机肥对土壤的肥力提升效 果最佳。长期施用商品有机肥可导致砷、铅、铬在蔬菜 地表层土壤中积累，且积累量随有机肥施用量的增加 而增加。为防止土壤重金属污染，可以配合增施微生 物肥，或通过农艺措施来降低重金属含量。

施用化肥和商品有机肥均能显著增加包心菜、小 青菜和玉米的产量，且增产幅度随商品有机肥用量的 增加而显著增加，表明肥料投入与蔬菜产量呈正比。