Effect of combined application of reduced chemical fertilizer and increased organic fertilizer on the yield of facility tomatoes and soil

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20250540

Abstract

Abstract:

To explore the optimal ratio of reduced chemical fertilizer and increased organic fertilizer in facility tomato production，tomato Pufen 5 was used as the experimental material. Seven treatments were set up，including no nitrogen fertilizer（CK），single application of chemical fertilizer（T1），conventional fertilization （commercial organic manure + chemical fertilizer（T2），10% reduction of basal chemical fertilizer with an additional 10% organic manure application （T3），20% reduction of basal chemical fertilizer with an additional 20% organic manure application （T4）， 30% reduction of basal chemical fertilizer with an additional 30% organic manure application （T5）， and 40% reduction of basal chemical fertilizer with an additional 40% organic manure application （T6）. The effects of replacing chemical fertilizer with commercial organic fertilizer on the growth，fruit quality，and soil physicochemical properties of facility tomatoes were studied，and different fertilization treatments were comprehensively scored through principal component analysis. The results showed that compared with CK and T1 treatments，T3，T4 treatments significantly（p<0.05）increased tomato plant height and stem thickness. However，there was no significant difference in the soluble solids content of tomatoes among different treatments. As the proportion of basal chemical fertilizer reduction combined with organic fertilizer supplementation increased，the plant height，yield，and input-output ratio of facility tomatoes showed an initial increase followed by a decrease，while soil available nutrient contents gradually increased. Principal component analysis was conducted on tomato plant height，stem thickness，SPAD value，fruit longitudinal diameter，fruit transverse diameter，fruit shape index，soluble solids content，yield，and input-output ratio. The comprehensive scores of different treatments were T4>T5>T6>T3>CK>T2>T1. Under the T4 treatment，that is，600 kg?hm^-2 chemical fertilizer and 18 000 kg?hm^-2 commercial organic fertilizer were applied as the basal fertilizer，and 300 kg?hm^-2 high potassium water-soluble fertilizer was applied as the topdressing，the highest tomato yield reached 4 272 kg per 667 m²，with an input-output ratio of 2.35.

Key words: tomato, reduced chemical fertilizer and increased organic fertilizer, yield, soil physicochemical properties, principal component analysis

CLC Number:

S641.2

ZHANG Qingqing, QIU Hanying, YANG Yefeng, MO Fei, FU Yidi, JIN Haiyang. Effect of combined application of reduced chemical fertilizer and increased organic fertilizer on the yield of facility tomatoes and soil[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2026, 67(10): 2421-2426.

Figures/Tables 7

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处理	株高/cm	茎粗/mm	叶绿素相对含量（SPAD值）
CK	153.50±7.40 bc	10.15±1.16 c	53.08±2.82 a
T1	152.50±9.51 c	9.91±1.01 c	54.78±2.63 a
T2	145.80±11.51 c	10.65±1.06 bc	54.79±1.93 a
T3	164.40±3.44 a	11.55±0.98 ab	52.69±2.42 a
T4	166.50±7.38 a	11.30±1.25 ab	49.30±2.60 a
T5	160.10±7.71 ab	11.75±0.95 a	52.91±3.50 a
T6	150.50±6.87 c	10.75±1.11 abc	52.13±4.35 a

处理	株高/cm	茎粗/mm	叶绿素相对含量（SPAD值）
CK	153.50±7.40 bc	10.15±1.16 c	53.08±2.82 a
T1	152.50±9.51 c	9.91±1.01 c	54.78±2.63 a
T2	145.80±11.51 c	10.65±1.06 bc	54.79±1.93 a
T3	164.40±3.44 a	11.55±0.98 ab	52.69±2.42 a
T4	166.50±7.38 a	11.30±1.25 ab	49.30±2.60 a
T5	160.10±7.71 ab	11.75±0.95 a	52.91±3.50 a
T6	150.50±6.87 c	10.75±1.11 abc	52.13±4.35 a

处理	果实纵径/mm	果实横径/mm	果形指数	可溶性固形物含量/%	单果重/g	每667 m²产量/kg
CK	56.44±5.76 b	75.39±6.22 b	0.75±0.07 b	6.10±1.14 a	137±46 d	3 162
T1	56.79±4.88 b	74.51±9.49 b	0.77±0.07 b	6.18±0.39 a	158±42 c	3 471
T2	56.94±4.73 b	77.79±9.90 ab	0.74±0.06 b	6.25±0.85 a	174±50 b	3 612
T3	56.67±6.30 b	74.14±7.58 b	0.77±0.08 b	5.91±0.48 a	168±27 bc	3 885
T4	61.35±6.60 a	81.98±8.51 a	0.75±0.09 b	6.20±0.60 a	193±31 a	4 272
T5	58.13±4.42 b	80.60±10.13 a	0.73±0.08 b	6.33±0.77 a	187±41 a	4 201
T6	61.25±6.54 a	74.07±9.61 b	0.85±0.18 a	6.48±0.63 a	155±29 c	3 668

处理	果实纵径/mm	果实横径/mm	果形指数	可溶性固形物含量/%	单果重/g	每667 m²产量/kg
CK	56.44±5.76 b	75.39±6.22 b	0.75±0.07 b	6.10±1.14 a	137±46 d	3 162
T1	56.79±4.88 b	74.51±9.49 b	0.77±0.07 b	6.18±0.39 a	158±42 c	3 471
T2	56.94±4.73 b	77.79±9.90 ab	0.74±0.06 b	6.25±0.85 a	174±50 b	3 612
T3	56.67±6.30 b	74.14±7.58 b	0.77±0.08 b	5.91±0.48 a	168±27 bc	3 885
T4	61.35±6.60 a	81.98±8.51 a	0.75±0.09 b	6.20±0.60 a	193±31 a	4 272
T5	58.13±4.42 b	80.60±10.13 a	0.73±0.08 b	6.33±0.77 a	187±41 a	4 201
T6	61.25±6.54 a	74.07±9.61 b	0.85±0.18 a	6.48±0.63 a	155±29 c	3 668

处理	种苗投入/元	农药投入/元	人工投入/元	肥料成本					总成本/元	总产出/元	纯利润/元	投入产出比
处理	种苗投入/元	农药投入/元	人工投入/元	商品有机肥/元	化肥/元	过磷酸钙/元	硫酸钾/元	高钾型水溶肥/元	总成本/元	总产出/元	纯利润/元	投入产出比
CK	1 260	250	2 000	0	0	62.4	155	0	3 727.4	7 905.0	4 177.6	2.12
T1	1 260	250	2 000	0	250	0	0	240	4 000.0	8 677.5	4 677.5	2.17
T2	1 260	250	2 000	500	250	0	0	240	4 500.0	9 030.0	4 530.0	2.01
T3	1 260	250	2 000	550	225	0	0	240	4 525.0	9 712.5	5 187.5	2.15
T4	1 260	250	2 000	600	200	0	0	240	4 550.0	10 680.0	6 130.0	2.35
T5	1 260	250	2 000	650	175	0	0	240	4 575.0	10 502.5	5 927.5	2.30
T6	1 260	250	2 000	700	150	0	0	240	4 600.0	9 170.0	4 570.0	1.99