生物有機(jī)肥：農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之本
——以生物有機(jī)肥在水稻上的高效應(yīng)用為研究視角*

張 浩,汪明春,徐根華，燕 志

(南京大學(xué) 連云港高新技術(shù)研究院,江蘇 連云港 222000)

一、引言

生物有機(jī)肥(biological-organic fertilizer)是指特定功能微生物與主要?jiǎng)又参餁報(bào)w(如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等)并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料。生物有機(jī)肥綜合了有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥的優(yōu)點(diǎn),能夠有效提高肥料利用率,調(diào)節(jié)植株代謝,增強(qiáng)根系活力和養(yǎng)分吸收能力[1]。其本質(zhì)特征是含有特定功能的、表現(xiàn)出一定肥力效應(yīng)的微生物,這些功能性的微生物的生命活動(dòng)是生物有機(jī)肥優(yōu)于其他肥力的關(guān)鍵因素[2]。20世紀(jì)80年代初期,日本等發(fā)達(dá)國(guó)家利用生物技術(shù),以家畜禽糞便為原料加入礦質(zhì)肥和多種“酶”制成多種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥[3]。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是微生物接種劑的發(fā)展,促進(jìn)了傳統(tǒng)有機(jī)肥制備技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合[4]。目前已經(jīng)形成功能強(qiáng)大的發(fā)酵菌群,大大縮短了發(fā)酵周期。

二、生物有機(jī)肥在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展中的作用研究

目前世界各國(guó)均關(guān)注農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題,正在加大生物肥料和有機(jī)肥料的開發(fā)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用,可以相信生物有機(jī)肥將逐漸成為肥料行業(yè)的主流。在我國(guó)由于化肥的長(zhǎng)期過量使用,已經(jīng)造成土壤有機(jī)質(zhì)減少和土壤微生物菌群多樣性及其功能降低,因此研究和開發(fā)有機(jī)肥的應(yīng)用也成了必然。為此, 近幾年來很多學(xué)者通過有機(jī)肥對(duì)農(nóng)作物試驗(yàn)的途徑展開了研究, 對(duì)低產(chǎn)重病田塊進(jìn)行施肥,以增強(qiáng)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),消除板結(jié),改良土壤理化性質(zhì),促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn),改良農(nóng)作物品質(zhì)。

吳振新等[5]研究發(fā)現(xiàn)施用甘薯專用肥及生物有機(jī)肥, 能較好地協(xié)調(diào)地上部與地下部的生長(zhǎng), 促進(jìn)結(jié)薯, 提高鮮薯產(chǎn)量、 品質(zhì)及商品率。并且施用生物有機(jī)肥和專用肥,有利于維護(hù)地力, 促進(jìn)甘薯生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。王孝娣等[6]通過實(shí)驗(yàn)觀察得出,生物有機(jī)肥能顯著促進(jìn)草莓新根的發(fā)生與生長(zhǎng),提高了根系活力,新根鮮重、新根總長(zhǎng)度和新根粗度、新根總表面積及根系生長(zhǎng)點(diǎn)數(shù)增加,根系呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。黃華梅[7]通過在果蔬上施用有機(jī)肥,得出其可以促進(jìn)果蔬增長(zhǎng)、提高產(chǎn)量、改進(jìn)品質(zhì)、防治病蟲害以及增加經(jīng)濟(jì)效益具有明顯作用。劉長(zhǎng)慶等[8]通過田間試驗(yàn)研究了生物有機(jī)肥在黃瓜上的應(yīng)用效果。結(jié)果表明, 合理施用生物有機(jī)肥可以提高黃瓜產(chǎn)量, 改善植物學(xué)性狀和生物學(xué)性狀。化肥與生物有機(jī)肥配合施用的處理比不施肥增產(chǎn)27.7%,增產(chǎn)幅度高于單施化肥, 化肥和生物有機(jī)肥配施是一種比較科學(xué)的施肥模式。

據(jù)此可知,生物有機(jī)肥在農(nóng)作物上的應(yīng)用前景廣闊。生物有機(jī)肥不僅可以改善農(nóng)作物品質(zhì),有效降低土壤中硝酸鹽及重金屬含量,消除土壤板結(jié)。而且提高肥料利用率,減少環(huán)境污染,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。

三、生物有機(jī)肥在水稻上高效應(yīng)用的實(shí)證研究

(一) 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)于2013年在江蘇省連云港市青口鹽場(chǎng)大新區(qū)進(jìn)行,大新區(qū)東靠新沭河左堤,南臨贛榆縣范河,西與贛榆宋莊鎮(zhèn)接壤,北至贛榆縣廢朱稽河。總面積約1 666.67 hm2(含部隊(duì)115.33 hm2)。片區(qū)內(nèi)地面平坦低洼。平均地面標(biāo)高在2.5～2.7 m左右,地下水位較高,平均在2.4 m左右。該片區(qū)歷史上為產(chǎn)鹽區(qū),土壤含鹽量大,鹽堿度普遍較重。土壤類型為重粘土,地力水平較低。耕層有機(jī)質(zhì)含量6.932 g/kg、速效磷18.947 mg/kg、速效氮41.7 mg/kg、速效鉀496.082 6 mg/kg。

2 試材 供試水稻品種連梗7號(hào);供試肥料為江蘇司百客生物有機(jī)肥,生物有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量≥25%,氮磷鉀含量≥4%,有效活菌數(shù)量30多種,有益菌含量17億/g,菌種性質(zhì)為壓氧菌,以孢子狀態(tài)存在,主要來源法國(guó)(巴斯德研究所研發(fā))。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)設(shè)計(jì)在原來施肥及管理相同的情況下,另外增加生物有機(jī)肥的施用,共設(shè)計(jì)兩組試驗(yàn)、兩種處理方法。

第一組:一號(hào)地南,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,施用生物有機(jī)肥600 kg/hm2,實(shí)驗(yàn)面積0.47 hm2。

一號(hào)地北,只進(jìn)行常規(guī)施肥,為對(duì)照組,試驗(yàn)面積0.47 hm2。

第二組:四十一號(hào)地東,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,施用生物有機(jī)肥600 kg/hm2,試驗(yàn)面積0.15 hm2。

四十一號(hào)地西,只進(jìn)行常規(guī)施肥,為對(duì)照組,試驗(yàn)面積0.15 hm2。

4 水稻栽培模式 水稻栽培按HJ/T80-2001有機(jī)食品技術(shù)規(guī)范操作。2013年4月28日育苗,6月9日插秧,行穴距21.3 cm×19.2 cm,每穴9～10株。采用“一一、二二、三三”灌水方法,即栽后每隔一天灌排水一次。水稻栽插前300 kg/hm2二胺+600 kg/hm2生物有機(jī)肥作基肥,7天后追返青肥187.5 kg/hm2尿素,18天后追分蘗肥300 kg/hm2尿素。水稻倒三葉追穗肥150 kg/hm2尿素,灌漿期結(jié)合防治病蟲害噴施磷酸、二氫鉀葉面肥。(對(duì)照組中不施用生物肥,其余與試驗(yàn)組保持一致)

5 調(diào)查、采樣及分析 自播種期開始,分區(qū)調(diào)查水稻生育期及病蟲害發(fā)生情況;成熟時(shí)每小區(qū)考種、測(cè)產(chǎn),檢測(cè)水稻衛(wèi)生指標(biāo)。

(二) 結(jié)果與分析

1 生物有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量影響的分析 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響見表1。

表1 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

從表1中可以看出,1號(hào)地每畝增施生物有機(jī)肥40 kg,水稻產(chǎn)量8 743.5 kg/hm2,較1號(hào)地對(duì)照每畝增產(chǎn)187.2 kg,增幅47.3%,增產(chǎn)效果極為顯著。41號(hào)地每畝增施有機(jī)肥40 kg,水稻產(chǎn)量8 226 kg/hm2,較41號(hào)地對(duì)照每畝增產(chǎn)129.1 kg,增幅30.7%,增產(chǎn)效果也較為明顯。

2 經(jīng)濟(jì)效益分析 經(jīng)濟(jì)效益的分析見表2。

表2 經(jīng)濟(jì)效益的分析

從表2中可以看出水稻施用生物有機(jī)肥1號(hào)地比對(duì)照增產(chǎn)2 808 kg/hm2,按照每千克鮮水稻2.8元計(jì)算,每畝增加收益524.16元,產(chǎn)投比3.27:1,除去肥料及人工費(fèi)每畝純收益約700元,效益可觀。水稻施用生物有機(jī)肥41號(hào)地比對(duì)照增產(chǎn)1 936.5 kg/hm2,按照每千克鮮水稻2.8元計(jì)算,每畝增加收益361.48元,產(chǎn)出投入比為2.25∶1,除去肥料及人工費(fèi)每畝純收益600元,效益也非常顯著,應(yīng)大力推廣。

3 生物有機(jī)肥對(duì)空秕率影響的分析 不同處理對(duì)水稻空秕率的影響見表3。

表3 不同處理對(duì)水稻空秕率的影響

從表3中可以看出，增施生物有機(jī)肥的1號(hào)地比未增施生物有機(jī)肥的1號(hào)地對(duì)照水稻的平均每穗實(shí)粒數(shù)要大幅度提高,而平均每穗秕粒數(shù)要大幅度減少,平均每穗空秕率也大為減少,表中增施生物有機(jī)肥的41號(hào)地比未增施生物有機(jī)肥的41號(hào)地對(duì)照水稻的平均每穗實(shí)粒數(shù)有所增加,而平均每穗秕粒數(shù)有所減少,平均每穗空秕率也相應(yīng)有所減少,所以說生物有機(jī)肥對(duì)水稻有增加每穗的實(shí)粒,減少空秕粒,最終使得空秕率降低,從而增加產(chǎn)量的作用。

四、結(jié)論

通過生物有機(jī)肥在水稻上高效應(yīng)用的試驗(yàn)可以看出,施用生物有機(jī)肥作為基底,其中所含的微生物成分,可以增加化肥的有效利用率和增加植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,促進(jìn)水稻的生長(zhǎng),提高水稻的產(chǎn)量。從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知,增施生物有機(jī)肥的水稻比只施用普通化肥的水稻產(chǎn)量有顯著的提高,兩塊地都比其對(duì)照增產(chǎn)30%以上,這說明增施生物有機(jī)肥可以一定量的增加化肥的肥效,促進(jìn)作物對(duì)肥料的吸收,積累產(chǎn)物,達(dá)到只施用普通化肥未能達(dá)到的效果,每畝水稻可增收在300元以上,很大程度上增加了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。通過試驗(yàn)也可知生物有機(jī)肥中的某些活性成分可以使水稻生長(zhǎng)中的空秕率下降,從而間接的提高了水稻的產(chǎn)量。

綜上所述,生物有機(jī)肥有增加肥效,提高產(chǎn)量的作用，生物肥料的施用為農(nóng)民帶來了更大的利益,所以應(yīng)大力的推廣生物有機(jī)肥的應(yīng)用,使生物有機(jī)肥成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條重要途徑。

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