河北省永清縣設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥成效對比

李泉杉

(廊坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 廊坊065000)

0 引言

2017年原農(nóng)業(yè)部組織開展了農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展5大行動，果、菜、茶和有機(jī)肥替代化肥是其中重要的一項(xiàng)，各級農(nóng)業(yè)部門積極響應(yīng)此次行動[1]。河北省廊坊市永清縣政府對此也十分重視，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，由相關(guān)管理人員聯(lián)合多方技術(shù)專家學(xué)者，經(jīng)過數(shù)次調(diào)查研究，選擇制定了有機(jī)肥、配方肥和農(nóng)田廢棄物回收并行的技術(shù)模式，并大力推行。通過充分利用有機(jī)肥替代化肥，可有效減少化肥用量，改善土壤板結(jié)，提升地塊養(yǎng)分，促進(jìn)蔬菜更好生長發(fā)育，同時可提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率，降低環(huán)境污染。

1 永清縣概況

永清縣地處北京、天津和保定中心腹地，屬北溫帶亞濕潤氣候區(qū)，現(xiàn)有耕地面積4萬余hm2，主要土壤類型有潮土、褐性土、鹽性土、草甸土和風(fēng)沙土5種，其中潮土面積占土地總面積的96%。近年來，境內(nèi)土壤、水質(zhì)和大氣質(zhì)量均通過了河北省農(nóng)業(yè)廳的環(huán)境評價(jià)和質(zhì)量評估，全部符合無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)要求，并取得無公害蔬菜生產(chǎn)資質(zhì)證書。

1.1蔬菜生產(chǎn)

永清縣從1992年開始大力發(fā)展無公害蔬菜生產(chǎn)，經(jīng)過20多年，蔬菜產(chǎn)業(yè)逐步成為永清農(nóng)民增收致富的支柱產(chǎn)業(yè)。重點(diǎn)蔬菜生產(chǎn)村街農(nóng)戶80%收入來自蔬菜產(chǎn)業(yè)。永清縣在蔬菜產(chǎn)業(yè)方面取得的成績得到了上級部門和領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，2000年永清縣被河北省政府確定為“環(huán)首都蔬菜產(chǎn)區(qū)中心縣”，2001年被確立為“無公害蔬菜生產(chǎn)重點(diǎn)聯(lián)系縣”，2002年被河北省農(nóng)業(yè)廳命名為“河北蔬菜之鄉(xiāng)”，冀、京、津蔬菜農(nóng)藥殘留監(jiān)控協(xié)作網(wǎng)授予永清縣“無農(nóng)藥殘留放心菜生產(chǎn)基地”；2003年被原農(nóng)業(yè)部確定為第1批“國家級無公害蔬菜生產(chǎn)示范基地縣”達(dá)標(biāo)單位；2006年被中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院確定為“教學(xué)實(shí)習(xí)基地”；2014年被確定為“全國農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)示范縣”；2016年被命名為“國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)”和“河北省畜禽糞污資源化利用試點(diǎn)縣”。

截至2018年底，永清縣蔬菜生產(chǎn)基地初步形成了深冬蔬菜、早春速生菜、秋延后果菜和露地菜4大特色，生產(chǎn)品種達(dá)13大類120余個，總產(chǎn)量183.8萬t，產(chǎn)值18.5億元，占農(nóng)業(yè)總收入的52%，做到了四季生產(chǎn)，周年上市。2018年永清縣蔬菜生產(chǎn)面積如表1所示。

表1 永清縣2018年蔬菜生產(chǎn)面積

1.2有機(jī)肥資源

永清縣按照城郊都市型農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化。截至2018年底，規(guī)模化養(yǎng)殖快速推進(jìn)，全縣生豬出欄22萬頭，奶牛存欄1.5萬頭，肉牛0.5萬頭，蛋雞62萬只。永清縣2018年有機(jī)肥存量如表2所示。

表2 永清縣2018年有機(jī)肥存量

2 示范建設(shè)

近年來，永清縣每年蔬菜生產(chǎn)面積連續(xù)達(dá)到2萬多hm2，取得經(jīng)濟(jì)效益的同時，也產(chǎn)生了大量農(nóng)田廢棄物，對環(huán)境造成一定危害。隨著規(guī)模化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，畜禽糞便總量也不斷增加。為解決廢污處理問題，省市縣各級部門結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，聯(lián)合多方技術(shù)專家、學(xué)者，通過數(shù)次調(diào)查研究，選擇制定了有機(jī)肥、配方肥和農(nóng)田廢棄物回收并行的技術(shù)模式。

2017年和2018年，國家分別投入資金1 100萬元和500萬元，主要用于有機(jī)肥替代化肥示范區(qū)建設(shè)。運(yùn)用政府打包購買企業(yè)綜合服務(wù)的模式，減少品類繁多的補(bǔ)貼環(huán)節(jié)，變?yōu)榫C合購買服務(wù)，有利于提高工作效率[2-3]。政府打包購買企業(yè)綜合服務(wù)的模式即通過規(guī)范的遴選，選擇和鼓勵有實(shí)力、有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)對畜禽糞便和蔬菜廢棄物進(jìn)行無害化處理，加工為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，產(chǎn)品用于項(xiàng)目區(qū)蔬菜生產(chǎn)。政府以采購有機(jī)肥料的方式對企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)貼。相關(guān)部門對項(xiàng)目實(shí)施的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督和驗(yàn)收，確保項(xiàng)目有效性和項(xiàng)目效果的長效性。同時，政府與實(shí)施企業(yè)簽訂合同，合同明確規(guī)定，企業(yè)負(fù)責(zé)將項(xiàng)目區(qū)內(nèi)所有蔬菜廢棄物和畜禽糞便進(jìn)行無害化處理并加工成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥[4]。政府按照一定的價(jià)格采購項(xiàng)目實(shí)施企業(yè)的有機(jī)肥，并根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)生產(chǎn)主體上交廢棄物的數(shù)量對其補(bǔ)貼，并監(jiān)督其施用到項(xiàng)目實(shí)施地塊，避免外用[5]。

3 典型案例

3.1合作社概況

永清縣大青垡農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作社成立于2007年，目前入社社員504戶，入社土地面積253 hm2，其中設(shè)施蔬菜面積127 hm2。主要種植黃瓜、番茄和蘿卜等蔬菜品種，可達(dá)到周年供應(yīng)。合作社注冊了“青發(fā)”牌商標(biāo)，有育苗廠1個，年育苗4 000萬株以上。建立了蔬菜檢測站，配套蔬菜快速檢測設(shè)備，年檢測蔬菜樣品500個，檢測覆蓋率100%。建立了蔬菜交易市場，現(xiàn)有交易棚3 200 m2，辦公用房15間，硬化地面6 000 m2，年銷售優(yōu)質(zhì)蔬菜5萬t以上，實(shí)現(xiàn)銷售產(chǎn)值1.2億元。

3.2肥料試驗(yàn)

3.2.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

明確有機(jī)肥替代化肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤有機(jī)質(zhì)的影響，優(yōu)化冷棚春茬番茄有機(jī)肥替代化肥的模式和比例(或土壤肥力水平相適應(yīng)的有機(jī)肥用量)。

3.2.2供試作物

番茄，春茬，品種為威霸1號。

3.2.3試驗(yàn)時間與地點(diǎn)

試驗(yàn)時間為2018年3月1日至6月31日。試驗(yàn)地點(diǎn)為河北省永清縣大青垡村，試驗(yàn)地塊為農(nóng)戶家冷棚，土地平整，肥力中等，土壤為壤土。

3.2.4肥料品種

各處理所用有機(jī)肥為廊坊大耕源肥業(yè)有限公司生產(chǎn)的商品有機(jī)肥，N-P2O5-K2O含量為5.7%，有機(jī)質(zhì)含量45.8%?；┗蕿楣韫扰茝?fù)合肥(N-P2O5-K2O=17-17-17)。追肥為徐州萬科公司生產(chǎn)的大量元素水溶肥(N-P2O5-K2O=20-20-20、15-5-40)，其中定植至開花期間使用氮鉀平衡型水溶肥(N-P2O5-K2O=20-20-20)1次，開花后至拉秧期間使用高鉀型水溶肥(N-P2O5-K2O=15-5-40)4次。

3.2.5試驗(yàn)處理及方法

有機(jī)肥替代化肥技術(shù)試驗(yàn)共設(shè)4個處理，各處理配施方案及肥料用量如表3所示。

表3 冷棚春茬番茄有機(jī)肥替代化肥技術(shù)試驗(yàn)基肥處理

基肥施用方式為肥料撒施后旋耕入土，追施方式為肥料溶于水后隨水沖施。各處理的基肥、追肥所用的化學(xué)肥料品種、用量等如表4所示。追肥按照農(nóng)戶常規(guī)施用的次數(shù)進(jìn)行，開花后大約7～10 d次，共5次，等量施用。每個處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，試驗(yàn)小區(qū)面積0.006 hm2(4 m×15 m)，每小區(qū)內(nèi)種植番茄2溝4行。

表4 冷棚春茬番茄有機(jī)肥替代化肥技術(shù)優(yōu)化試驗(yàn)化肥及用量

試驗(yàn)的主要測試指標(biāo)如下。

(1)在結(jié)果期取番茄果實(shí)測定果實(shí)內(nèi)維生素C、可溶性糖、硝酸鹽、亞硝酸鹽、可溶性固形物和糖酸比，每次每小區(qū)取3個番茄(來自3個植株)。

(2)收獲結(jié)束后統(tǒng)計(jì)每個小區(qū)番茄產(chǎn)量。

(3)試驗(yàn)后取0～20 cm土樣，測定土壤有機(jī)質(zhì)含量。

3.2.6結(jié)果與分析

(1)對產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)小區(qū)產(chǎn)量如表5所示。從表5可以看出，處理2的產(chǎn)量最高，處理1產(chǎn)量與處理2相差不大，但是處理2需增施40%有機(jī)肥，投入較高；處理3、4產(chǎn)量較低。因此，本次試驗(yàn)處理1的投入產(chǎn)出較高，適宜在試驗(yàn)地塊應(yīng)用。

表5 試驗(yàn)小區(qū)產(chǎn)量

(2)對品質(zhì)的影響。不同處理番茄品質(zhì)如表6所示。從表6看出，處理1的可溶性糖、可溶性固形物、維生素C、番茄紅素和糖酸比等指標(biāo)均較高，有利于提高番茄果實(shí)的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值，硝酸鹽含量比處理2、3和4低，比常規(guī)施肥略高。

(3)對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響。測量土壤中有機(jī)質(zhì)含量如表7所示。從表7可以看出，處理2有機(jī)質(zhì)含量提高最多，增施有機(jī)肥數(shù)量也最多，達(dá)到40%；處理1有機(jī)質(zhì)含量提高居中，增施有機(jī)肥數(shù)量為20%，較為經(jīng)濟(jì)。

表7 土壤中有機(jī)質(zhì)含量

通過對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，處理1的施肥方案在增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)含量等方面綜合表現(xiàn)較好，適合在該試驗(yàn)地塊使用。試驗(yàn)中部分?jǐn)?shù)據(jù)規(guī)律性不強(qiáng)，還需在今后的試驗(yàn)中繼續(xù)總結(jié)。

2017年大青垡農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作社被列為設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥示范區(qū)。通過應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，設(shè)施蔬菜有機(jī)肥用量提高了25%，化肥用量降低了15%，土壤有機(jī)質(zhì)提高了5.5%，且蔬菜產(chǎn)量沒有受到影響。檢測分析顯示增施有機(jī)肥生產(chǎn)出來的蔬菜在可溶性糖、可溶性固形物、維生素C和番茄紅素等營養(yǎng)指標(biāo)均有不同程度的提高，產(chǎn)品質(zhì)量有一定提升。同時，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，合作社將蔬菜廢棄物交到指定單位進(jìn)行無害化處理，解決了環(huán)境污染問題。

4 取得的成效

4.1提高農(nóng)民對有機(jī)肥替代化肥意義的認(rèn)識

在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中，有機(jī)肥使用種類主要為畜禽糞便[6]。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖過程中大量的抗生素、飼料添加劑過量使用，使畜禽糞便重金屬、抗生素等有害物質(zhì)殘留嚴(yán)重。由于用量大、氣味難聞，許多農(nóng)戶不愿意對其進(jìn)行腐熟，便直接施用，大量超標(biāo)未腐熟的畜禽糞便對土壤和蔬菜造成極大的危害[7]。由畜禽糞便引起的燒苗、土壤板結(jié)和作物營養(yǎng)失調(diào)等現(xiàn)象屢見不鮮。設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥項(xiàng)目實(shí)施以來，通過系統(tǒng)廣泛地宣傳，各個蔬菜經(jīng)營主體對有機(jī)肥有了全新的認(rèn)識，從有機(jī)肥的選用、處理和使用方法等方面有了較大提高。

表6 不同處理番茄品質(zhì)

4.2提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用水平

通過支持企業(yè)將畜禽糞便和蔬菜廢棄物回收到加工廠，并按照科學(xué)比例添加其他原料，加上專用微生物菌劑，在發(fā)酵車間進(jìn)行充分發(fā)酵后制作成有機(jī)肥，再返回使用到項(xiàng)目區(qū)，既提高了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用水平，又解決了項(xiàng)目區(qū)蔬菜廢棄物因腐敗而造成的環(huán)境污染、地下水污染、病菌傳播、道路堵塞和火災(zāi)引發(fā)等問題[8]。

4.3提高蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力

在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)對土壤養(yǎng)分、污染狀況和蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的檢測，獲得了大量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步掌握了示范區(qū)土壤狀況和生產(chǎn)情況[9]。通過組織專家組對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再結(jié)合不同作物，制定科學(xué)的施肥方案，引導(dǎo)全縣蔬菜生產(chǎn)由經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)向科學(xué)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。同時，通過試驗(yàn)示范引導(dǎo)，輻射帶動周邊地區(qū)蔬菜生產(chǎn)科學(xué)合理用肥，減少化肥使用和農(nóng)業(yè)面源污染，促進(jìn)了蔬菜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)束語

有機(jī)肥替代化肥是化肥減量增效的一項(xiàng)重要技術(shù)手段，即通過增施有機(jī)肥料替代部分化學(xué)肥料，以達(dá)到“一減兩提”的目的[10]。通過積極爭取，2017年和2018年永清縣連續(xù)2年被列為“國家級設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥示范縣”。項(xiàng)目的順利實(shí)施和技術(shù)的廣泛推廣提高了永清縣蔬菜種植的綜合效益。