施用生物有機肥對農(nóng)作物產(chǎn)量和肥料投入影響的研究

□ 楊鳳娟

（南京市六合區(qū)龍袍街道農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，江蘇 南京 211513）

有機肥主要來源于動植物殘體、動物糞便、工業(yè)有機物等原料，通過堆肥/發(fā)酵，消除其中抗生素、病原菌有害物質(zhì)，分解大顆粒有機物，合成次級代謝物，制成富含大量有益物質(zhì)，包括多種微生物、各種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富的營養(yǎng)元素，施于土壤可以提供植物營養(yǎng)、常規(guī)微生物、有機質(zhì)等，能為農(nóng)作物提供比較全面的植物營養(yǎng)元素，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性，肥效長［1、2］。商品有機肥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為NY 525-2012，具有嚴(yán)格的營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬含量等限制閾值。有機肥在施用量較大的時候才能發(fā)揮明顯的作用，若參考化學(xué)肥料的施用量，如每畝地施用10～50kg，基本無法達(dá)到明顯效果?，F(xiàn)階段我國各省都有不同的有機肥施用補貼政策，但是依托財政補貼推動的有機肥施用面積還是很?。?-4］?，F(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)還是以家庭為單位的農(nóng)業(yè)種植，農(nóng)村現(xiàn)階段勞動力普遍缺乏，在施用化肥的基礎(chǔ)上再次施用有機肥可操作性小。有機肥施用產(chǎn)生的效果不明顯，也影響種植戶使用積極性。

生物有機肥主要是利用特定功能微生物二次發(fā)酵無害化處理、腐熟的有機肥，制成的兼具微生物制劑功能和有機肥效應(yīng)的肥料，生物有機肥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)NY 884-2012。生物有機肥中含有功能微生物，如枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、木霉菌等抑菌微生物、解鉀作用的硅酸鹽細(xì)菌、解磷作用的假單胞菌、固氮菌、調(diào)解鹽堿土壤pH值的產(chǎn)酸微生物等各種功能微生物，能改良土壤結(jié)構(gòu)、促進土壤固定養(yǎng)分的釋放、防治植物病害、增加土壤養(yǎng)分、改良土壤生境等一系列功能，能夠顯著提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量［2、4］。

有機肥和生物有機肥的施用量和勞動力成本基本一樣，種植戶施用肥料關(guān)注點主要是肥料的投入成本和作物產(chǎn)量。本研究主要從種植戶的視角，研究施用有機肥和生物有機肥對農(nóng)作物直觀影響效果，以期為有機肥和生物有機肥推廣施用提供依據(jù)。

一、材料與方法

試驗選取不同水稻種植區(qū)域作為觀測點，試驗在江蘇六合街道開展，試驗田隨機選擇。選擇3個施肥區(qū)域，分別為：（1）純施用化肥區(qū)，按照當(dāng)?shù)胤N植戶施用習(xí)慣，不額外的干涉；（2）增施用有機肥區(qū)域，在種植戶習(xí)慣化肥施用的基礎(chǔ)上，每畝增施有機肥50kg，該有機肥為財政補貼采購的有機肥，同時財政補貼采購機械施肥，其他措施按照種植戶常規(guī)的習(xí)慣執(zhí)行；（3）增施生物有機肥，在種植戶習(xí)慣化肥施用的基礎(chǔ)上，每畝增施生物有機肥50kg，該生物有機肥為財政補貼采購，同時系財政補貼機械施肥。增施生物有機肥同時減少化肥施用，該項目為生物有機肥替代化肥項目，生物有機肥施用量每畝50kg，有農(nóng)業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)施用，化學(xué)肥料減少施用量依據(jù)生物有機肥中氮磷鉀元素含量按照比例減少。由于不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣區(qū)種植戶肥料的施用習(xí)慣和施用量不同，該項目只確保生物有機肥施用量相同，同時在此基礎(chǔ)上減少化肥施用量。施用有機肥、生物有機肥和生物有機肥替代化肥處理的田塊，按照施用第1年和施用第5年進行測定。項目施用的有機肥和生物有機肥的主要指標(biāo)如表1所示，測定指標(biāo)主要為種植戶關(guān)心的水稻發(fā)病率、水稻產(chǎn)量、種植戶施肥投入（包括直接的肥料購置費用和施用的人工費）三個方面開展研究。試驗數(shù)據(jù)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，差異顯著性比較采用Duncan’s測驗與獨立樣本t檢驗，繪圖施用Excel軟件。

表1 有機肥和生物有機肥理化性質(zhì)

二、結(jié)果與分析

第1年施用有機肥、生物有機肥、生物有機肥替代化肥的農(nóng)田，其紋枯病發(fā)病率、水稻產(chǎn)量、肥料投入如圖1所示。紋枯病的發(fā)病率和水稻的產(chǎn)量，施用有機肥和生物有機肥的處理與施用化肥的處理并沒有表現(xiàn)出顯著差異（P＞0.05），即使是額外增加施用有機肥或者生物有機肥處理，也沒有表現(xiàn)出防病和增產(chǎn)的效果。相較于單純的施用化肥的農(nóng)田，無論是增施有機肥、生物有機肥還是生物有機肥替代化肥，都顯著增加了肥料投入成本。

施用有機肥、生物有機肥、生物有機肥替代化肥第5年的農(nóng)田，其紋枯病發(fā)病率、水稻產(chǎn)量、肥料投入。持續(xù)施用有機肥沒有對水稻紋枯病防控產(chǎn)生顯著影響（P＞0.05），但持續(xù)施用生物有機肥顯著降低了紋枯病的發(fā)病率（P＜0.05）。持續(xù)施用生物有機肥顯著提升了水稻產(chǎn)量（P＞0.05）。相較于單純施用化肥的農(nóng)田，無論是增施有機肥、生物有機肥還是生物有機肥替代化肥，都顯著增加了肥料投入。

三、結(jié)語

施用有機肥和生物有機肥具有非常好的生態(tài)效益，可以有效消納種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的有機廢棄物，同時提升耕地質(zhì)量［1-4］?，F(xiàn)階段農(nóng)村水稻種植用工成本很高，在沒有國家有機肥補貼的情況下，大宗糧食作物種植戶基本不會施用有機肥?，F(xiàn)階段化肥使用很多地方基本采用人工操作，受限于機械化施用有機肥市場小，有機肥施用機械十分少，每畝地施用50～100kg的有機肥需要消耗大量的人力。如果施用有機肥或者生物有機肥不能產(chǎn)生顯著的效果，種植戶的施用意愿很小。本文跟蹤了5年水稻施用有機肥和生物有機肥的效果，第1年施用有機肥和生物有機肥，并沒有防病和增產(chǎn)效果，但是種植戶肥料的投入增加了17.5%～25.1%，每畝投入增加了47～68元，如果沒有財政補貼的話，種植戶沒有意愿施用有機肥。施用第5年時候，水稻出現(xiàn)了4.1%～11.3%的增產(chǎn)，每畝水稻增產(chǎn)收入為43～120元（水稻按照2.8元/kg計算），其中施用生物有機肥水稻增加收入91～120元/每畝。在肥料投入增加量不變情況下，每畝水稻增加的收入相較于肥料投入增加量略有盈余，每畝收入可以增加3%～6%，這沒有給小種植戶帶來明顯的收益增加，小種植戶主動施用生物有機肥的意愿也不強。

生物有機肥施用過程產(chǎn)生的生態(tài)效益，無法用經(jīng)濟效益衡量，大規(guī)模農(nóng)場化種植還處于起步階段，結(jié)合作者研究，建議：①國家加大有機肥和生物有機肥生產(chǎn)和使用的財政補貼，政府層面的推廣力度不能降低；②推動國有大型農(nóng)場普遍施用有機肥和生物有機肥，鼓勵種植大戶施用；③推動有機肥和生物有機肥施用機械開發(fā)，探索農(nóng)業(yè)合作社、種植大戶和家庭種植單位的機械使用模式研究；④探索有機肥和生物有機肥機械施肥市場化操作模式。