淺談?dòng)袡C(jī)肥與土壤肥力的關(guān)系

山東省成武縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 岳彩翔

在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化學(xué)肥料作為增加糧食、蔬菜等主要農(nóng)作物產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在實(shí)際生產(chǎn)投入中的占比也越來(lái)越高。隨著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，我國(guó)化肥的總用量越來(lái)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化肥的生產(chǎn)量及消耗量均位于世界前列。隨著化肥用量的不斷增加，農(nóng)田的化肥總量已達(dá)到或者超出土壤的最大容量及農(nóng)作物總的需求量，給土壤的內(nèi)在環(huán)境帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)。以磷肥為例，生產(chǎn)上磷肥的主要原料來(lái)自磷礦石，但由于磷礦石中往往存在一些致癌的元素，當(dāng)磷肥大量施入農(nóng)田并在土壤中不斷富集，作物很容易吸收，從而對(duì)人類的身體健康帶來(lái)很大危害。另外，若化肥施用不當(dāng)，也容易給河流造成污染。

從經(jīng)濟(jì)層面分析，隨著化肥施用量的增加，生產(chǎn)中用于制造化肥的原料數(shù)量也在不斷提升，導(dǎo)致原料資源緊張，進(jìn)一步提高化肥的生產(chǎn)成本，出售給農(nóng)民的價(jià)格自然也隨著上漲，這就加重了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，給農(nóng)民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。研究結(jié)果表明，農(nóng)田中長(zhǎng)時(shí)間施入過(guò)多的化學(xué)肥料，土壤結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生較大變化，造成土壤板結(jié)，并且儲(chǔ)水能力越來(lái)越差，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量不斷下降，導(dǎo)致生物活性大大降低，這些變化又進(jìn)一步導(dǎo)致氮肥、磷肥、鉀肥及各種微量元素等養(yǎng)分的利用效率下降。

一、有機(jī)肥料的定義與特點(diǎn)

（一）有機(jī)肥的定義

有機(jī)肥一般是指以動(dòng)物的糞便及農(nóng)作物的秸稈等作為原料，由微生物進(jìn)行無(wú)害化處理，這些微生物通常擁有特殊的功能，微生物處理之后，再通過(guò)腐熟、混合的程序處理，最后制作成肥料。這種肥料具有微生物的功能，與普通的肥料有不同之處。

（二）有機(jī)肥的特點(diǎn)

1.生產(chǎn)技術(shù)含量偏高，且產(chǎn)品具有微生物接種劑的作用。有機(jī)肥的根本特征是含有豐富的有機(jī)質(zhì)。此外，有機(jī)肥還含有具特殊功能的微生物。生物有機(jī)肥當(dāng)中含有很多有益的微生物，再加上這些微生物的代謝產(chǎn)物，使生物有機(jī)肥具有微生物接種劑及普通有機(jī)肥的雙重作用。與傳統(tǒng)肥料相比，生物有機(jī)肥的制作程序要求偏高，且技術(shù)含量相對(duì)較高。其中，為達(dá)到定向腐熟和除臭的目的，要在腐熟的程序中添加生物菌劑，以催化有機(jī)物料分解。另外，在產(chǎn)品中還需要添加有一定功能的微生物，以增強(qiáng)產(chǎn)品的作用。

2.改善環(huán)境。眾所周知，化肥過(guò)量施用會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。但施用生物有機(jī)肥不會(huì)對(duì)環(huán)境和土壤造成污染或者產(chǎn)生不良影響，還可以增加土壤的肥力。農(nóng)田的農(nóng)作物秸稈、城鎮(zhèn)產(chǎn)生的生活垃圾、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物通過(guò)微生物轉(zhuǎn)變成有機(jī)肥，這種程序不僅將這些廢棄物轉(zhuǎn)變成了有用的資源，還大大緩解了這些廢棄物對(duì)大氣、水、土壤等環(huán)境的污染。因此，有機(jī)肥將有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

3.營(yíng)養(yǎng)元素種類多。研究表明，有機(jī)肥料含有的營(yíng)養(yǎng)元素種類較多，并稱其為速效、緩效養(yǎng)分和有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分皆容的“倉(cāng)庫(kù)”。也有研究表明，同一地塊，若長(zhǎng)期施用有機(jī)肥，隨著施用有機(jī)肥時(shí)間的延長(zhǎng)，施用有機(jī)肥與化肥的地塊相比較，營(yíng)養(yǎng)元素含量相差不大，這也表明有機(jī)肥具緩釋肥效的特點(diǎn)。

二、有機(jī)肥對(duì)土壤的作用

（一）有機(jī)肥料可以改良土壤、培肥地力

1.增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。有機(jī)質(zhì)作為土壤肥力的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，是良好土壤環(huán)境的基礎(chǔ)。優(yōu)質(zhì)土壤其含有作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的多種有益元素，不僅可以提供90%以上的氮、硫、磷，還具有很強(qiáng)的代換和吸收能力，可以保存大部分的養(yǎng)分，也被稱為作物的營(yíng)養(yǎng)庫(kù)。研究表明，有機(jī)質(zhì)含量隨生物有機(jī)肥施用量的增加而升高。施用有機(jī)肥可以形成有機(jī)、無(wú)機(jī)相結(jié)合的復(fù)合體和微團(tuán)聚體，從而增加有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)一步提高腐殖質(zhì)的品質(zhì)。

2.有機(jī)肥可以有效調(diào)節(jié)土壤pH。有專家研究指出，隨著有機(jī)肥施入量的增加，其土壤pH 逐步增加。因此可以說(shuō)明，增施有機(jī)肥可以有效改善土壤的酸性環(huán)境。另外，施用有機(jī)肥后，可以有效降低鹽堿土的pH，從而起到改良作用，因?yàn)橛袡C(jī)肥中含有的微生物可以分泌出多種氨基酸，其兩性電解質(zhì)有重要的緩沖作用，這種緩沖作用可以降低土壤pH。

3.生物有機(jī)肥可以提高土壤微生物種群的數(shù)量。研究指出，增施生物有機(jī)肥可以有效增加微生物種群的總數(shù)量，并有利于提高多樣性指數(shù)，還可以明顯增加土壤微生物的菌群總數(shù)。

4.生物有機(jī)肥可增加土壤中的全氮、堿解氮、有效鉀及速效磷等的含量。氮元素是構(gòu)成氨基酸、核酸、葉綠素、多種維生素、激素等的組成部分，土壤全氮的含量隨有機(jī)肥施用量的增加而提高。土壤中所含的堿解氮為有效態(tài)氮，可以有效反映出土壤中氮元素的供應(yīng)情況。施用生物有機(jī)肥可以增加土壤速效氮的含量。磷元素是植株生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)細(xì)胞的分裂和增殖均具有重要作用。磷元素供給充足，可以促進(jìn)植株各種代謝活動(dòng)，促進(jìn)作物體內(nèi)物質(zhì)的合成、分解、積累相協(xié)調(diào)，從而達(dá)到植株根深、稈壯、增產(chǎn)及改善品質(zhì)的目的。在植物體內(nèi)，鉀元素是多種酶的活化劑，可以調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)啟，還可以促進(jìn)碳水化合物的形成和轉(zhuǎn)化，有利于形成纖維素、木質(zhì)素，使植株莖稈健壯，增加抗倒伏能力。

（二）有機(jī)肥有利于提高化肥利用率

一般而言，單純施用化肥會(huì)揮發(fā)、淋溶等而降低肥效利用率。據(jù)調(diào)查，氮肥的當(dāng)季利用率只有30%左右。施用有機(jī)肥有利于土壤中硝化細(xì)菌繁殖和富集，這些有益微生物可以促使銨態(tài)氮氧化成亞硝態(tài)氮，進(jìn)一步氧化成硝態(tài)氮。亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮均是作物可以吸收利用的氮源，但亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮非常容易隨水淋溶，從而造成氮元素的流失。施用有機(jī)肥可以降低亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的活性，從而減少銨態(tài)氮的損失，提高氮的利用效率。

施用有機(jī)肥料后，有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)酸和銨離子進(jìn)行結(jié)合，為植株提供營(yíng)養(yǎng)，從而大大提高了氮肥的利用效率。磷元素易與土壤中的鎂、鈣等離子結(jié)合形成不溶性的化合物，這類化合物不利于作物吸收，形成了所謂的磷固定，從而導(dǎo)致磷元素的當(dāng)季利用率較低。施用有機(jī)肥后，有機(jī)肥中的有機(jī)酸和鈣、鎂等元素結(jié)合成穩(wěn)定的化合物，從而使作物利于吸收，進(jìn)一步提高了磷肥的利用效率。

（三）有機(jī)肥料可以改善作物品質(zhì)

研究表明，化肥施用量若減少30%，用元素含量相等的有機(jī)肥進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)行有機(jī)肥和化肥配施，結(jié)果是農(nóng)作物的產(chǎn)量并沒(méi)有下降，反而較大程度地提高了質(zhì)量。施用有機(jī)肥可以降低煙葉蛋白質(zhì)的含量，增加煙葉的總糖含量，改變煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分，從而改善煙葉的品質(zhì)。一般條件下，影響作物果實(shí)品質(zhì)的因素主要有品種、氣候條件及所施用的肥料種類。氮元素是作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的第一大營(yíng)養(yǎng)元素。多種研究結(jié)果表明，以銨態(tài)氮的形式進(jìn)入作物體內(nèi)的氮是改善作物品質(zhì)的關(guān)鍵。何隨成等研究表明，土壤中的有機(jī)質(zhì)可以增加土壤的硝化速率，有效降低硝態(tài)氮的濃度，降低蔬菜吸收硝態(tài)氮的總量。

（四）施用有機(jī)肥有利于凈化環(huán)境

一般而言，化肥進(jìn)入到地下水中，可以對(duì)湖泊、海洋生物、河流等產(chǎn)生巨大的危害。增施生物有機(jī)肥可以改善環(huán)境。有機(jī)肥主要是利用分子基因技術(shù)篩選出功能型微生物菌群，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行無(wú)害化降解，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定且能被作物吸收利用的物質(zhì)，從而轉(zhuǎn)害為利。通常用于生產(chǎn)有機(jī)肥的原料是畜禽糞便、作物秸稈及生活垃圾等，一些有益微生物可以將這些有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)為生物有機(jī)肥，使它們無(wú)害化和資源化。這樣不僅解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成的環(huán)境污染，而且減少了處理垃圾的成本，使垃圾變廢為寶，達(dá)到了可循環(huán)利用的效果。

目前，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者已經(jīng)對(duì)有機(jī)肥的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了研究，并在多種作物中進(jìn)行了試驗(yàn)，我國(guó)也逐步增強(qiáng)了對(duì)有機(jī)肥的重視程度。隨著人們對(duì)食品安全問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和重視，有機(jī)肥的市場(chǎng)前景也將越來(lái)越廣闊。未來(lái)有機(jī)肥的發(fā)展趨勢(shì)主要為科技化、多元化、規(guī)?；⑵放苹?，并且逐漸國(guó)際化。與此同時(shí)，有機(jī)肥的發(fā)展還面臨技術(shù)、市場(chǎng)、政策、文化等多種挑戰(zhàn)。因此，企業(yè)應(yīng)該注重技術(shù)創(chuàng)新和品牌建設(shè)，政府應(yīng)該加大對(duì)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的支持力度，優(yōu)化有機(jī)肥施用的相關(guān)政策制度。同時(shí)，應(yīng)加大有機(jī)肥宣傳力度，讓消費(fèi)者增加對(duì)有機(jī)肥的認(rèn)知和了解，從思想上接受并認(rèn)同有機(jī)肥部分替代化肥的益處，從而促進(jìn)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。