喬憲生等


編者按:針對果園管理省力化、簡約化的發展趨勢,基于我國果園土壤有機質含量低于國際水平的現狀,本刊請中國農業科學院鄭州果樹研究所果樹營養課題組的專家喬憲生研究員等特撰寫了此文。文章系統分析總結了傳統有機肥、間作綠肥、商品有機肥和生物有機肥施用中的優劣特點,提出了在建設現代果園中,增施有機質含量50%以上的生物有機肥策略,讓果農從繁重的施肥勞動中得以解放。此文作者從事果園管理和施肥研究多年,提出的管理策略見解獨到,值得廣大果農參考。
施用有機肥是栽培果園最重要的物質投入之一,也是重要的技術措施。有機肥可提高果園土壤有機質含量,改善土壤結構。有機質含量是判斷土壤肥力的重要標志,也是保證果樹生長良好的重要條件。我國果園土壤的有機質含量一般只有1%左右,北方果園在1%以下,而歐美、日本等果樹生產發達國家果園土壤有機質含量普遍在3%~5%。報道表明,土壤有機質和全氮與果實含糖量正相關,全磷和全鉀與糖酸比呈正相關。生物是土壤有機物質的來源,是土壤形成過程中最活躍的因素,沒有生物的參與(生物循環),就不會有土壤的形成。因此,在傳統施用有機肥的基礎上,近年來生物有機肥的施用正在成為趨勢。
1 傳統有機肥的施用
施用傳統有機肥由來已久,到目前為止仍是多數果園秋季冬季施用基肥的主要做法。使用中有用堆漚肥、雞糞、牛糞、豬糞、羊糞等畜禽糞便和人糞尿等。這些都可以概括為良好的有機肥。結合牲畜養殖,在農村地區獲得這些傳統有機肥比較容易,直接成本不高。以河南地區為例,大多數地方從養殖場購得鮮畜禽糞便每噸在100元左右,按照每畝施用3~5噸計算,價格約為300~500元。
其中,羊糞是天然綠色的肥料,其含有機質24%~27%(表1),比其他畜糞多,氮、磷、鉀營養豐富,糞質較細,肥分濃厚,屬熱性肥料。雞糞中含有豐富的營養成分,尤其雞糞中的粗蛋白比較多,有機質含量達到25.5%,通過適當的加工利用就可以成為較好的綠色有機肥。豬糞含有有機質15%,總養分含量不高。豬糞質地較細,成分較復雜,含蛋白質、脂肪類、有機酸、纖維素、半纖維素以及無機鹽等。豬糞含氮素較多,碳氮比例較小(14∶1),一般容易被微生物分解,釋放出可為作物吸收利用的養分。另外,牛糞總有機質含量14.5%,風干樣品中含粗蛋白13.74%,粗脂肪1.65%,粗纖維43.6%,含氮、磷、鉀 三元素接近1%,鈣1.40%,磷0.36%。
由于傳統有機肥的每畝用量較大,施用時需要深挖深埋,勞動強度大,嚴重影響了果農秋施基肥,補充土壤有機質的積極性。目前,進城打工的農村年輕勞動力越來越多,果園生產基本依靠老人和婦女,勞動承受能力有限,目前有機肥成本越來越高,購買-運輸-撒施或溝施均比較費工,屬于田間管理中的臟活累活,在勞動力日益緊缺、工價不斷上升的今天,施用傳統有機肥受到了很大挑戰,影響了果園可持續生產。
2 秸稈還田與種植綠肥
秸稈直接還田比施用等量的漚肥效果更好。例如,小麥收割時,留20~30厘米高麥稈,經一個雨季的風吹日曬雨淋,到小麥再播種時,已變成半分解狀態,可以成為上好的有機肥料。秸稈還田簡單易行,省力省工,但在我國土地利用率很高的情況下,不易得到貫徹。傳統的定植果園操作規程一般要求挖深寬各80厘米的定植溝,在溝內填埋玉米或小麥秸稈,但在大規模實現機收機打,秸稈就地還田的今天,上述操作已經變得不易實現。
果園間作綠肥可為土壤提供豐富的有機質和氮素,改善農業生態環境及土壤理化性狀。果園種植綠肥不僅能夠增加果園土壤有機質含量,減少土壤水分蒸發,調節土壤溫度,改善土壤理化性質,提高營養利用率,而且能夠改善果樹自身的生長狀況,提高果園產量和品質,大大降低勞動管理強度,增加果園經濟效益。生草制是日本、歐美等果樹生產先進國家和地區首選的地面管理制度。日本果園生草覆蓋率在90%以上,歐美等國果園生草覆蓋率也在70%以上。
適宜果園間作的綠肥主要品種有毛葉苕子、苜蓿、田菁等。毛葉苕子在秋季播種,一般每畝播種4千克,實現果園地面全年覆蓋,可在次年5月初盛花期壓青,也可實現自生自滅自傳種,1次播種多次受益;苜蓿可在春、夏、秋三季均可播種,一般每畝用種1~1.5千克,在盛花期壓青。田菁3—6月均可播種,一般每畝用種3~5千克,在初花期壓青。
據黃顯淦等連續5年在民權農林場針對國光和紅玉蘋果進行綠肥壓青試驗,經過5年壓青,綠肥對提高國光和紅玉的平均株產、畝產都有良好效果。其中國光經過5年壓青分別比對照增產44.0%~50.2%,平均單果重增加4.8~8.0克;紅玉比對照增產48.3%,平均單果重增加19.9克。凡壓青處理的,均較各自對照,有提高糖度的趨勢,國光比對照分別提高總糖0.33%~0.53%,紅玉比對照提高0.632%;總酸度,國光較對照下降0.0215%~0.0404%,而紅玉則較對照提高0.0434%。
土地聯產承包后,隨著果園被分解為以家庭為主的經營方式,由于種植綠肥難以收到“立竿見影”的效果,且費工費時,果園綠肥應用面積大大下降,行間間作比例增加,此項措施未能得以推廣。地面行間生草在我國果園生產中應用較少,許多果園以清耕和化肥為主,除草工作費工費時,且效率低下,部分果園借助除草劑,但降低了生產無公害程度,使用不當還會造成藥害。
3 商品有機肥的施用
利用畜禽糞便、動植物殘體等富含有機質的副產品資源為主要原料,經腐熟發酵后制成的肥料稱為商品有機肥,它不包括綠肥、農家肥和農民自己積造的有機糞肥。按照農業部頒布的NY525-2002標準的規定,有機肥料的有機質(以干基計)必須在30%以上,總養分(N+P2O5+K2O)(以干基計)必須在4%以上,水分要小于20%,酸堿度位于5.5~8.0。
從本文前述可以看出,傳統有機肥即使烘干后大多難以達到農業部頒布的標準。況且在養殖業大發展的今天,作為商品有機肥原料的畜禽糞便,在養殖場管理過程中,為了環境衛生,添加了較多的石灰、黏土等物料,變相降低了營養成分。因此,為了達到農業部的部頒標準,一是添加作物秸稈共同發酵,二是直接添加一定比例的腐植酸原料,這樣就相應提高了生產成本。
由于生產符合標準的商品有機肥要求較高,國家制定了有機-無機復混肥料的標準GB18877-2002,其中,對于有機質的要求不低于20%,總養分(N+P2O5+K2O)(以干基計)要達到15%以上,水分低于10%,對砷、鎘、鉛、鉻、汞等重金屬指標做出了限定,對蛔蟲卵等衛生指標也做出了限定。
有機-無機復混肥雖然生產容易,但由于其有機質含量要求不高,如果作為果樹基肥施用,在實際生產中必須大量使用。為了提高補充土壤有機質,筆者認為盛果期果園每畝使用量不應低于羊糞、雞糞等優質傳統有機肥的用量,達到每畝3~5噸的水平。但由于其氮、磷、鉀總養分不低于15%,又可以劃為速效性化肥,作為基肥施用存在較大的過量浪費,甚至可能造成“燒苗”等負面效果,施用成本也大大提高。目前在果樹生產實踐中,作為基肥施用有機-無機復混肥的果園并不多見,多見于大田生產中應用。
4 生物有機肥的施用
按照農業行業標準(NY884-2012)的定義,生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體(如畜禽糞便、農作物秸稈等)為來源并經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。由于其中添加了枯草芽孢桿菌、解淀粉菌芽孢桿菌等有益菌種,可分解利用土壤中的植物殘體,故通俗的又稱為“菌肥”。
生物有機肥營養元素齊全,能夠改良土壤,改善使用化肥造成的土壤板結。改善土壤理化性狀,增強土壤保水、保肥、供肥的能力。其中的有益微生物進入土壤后與土壤中微生物形成相互間的共生增殖關系,抑制有害菌生長并轉化為有益菌,相互作用,相互促進,起到群體的協同作用,有益菌在生長繁殖過程中產生大量的代謝產物,促使有機物分解轉化,能直接或間接為作物提供多種營養和刺激性物質,促進和調控作物生長。連年施用可大大緩解連作障礙,減少環境污染,屬環保型肥料。
生物有機肥的標準(NY884-2012)要求,其有效活菌數要大于0.20億個/克,有機質(以干基計)大于 25.0%,水分小于15.0%,pH值5.5~8.5,對衛生指標也做了限定。總體上來說,生物有機肥屬于有機肥之列。
將生物菌劑與有機肥結合之后形成的生物有機肥大大提高了肥效,可減少化肥的用量。隨著生產原料和工藝的優化,近年來產生了一批高濃度的生物有機肥,在果園中應用后收到良好效果。
由表2可見,目前生產的優質生物有機肥,由于采用的生產原料和工藝改進,其有機質含量均大大超過了農業部頒布的行業標準,添加的有益菌數也達到標準規定的10倍以上。由于有機肥的作用主要是補充土壤有機質,有益菌株又可分解利用土壤中殘留的養分,故優質生物有機肥為果樹生產提供了減少使用量的可能。在實際工作中,有機質含量在50%以上的生物菌肥一般推薦每畝施120~150千克作為基肥或追肥使用,可降低勞動力的使用。
中國農業科學院鄭州果樹研究所與上海環墾生態科技有限公司打破傳統的堆漚有機肥制造工藝,利用亞臨界水處理餐廚垃圾和作物秸稈,開發了果樹專用全營養生物菌肥,該肥料有機質含量在70%以上,氨基酸含量在20%以上,腐殖質含量在40%以上,有效活菌數達到2億cfu/g,另外還含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、硼等13種礦質元素,養分含量遠高于國家標準。其中,氨基酸可以被果樹根系直接吸收,腐殖質改良土壤團粒結構,降低土壤容重,促進果樹根系生長。筆者在鄭州地區對蘋果、梨、葡萄、桃、石榴、櫻桃6種落葉果樹進行肥效試驗。試驗處理設畝施100千克、150千克、200千克3個處理,設畝施3方雞糞作對照。施用方法是果樹專用全營養生物菌肥均勻撒在果園行間,用微耕機或旋耕機淺犁20~30厘米后澆水,雞糞是開溝40厘米,溝施澆水。經過連續2年試驗得出結論:該肥料與雞糞相比,能夠提高果園土壤通透性,降低土壤容重,改良土壤物理性質;改善根系生長環境,促進根系生長;提高葉片葉綠素含量、提高葉片光澤度、提高枝條粗度,增強果樹樹勢。3個處理均明顯提高了蘋果、石榴、櫻桃、葡萄和桃可溶性固形物含量,其中,以150千克/畝和200千克/畝更為明顯,比對照提高果實可溶性固形物含量1~1.5百分點;另外,大大降低了果園施基肥的用工量。
趙日江等在山東濰坊采用7種不同廠家的有機質含量各不相同的生物有機肥,試驗其對倉方早生桃品種盛果期和初果期桃樹生長發育的影響,以總養分含量45%的硫酸鉀復合肥作為對照。其中,盛果期大樹每株施有機肥4千克,加1.5~2千克硫酸鉀復合肥;初果期樹每株施2.5千克,加硫酸鉀復合肥1千克。調查結果表明,幾種有機肥均能促進葉片生長、提高產量、增加果樹可溶性固形物含量。但以有機質含量在40%以上的兩種生物有機肥在增加單果重、提高果實可溶性固形物含量方面更為理想。
5 策略與建議
為了改良土壤理化性狀,提高果品質量,生產優質果品,節約勞動力,實現施肥省力化、省工化,建議在果園生產中,采用有機質含量40%以上的高濃度生物有機肥作為秋冬基肥施用,結合連年間作翻壓綠肥,生長季節附之以適量的化肥作為補充,可優化果園肥料種類,營造精品優質果園。