施用生物有機肥對農作物產量和肥料投入影響的研究

□ 楊鳳娟

（南京市六合區龍袍街道農業服務中心，江蘇 南京 211513）

有機肥主要來源于動植物殘體、動物糞便、工業有機物等原料，通過堆肥/發酵，消除其中抗生素、病原菌有害物質，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，包括多種微生物、各種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的營養元素，施于土壤可以提供植物營養、常規微生物、有機質等，能為農作物提供比較全面的植物營養元素，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質和生物活性，肥效長［1、2］。商品有機肥執行標準為NY 525-2012，具有嚴格的營養物質、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揮明顯的作用，若參考化學肥料的施用量，如每畝地施用10～50kg，基本無法達到明顯效果。現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小［3-4］。現階段，我國大部分地區還是以家庭為單位的農業種植，農村現階段勞動力普遍缺乏，在施用化肥的基礎上再次施用有機肥可操作性小。有機肥施用產生的效果不明顯，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的肥料，生物有機肥執行標準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菌、解磷作用的假單胞菌、固氮菌、調解鹽堿土壤pH值的產酸微生物等各種功能微生物，能改良土壤結構、促進土壤固定養分的釋放、防治植物病害、增加土壤養分、改良土壤生境等一系列功能，能夠顯著提升農作物的產量和農產品質量［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，種植戶施用肥料關注點主要是肥料的投入成本和作物產量。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。

一、材料與方法

試驗選取不同水稻種植區域作為觀測點，試驗在江蘇六合街道開展，試驗田隨機選擇。選擇3個施肥區域，分別為：（1）純施用化肥區，按照當地種植戶施用習慣，不額外的干涉；（2）增施用有機肥區域，在種植戶習慣化肥施用的基礎上，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的習慣執行；（3）增施生物有機肥，在種植戶習慣化肥施用的基礎上，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，有農業技術人員指導施用，化學肥料減少施用量依據生物有機肥中氮磷鉀元素含量按照比例減少。由于不同鄉鎮、縣區種植戶肥料的施用習慣和施用量不同，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如表1所示，測定指標主要為種植戶關心的水稻發病率、水稻產量、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。試驗數據用SPSS 20.0統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

二、結果與分析

第1年施用有機肥、生物有機肥、生物有機肥替代化肥的農田，其紋枯病發病率、水稻產量、肥料投入如圖1所示。紋枯病的發病率和水稻的產量，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，也沒有表現出防病和增產的效果。相較于單純的施用化肥的農田，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年的農田，其紋枯病發病率、水稻產量、肥料投入。持續施用有機肥沒有對水稻紋枯病防控產生顯著影響（P＞0.05），但持續施用生物有機肥顯著降低了紋枯病的發病率（P＜0.05）。持續施用生物有機肥顯著提升了水稻產量（P＞0.05）。相較于單純施用化肥的農田，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、結語

施用有機肥和生物有機肥具有非常好的生態效益，可以有效消納種植業和養殖業的有機廢棄物，同時提升耕地質量［1-4］。現階段農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。現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，水稻出現了4.1%～11.3%的增產，每畝水稻增產收入為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生的生態效益，無法用經濟效益衡量，大規模農場化種植還處于起步階段，結合作者研究，建議：①國家加大有機肥和生物有機肥生產和使用的財政補貼，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，探索農業合作社、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。