新型有機肥在崇明區水稻上的施用效果初探

史鴻志 韓根成

（光明食品集團上海青年農場有限公司，上海 202177）

廚余垃圾是居民生活、食品生產加工企業和餐飲業生產過程中產生的有機廢棄物，具有有機質含量高、含水量高、含油量高、含鹽量高、易腐敗等特點，若不及時處理，易產生惡臭，并滋生病原微生物，從而造成環境污染[1-2]。自2019年7月1日開始，上海市開始推行垃圾分類政策，廚余垃圾的數量更是大量增加。因此，對廚余垃圾進行無害化、資源化和規模化處理與利用，成為了當前面臨的主要問題。

第十屆中國花卉博覽會于2021年在上海崇明舉辦，本著“生態辦博”的理念，崇明區建立了花博會資源循環利用中心，引進了昆山尚威環保生物科技有限公司研發的EX PLANT 亞臨界水降解裝置，該裝置可迅速降解廚余垃圾、秸稈和園林垃圾，將有機廢棄物從大分子有機物轉化為小分子生物營養素，即將廚余垃圾與秸稈、園林垃圾等共同制備成新型有機肥應用于農業生產。在此背景下，筆者以花博會資源循環利用中心生產的新型有機肥為材料，研究了在減施肥料的條件下，在水稻生產上的底肥中，施用新型有機肥替代復合肥，對土壤養分含量及水稻生長的影響，以期為廚余垃圾的無害化、資源化和規模化處理與利用提供實踐依據。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2021年設在位于崇明島的東風農場內進行，該島位于長江入海口，是世界上最大的河口沖積島，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為15.3 ℃，全年無霜期為229 d，年日照時間為2 104 h，年平均降水量為1 003.7 mm。試驗田土質為潮土，0～20 cm 土層的土壤有機質含量為26.9 g/kg、水解性氮含量為273.5 mg/kg、有效磷含量為25.45 mg/kg、速效鉀含量為110.5 mg/kg、pH 為8.0。

供試新型有機肥（有機質含量為61.85%、五氧化二磷含量為0.46%、總氮含量為1.16%、氧化鉀含量為0.24%）由花博會資源循環利用中心提供，45%復合肥、46%尿素均為市售。

供試水稻品種為‘銀香38’，采用直播種植方式，6 月初進行播種，11 月進行采收。

1.2 試驗設計

試驗設：處理T，底肥每667 m2施用新型有機肥4 000 kg 替代復合肥其余施肥情況同對照CK；對照CK，常規施肥。試驗采用大區設計，不設重復，每處理面積為6 670 m2，處理間灌渠分隔。具體肥料運籌見表1。其中，底肥中，新型有機肥在2021年5月21日至6月9日結合耕地、整地進行施用，耙田深度控制在20 cm，復合肥在6 月9 日施用；分蘗肥分3 次施用尿素，分別在6 月25 日、7 月3 日、7 月13 日各施用1 次；壯稈肥施用1 次復合肥，在7月27 日施用；促花肥施用1 次尿素，在8 月7 日施用。其他田間管理措施同當地水稻大田生產。

1.3 調查內容及方法

分別于底肥施用前（2021 年4 月）和水稻收獲后（2021 年11 月）采集土壤樣品。每處理區隨機選取4 個點，用土鉆采集0～20 cm 土層的土壤樣品，進行土壤有機質含量、水解性氮含量、有效磷含量、速效鉀含量和pH 的測定。其中，采用過量重鉻酸鉀和硫酸溶液氧化-硫酸亞鐵滴定法測定土壤有機質含量；采用堿解擴散法測定土壤水解性氮含量；采用電感耦合等離子體發射光譜法測定土壤有效磷含量；采用中性乙酸銨浸提-火焰光度計法測定土壤速效鉀含量；使用pH 計測定土壤懸濁液pH（土水比為1∶2.5）。

在水稻成熟期，每處理區定點調查有效穗數，并取代表性植株6叢，測定每穗粒數、千粒質量和結實率。同時，每處理隨機選擇4 個點，每點4 m2，進行實割測產。

數據統計分析和制圖均采用 Microsoft Excel 2016。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質含量

土壤有機質含量在一定范圍內與土壤肥力、作物產量呈顯著正相關，是土壤肥力的重要指標[3-4]。由圖1 可知，經過一季的水稻生產，對照CK 的土壤有機質含量增加1.36%，而處理T 的土壤有機質含量增加30.74%。以上結果表明，在水稻生產上的底肥中，施用新型有機肥替代復合肥，能明顯提升土壤有機質含量。

2.2 土壤其他養分含量和pH

由表2可知，經過一季的水稻生產，土壤水解性氮含量有所下降，下降幅度為46.72%～46.88%，有效磷含量、速效鉀含量、pH 均有所提升，提升幅度分別為330.77%～357.83%、142.48%～144.44%、4.18%～7.63%。同時，2021 年4 月，處理T 的土壤水解性氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、pH 較對照CK 分別增加11.20%、增加4.42%、降低4.42%、降低3.80%，2021 年11 月，處理T 的土壤水解性氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、pH 較對照CK 分別增加10.87%、降低1.75%、降低3.65%、降低0.61%，經過一季的水稻生產，土壤養分含量的變幅發生了變化，尤其是土壤有效磷含量和pH 的變幅，分別降低6.17個百分點和提高3.19個百分點。以上結果表明，在水稻生產上的底肥中，施用新型有機肥替代復合肥，會在一定程度上增加土壤pH，且由于新型有機肥本身含磷少且底肥施用新型有機肥不施用復合肥，故施用新型有機肥不施用復合肥的田塊土壤有效磷含量會有所減少。

表2 不同施肥處理的土壤其他養分含量和pH

2.3 水稻產量和產量結構

由表2可知，在水稻成熟期的植株表現上，處理T 的水稻植株熟相要明顯好于對照CK，且處理T 的水稻較對照CK，有效穗數和每穗粒數分別降低3.40%和8.34%，結實率和千粒質量分別增加1.77%和0.89%，實際產量減少3.64%。以上結果表明，在水稻生產上的底肥中，施用新型有機肥替代復合肥，會在一定程度上降低水稻產量，但產量差異并不明顯。

表3 不同施肥處理的水稻產量和產量結構

3 小結與討論

本試驗結果表明，在水稻生產上的底肥中，施用由廚余垃圾、秸稈、園林垃圾等制備而成的新型有機肥替代復合肥，土壤有機質含量明顯提高，且與常規施肥相比，土壤有效磷含量和pH 的變化幅度分別降低6.17個百分點和提高3.19個百分點（這可能與新型有機肥的原材料來源和制造工藝有關），有效穗數和每穗粒數分別降低3.40%和8.34%，結實率和千粒質量分別增加1.77%和0.89%，最終實際產量減少3.64%，但產量降幅不明顯。

目前，我國廚余垃圾的產量居世界首位[5-6]。而將廚余垃圾與秸稈、園林垃圾等共同制備成新型有機肥進行還田，一方面，拓寬了廚余垃圾的處理途徑，另一方面，為農業生產提供了有機肥資源，這有利于綜合利用資源，保護生態環境，培肥土壤，提高耕地地力，踐行了國家“藏糧于技、藏糧于地”的戰略。因此，廚余垃圾與秸稈、園林垃圾等共同制備新型有機肥技術，值得進一步推廣應用。