柑橘有機(jī)肥替代化肥減量增效示范試驗(yàn)

莫炳貴 潘惠中 黎慧華

摘 ? ?要：采用調(diào)查研究和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，調(diào)查了蒼梧縣獅寨鎮(zhèn)龍江村奇龍果場(chǎng)柑橘主要種植區(qū)有機(jī)質(zhì)和有機(jī)肥的使用情況，確定了該果場(chǎng)有機(jī)質(zhì)和肥料使用中出現(xiàn)的問題，提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：柑橘；有機(jī)肥；試驗(yàn)

文章編號(hào)：1005-2690（2023）04-0024-03 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：S666 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

目前，世界上生產(chǎn)量、交易量最高以及食品加工量最大的果品品種就是柑橘。近幾年，我國(guó)柑橘種植面積逐年增加，柑橘生產(chǎn)已成為一些南方地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。2010年，我國(guó)柑橘種植面積約221.1萬hm2，占全球柑橘種植面積的1/5；生產(chǎn)總量約2 645.24萬t，占全球的12％。但由于我國(guó)柑橘單產(chǎn)技術(shù)水平較低、質(zhì)量不高，在國(guó)際上缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。導(dǎo)致柑橘產(chǎn)量降低的主要因素有重植輕管、立地條件較差、土壤淺薄、有機(jī)質(zhì)含量較少、施肥方式不合理等。為摸索更適合柑橘產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的有機(jī)肥替代化肥減量增效技術(shù)，促進(jìn)柑橘產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，2021年在蒼梧縣獅寨鎮(zhèn)龍江村奇龍果場(chǎng)開展了有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)。

1 相關(guān)概念和文獻(xiàn)綜述

1.1 有機(jī)肥及化肥減量增效技術(shù)

綠色農(nóng)業(yè)是指以農(nóng)產(chǎn)品安全、生態(tài)安全和資源安全為目標(biāo)，以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、工業(yè)裝備和管理理念為支撐的農(nóng)業(yè)。綠色農(nóng)業(yè)是一種與資源、生態(tài)、環(huán)境相互補(bǔ)充的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

經(jīng)濟(jì)學(xué)中，人們傾向于從最有價(jià)值的物品和服務(wù)中挑選，這是一種經(jīng)濟(jì)假定。從生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來看，限制全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的因素由以往的資金轉(zhuǎn)移到如今的自然資源。戴利指出，過去的經(jīng)濟(jì)理論假定“高替代”是一種偏離，所以需要重新確認(rèn)技術(shù)與自然資本、人工資本與自然資本的相互替代和補(bǔ)充關(guān)系。生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為，資源流動(dòng)是相互補(bǔ)充的，而資金與勞動(dòng)的關(guān)系是互補(bǔ)的，資本和勞動(dòng)力的基本關(guān)系也是互補(bǔ)的，而非資源流動(dòng)和資本與勞動(dòng)力是替代性關(guān)系。關(guān)于以有機(jī)肥替代化肥的政策和措施，需要更多地了解肥料與肥料的相互替代和補(bǔ)充關(guān)系。

1.2 文獻(xiàn)綜述

1.2.1 化肥和有機(jī)肥施用現(xiàn)狀

化肥是借助物理技術(shù)和化學(xué)手段調(diào)配而成，用來滿足作物對(duì)礦質(zhì)元素需求的肥料，因不含有機(jī)物質(zhì)，也被稱為無機(jī)肥料。化肥自1800年歐洲生產(chǎn)硫酸銨興起，歷經(jīng)兩個(gè)多世紀(jì)發(fā)展，已形成完備的產(chǎn)、銷、用體系，通過補(bǔ)給土壤肥力，使作物增產(chǎn)，養(yǎng)活了更多人口，擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴地力的瓶頸。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Norman E. Borlaug指出，化肥的普遍施用讓全球農(nóng)作物產(chǎn)量至少增加了50％。美國(guó)科學(xué)家R. G. Hoeft指出，如果農(nóng)業(yè)生產(chǎn)停止使用化肥，作物產(chǎn)量只能維持在當(dāng)前的45％左右。可見，化肥在增加糧食產(chǎn)量、解決人類溫飽問題中發(fā)揮了重要的作用。化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的巨大增產(chǎn)效益，引起了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的重視，甚至片面追求產(chǎn)量而濫用化肥。據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2021）》報(bào)道，1980年我國(guó)化肥總用量約為1 269.4萬t，2000年為4 146.4萬t，年均增加率達(dá)11.3％。根據(jù)《國(guó)際統(tǒng)計(jì)年鑒（2020）》數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)化肥用量占全球化肥用量的24.8％，居全球之首，是美國(guó)施用量的2.3倍、日本的44.3倍。

1.2.2 有機(jī)肥替代的研究進(jìn)展

近年來，有機(jī)肥替代化肥對(duì)作物影響的報(bào)道較多，通過將有機(jī)肥供肥時(shí)效長(zhǎng)和化肥供肥速效性的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，適度減少化肥用量，以有機(jī)肥替代部分化肥，不僅不會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，反而會(huì)提升作物品質(zhì)和產(chǎn)量。杜春燕（2019）[1]研究認(rèn)為，有機(jī)肥替代25％、50％、75％化肥的蘋果單果重及產(chǎn)量與單施化肥處理相比并沒有顯著性差異，其可溶性固形物、可溶性糖、VC、糖酸比等果實(shí)品質(zhì)卻有不同程度的提高和改善。孟愛紅等（2019）[2]通過試驗(yàn)指出，有機(jī)肥替代20％化肥處理的萵苣產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)，比純化肥處理增產(chǎn)12.7％。

2017年我國(guó)原農(nóng)業(yè)部制定了《開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》，積極推行有機(jī)肥替代化肥，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)朝著資源節(jié)約型和環(huán)境友好型方向發(fā)展。政策的制定和倡導(dǎo)進(jìn)一步明確了有機(jī)肥替代化肥的可執(zhí)行性和可推廣性。當(dāng)前有機(jī)肥替代技術(shù)的相關(guān)研究已成為熱門，從基礎(chǔ)試驗(yàn)研究到應(yīng)用研究都在不斷深化和擴(kuò)充，為技術(shù)的良性發(fā)展和推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)和借鑒。

有機(jī)肥替代化肥能滿足作物生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需求，有機(jī)肥中含有的活性物質(zhì)“接種”到土壤中，會(huì)改善根際區(qū)的微生物環(huán)境。有機(jī)肥中含有的有益菌種能改善植物的生理狀況，提升作物品質(zhì)。侯海軍等（2020）[3]對(duì)椪柑研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥替代無機(jī)氮處理的椪柑可滴定酸比化肥處理降低了15％～19％，VC含量提高了42.9％～59.3％。谷端銀等（2019） [4]研究表明，增施有機(jī)肥后，西瓜果實(shí)中的可溶性蛋白質(zhì)、番茄紅素、瓜氨酸含量比單施化肥有所增加，且減少了果實(shí)中硝酸鹽的含量，當(dāng)化肥減量33.3％同時(shí)配施有機(jī)肥，西瓜的品質(zhì)得到明顯提高。雖然有機(jī)肥替代化肥一定程度上改善了作物品質(zhì)，但配施比例不合理也會(huì)對(duì)品質(zhì)造成不良影響。周江明（2012）[5]認(rèn)為，有機(jī)肥替代20％～40％氮肥時(shí)稻米品質(zhì)較佳，替代比例過高則稻米易碎、堊白度上升、蛋白質(zhì)含量下降。于濤等（2012）[6]、徐強(qiáng)等（2017）[7]和劉中良等（2020）[8]分別在芹菜、甜瓜和番茄上進(jìn)行有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)，得出了有機(jī)肥具有改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的結(jié)論。由此可見，適宜的有機(jī)肥替代化肥一定程度上能改善作物品質(zhì)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)果園基本情況

試驗(yàn)果園位于蒼梧縣獅寨鎮(zhèn)龍江村奇龍果場(chǎng)，果園面積共4 hm2。試驗(yàn)果園種植的砂糖橘樹齡5年，果園管理良好。

2.2 供試材料

柑橘品種為5年樹齡的砂糖橘。肥料為優(yōu)益達(dá)生物有機(jī)肥、芭田配方復(fù)合肥。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將果園平均分為兩個(gè)小區(qū)，分別為試驗(yàn)區(qū)和常規(guī)對(duì)照區(qū)，每個(gè)小區(qū)各2 hm2。試驗(yàn)區(qū)采用3種有機(jī)肥+配方肥模式，對(duì)照區(qū)按常規(guī)施肥，其他水肥管理和病蟲害防治管理相同。采用本地柑橘掛果樹的最優(yōu)施肥計(jì)劃，即每公頃施氮、磷、鉀折純量分別為450 kg、225 kg、675 kg，換算成芭田肥料，在整個(gè)定量肥地中的用量為2 812.5 kg/hm2，以等養(yǎng)分（氮、磷、鉀）總營(yíng)養(yǎng)的商品有機(jī)肥替代部分肥料，見表1。

2.4 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

2021年對(duì)柑橘園內(nèi)土壤、柑橘葉片、10月果熟期的果實(shí)進(jìn)行了理化指標(biāo)測(cè)定，包含土壤容重、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、EC、速效N、有效P、有效K、細(xì)菌總數(shù)、放線菌總數(shù)、真菌總數(shù)等指標(biāo)。將施肥區(qū)0～40 cm的土壤標(biāo)本用塑料袋帶回室內(nèi)快速檢測(cè)。秋梢老熟時(shí)，選取樹勢(shì)比較一致、樹冠大小中等、健康的植株作為樣本，在樹冠中、上部選取生長(zhǎng)中等的養(yǎng)分型春梢，從春梢頂部向下摘3片葉子，每株取4片葉子，葉片混合。

2.4.1 土樣采集檢測(cè)

在試驗(yàn)之前，取0～40 cm的土壤混合樣品2 kg，并對(duì)其pH值，有機(jī)質(zhì)，全氮，有效磷，速效鉀，中微量元素鈣、鎂、硼、鋅等成分進(jìn)行化驗(yàn)分析。試驗(yàn)后，各取1個(gè)混合樣品，進(jìn)行同一指標(biāo)檢測(cè)。

2.4.2 性狀調(diào)查

在秋梢老熟階段，每次各處理隨機(jī)抽取3棵樹，對(duì)株高、冠幅、地徑等果樹生物學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，在每棵樹的東、西、南、北各測(cè)1根枝梢，共4根枝梢，測(cè)量所有葉片的長(zhǎng)度、寬度和厚度，并進(jìn)行平均值計(jì)算。

2.4.3 測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收

在果實(shí)成熟和收獲期，測(cè)定各試驗(yàn)小區(qū)果實(shí)的可溶性固形物含量。

3 有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 對(duì)果樹長(zhǎng)勢(shì)的影響

用有機(jī)肥替代化肥的柑橘幼苗生長(zhǎng)狀況見表2。處理1樹冠最大，葉片最長(zhǎng)、最寬。處理4的冠幅最小，植株最矮，葉片最短、寬度最小。處理4的葉片厚度最大，之后依次是處理3、處理1、處理2。處理1的莖尖最長(zhǎng)，其次是處理2。結(jié)果顯示，在不同施肥條件下，不同施肥品種和用量對(duì)果樹生長(zhǎng)影響較大；全部施用有機(jī)肥料的果樹，其葉片短而窄，枝頭短，葉片厚實(shí)。

3.2 對(duì)果實(shí)的影響

表3是柑橘有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)果實(shí)生長(zhǎng)情況。單枝花苞數(shù)從高到低依次為處理2、處理3、處理1、處理4；單枝著果數(shù)從高到低依次為處理2、處理4、處理1、處理3；果實(shí)直徑從高到低依次為處理1、處理2、處理3、處理4；可溶性固形物含量從高到低依次為處理4、處理3、處理2、處理1。結(jié)果表明，肥料施用量越多，果實(shí)體積越大，可溶性固形物含量越低，而施用有機(jī)肥后，果實(shí)中的可溶性固形物含量明顯提高。

3.3 對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

在砂糖橘成熟收獲時(shí)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，同時(shí)在示范區(qū)和對(duì)照區(qū)各隨機(jī)抽取100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)果（直徑4 cm）進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定與考察，結(jié)果如下。

每個(gè)小區(qū)按不同方位隨機(jī)抽取10株進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，結(jié)果見表4。

由表4可知，按900棵/hm2，計(jì)算試驗(yàn)示范區(qū)折合產(chǎn)果量為30 600 kg/hm2，常規(guī)對(duì)照區(qū)折合產(chǎn)果量為28 350 kg/hm2，增產(chǎn)2 250 kg/hm2，增產(chǎn)7.94％。

每個(gè)小區(qū)抽取100只相同大小（直徑4 cm）標(biāo)準(zhǔn)果檢測(cè)和考察果品品質(zhì)，結(jié)果見表5。

由表5可知，試驗(yàn)示范區(qū)的果品質(zhì)量有所提高，單果重比對(duì)照區(qū)重2 g，糖度高，口感較好，表皮較鮮亮，說明試驗(yàn)示范區(qū)的果品質(zhì)量比對(duì)照區(qū)提高，因此更暢銷，單價(jià)更高。

3.4 對(duì)土壤的影響

由表6可知，使用有機(jī)肥（處理2、處理3、處理4）與單獨(dú)使用化肥處理（處理1）相比，有機(jī)肥替代化肥處理能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤酸堿度、土壤結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，促進(jìn)微生物增殖，調(diào)控養(yǎng)分平衡。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一養(yǎng)分條件下，以有機(jī)肥替代化肥，對(duì)當(dāng)年果樹的產(chǎn)量無明顯影響，但對(duì)果實(shí)體積和固形物含量卻有一定影響。通過對(duì)果樹產(chǎn)量與質(zhì)量的綜合分析認(rèn)為，60％的肥料替代方案既能滿足果樹的生長(zhǎng)需求，又能改善果實(shí)質(zhì)量。因此，為推動(dòng)柑橘產(chǎn)業(yè)健康、綠色發(fā)展，在施用化肥和有機(jī)肥時(shí)，建議采用有機(jī)肥替代比例60％的施肥方案。

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