施用生物有机肥对农作物产量和肥料投入影响的研究

□ 杨凤娟

（南京市六合区龙袍街道农业服务中心，江苏 南京 211513）

有机肥主要来源于动植物残体、动物粪便、工业有机物等原料，通过堆肥/发酵，消除其中抗生素、病原菌有害物质，分解大颗粒有机物，合成次级代谢物，制成富含大量有益物质，包括多种微生物、各种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素，施于土壤可以提供植物营养、常规微生物、有机质等，能为农作物提供比较全面的植物营养元素，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，肥效长［1、2］。商品有机肥执行标准为NY 525-2012，具有严格的营养物质、重金属含量等限制阈值。有机肥在施用量较大的时候才能发挥明显的作用，若参考化学肥料的施用量，如每亩地施用10～50kg，基本无法达到明显效果。现阶段我国各省都有不同的有机肥施用补贴政策，但是依托财政补贴推动的有机肥施用面积还是很小［3-4］。现阶段，我国大部分地区还是以家庭为单位的农业种植，农村现阶段劳动力普遍缺乏，在施用化肥的基础上再次施用有机肥可操作性小。有机肥施用产生的效果不明显，也影响种植户使用积极性。

生物有机肥主要是利用特定功能微生物二次发酵无害化处理、腐熟的有机肥，制成的兼具微生物制剂功能和有机肥效应的肥料，生物有机肥执行标准NY 884-2012。生物有机肥中含有功能微生物，如枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木霉菌等抑菌微生物、解钾作用的硅酸盐细菌、解磷作用的假单胞菌、固氮菌、调解盐碱土壤pH值的产酸微生物等各种功能微生物，能改良土壤结构、促进土壤固定养分的释放、防治植物病害、增加土壤养分、改良土壤生境等一系列功能，能够显著提升农作物的产量和农产品质量［2、4］。

有机肥和生物有机肥的施用量和劳动力成本基本一样，种植户施用肥料关注点主要是肥料的投入成本和作物产量。本研究主要从种植户的视角，研究施用有机肥和生物有机肥对农作物直观影响效果，以期为有机肥和生物有机肥推广施用提供依据。

一、材料与方法

试验选取不同水稻种植区域作为观测点，试验在江苏六合街道开展，试验田随机选择。选择3个施肥区域，分别为：（1）纯施用化肥区，按照当地种植户施用习惯，不额外的干涉；（2）增施用有机肥区域，在种植户习惯化肥施用的基础上，每亩增施有机肥50kg，该有机肥为财政补贴采购的有机肥，同时财政补贴采购机械施肥，其他措施按照种植户常规的习惯执行；（3）增施生物有机肥，在种植户习惯化肥施用的基础上，每亩增施生物有机肥50kg，该生物有机肥为财政补贴采购，同时系财政补贴机械施肥。增施生物有机肥同时减少化肥施用，该项目为生物有机肥替代化肥项目，生物有机肥施用量每亩50kg，有农业技术人员指导施用，化学肥料减少施用量依据生物有机肥中氮磷钾元素含量按照比例减少。由于不同乡镇、县区种植户肥料的施用习惯和施用量不同，该项目只确保生物有机肥施用量相同，同时在此基础上减少化肥施用量。施用有机肥、生物有机肥和生物有机肥替代化肥处理的田块，按照施用第1年和施用第5年进行测定。项目施用的有机肥和生物有机肥的主要指标如表1所示，测定指标主要为种植户关心的水稻发病率、水稻产量、种植户施肥投入（包括直接的肥料购置费用和施用的人工费）三个方面开展研究。试验数据用SPSS 20.0统计软件进行方差分析，差异显著性比较采用Duncan’s测验与独立样本t检验，绘图施用Excel软件。

表1 有机肥和生物有机肥理化性质

二、结果与分析

第1年施用有机肥、生物有机肥、生物有机肥替代化肥的农田，其纹枯病发病率、水稻产量、肥料投入如图1所示。纹枯病的发病率和水稻的产量，施用有机肥和生物有机肥的处理与施用化肥的处理并没有表现出显著差异（P＞0.05），即使是额外增加施用有机肥或者生物有机肥处理，也没有表现出防病和增产的效果。相较于单纯的施用化肥的农田，无论是增施有机肥、生物有机肥还是生物有机肥替代化肥，都显著增加了肥料投入成本。

施用有机肥、生物有机肥、生物有机肥替代化肥第5年的农田，其纹枯病发病率、水稻产量、肥料投入。持续施用有机肥没有对水稻纹枯病防控产生显著影响（P＞0.05），但持续施用生物有机肥显著降低了纹枯病的发病率（P＜0.05）。持续施用生物有机肥显著提升了水稻产量（P＞0.05）。相较于单纯施用化肥的农田，无论是增施有机肥、生物有机肥还是生物有机肥替代化肥，都显著增加了肥料投入。

三、结语

施用有机肥和生物有机肥具有非常好的生态效益，可以有效消纳种植业和养殖业的有机废弃物，同时提升耕地质量［1-4］。现阶段农村水稻种植用工成本很高，在没有国家有机肥补贴的情况下，大宗粮食作物种植户基本不会施用有机肥。现阶段化肥使用很多地方基本采用人工操作，受限于机械化施用有机肥市场小，有机肥施用机械十分少，每亩地施用50～100kg的有机肥需要消耗大量的人力。如果施用有机肥或者生物有机肥不能产生显著的效果，种植户的施用意愿很小。本文跟踪了5年水稻施用有机肥和生物有机肥的效果，第1年施用有机肥和生物有机肥，并没有防病和增产效果，但是种植户肥料的投入增加了17.5%～25.1%，每亩投入增加了47～68元，如果没有财政补贴的话，种植户没有意愿施用有机肥。施用第5年时候，水稻出现了4.1%～11.3%的增产，每亩水稻增产收入为43～120元（水稻按照2.8元/kg计算），其中施用生物有机肥水稻增加收入91～120元/每亩。在肥料投入增加量不变情况下，每亩水稻增加的收入相较于肥料投入增加量略有盈余，每亩收入可以增加3%～6%，这没有给小种植户带来明显的收益增加，小种植户主动施用生物有机肥的意愿也不强。

生物有机肥施用过程产生的生态效益，无法用经济效益衡量，大规模农场化种植还处于起步阶段，结合作者研究，建议：①国家加大有机肥和生物有机肥生产和使用的财政补贴，政府层面的推广力度不能降低；②推动国有大型农场普遍施用有机肥和生物有机肥，鼓励种植大户施用；③推动有机肥和生物有机肥施用机械开发，探索农业合作社、种植大户和家庭种植单位的机械使用模式研究；④探索有机肥和生物有机肥机械施肥市场化操作模式。