白菜畜禽粪污肥料还田追肥比例试验

随着中国农业的不断发展，畜禽养殖业也迅速发展。但中国畜禽粪污处理技术水平较低，畜禽粪污处理不当。另外，中国农业施用大量肥料来保证作物产量，降低了土壤肥力，造成土壤板结、土壤酸化等问题[1]。改善农村生态环境质量，提高农业绿色发展水平，促进农产品增产提质，关系农村居民生产生活环境，关系农村能源革命。近年来，中国畜牧业呈集约化发展趋势，畜禽粪污总量大，已经成为农业面源污染治理急需解决的问题[2]。畜禽粪污肥料化利用有效途径就是种养结合、粪污还田。这也是解决农业面源污染，实现农业绿色发展的重要手段。截止目前，中国畜禽粪污就地就近还田技术存在很多难关，全国70%以上农业园区为单一种植业或单一养殖业，粪肥还田“最后一公里”问题仍待解决。

大白菜是中国北方主要栽种的大田蔬菜，由于营养丰富，栽培面积较大，一般每生产5 000 kg大白菜，需从土壤中吸收纯氮11 kg、五氧化二磷54.7 kg、氧化钾12.5 kg。白菜苗期吸收养分较少，氮、磷、钾吸收量不足总吸收量的10%；莲座期明显增多，约占总量的30%；包心期吸收养分最多，占总量的60%左右。若氮肥施入过量，会造成大白菜茎叶中含水量过多，含糖量减少，对大白菜品质造成不良影响。有机肥中不仅还有植物所需的主要营养元素，而且还有大量的微量元素，包括利于植物生长的微生物，有机肥肥效长，可改良土壤微环境，改善土壤结构，增强土壤保水保肥能力。无机肥肥效较快，在大白菜栽培中可以根据生长需要，施入氮、磷、钾等无机肥料，满足大白菜对大量营养元素和矿物质元素的需求。

辽宁省种植业耕种面积较大、冬季气温较低、环境承载能力和耕地对粪污的消纳能力相对较高，需积极推广粪污全量收集还田利用模式。本试验应用锦州市科学技术研究院自主研发的快速腐熟技术，实现牛粪和秸秆的农业废弃物肥料化利用，将有机肥应用在秋季大白菜追肥试验中，通过试验筛选最佳有机肥施入量，实现秋季大白菜稳产优质，从而实现农业面源污染的有效防控。

自然堆肥主要依靠自然界广泛存在的微生物，不施加外界干预，不添加任何人工培养的菌种，通过高温发酵，将粪污中的有机物降解，使有机物腐殖化、无害化，转变为腐熟肥料。自然堆肥属于好氧发酵，畜禽粪污发酵后无害化就地还田利用。这种发酵方式是小型养殖场和小农户主要应用的畜禽粪污利用方式。自然堆肥方式不足之处在于会产生大量的氨气，污染周围环境，影响周边居民生活，同时存在发酵不完全的现象，会对耕地造成二次污染[3]。

條垛式好氧发酵工艺：通过向粪污中添加需氧菌，利用菌发酵特点，分解畜禽粪污中的有害物质，并将粪污中有机物有效分解。这些菌在繁殖过程中可以促进粪污水分蒸发，最后形成固体有机肥和液体有机肥。这些肥料主要用于设施农业中。

畜禽粪污肥料化利用的有效模式为：畜禽粪污与种植业废弃物，例如作物秸秆、菌渣等。这些种植业废弃物粉碎与畜禽粪污按一定比例混合发酵、制粒生产出优质有机肥[4]。

2.1试验地概况

试验地点选择在锦州市科学技术研究院农科院试验田，试验地块无任何遮蔽物，排水性能良好，地势平坦，排灌方便。前茬为马铃薯。土壤肥力均匀。

2.2实验设计

在大白菜播种前，对土地进行深耕，确保土地平整。试验品种为反腐1号，栽培周期为80～85 d，采用大田播种。播种日期为7月30日。播种前7月25日每公顷施底肥450 kg。栽培密度为2.55万株/hm2。每小区为5 m行长，8行区。追肥日期为大白菜包心后7 d。于10月25日收获。

试验追肥期共设5个处理。处理1，每公顷施有机肥396 kg；处理2，每公顷施有机肥792 kg；处理3，每公顷施有机肥1 188 kg；处理4，空白对照不追肥。处理5，每公顷施化肥住商150 kg。每个处理设3次重复。

2.3数据记录

追肥采用穴施，采用微喷浇水，除追肥不同外，每个处理田间管理措施均一致。在大白菜收获后，每小区采集中间4行称鲜重取平均值折合产量。每小区采集3株代表性植株，鲜样研磨匀浆后，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量。

各个处理大白菜产量见表1。从表1可以看出，处理3的小区产量最高，折合经济产量最高。各个处理的大白菜可溶性糖含量见表2。从表2可以看出，处理3下的大白菜3种可溶性糖含量均高于空白处理，且高于化肥处理。这一处理有机肥施肥量不仅达到了预期产量，而且增加了大白菜中多种可溶性糖含量。

大白菜对氮、磷、钾等营养元素的需求量较大，但在各个生育阶段需求量不同，在结球初期需求量较大，此时也是大白菜增产和品质提高的关键时期，此时追肥要求标准较高，追肥施入量较多，称为“大追肥”。本试验即在此时期追肥，将化肥和有机肥进行对比，并筛选出最优的有机肥施用比例。

有机肥不仅含有大白菜所需主要营养元素，并且含有大量利于土壤环境改良的微生物，利于大白菜生长，本试验表明在有机肥施入足量的情况下，化肥增产效果好。

可溶性糖对大白菜生长具有重要作用，可溶性糖主要包括葡萄糖、果糖、蔗糖等。这些糖类不仅为大白菜的生长发育提供能量和代谢中间产物，而且具有信号功能，是大白菜生长发育和基因表达的重要调节因子。大白菜茎叶中的可溶性糖含量也是评价大白菜品质的重要指标。本试验表明，在大白菜包心期施用有机肥提高了大白菜可溶性糖含量，而化肥对可溶性糖含量提高的作用不明显。

本试验表明，在大白菜包心期，每公顷施有机肥1188 kg后，大白菜产量增加，且可溶性糖含量增加；较常规施入化肥，稳产效果更好，品质更佳。本试验同时验证了锦州市科学技术研究院牛粪秸秆快速腐熟技术应用于大田白菜粪污就地就近还田的可行性，为辽宁省锦州市畜禽粪污肥料化就近还田提供了有效的技术支撑。

参考文献

[1]尹芳，杨智明，张无敌，等.畜禽粪污综合利用对土壤肥力和持续农业的影响分析[J].中国沼气，2019，37（3）：75-79.

[2]冉志平，刘明，陶利文，等.湖北省畜禽粪污还田安全性分析[J].湖北农业科学，2020，59（23）：134-138.

[3]常文炯.畜禽养殖粪污资源化利用现状分析[J].中国畜禽种业，2020，5（33）：34.

[4]马文彪.忻州市畜禽粪污肥料化利用现状及对策探讨[J].中国农技推广，2019，35（7）：66-67.

（1辽宁省锦州市科学技术研究院樊严，马宪伟，刘鹏，金焱，杨亮；2辽宁省锦州市检验检测认证中心石艳）