張樂森

（濱州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濱州 256603）

隨著人類對自然資源的開發(fā)和利用，農(nóng)作物產(chǎn)量得到了提高，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的農(nóng)業(yè)廢棄物。隨著農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)量的逐漸增多，特別是農(nóng)村生活條件的改善，對農(nóng)業(yè)廢棄物利用率越來越低。農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)，主要包括農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是農(nóng)村環(huán)境治理的重要內(nèi)容。據(jù)測算，濱州市每年畜禽糞便總產(chǎn)量為1 047.87萬t，人糞尿?yàn)?55.596 1萬t，農(nóng)村生活垃圾為77.47萬t，農(nóng)作物秸稈量為343.20萬t。這些未實(shí)現(xiàn)資源化利用無害化處理的農(nóng)業(yè)廢棄物量大面廣、亂堆亂放、隨意焚燒，給城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。

本文作者主要采用有機(jī)廢棄物堆肥還田的模式，利用玉米秸稈、枯枝落葉、食品加工廢棄物、有機(jī)垃圾、尾菜和畜禽養(yǎng)殖糞便等原料，混合后接種高效微生物功能菌種，經(jīng)過高溫堆制發(fā)酵而制成一種含有足量營養(yǎng)物質(zhì)的生物有機(jī)肥，混合后其含有一定量的氮磷鉀養(yǎng)分，以及大量有益微生物及微生物代謝產(chǎn)物和生物活性物質(zhì)等。2021年在小白菜上進(jìn)行了生物有機(jī)肥田間試驗(yàn)[1-7]，研究其對土壤理化性狀和作物產(chǎn)量的影響，探究有機(jī)廢棄物循環(huán)高效利用模式，為農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用與農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)安排在濱州市濱城區(qū)國昌黃河生態(tài)園有限公司蔬菜基地。該地域土壤為鹽化潮土，地勢平坦、整齊，排灌條件較好，肥力中等、均勻，試驗(yàn)地塊在當(dāng)?shù)鼐哂幸欢ǖ拇硇浴＝?jīng)分析測定，0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為16.0 g/kg，堿解氮含量為144 mg/kg，速效磷含量為41 mg/kg，速效鉀含量為156 mg/kg，pH為7.7。供試小白菜品種為上海青小白菜，3月20日種植，定植株行距0.2 m×0.2 m,密度17 000株/畝。供試肥料為高溫堆制發(fā)酵制成的生物有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)含量≥45%，枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)≥2億/g）。

1.2 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，試驗(yàn)小區(qū)面積為20 m2（4 m×5 m）。每個(gè)處理設(shè)4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，各小區(qū)設(shè)保護(hù)行，小區(qū)單獨(dú)施肥灌溉。

處理1：減量施肥+供試肥料。處理1每畝基肥中比常規(guī)施肥減少化肥用量10 kg，即45%復(fù)合肥（15∶15∶15）40 kg。同時(shí)每小區(qū)施用供試肥料6.6 kg，折每畝基施供試肥料220 kg，其他一致。

處理2：減量施肥+供試肥料滅活基質(zhì)。處理2每畝基肥中比常規(guī)施肥減少化肥用量10 kg，即45%復(fù)合肥（15∶15∶15）40 kg。同時(shí)每小區(qū)施用供試肥料的滅活基質(zhì)6.6 kg，折每畝基施供試肥料的滅活基質(zhì)220 kg，其他一致。

處理3：常規(guī)施肥。每畝基施腐熟雞糞1 500 kg+45%復(fù)合肥（15∶15∶15）50 kg。追肥分別于4月上旬、4月下旬進(jìn)行，每畝沖施50%（30∶10∶10）大量元素水溶肥5 kg，共沖施2次。

處理4：空白處理。不施用任何肥料。

1.3 田間管理

試驗(yàn)地除施肥不同外，田間澆水、病蟲害防治等其他管理措施保持一致，試驗(yàn)地病害、蟲害較輕，試驗(yàn)記錄期間天氣良好，沒有明顯氣候影響因素。各小區(qū)單獨(dú)收獲、單獨(dú)計(jì)產(chǎn)，試驗(yàn)計(jì)產(chǎn)至5月12日。

1.4 測定項(xiàng)目

土壤樣本：在種植前采集基礎(chǔ)混合土壤樣品，收獲后每個(gè)處理各取土壤耕層土壤樣品，測定其有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量和土壤pH。農(nóng)藝性狀：在小白菜生長期每處理分別隨機(jī)取10株樣品測定小白菜生長指標(biāo)；品質(zhì)性狀：測定葉片的葉綠素含量，測定新鮮樣品中維生素C的含量。產(chǎn)量性狀：收獲時(shí)在試驗(yàn)田實(shí)測各處理產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算及顯著性分析采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對小白菜產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

2.1.1 不同處理小白菜產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)由表1可知，根據(jù)時(shí)限統(tǒng)計(jì)，處理1比處理2(基質(zhì))增產(chǎn)120.0 kg/畝，增產(chǎn)率為6.32%；處理1比處理3（常規(guī)）增產(chǎn)210.0 kg/畝，增產(chǎn)率為11.6%；處理1比處理4（空白）增產(chǎn)1 090.1 kg/畝，增產(chǎn)率為117.2%。多重分析表明，各處理之間差異達(dá)極顯著水平，表明施用生物有機(jī)肥增產(chǎn)效果明顯。

表1 各小區(qū)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)分析

2.1.2 不同處理對小白菜經(jīng)濟(jì)效益的影響由表2可知，處理1產(chǎn)量最高、產(chǎn)值最大，處理2和處理3次之。對比供試成本，計(jì)算增加產(chǎn)值和純收益及投入產(chǎn)出比情況。由表3可知，處理1比處理2（基質(zhì)）增值228.0元/畝，投入產(chǎn)出比為1∶7.1,增加純收入196.0元/畝。處理1比處理3（常規(guī)）增值399.0元/畝，投入產(chǎn)出比為1∶1.2,增加純收入77.0元/畝。表明施用生物有機(jī)肥能顯著提高肥料利用率，減少肥料投入，節(jié)約購肥成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

表2 不同處理產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)

表3 不同處理經(jīng)濟(jì)效益情況分析

2.2 不同處理對小白菜生物學(xué)性狀的影響

由表4可知，處理1的株高、根長、葉長和葉寬等生長指標(biāo)比處理2（基質(zhì)）分別增加了0.5 cm、0.5 cm、0.3 cm、1.1 cm，比處理3（常規(guī)）分別增加了0.8 cm、0.9 cm、0.6 cm、1.4 cm，表明生物有機(jī)肥對蔬菜的生長發(fā)育發(fā)揮了極大的促進(jìn)作用。根據(jù)田間試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，處理1較其他3個(gè)處理葉色要綠，生長旺盛，根系發(fā)達(dá)，衰老延緩，平均單株產(chǎn)量分別增加了7.1 g、12.3 g和64.1 g。

表4 生物有機(jī)肥對小白菜植株生長的影響

2.3 不同處理對小白菜品質(zhì)及抗逆性的影響

由表5可知，處理1小白菜的營養(yǎng)品質(zhì)有所提高，每100 g新鮮樣品中維生素C含量達(dá)到39.5 mg，比處理2（基質(zhì)）、處理3（常規(guī)）分別提高2.7 mg和3.0 mg；處理1小白菜的葉綠素含量明顯高于其他處理，小白菜葉片顏色深且葉片厚；處理1小白菜的商品性和口感優(yōu)于其他各處理，商品性好，市場銷售好；處理1和其他處理比較，感病株數(shù)明顯減少，死株率降低，抗逆性提高。

表5 生物有機(jī)肥對小白菜品質(zhì)及抗逆性的影響

2.4 不同處理對土壤養(yǎng)分含量的影響

表6顯示，處理1較處理2（基質(zhì)）、處理3（常規(guī)）和處理4（空白）土壤有機(jī)質(zhì)含量分別提高0.5 g/kg、0.7 g/kg、1 g/kg，有效磷含量分別提高9 mg/kg、10 mg/kg、15 mg/kg，速效鉀含量分別提高8 mg/kg、9 mg/kg、32 mg/kg。表明施用生物有機(jī)肥能改善土壤理化性狀，顯著提高土壤肥力，特別是提高土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷、速效鉀的含量較為明顯。

表6 生物有機(jī)肥對土壤養(yǎng)分含量的影響

3 結(jié)論

（1）施用生物有機(jī)肥能夠增產(chǎn)增效，小白菜植株生長發(fā)育良好，農(nóng)藝性狀得到顯著改善，產(chǎn)量得到明顯提高。小白菜平均產(chǎn)量達(dá)2 020.1 kg/畝，比施用基質(zhì)增產(chǎn)120.0 kg/畝，增產(chǎn)率為6.32%，增加產(chǎn)值228.0元/畝，投入產(chǎn)出比1∶7.1，增加純收入196.0元/畝；比常規(guī)施肥增產(chǎn)210.0 kg/畝，增產(chǎn)率為11.6%，增加產(chǎn)值399.0元/畝，投入產(chǎn)出比1∶1.2，增加純收入77.0元/畝。

（2）施用生物有機(jī)肥能夠改善土壤理化性狀，土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮、有效磷、速效鉀的含量提高，特別是有效磷和速效鉀增加的幅度較大。因此，施用生物有機(jī)肥能提高土壤有效養(yǎng)分含量，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。

（3）施用生物有機(jī)肥能夠提高小白菜的品質(zhì)及抗逆性，小白菜每100g新鮮樣品中維生素C含量比施用基質(zhì)和常規(guī)施肥分別提高了2.7 mg和3.0 mg，施用生物有機(jī)肥處理與其他處理相比，小白菜口感和商品性較好，感病株數(shù)明顯減少，死株率降低，抗逆性提高。

高溫快速發(fā)酵無害化處理有機(jī)廢棄物生產(chǎn)生物有機(jī)肥，是目前處理農(nóng)業(yè)廢棄物、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)高效利用最有效可行的方法。生物有機(jī)肥能夠激活土壤中的微生物、克服土壤板結(jié)、增加土壤空氣通透性，提高土壤肥力，使糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜作物等大幅度增產(chǎn)。同時(shí)生物有機(jī)肥通過對有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行無害化處理，變廢為寶，減少其中病原菌、蟲卵、重金屬、有害鹽類等有毒有害物質(zhì)所造成的污染，提高資源的有效利用率。因此，用生物有機(jī)肥替代化肥，是值得推廣應(yīng)用的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，既可以提高肥效、增加地力，又可以改良土壤、防止污染，有效地促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。