有機(jī)肥分類及在果園土壤管理中的應(yīng)用研究

陳思遠(yuǎn)

（北京市大興區(qū)采育鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心 北京 102606）

在科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境已經(jīng)成為世界人民的共識(shí)，環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是時(shí)代的要求。在果樹種植產(chǎn)業(yè)中，土壤是果樹良好生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，土壤的物理化學(xué)性質(zhì)和各種成分的含量對(duì)果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量有著重要影響。

從20 世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)肥料由于其速效性和增產(chǎn)性被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化學(xué)肥料雖然有多種優(yōu)點(diǎn)，但其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的副作用不容忽視。第一，長(zhǎng)期施用化肥會(huì)改變土壤的物理性質(zhì)，使土壤的孔隙度減小，減弱土壤的緩沖能力，保持水分的能力下降；第二，化肥長(zhǎng)期施用會(huì)使土壤礦質(zhì)元素不均衡，土壤肥力下降，導(dǎo)致果樹的營(yíng)養(yǎng)元素的缺失，果品質(zhì)量下降，降低農(nóng)民的收入；第三，化肥的長(zhǎng)期施用會(huì)影響土壤中的生物環(huán)境，使微生物活性下降，病蟲害數(shù)量增多；第四，大量長(zhǎng)期施化肥會(huì)污染水源，影響人類的生存環(huán)境。

有機(jī)肥富含磷、鈣、氮、鉀等多種植物必需元素，常用的有機(jī)肥是由禽畜糞及植物殘?bào)w等物質(zhì)作為原料，采用逐層堆積、發(fā)酵處理或其他方式減少原料中不利于植物生長(zhǎng)的物質(zhì)而形成的。有機(jī)肥中還有許多有益微生物和微生物代謝物，可以在提高土壤肥力的同時(shí)為作物提供有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)分等各種營(yíng)養(yǎng)[1]。因此，利用畜禽的糞便、綠肥、堆肥、商品肥等種類的有機(jī)肥代替一定量的化肥，能夠在增加作物的產(chǎn)量、提高果實(shí)品質(zhì)和增加農(nóng)民收入的同時(shí)，推動(dòng)形成可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，保護(hù)生產(chǎn)生活環(huán)境，從而促進(jìn)綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，助推我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品走向世界，提升中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品在世界市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力（圖1）。

圖1 有機(jī)肥

1 有機(jī)肥的分類

1.1 糞肥

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)早期，勞動(dòng)人民就發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用了將糞肥作為有機(jī)肥的技術(shù)。糞便處理時(shí)需要使用固定比例的硫酸鈣，將收集的人類排泄物與動(dòng)物糞便進(jìn)行混合倒入其中，放置在密閉空間中，直至混合物出現(xiàn)發(fā)酵和穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)使用。通過(guò)這一方法進(jìn)行處理能夠提高有機(jī)肥料中磷元素的含量。在特定果樹栽培的應(yīng)用中，糞肥往往結(jié)合其他類型的生物有機(jī)肥料使用。

雞糞和豬糞是常用的畜禽類有機(jī)肥原料，由其制成的有機(jī)肥蛋白質(zhì)、纖維素、氨基酸等活性成分含量很大，施用后能夠促進(jìn)土壤中微生物的生長(zhǎng)與繁殖，增加微生物群落種類，對(duì)土壤微生物多樣性有著積極影響。因此，以雞糞和豬糞為原料的畜禽類有機(jī)肥，能夠通過(guò)改善土壤的微環(huán)境，促進(jìn)果樹的地下根系茁壯生長(zhǎng)，進(jìn)而提高果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加果園收入。

蚯蚓糞肥也是果園常用的有機(jī)肥料，包含細(xì)菌、放線菌和真菌等大量微生物，有吸收和保存養(yǎng)分的作用；它可以吸附容易被作物吸收利用的鐵元素，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)；蚯蚓糞肥顆粒小，表面積大，可以使深層土壤接觸到更多的空氣，緩解土壤板結(jié)問(wèn)題；蚯蚓糞中孔隙度大，表面積也非常大，含有25%以上親水的腐殖質(zhì)，因此具有很好的持水性能，保水通氣能力強(qiáng)，能夠促進(jìn)作物的生長(zhǎng)，也可進(jìn)一步提高果樹的抗病蟲害能力[2]。

1.2 堆肥

堆肥是將各種落葉、秸稈、雜草等植物殘?jiān)蛣?dòng)物糞便、泥土等按照一定比例混合逐層進(jìn)行堆積，放置于溫度高、濕度大的環(huán)境中，在微生物分解和發(fā)酵后形成的一種有機(jī)肥料。生產(chǎn)中如果加入固定量的石炭，可以在一定程度上提高肥料的品質(zhì)。堆肥的成本較低，使用快捷方便，對(duì)于微生物養(yǎng)分的供給充足，能夠促進(jìn)有益微生物群落的形成，促進(jìn)果樹的穩(wěn)定生長(zhǎng)，提高果實(shí)產(chǎn)量和質(zhì)量，適合在多種果樹種植中作為基肥施用。

1.3 綠肥

綠色肥料這一生物性肥料同樣比化肥營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加合理，含有礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等多種有利于作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分，降解速度比較快，且成本低、效果顯著。綠肥的種類多種多樣，生長(zhǎng)適應(yīng)能力很強(qiáng)，在自身生長(zhǎng)旺盛的同時(shí)，可以為作物提供充足的肥料[3]。綠肥肥料保持力強(qiáng)，能顯著增加植株土壤中的養(yǎng)分，優(yōu)化土壤的養(yǎng)分構(gòu)成，還能減少肥效流失，從而提升果實(shí)品質(zhì)。在使用時(shí)比較簡(jiǎn)捷方便，可以不結(jié)合其他基礎(chǔ)肥料施用，因此成本比較低，能夠節(jié)約果園的成本，從而增加收入。

1.4 腐殖酸類有機(jī)肥

腐殖酸類有機(jī)肥由植物殘骸經(jīng)過(guò)微生物的分解和轉(zhuǎn)化生成，在改良土壤方面的作用較為顯著。它具有很高的活性，能夠聚集土壤中的礦物質(zhì)，吸附土壤中的顆粒物，降低土壤容重，提高土壤的含水量，改善土壤墑情，還可以優(yōu)化土壤的結(jié)構(gòu)，顯著提高土壤供肥與保肥的能力，增強(qiáng)土壤自身的緩沖性；腐殖酸類有機(jī)肥可以為土壤微生物提供良好的生存環(huán)境，促進(jìn)土壤微生物繁殖生長(zhǎng)從而影響土壤內(nèi)部的微環(huán)境；腐殖酸類有機(jī)肥還可以提高植物細(xì)胞膜與外界的濃度差，促進(jìn)被動(dòng)運(yùn)輸，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)更易進(jìn)入作物體內(nèi)，大幅提高果樹對(duì)于營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用效率。

1.5 商品有機(jī)肥

商品有機(jī)肥的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)通常比較合理、效果較好，是在國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)下，由工廠嚴(yán)格按照流程經(jīng)過(guò)無(wú)菌處理生產(chǎn)的有機(jī)肥料，這類肥料與糞肥、堆肥相比可以在一定程度上減少肥料中的有害物質(zhì)，從而避免對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和果樹生長(zhǎng)的不利影響，提高果樹的產(chǎn)量。有研究發(fā)現(xiàn)增加有機(jī)肥施用量可以使矮化蘋果植株葉片礦質(zhì)元素含量提高、干周變大、高度增加、冠幅加大、春梢加長(zhǎng)增粗。商品有機(jī)肥的缺點(diǎn)是價(jià)格較高，成本大，可能會(huì)影響果園的收入，因此在實(shí)踐中使用并不廣泛。

2 果園中施用有機(jī)肥的作用

2.1 優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，保證土壤肥力

在化肥施用時(shí)間較長(zhǎng)且施用化肥種類單一的土壤中，可能存在一些營(yíng)養(yǎng)成分和礦物質(zhì)元素含量不足的情況，而有機(jī)肥相較于化肥，具備更加全面的營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)構(gòu)比較合理，如鈣、鎂等多種元素含量較高。因此在果樹栽培過(guò)程中配合持續(xù)施用有機(jī)肥，能夠增加土壤的有機(jī)質(zhì)礦化含量和活性養(yǎng)分，確保肥沃土壤整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使土壤的養(yǎng)分組成更加全面，增強(qiáng)土壤的不同物理特性，從而優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)；施用有機(jī)肥有效地增加了土壤含水量及減小了土壤容重，為果樹生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境[4]。有機(jī)肥還可以在一定程度上增加土壤中微生物的種群和數(shù)量，提高土壤中酶類成分的活性，從而優(yōu)化土壤的微環(huán)境，有利于植物吸收土壤中的養(yǎng)分，使果樹增產(chǎn)。有機(jī)酸是有機(jī)肥分解產(chǎn)生的物質(zhì)，可以促進(jìn)土壤中有機(jī)養(yǎng)分的礦化，加快難溶性養(yǎng)分的分解，從而促進(jìn)果樹樹體對(duì)于養(yǎng)分的吸收利用[5]。

2.2 科學(xué)搭配使用化肥，提高肥料的利用率

將化肥和有機(jī)肥料合理搭配施用，能夠相互補(bǔ)充不足，彼此促進(jìn)，提升作物吸收養(yǎng)分的能力以提高肥料的利用率。因?yàn)閷?duì)化肥而言，其養(yǎng)分的釋放速度快、單一元素含量高，但成分種類少；對(duì)有機(jī)肥而言，其養(yǎng)分種類多，但釋放速度較慢。并且有機(jī)肥施用后有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生有機(jī)酸，能在一定程度上加速土壤與化肥中礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解[6]（圖2）。

圖2 施用有機(jī)肥改良土壤

2.3 促進(jìn)果樹生長(zhǎng)，提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)

施用有機(jī)肥會(huì)從外部養(yǎng)分條件對(duì)樹體生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生影響。有機(jī)肥能夠增加土壤的養(yǎng)分，從而改變果樹根系的微環(huán)境，加強(qiáng)果樹對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，促進(jìn)果樹的長(zhǎng)勢(shì)良好，改善作物品種特性，使得果實(shí)品質(zhì)提高[7]（圖3）。

圖3 施用有機(jī)肥能促進(jìn)果樹生長(zhǎng)發(fā)育

在蘋果園的試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)作物使用有機(jī)肥，果實(shí)總糖、總酸和可溶性多糖含量顯著增加，有機(jī)肥處理可以明顯增加果實(shí)內(nèi)有機(jī)物的含量，有效改善果實(shí)的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，使果面明亮整潔，有斑點(diǎn)的很少，有的甚至沒(méi)有，果實(shí)酸味合適，有芳香氣味。陜北黃土高原、渭北旱塬的土壤中有機(jī)質(zhì)含量較低，而蘋果樹的特點(diǎn)是多年生，所以在長(zhǎng)時(shí)間的缺肥條件下蘋果樹會(huì)生長(zhǎng)發(fā)育不良而且土壤的養(yǎng)分也會(huì)逐漸不均衡，而有機(jī)肥可以有效緩解這一現(xiàn)象。有機(jī)肥還可以有效提高蘋果園土壤的緩沖性，從而保證蘋果產(chǎn)量增加、品質(zhì)提高[8]。按照不同比例配合施用氮、磷、鉀元素化肥與有機(jī)肥，能夠提升果樹的營(yíng)養(yǎng)水平，同時(shí)改善果實(shí)口感，使果實(shí)中的可溶性多糖與維生素等的含量顯著增加[9]。梨園試驗(yàn)結(jié)果表明，施用有機(jī)肥的庫(kù)爾勒香梨與對(duì)照組相比，果實(shí)中可溶性糖含量提高了大約30%[10]。葡萄園施用有機(jī)肥后，可滴定酸含量降低超過(guò)25%，果實(shí)中的可溶性多糖含量增加超過(guò)10%，果實(shí)的品質(zhì)得到了大幅度的提高[11]。

3 施用技術(shù)

3.1 施用時(shí)間

有機(jī)肥的施用應(yīng)當(dāng)遵循因地制宜的原則，根據(jù)果樹種類與生長(zhǎng)情況，于合適的時(shí)段施用，以充分發(fā)揮有機(jī)肥的作用，滿足果樹的生長(zhǎng)發(fā)育需求。不同種類的果樹生長(zhǎng)趨勢(shì)不同，導(dǎo)致需要補(bǔ)充養(yǎng)分的時(shí)間不同，所以施肥時(shí)機(jī)也有所不同。施用肥料一般選擇在夏季果樹長(zhǎng)新梢后、秋季樹梢停止發(fā)育之后、以及冬季果園的土壤封凍以前的時(shí)間段[12]。在北方地區(qū)，果樹種植時(shí)間通常在第2 年果樹開(kāi)始發(fā)芽的春季，當(dāng)土地開(kāi)始解凍時(shí)進(jìn)行有機(jī)肥的施用，或早于第1 年的11 月施肥。不同種類的果園中，柑橘樹應(yīng)在冬季中期進(jìn)行施肥和澆水；蘋果樹往往在收獲以后就開(kāi)始施肥；早熟品種的梨樹施肥時(shí)間也通常在采收之后，而中晚熟的品種施肥通常在采收以前。葡萄樹的施肥時(shí)間往往在采收以后到落葉這一時(shí)期。

3.2 施肥用量

果園種植者需要根據(jù)具體的果樹種類和土壤性質(zhì)，全面地控制肥料用量，以保障果樹生長(zhǎng)發(fā)育的速度和成熟果實(shí)的大小、形狀與顏色。有機(jī)肥的施用量常常按照果實(shí)的產(chǎn)量來(lái)決定有機(jī)肥的施肥量，適用于“斤果斤肥”這一原則，果園畝施3000～4000 千克的農(nóng)家肥或300～400 千克的商品有機(jī)肥。在第3季度施用有機(jī)肥時(shí)，往往需要配合含氮磷鉀元素的化肥混合進(jìn)行施用。果園土壤中的腐殖酸含量能夠?qū)ν寥辣韺咏Y(jié)構(gòu)團(tuán)聚體的總含量產(chǎn)生影響，從而影響果樹的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)?？茖W(xué)合理施用有機(jī)肥能更好地促進(jìn)果樹的生長(zhǎng)發(fā)育，有效提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。反之則會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，可能降低果樹對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收和利用能力，使土壤性質(zhì)更加惡化，對(duì)果樹產(chǎn)量與果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。

3.3 發(fā)酵程度

對(duì)于自行制作的有機(jī)肥，發(fā)酵是至關(guān)重要的一步，必須遵循正確的發(fā)酵環(huán)節(jié)，保證原料的發(fā)酵時(shí)間，控制發(fā)酵環(huán)境的溫度濕度，提供適宜的發(fā)酵空間，才能得到發(fā)酵充分的有機(jī)肥。有機(jī)肥只有經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵并進(jìn)行合理的施用，才能保障果樹對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，促進(jìn)果樹生長(zhǎng)發(fā)育。不充分發(fā)酵的有機(jī)肥施用后，會(huì)在土壤深層繼續(xù)發(fā)酵，可能會(huì)對(duì)正在生長(zhǎng)的果樹根系產(chǎn)生不良影響，從而阻礙對(duì)果樹的養(yǎng)分供給。此外不充分發(fā)酵的有機(jī)肥還可能增加果樹的病蟲害基數(shù)，降低果樹產(chǎn)量和果實(shí)的品質(zhì)[13]。

3.4 施用方式

在果園具體施用有機(jī)肥的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)果樹生長(zhǎng)的狀況來(lái)選擇有利于果樹生長(zhǎng)的施肥方法，因地制宜提高土壤的肥力，提供果樹需要的養(yǎng)分，以期對(duì)果樹生長(zhǎng)發(fā)育起到積極作用，而施肥時(shí)對(duì)于肥坑的規(guī)格與位置的選擇是影響果樹對(duì)有機(jī)肥中的養(yǎng)分的吸收的重要方面。

有機(jī)肥肥坑的位置選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)果樹的實(shí)際情況與樹干保持一定的距離，選擇合適的寬度和深度。一般而言肥坑的直徑大多控制在40 厘米。如果果樹樹齡比較長(zhǎng)，常常采用沿樹干向外開(kāi)挖多條射線狀溝的方式，進(jìn)行放射狀施肥；對(duì)于樹齡較短的幼齡果樹，施肥時(shí)可以沿著樹冠的周圍挖一個(gè)圓形的溝，進(jìn)行環(huán)狀施肥；此外在果樹發(fā)芽后，可以在土壤的表面覆蓋薄膜來(lái)抑制雜草生長(zhǎng)。在施肥時(shí)需要注意將有機(jī)肥和土壤充分混合，并且施肥后往往需要澆一次水。

4 結(jié) 論

合理施用有機(jī)肥是果樹生產(chǎn)的關(guān)鍵措施。有機(jī)肥的種類主要有糞肥、堆肥、綠肥、腐殖酸類有機(jī)肥、商品有機(jī)肥等?？茖W(xué)施用有機(jī)肥并配合其他的技術(shù)手段，能夠在一定程度上優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，保證土壤肥力，提高肥料的利用效率，促進(jìn)果樹生長(zhǎng)，提高果實(shí)品質(zhì)。施用有機(jī)肥時(shí)需要控制用量、把握時(shí)間、充分發(fā)酵、因地制宜選擇施用方式，以達(dá)到促進(jìn)果樹生長(zhǎng)發(fā)育、提高果園經(jīng)濟(jì)效益的目的。