设施蔬菜栽培中农家肥的有效施用探索

宗 娜，李继东，魏登媛，贾洪水

（博兴县农业局，山东滨州 256500）

设施蔬菜栽培中农家肥的有效施用探索

宗 娜，李继东，魏登媛，贾洪水

（博兴县农业局，山东滨州 256500）

文章阐述农家肥对设施土壤培肥机理及作用效果的研究进展，包括对土壤结构和肥力的作用机理以及施农家肥对土壤氮磷钾、硝酸盐、重金属含量的影响。并从农家肥特性、果蔬品种、土壤特性、茬口及粪肥的腐熟程度几个方面介绍如何科学合理施用农家肥。最后，对有机果蔬如何科学合理施用农家肥的研究重点提出展望。

有机果蔬 农家肥 土壤培肥机理 科学施肥

国家有机产品标准（GB/T19630.1-2011）规定：有机果蔬在生产过程中，为保证果蔬种植基地作物优质高产，可施用有机肥以维持和提高土壤肥力及土壤生物活性，不得施用化学合成肥料。农家肥是目前市场上来源比较广泛、成本比较低廉、养分比较全面的有机肥，广受农户欢迎[1]。经多项研究表明农家肥可以为果蔬提供全面营养，刺激果蔬生长，提高果蔬抗旱耐涝能力，同时还能促进土壤微生物繁殖，改良土壤结构、增强土壤保肥能力[2～3]。因此，科学施用农家肥在果蔬生产中尤为重要。

1 农家肥对设施土壤的培肥机理及作用效果分析

在有机农业生产中，畜禽粪肥作为其肥料主要来源，是维系土壤肥力与作物生长的重要影响因子。由于有机农业在生产过程中不能使用化学合成物质，化肥被禁止使用。施用农家肥，不但可以增加有机质的积累，而且可以改善土壤有机质的品质。因此，研究有机农业中农家肥对设施土壤的培肥机理及作用效果分析对有机农业的发展具有重要的指导意义。

1.1 农家肥对土壤结构和肥力的作用机理

研究表明，农家肥养分全面、丰富，是改善肥料养分利用率和培肥土壤最有效的手段[4]。施用农家肥在一定程度上抵消了耕作对土壤团聚体的破坏，促进土壤的团聚化作用，增加团聚颗粒体内有机碳含量。农家肥施入土壤能降低土壤容重，提高土壤孔隙度，改善土壤通透性及保水保肥性能，提高土壤缓冲性，同时为土壤提供多种有效养分，增加土壤中有机质和氮磷钾含量。大量研究结果表明，长期施用农家肥或者农家肥与化肥配施均能较好地促进土壤腐殖质积累，更新活化基质，不同程度提高腐殖质活性，改善腐殖质品质[5]。腐殖质是土壤有机质的主体部分，它的组成及含量多少是土壤有机质品质的标志。有机质按照腐殖质在酸碱溶液中的溶解度分为胡敏酸、富里酸和胡敏素3种形态，而土壤腐殖质中最活跃的部分是胡敏酸，它可以增加土壤吸收性能，促进土壤结构体形成，提高土壤保水保肥能力；富里酸是腐殖质中分子含量较小、活性较大且氧化程度较高的组分，它在物质迁移、植物营养和土壤能力中起重要作用；胡敏素在保持土壤结构，促进养分循环和碳截获等方面具有重要作用，是有机碳和氮的重要组成部分。

农家肥施入土壤后，其养分与土壤的作用大都是生物化学过程，而微生物在这些过程中扮演着十分重要的角色。土壤微生物主要包括细菌、真菌和放线菌三大类[6]。研究表明微生物对有机无机的作用受有机物料种类和农家肥腐熟程度的制约。长期施用农家肥、绿肥等有机肥有助于提高土壤中有益微生物含量。但是，畜禽粪便中含有大量病原菌和有害微生物，直接施入土壤有很大危害。因此，农家肥在施入农田之前需经过充分堆肥腐熟或其他灭菌处理。

1.2 农家肥对土壤氮磷钾含量的影响

长期施用农家肥不仅能改善土壤物理、生物性状，还可以显著提高土壤中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量。施用农家肥，能不同程度地增加土壤有机磷含量，促进有机磷各组分间的转化，提高土壤磷素的有效性[7]；施用农家肥可增加土壤有机氮的数量，其中土壤微生物量氮控制着土壤中碳、氮养分的循环，对土壤养分的转化起着重要作用。有机无机复混肥能明显提高土壤矿质氮含量，改善土壤供氮特性，提高氮素累积量、氮素运转率、氮素回收率、氮素农学利用效率和生理利用效率[8]。

1.3 农家肥对土壤重金属含量的影响

在畜牧业生产中，一些养殖场为了防止畜禽疾病（如腹泻）、促进生长和提高禽蛋产量普遍采用一些含有高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂的饲料。而这些重金属利用效率低，大部分随着畜禽排泄而存留在粪尿中，其中95%以上存留在畜禽粪中。因此，盲目施用农家肥会引起土壤中铜、镉、锌等重金属的积累[9]。2007年，姚丽贤、李国良等研究得出，连续施用鸡粪会提高砷、锌含量，降低铬、镉含量，对铅含量无明显影响 。因此，在考虑施用畜禽粪肥时，要准确确定粪肥用量，避免一次性大量施用或连续施用，导致营养物质盈余和有害物质累积。

2 有机果蔬科学合理施肥技术

2.1 农家肥的施用方法

有机肥中含有丰富的有机质，可为农作物提供丰富的有机、无机养分。其中绝大部分有机肥是以动物排泄物和植物秸秆为原料的农家肥。农家肥中含有的丰富有机质难以直接被农作物吸收利用，须在土壤中经过物理化学和微生物发酵分解后释放的养分才能被作物吸收利用。农家肥根据其在堆积发酵过程中产生的温度分为温性肥料和寒性肥料。在堆放发酵过程中温度高于50℃，纤维素含量高，疏松多孔，水分易蒸发，含水少且纤维细菌多的肥料称为温性肥料。而在堆放发酵过程中温度不高于50℃，含水量大、通气性差、腐熟慢而肥效迟缓的肥料称为寒性肥料。

近年来我国养殖业迅速发展，规模化养殖场不断出现，每年产生大量的畜禽粪尿，为有机肥提供了大量资源。其中以猪粪、鸡粪、牛粪和羊粪为主，占总的畜禽粪肥总量的90%以上[10]。现将这4种粪肥的施肥法总结如下。

2.1.1 猪粪的施用方法

猪粪肥性柔和，可用于各类土壤和各种果蔬，但必须经过腐熟后才可施用。腐熟后的猪粪可以用于水田也可用于旱田，可作基肥秋施或早春施，也可生长过程中追肥施用。作为基肥施用量为400～500 kg/667 m2，作为追肥每月用量为500～1 000 kg/667 m2。

2.1.2 牛粪的施用方法

牛粪腐熟慢，可以在腐熟时加入马粪、羊粪等热性粪肥，加速肥效。腐熟好的牛粪易作基肥，在整地起垄时施入。牛粪不易与碱性肥料混合使用。牛粪适用于干燥、沙质的热性土壤。

2.1.3 羊粪的施用方法

羊粪发热特性比马粪略次，是迟、速兼备的优质肥料，适用于各类作物。羊粪适用性广，可作基肥、追肥和种肥，最适宜用于瓜果类作物穴施追肥。

2.1.4 鸡粪的施用方法

鸡粪养分比较均衡，可作基肥也可作追肥，适用于各类果蔬，用作苗床肥料较好。禽粪中含有一定的钙，但镁较缺乏，应注意和其他肥料配合施用。

2.2 根据果蔬品种配施不同农家肥

果蔬品种不同对各种养分需求不同，生长的不同时期需肥量也不同。如对生育期短的品种可适当施用一些肥效较快的农家肥，如猪粪、鸡粪；对于需钾量大的茄果类作物可以施用含钾丰富的农家肥，如鸡粪、羊粪；对于需氮量大的叶菜类可多施些含氮量比较多的农家肥，如猪粪、鸡粪。对于果菜类，为了防止其初期徒长，不易施用含氮量很高的农家肥，而其食用部分生殖器官生长后期需磷量大，可增施含磷量稍多或肥效稍慢的农家肥，如鸡粪或牛粪。根菜类主要食用部位是肉质根部，中后期需钾肥较多，应多施含钾量稍高的快速农家肥，如鸡粪、羊粪。

2.3 根据土壤特性施农家肥

土壤类型不同保肥供肥能力不同，因此要根据不同土壤特性科学施肥[11]。中国土壤资源丰富、类型繁多，主要土壤类型有15种，也可笼统地分为砂质土、黏质土和壤土3种类型。（1）砂质土。砂质土含沙量大，颗粒粗糙，土质松散透气，渗水速度快，保肥性能差，肥水易流失，其潜在养分含量比较低。根据砂质土的特性应尽量施用速效有机肥，且次多量少，满足作物不同生育期对营养的需求。可以多施秸秆肥或牛粪等腐熟慢的农家肥作为基肥，鸡粪、猪粪等作为追肥以保证果蔬养分需求，同时逐步改善土壤性状。（2）黏质土。黏质土含沙量少，颗粒细腻，通气性差，肥效较慢，但保肥能力强。根据黏质土特性应尽量施用完全腐熟的农家肥，且次少量多，施肥时间适当提前以保证肥效。作为种肥要求翻耕适当浅些。后期为避免作物贪青迟熟应尽量少施含氮量高的农家肥，可以选用牛粪、羊粪等含氮量稍低的农家肥作为追肥施用。除此之外，还可以通过多中耕松土等改善土壤的通气性。

（3）壤土。壤土含沙量适中，通气性、保肥能力、渗水速度均处在砂质土和黏质土之间，是农艺性状较好的一类土壤，适合各类农作物生长。可以根据不同作物的需求采用速效肥和长效肥结合施肥，以达到增产作物，培肥土壤。适合采用各种农家肥。

2.4 根据茬口施农家肥

根据播种前土壤耕作的难易将茬口分为硬茬和软茬。属于硬茬的作物有玉米、高粱、甘蔗等，这类作物的茬口一般土壤养分消耗严重，土层板结，结构密实，难耕作，应多施含有机质丰富的农家肥，如鸡粪。属于软茬的作物有大豆、花生、麦类、薯类等，这类作物的茬口土壤湿润疏松，易耕作，且遗留氮素多，可施用含氮量较少的农家肥，如羊粪、牛粪等。

果蔬类作物如茄科类的辣椒、番茄，十字花科的白菜、萝卜等不耐连茬，应年年更换，以保持土壤肥力。常言道“换茬如上粪”也是这个原理。

2.5 根据农家肥（粪肥）的腐熟程度施肥

粪肥的腐熟程度不同，其性质和养分含量也各不相同。刚起圈或者堆积不到1个月的称为鲜粪肥。这类粪肥腐熟程度低，养分转化少，肥效迟缓，可作为生长期较长的粮食作物基肥，至少提前1.5个月施入土壤，否则粪肥在土壤发酵过程中放出大量二氧化碳使种子窒息，伴随产生的发酵热消耗土壤水分影响种子或幼苗生长发育。充分腐熟的粪肥无臭味，呈疏松团粒结构，颜色为黑褐色。适用于生育期较短的果蔬类作物。

3 研究展望

关于农家有机肥的研究比较多，但主要集中在不同有机肥或有机肥与化肥对比或者有机肥和化肥配施的前提下进行。但是有关不同种类有机肥如何培肥土壤的差别研究较少，尤其是对有机农业条件下单独施用不同农家肥及其不同种类间配施对土壤及果蔬养分影响的研究须加强；除此之外，随着有机农业的发展和人们对绿色食品的认可，有必要加强对各类有机肥应用的系统研究，进一步探索更加合理的有机肥施用方式，避免盲目施用农家肥，最终提出一套果蔬作物高产高效高品质的施肥管理模式。

[1] 尹红．科学积造与使用农家肥．农村新技术，2014，10：4～6

[2] 李传章．不同有机肥分解转化特性及土壤培肥效果的研究．广西大学，2012

[3] 安婷婷，汪景宽，李双异，等．施用有机肥对黑土团聚体有机碳的影响．应用生态学报，2008，19（2）：369～373

[4] 王慎强，李欣，徐富安，等．长期施用化肥与有机肥对潮土土壤物理性质的影响．中国生态农业学报，2001，9（2）：77～78

[5] 于淑芳，杨力，张玉兰，等．长期施肥对土壤腐殖质组成的影响．土壤通报，2002，33（3）：165～167

[6] 赵先丽，程海涛，吕国红，等．土壤微生物生物量研究进展．气象与环境学报，2007，22（4）：68～72

[7] 赵晶晶，陈欣，史奕，等．有机物料中有机磷矿化进程的研究．土壤通报，2006，37（6）：1114～1117

[8] 孟琳，张小莉，蒋小芳，等．有机肥料氮替代部分化肥氮对稻谷产量的影响及替代率．中国农业科学，2009，42（2）：532～542

[9] 孔文杰．有机无机肥配施对蔬菜轮作系统重金属污染和产品质量的影响．植物营养与肥料学报，2011，17（4）：977～984

[10] 李书田，刘荣乐，陕红．我国主要畜禽粪便养分含量及变化分析．农业环境科学学报，2009，28（1）：179～184

[11] 胡启山．农作物高效施肥5种措施．科学种养，2009，12：6～7