武 良， 高璐陽

(1.新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司 湖北荊門 448000；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物專用肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100193；3.山東新洋豐肥業(yè)有限公司 山東菏澤 274000)

我國是農(nóng)業(yè)大國，人們在長期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，已經(jīng)認(rèn)識到化肥和有機(jī)肥在提高作物產(chǎn)量和保持土壤肥力方面的重要作用[1-2]?；士梢匝杆偬岣咄寥鲤B(yǎng)分含量，滿足作物生長需求；有機(jī)肥則可以培肥土壤，改善作物生長所需的土壤環(huán)境[3-4]。目前農(nóng)業(yè)種植中存在化肥過量施用、盲目施用，重化肥、輕有機(jī)肥等問題，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加和環(huán)境污染加重，造成耕地板結(jié)、土壤酸化等，亟需通過改進(jìn)施肥方式、減少不合理投入等措施，提高肥料利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施結(jié)合了有機(jī)肥與無機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn)，既能培肥土壤、改善土壤微環(huán)境，又能持續(xù)供給作物營養(yǎng)、確保作物高質(zhì)高產(chǎn)[5]。

原農(nóng)業(yè)部在《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》中指出，我國施肥結(jié)構(gòu)不平衡，重化肥、輕有機(jī)肥，通過合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源，用有機(jī)肥替代部分化肥，實(shí)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)相結(jié)合；提升耕地基礎(chǔ)地力，用耕地內(nèi)在養(yǎng)分替代外來化肥養(yǎng)分投入。相對于單施化肥或有機(jī)肥，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施在作物增產(chǎn)提質(zhì)、培肥土壤方面的優(yōu)勢已有很多報(bào)道[6-9]，但在實(shí)際應(yīng)用中有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施受到多種因素限制。本文綜述了有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施的特點(diǎn)及對作物產(chǎn)量、土壤環(huán)境、肥料利用率、作物品質(zhì)等方面影響的研究進(jìn)展，以期為我國有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施以及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施的特點(diǎn)

有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料是以人及畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w、農(nóng)產(chǎn)品加工下腳料等有機(jī)物料為原料，經(jīng)過發(fā)酵、無害化處理后，添加無機(jī)肥料制成[10]，其大量元素氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料》(GB/T 18877—2020)的要求。該類肥料既含有有機(jī)質(zhì)，又含無機(jī)養(yǎng)分，兼有無機(jī)肥料的作用和有機(jī)肥料的特點(diǎn)；肥料中的無機(jī)養(yǎng)分直接供應(yīng)作物，是作物最主要的養(yǎng)分來源；有機(jī)養(yǎng)分?jǐn)?shù)量有限，供應(yīng)速率緩慢，具有分散多孔的結(jié)構(gòu)并含有較多的活性官能團(tuán)，可以通過影響化肥的釋放、轉(zhuǎn)化等調(diào)節(jié)化肥的養(yǎng)分供應(yīng)，起到優(yōu)化化肥養(yǎng)分利用的效果[11]。

2 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對作物產(chǎn)量的影響

有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施能明顯改善作物生長環(huán)境，提高作物產(chǎn)量。大量長期定位試驗(yàn)結(jié)果表明，不同施肥處理小麥產(chǎn)量較不施肥(對照)增加了6.93%～111.03%，其中以有機(jī)肥配施中量化肥處理的增產(chǎn)效果較好[8]。魏文良等[12]通過Date Mining方法研究了有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對糧食產(chǎn)量的影響，73組試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，對照、單施化肥、單施有機(jī)肥及有機(jī)無機(jī)肥配施處理的作物平均產(chǎn)量分別為4 778、7 000 、6 009 、7 422 kg/hm2，有機(jī)無機(jī)肥配施處理的作物產(chǎn)量顯著高于其他處理的。鄭福麗等[13]對辣椒的研究表明，等化肥用量條件下，辣椒產(chǎn)量隨有機(jī)肥用量的增加而增加，綜合產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和土壤培肥等因素，2 422.5～2 850.0 kg/hm2化肥和45 562.5 kg/hm2有機(jī)肥配合施用為較優(yōu)的施肥模式。

3 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對土壤環(huán)境的影響

土壤環(huán)境直接影響作物的生長發(fā)育，是作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的保障。有機(jī)養(yǎng)分能降低土壤容重，維持并提高土壤肥力，加速土壤中碳、氮、磷的積累[1,14-16]。張然等[17]的研究表明，有機(jī)無機(jī)肥配施較單施化肥能顯著降低0～10 cm、20～40 cm土壤容重，降低0～10 cm土層土壤飽和導(dǎo)水率。國內(nèi)外許多長期定位試驗(yàn)結(jié)果表明[18-24]：有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施能夠增加土壤水穩(wěn)性以及非水穩(wěn)性團(tuán)聚體的數(shù)量，提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成；降低土壤容重，增加孔隙度，調(diào)節(jié)土壤通氣性，建立良好的耕層結(jié)構(gòu)；提高土壤緩沖能力，調(diào)節(jié)土壤酸堿度，較好地改善作物根際環(huán)境。

土壤微生物對土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、供應(yīng)和作物生長均具有明顯的影響。有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對土壤微生物的影響較為復(fù)雜，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施能夠?yàn)橥寥牢⑸锾峁┏渥愕挠袡C(jī)碳、氮源，可以提高土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量，豐富土壤微生物種群結(jié)構(gòu)[1,3,5,8,25-26]。唐海明等[27]研究了不同施肥處理對雙季稻田水稻根際土壤微生物功能多樣性的影響，結(jié)果表明有機(jī)無機(jī)肥長期配施有利于維持稻田根際土壤微生物群落的多樣性。Plaza等[28]的研究結(jié)果表明，有機(jī)肥的施用可有效提高土壤酶活性及土壤微生物中碳、氮含量，且與有機(jī)肥用量呈正相關(guān)關(guān)系。卜洪震等[29]的研究表明，長期施用化肥、秸稈還田和有機(jī)無機(jī)肥配施，有利于增加土壤微生物量碳含量，并豐富土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤微生物的多樣性。

4 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對肥料利用率的影響

有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施不僅提高了作物產(chǎn)量，而且可提高肥料的利用率，改善土壤供氮特性，培肥地力。周建斌[30]的研究表明，與施用相同量的氮肥相比，有機(jī)肥與化肥長期配施處理的氮肥利用率高、損失量低?？蒲腥藛T在研究冬小麥/夏玉米輪作體系時(shí)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施隨著有機(jī)肥施入比例的增加，氮肥利用效率總體上呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，其中75%有機(jī)肥替代化肥處理的氮肥利用效率最高[31]。魏文良等[12]綜合分析多組數(shù)據(jù)，在等氮量條件下，額外配施有機(jī)肥的處理顯著提高了小麥、玉米、水稻的產(chǎn)量，對氮肥偏生產(chǎn)力影響不顯著。歐楊虹等[32]的研究表明，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配合施用顯著提高了土壤礦質(zhì)氮含量，改善了土壤供氮特性，減少了氮素流失，提高了氮肥利用率。張奇茹等[33]的研究表明，有機(jī)肥、生物有機(jī)肥替代化肥可以提高小麥籽粒對氮、磷、鉀的吸收，促進(jìn)花后植株氮、磷養(yǎng)分吸收，提高肥料的利用效率，顯著降低土壤中硝態(tài)氮的殘留量，提高了土壤供肥能力。

5 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對溫室氣體排放的影響

農(nóng)業(yè)溫室氣體減排具有較大的潛力，有機(jī)無機(jī)肥配合施用是農(nóng)業(yè)減排的主要措施之一。國內(nèi)外多位學(xué)者的研究表明，有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施、秸稈還田等措施均能有效減少溫室氣體CO2、N2O和CH4的排放。卜容燕等[34]的研究表明，在早稻、晚稻和周年輪作條件下，施氮量相同時(shí)，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施處理的N2O排放量分別下降了31.4%、5.0%和18.8%。高洪軍[35]對東北玉米的研究表明，秸稈還田與不施肥相比凈綜合溫室效應(yīng)降低了13.2%，尤其是有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施處理的凈綜合溫室效應(yīng)為負(fù)值，即凈碳匯。翟振等[36]采用靜態(tài)箱-氣相色譜法和生物地球化學(xué)模型(DNDC)相結(jié)合的方法研究了華北旱地春玉米農(nóng)田N2O周年排放規(guī)律、影響因素及其凈溫室效應(yīng)，結(jié)果表明有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施與單施化肥相比，凈溫室效應(yīng)減少了33.5%，達(dá)到了減排、固碳協(xié)同效果。湯桂容等[37]對萵苣的研究表明，不同有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施相比于化學(xué)肥料處理，土壤中N2O的累積排放量減少25.75%～48.30%，減排效果顯著。

6 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對作物品質(zhì)的影響

作物品質(zhì)的形成不僅與品種有關(guān)，還受后期生產(chǎn)環(huán)境、施肥技術(shù)等因素的影響，有機(jī)無機(jī)配施能顯著提升作物品質(zhì)。邱嶺軍等[38]的研究表明，有機(jī)肥氮替代50%化肥氮處理的烤后煙葉化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)更均衡，中上等煙葉比例提升了9.99%。丁維婷等[8]通過41年長期定位施肥試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥配施中量化肥處理的春小麥蛋白質(zhì)含量、籽粒容重、出粉率、面粉品質(zhì)等指標(biāo)均高于單施化肥處理的；胡小璇等[39]對海南芒果的研究表明，化肥配施有機(jī)肥處理的芒果果實(shí)綜合品質(zhì)高于對照處理的，與對照相比，施有機(jī)肥處理的芒果中可溶性固形物、維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別增加11.46%～33.15%、12.53%～13.01%。孫海高等[40]對葡萄的研究表明，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施顯著提高了果實(shí)的可溶性固形物及維生素C含量，但不同來源的有機(jī)質(zhì)有所差異，其中羊糞與化肥配施處理的果實(shí)綜合品質(zhì)較佳。Wu等[41]在滴灌施肥條件下，研究了有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施對番茄品質(zhì)的影響，結(jié)果表明有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施大大提高了番茄果實(shí)中可溶性固形物、維生素C和番茄紅素的含量，較大程度提高了番茄的商品性和附加值。

7 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施存在的問題

(1)農(nóng)民傳統(tǒng)的施肥觀念是重視化肥、輕視有機(jī)肥。20世紀(jì)以前，我國農(nóng)業(yè)用肥以有機(jī)肥為主；隨著工業(yè)革命的興起，化肥逐漸替代了有機(jī)肥，支撐了近、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展[30]?；实倪B續(xù)大量施用在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)，也導(dǎo)致了土壤退化、有機(jī)質(zhì)含量下降、連作障礙等一系列問題。農(nóng)民種植習(xí)慣固化，認(rèn)為化肥是支撐作物生長及產(chǎn)量提高的保障，忽略了有機(jī)營養(yǎng)，造成在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中重化肥、輕有機(jī)肥。若將二者以某種方式進(jìn)行結(jié)合，有機(jī)肥替代部分化肥，產(chǎn)品應(yīng)用后在為作物提供營養(yǎng)的同時(shí)，也可以解決過量施用化肥產(chǎn)生的一系列問題，進(jìn)而達(dá)到“1+1>2”的效果。

(2)有機(jī)物料來源復(fù)雜。目前有機(jī)物料來源大致可以分為植物源和動(dòng)物源，植物源有機(jī)物料主要為秸稈、菌渣等農(nóng)業(yè)廢棄物資源，動(dòng)物源有機(jī)物料主要為畜禽糞便、屠宰下腳料等。植物源有機(jī)物料施用前需要進(jìn)行發(fā)酵處理，充分腐熟后施用；動(dòng)物源有機(jī)物料由于養(yǎng)殖過程中飼料添加、防疫注射等問題，常會帶入重金屬和抗生素。畜禽糞便可與植物源有機(jī)物料混配發(fā)酵，降低重金屬含量后使用；抗生素含量較高的有機(jī)物料需徹底發(fā)酵后使用。

(3)產(chǎn)品市場規(guī)范化。有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施肥生產(chǎn)企業(yè)差別較大,在執(zhí)行有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥國家標(biāo)準(zhǔn)、控制有害元素含量及衛(wèi)生要求等方面不統(tǒng)一，加入有機(jī)物質(zhì)品種多樣，對農(nóng)作物及人體存在潛在威脅；一些規(guī)模較小的企業(yè)，技術(shù)人員少，生產(chǎn)設(shè)備簡陋，工藝落后，檢測手段不全，不合格產(chǎn)品時(shí)有出現(xiàn)；另外，有機(jī)物料水分含量高，也時(shí)常影響有機(jī)無機(jī)肥料產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料》(GB/T 18877—2020)的出臺，有助于進(jìn)一步規(guī)范市場，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

8 有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施發(fā)展建議

有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施既可實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)增收，又可以提升土壤肥力，實(shí)現(xiàn)土壤-作物-環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。近年來，國家支持有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展，相繼出臺了《開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(土十條)等系列政策。針對該行業(yè)目前的發(fā)展?fàn)顩r，提出以下3點(diǎn)建議。

(1)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，政策配套要到位。建議從國家層面出臺相關(guān)政策，加大對秸稈綜合利用、畜禽糞便綜合治理、菌渣資源化利用等技術(shù)的支持力度，進(jìn)而加快有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施新產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用推廣。

(2)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，形成不同系列的新產(chǎn)品?？蒲袉挝患跋嚓P(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)創(chuàng)新投入，研發(fā)適合不同區(qū)域土壤特點(diǎn)的作物專用有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分配施系列產(chǎn)品；同時(shí)針對產(chǎn)品特征和農(nóng)民施用方式，研發(fā)出粒狀、粉狀、液體等不同劑型產(chǎn)品，豐富產(chǎn)品類型，便于農(nóng)民在不同耕作環(huán)境下選用。

(3)加大示范推廣，提高產(chǎn)品市場影響力。加強(qiáng)與國家、省市級農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門合作，借助國家技術(shù)推廣優(yōu)勢，通過小面積的示范，達(dá)到大范圍產(chǎn)品推廣的效果。另外，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立自己的農(nóng)化服務(wù)團(tuán)隊(duì)，與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商密切合作，借助地方經(jīng)銷商優(yōu)勢做好產(chǎn)品推廣。