河北省永清县设施蔬菜有机肥替代化肥成效对比

李泉杉

(廊坊市农业农村局，河北 廊坊065000)

0 引言

2017年原农业部组织开展了农业绿色发展5大行动，果、菜、茶和有机肥替代化肥是其中重要的一项，各级农业部门积极响应此次行动[1]。河北省廊坊市永清县政府对此也十分重视，并结合当地实际情况，由相关管理人员联合多方技术专家学者，经过数次调查研究，选择制定了有机肥、配方肥和农田废弃物回收并行的技术模式，并大力推行。通过充分利用有机肥替代化肥，可有效减少化肥用量，改善土壤板结，提升地块养分，促进蔬菜更好生长发育，同时可提高农业废弃物资源化利用率，降低环境污染。

1 永清县概况

永清县地处北京、天津和保定中心腹地，属北温带亚湿润气候区，现有耕地面积4万余hm2，主要土壤类型有潮土、褐性土、盐性土、草甸土和风沙土5种，其中潮土面积占土地总面积的96%。近年来，境内土壤、水质和大气质量均通过了河北省农业厅的环境评价和质量评估，全部符合无公害农产品生产要求，并取得无公害蔬菜生产资质证书。

1.1蔬菜生产

永清县从1992年开始大力发展无公害蔬菜生产，经过20多年，蔬菜产业逐步成为永清农民增收致富的支柱产业。重点蔬菜生产村街农户80%收入来自蔬菜产业。永清县在蔬菜产业方面取得的成绩得到了上级部门和领导的认可，2000年永清县被河北省政府确定为“环首都蔬菜产区中心县”，2001年被确立为“无公害蔬菜生产重点联系县”，2002年被河北省农业厅命名为“河北蔬菜之乡”，冀、京、津蔬菜农药残留监控协作网授予永清县“无农药残留放心菜生产基地”；2003年被原农业部确定为第1批“国家级无公害蔬菜生产示范基地县”达标单位；2006年被中国农业大学农学与生物技术学院确定为“教学实习基地”；2014年被确定为“全国农业清洁生产示范县”；2016年被命名为“国家级现代农业园区”和“河北省畜禽粪污资源化利用试点县”。

截至2018年底，永清县蔬菜生产基地初步形成了深冬蔬菜、早春速生菜、秋延后果菜和露地菜4大特色，生产品种达13大类120余个，总产量183.8万t，产值18.5亿元，占农业总收入的52%，做到了四季生产，周年上市。2018年永清县蔬菜生产面积如表1所示。

表1 永清县2018年蔬菜生产面积

1.2有机肥资源

永清县按照城郊都市型农业发展方向，加快推进农业产业化。截至2018年底，规模化养殖快速推进，全县生猪出栏22万头，奶牛存栏1.5万头，肉牛0.5万头，蛋鸡62万只。永清县2018年有机肥存量如表2所示。

表2 永清县2018年有机肥存量

2 示范建设

近年来，永清县每年蔬菜生产面积连续达到2万多hm2，取得经济效益的同时，也产生了大量农田废弃物，对环境造成一定危害。随着规模化养殖的快速发展，畜禽粪便总量也不断增加。为解决废污处理问题，省市县各级部门结合当地实际情况，联合多方技术专家、学者，通过数次调查研究，选择制定了有机肥、配方肥和农田废弃物回收并行的技术模式。

2017年和2018年，国家分别投入资金1 100万元和500万元，主要用于有机肥替代化肥示范区建设。运用政府打包购买企业综合服务的模式，减少品类繁多的补贴环节，变为综合购买服务，有利于提高工作效率[2-3]。政府打包购买企业综合服务的模式即通过规范的遴选，选择和鼓励有实力、有相关经验的有机肥生产企业对畜禽粪便和蔬菜废弃物进行无害化处理，加工为优质的有机肥料，产品用于项目区蔬菜生产。政府以采购有机肥料的方式对企业进行相应的补贴。相关部门对项目实施的各个环节进行严格监督和验收，确保项目有效性和项目效果的长效性。同时，政府与实施企业签订合同，合同明确规定，企业负责将项目区内所有蔬菜废弃物和畜禽粪便进行无害化处理并加工成优质有机肥[4]。政府按照一定的价格采购项目实施企业的有机肥，并根据项目区内生产主体上交废弃物的数量对其补贴，并监督其施用到项目实施地块，避免外用[5]。

3 典型案例

3.1合作社概况

永清县大青垡农产品专业合作社成立于2007年，目前入社社员504户，入社土地面积253 hm2，其中设施蔬菜面积127 hm2。主要种植黄瓜、番茄和萝卜等蔬菜品种，可达到周年供应。合作社注册了“青发”牌商标，有育苗厂1个，年育苗4 000万株以上。建立了蔬菜检测站，配套蔬菜快速检测设备，年检测蔬菜样品500个，检测覆盖率100%。建立了蔬菜交易市场，现有交易棚3 200 m2，办公用房15间，硬化地面6 000 m2，年销售优质蔬菜5万t以上，实现销售产值1.2亿元。

3.2肥料试验

3.2.1试验目的

明确有机肥替代化肥对番茄产量、品质与土壤有机质的影响，优化冷棚春茬番茄有机肥替代化肥的模式和比例(或土壤肥力水平相适应的有机肥用量)。

3.2.2供试作物

番茄，春茬，品种为威霸1号。

3.2.3试验时间与地点

试验时间为2018年3月1日至6月31日。试验地点为河北省永清县大青垡村，试验地块为农户家冷棚，土地平整，肥力中等，土壤为壤土。

3.2.4肥料品种

各处理所用有机肥为廊坊大耕源肥业有限公司生产的商品有机肥，N-P2O5-K2O含量为5.7%，有机质含量45.8%。基施化肥为硅谷牌复合肥(N-P2O5-K2O=17-17-17)。追肥为徐州万科公司生产的大量元素水溶肥(N-P2O5-K2O=20-20-20、15-5-40)，其中定植至开花期间使用氮钾平衡型水溶肥(N-P2O5-K2O=20-20-20)1次，开花后至拉秧期间使用高钾型水溶肥(N-P2O5-K2O=15-5-40)4次。

3.2.5试验处理及方法

有机肥替代化肥技术试验共设4个处理，各处理配施方案及肥料用量如表3所示。

表3 冷棚春茬番茄有机肥替代化肥技术试验基肥处理

基肥施用方式为肥料撒施后旋耕入土，追施方式为肥料溶于水后随水冲施。各处理的基肥、追肥所用的化学肥料品种、用量等如表4所示。追肥按照农户常规施用的次数进行，开花后大约7～10 d次，共5次，等量施用。每个处理3次重复，随机排列，试验小区面积0.006 hm2(4 m×15 m)，每小区内种植番茄2沟4行。

表4 冷棚春茬番茄有机肥替代化肥技术优化试验化肥及用量

试验的主要测试指标如下。

(1)在结果期取番茄果实测定果实内维生素C、可溶性糖、硝酸盐、亚硝酸盐、可溶性固形物和糖酸比，每次每小区取3个番茄(来自3个植株)。

(2)收获结束后统计每个小区番茄产量。

(3)试验后取0～20 cm土样，测定土壤有机质含量。

3.2.6结果与分析

(1)对产量的影响。试验小区产量如表5所示。从表5可以看出，处理2的产量最高，处理1产量与处理2相差不大，但是处理2需增施40%有机肥，投入较高；处理3、4产量较低。因此，本次试验处理1的投入产出较高，适宜在试验地块应用。

表5 试验小区产量

(2)对品质的影响。不同处理番茄品质如表6所示。从表6看出，处理1的可溶性糖、可溶性固形物、维生素C、番茄红素和糖酸比等指标均较高，有利于提高番茄果实的风味和营养价值，硝酸盐含量比处理2、3和4低，比常规施肥略高。

(3)对土壤有机质含量的影响。测量土壤中有机质含量如表7所示。从表7可以看出，处理2有机质含量提高最多，增施有机肥数量也最多，达到40%；处理1有机质含量提高居中，增施有机肥数量为20%，较为经济。

表7 土壤中有机质含量

通过对试验结果进行分析，处理1的施肥方案在增产、提高作物品质和土壤有机质含量等方面综合表现较好，适合在该试验地块使用。试验中部分数据规律性不强，还需在今后的试验中继续总结。

2017年大青垡农产品专业合作社被列为设施蔬菜有机肥替代化肥示范区。通过应用此项技术，设施蔬菜有机肥用量提高了25%，化肥用量降低了15%，土壤有机质提高了5.5%，且蔬菜产量没有受到影响。检测分析显示增施有机肥生产出来的蔬菜在可溶性糖、可溶性固形物、维生素C和番茄红素等营养指标均有不同程度的提高，产品质量有一定提升。同时，在项目实施过程中，合作社将蔬菜废弃物交到指定单位进行无害化处理，解决了环境污染问题。

4 取得的成效

4.1提高农民对有机肥替代化肥意义的认识

在设施蔬菜生产过程中，有机肥使用种类主要为畜禽粪便[6]。随着养殖业的发展，养殖过程中大量的抗生素、饲料添加剂过量使用，使畜禽粪便重金属、抗生素等有害物质残留严重。由于用量大、气味难闻，许多农户不愿意对其进行腐熟，便直接施用，大量超标未腐熟的畜禽粪便对土壤和蔬菜造成极大的危害[7]。由畜禽粪便引起的烧苗、土壤板结和作物营养失调等现象屡见不鲜。设施蔬菜有机肥替代化肥项目实施以来，通过系统广泛地宣传，各个蔬菜经营主体对有机肥有了全新的认识，从有机肥的选用、处理和使用方法等方面有了较大提高。

表6 不同处理番茄品质

4.2提高农业废弃物资源化利用水平

通过支持企业将畜禽粪便和蔬菜废弃物回收到加工厂，并按照科学比例添加其他原料，加上专用微生物菌剂，在发酵车间进行充分发酵后制作成有机肥，再返回使用到项目区，既提高了农业废弃物资源化利用水平，又解决了项目区蔬菜废弃物因腐败而造成的环境污染、地下水污染、病菌传播、道路堵塞和火灾引发等问题[8]。

4.3提高蔬菜产业可持续发展能力

在项目区内对土壤养分、污染状况和蔬菜产品品质等指标进行科学的检测，获得了大量数据，进一步掌握了示范区土壤状况和生产情况[9]。通过组织专家组对数据进行分析，再结合不同作物，制定科学的施肥方案，引导全县蔬菜生产由经验生产向科学生产转变。同时，通过试验示范引导，辐射带动周边地区蔬菜生产科学合理用肥，减少化肥使用和农业面源污染，促进了蔬菜产业健康可持续发展。

5 结束语

有机肥替代化肥是化肥减量增效的一项重要技术手段，即通过增施有机肥料替代部分化学肥料，以达到“一减两提”的目的[10]。通过积极争取，2017年和2018年永清县连续2年被列为“国家级设施蔬菜有机肥替代化肥示范县”。项目的顺利实施和技术的广泛推广提高了永清县蔬菜种植的综合效益。