張奇 張振華 陳雅玲

摘要：生物有機(jī)肥是利用動(dòng)植物殘?bào)w作為發(fā)酵底物，經(jīng)無(wú)公害處理后，添加某些特定有益微生物，腐熟處理后生產(chǎn)出的一種肥料。本文概述了生物有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的作用效果，以及對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，同時(shí)指出了我國(guó)生物有機(jī)肥應(yīng)用中存在的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：生物有機(jī)肥;土壤理化性質(zhì);微生物;作物品質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S158 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）15-0071-06

生物有機(jī)肥具有營(yíng)養(yǎng)多樣性和綠色無(wú)害性的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，但實(shí)際使用過(guò)程中生物有機(jī)肥的推廣一直不理想，很大一部分原因是人們對(duì)生物有機(jī)肥的了解不多。本文主要總結(jié)有機(jī)肥的生產(chǎn)、分類、特點(diǎn)，著重綜述施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤特性和作物品質(zhì)、產(chǎn)量影響的研究進(jìn)展，并指出生產(chǎn)和應(yīng)用中的問(wèn)題，提出了后續(xù)研究的重點(diǎn)。

1 化肥的使用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

自20世紀(jì)50年代起，化肥在我國(guó)被逐漸推廣應(yīng)用，化肥的施用對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收效果顯著，但存在的潛在危害也逐漸顯現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1979年我國(guó)化肥的使用數(shù)量為10.86萬(wàn)t，2013年激增到59.12萬(wàn)t[1]，人均占有糧食從297.7 kg增長(zhǎng)到444.0 kg，增幅達(dá)49%，成功解決了我國(guó)民眾的溫飽問(wèn)題。由此可見(jiàn)，化肥的使用確實(shí)對(duì)增產(chǎn)有顯著的效果[2]，但增產(chǎn)背后是過(guò)度使用帶來(lái)的一系列問(wèn)題。經(jīng)科學(xué)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算，我國(guó)化肥的利用效率為39.8%[3]，相較于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家50%左右的利用率，我國(guó)施用化肥的利用率顯然偏低。過(guò)量施用的氮肥會(huì)被土壤中的硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}，蔬菜和飼料作物在生長(zhǎng)過(guò)程中不斷吸收產(chǎn)生的硝酸鹽，使之進(jìn)入食物鏈，最終進(jìn)入人體[4]。而過(guò)量的化肥會(huì)隨降水等下滲，導(dǎo)致地下水污染[5]。長(zhǎng)期過(guò)量施用化肥會(huì)對(duì)土壤造成嚴(yán)重的不良影響。有研究顯示，長(zhǎng)期單施化肥會(huì)造成土壤各粒級(jí)的水穩(wěn)性團(tuán)聚體及有機(jī)碳含量出現(xiàn)不同程度的降低[6];長(zhǎng)期施肥會(huì)導(dǎo)致植物根系分泌物含量發(fā)生變化，影響土壤微生物的生長(zhǎng)環(huán)境，間接導(dǎo)致土壤動(dòng)物的數(shù)量、種類發(fā)生變化[7];適量的氮肥有助于根系微生物數(shù)量、種類的增長(zhǎng)，而過(guò)量的氮肥會(huì)導(dǎo)致微生物的生長(zhǎng)受到抑制，造成微生物數(shù)量與多樣性顯著下降[8-9]。為保證農(nóng)業(yè)和土壤的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)逐步改善長(zhǎng)期單施化肥的局面，積極推廣應(yīng)用有機(jī)肥料，并將二者合理配合施用。

2 有機(jī)肥的定義及分類

有機(jī)肥，俗稱農(nóng)家肥，是指將各種動(dòng)、植物廢棄物如糞便、秸稈、落葉等通過(guò)特殊工藝去除有害物質(zhì)、達(dá)到無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)的一類肥料。生活中常見(jiàn)的有機(jī)肥多用畜禽糞便如牛糞等[10]，通過(guò)堆肥制成。常見(jiàn)的有機(jī)肥如農(nóng)家肥料，主要利用家畜糞便進(jìn)行堆積發(fā)酵制成。利用糞便制成的有機(jī)肥具有刺激性氣味，但所含物質(zhì)種類豐富，除了含有常見(jiàn)的氮、磷、鉀元素外，還富含鈣、鎂、鐵、鋅、硼、錳等多種礦質(zhì)元素，可滿足作物不同生長(zhǎng)周期的需求。秸稈有機(jī)肥主要以小麥、玉米等的秸稈為原料;秸稈富含有機(jī)質(zhì)、氮元素，經(jīng)發(fā)酵制成的有機(jī)肥可作為化肥替代品，不僅對(duì)農(nóng)業(yè)廢物進(jìn)行了二次利用，并且避免了秸稈燃燒造成的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。三葉草是一種典型的綠肥，種植三葉草等植物可以有效保墑，生長(zhǎng)期的根系可以進(jìn)行生物固氮，成熟期又可翻壓培肥土壤。沼氣發(fā)酵肥主要利用各種果渣及果園修剪的枝條經(jīng)堆腐發(fā)酵而成。生物有機(jī)肥是將微生物與有機(jī)肥結(jié)合，以動(dòng)植物殘余物為基質(zhì)，進(jìn)行無(wú)害化處理和分解后的一種肥料;微生物的加入大大豐富了有機(jī)肥的成分，提高了養(yǎng)分有效性;同時(shí)也使其在土壤改良方面更加具有針對(duì)性，例如土地酸堿改良，減少或降低土傳病害的發(fā)生等。

3 生物有機(jī)肥的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

生物有機(jī)肥由有機(jī)肥衍生而來(lái)，它的優(yōu)點(diǎn)和有機(jī)肥相同;首先它的原料來(lái)源廣，從最原始的畜禽糞便[11]，到作物秸稈，再到現(xiàn)在的城市污泥、沼液沼渣、餐廚垃圾等，都已成為生物有機(jī)肥的原材料，不僅解決了生產(chǎn)問(wèn)題，還消除了廢棄物引起的環(huán)境污染等難題;其次生物有機(jī)肥養(yǎng)分成分多樣，包括各類營(yíng)養(yǎng)元素、小分子酸等，能滿足植物生長(zhǎng)的各種需求。與化肥相比，生物有機(jī)肥可以改善土壤理化性狀，提高土壤肥力，對(duì)土壤無(wú)不良影響。此外，充足的養(yǎng)分能提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，改善植物根系周圍的微生物環(huán)境，從而提高植物的抗病性;與普通有機(jī)肥相比，生物有機(jī)肥的好氧發(fā)酵技術(shù)可以使物料的理化性質(zhì)穩(wěn)定無(wú)害，特有的除臭工藝在氣味的處理上具有明顯效果[12]，完全腐熟的過(guò)程能確保蟲(chóng)卵死亡率達(dá)95%，可以有效避免土傳病害的發(fā)生;與生物菌肥相比，生物有機(jī)肥價(jià)格更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同樣成本條件下，生物有機(jī)肥能為土壤補(bǔ)充更多的有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放。

4 生物有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

土壤理化性質(zhì)主要包括pH值、有機(jī)質(zhì)含量、土壤容重、土壤孔隙度和土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。

4.1 生物有機(jī)肥對(duì)土壤容重及孔隙度的影響

土壤容重是評(píng)價(jià)土壤緊實(shí)度的常用方法。容重過(guò)大會(huì)導(dǎo)致土壤滲透性和透水性差，阻礙植物生根;過(guò)小則會(huì)引起有機(jī)質(zhì)分解速度過(guò)快，植物扎根不牢。胡誠(chéng)等通過(guò)不同方式處理低產(chǎn)黃泥土，考察土壤腐殖質(zhì)組成及結(jié)合形態(tài)、土壤理化性質(zhì)、雙季稻產(chǎn)量的變化，結(jié)果顯示，生物有機(jī)肥處理組的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀含量和陽(yáng)離子交換量均高于化肥處理組[13]。張金妹等的研究同樣顯示，生物有機(jī)肥的施用可以降低土壤容重[14-15]。土壤容重對(duì)土壤入滲能力有很大影響，土壤入滲能力與土壤儲(chǔ)水量和容重呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[16]。由此可知，施用生物有機(jī)肥能明顯提高土壤的蓄水能力。土壤孔隙度是孔隙體積與土壤體積的比值。合理的孔隙度有益于土壤儲(chǔ)存水分，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。曲成闖等的研究顯示，隨著施肥量的提高，生物有機(jī)肥處理組的土壤總孔隙度有所提升，土壤中的各項(xiàng)水力學(xué)指標(biāo)增大[17]。

4.2 生物有機(jī)肥對(duì)土壤pH值及有機(jī)質(zhì)含量的影響

作為土壤的重要物理指標(biāo)，土壤pH值通過(guò)影響土壤肥力來(lái)影響植物生長(zhǎng)[18]。不適宜的pH值會(huì)抑制土壤養(yǎng)分的相互轉(zhuǎn)化。研究表明，向鹽堿地中施用生物有機(jī)肥可以有效降低土壤pH值[19-20]。長(zhǎng)期以來(lái)，鹽堿地的pH值一直較高，導(dǎo)致植物減產(chǎn)。生物有機(jī)肥的施用可以降低土壤pH值。胡誠(chéng)等在長(zhǎng)期的生物有機(jī)肥研究中得出，隨著有機(jī)肥投入量的增加，堿性土壤的酸堿度降低[21]。由此可知，長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥可以有效降低鹽堿地的土壤pH值。土壤有機(jī)質(zhì)泛指土壤中一切源于生命的物質(zhì)，它是植物生長(zhǎng)過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，其含量是衡量土壤肥力的常用指標(biāo)[22]，與土壤養(yǎng)分的供應(yīng)[23-24]和物理性質(zhì)的改善以及土壤侵蝕的預(yù)防有著重要的關(guān)系。因此，在一定范圍內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，土壤性質(zhì)越好[25]。生物有機(jī)肥是由生物殘?bào)w經(jīng)發(fā)酵處理后添加特定微生物產(chǎn)物制成的，因此，施肥后土壤有機(jī)質(zhì)含量會(huì)有所增加。長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥，不僅能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，還能使有機(jī)質(zhì)含量保持在相對(duì)穩(wěn)定的水平[26-27]。有研究顯示，土壤pH值與有機(jī)質(zhì)含量存在一定的關(guān)系[28-29]。相關(guān)試驗(yàn)表明，一定程度上土壤pH值與有機(jī)質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[30-31]。

4.3 生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

氮、磷、鉀是主要的土壤養(yǎng)分。而土壤大部分養(yǎng)分存在于不溶性礦物及有機(jī)質(zhì)中，這些物質(zhì)作用較晚，很難被作物吸收。可供本季作物吸收利用的有效養(yǎng)分僅占土壤質(zhì)量的0.005%～0.100%，它們存在于水溶液中，吸附在土壤膠體表面。在一定條件下，這種緩效養(yǎng)分和速效養(yǎng)分能夠相互轉(zhuǎn)化。土壤速效養(yǎng)分含量是指土壤中水溶性養(yǎng)分含量與交換性養(yǎng)分含量的總和，常用于表征土壤養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)度。速效養(yǎng)分是植物營(yíng)養(yǎng)元素的主要來(lái)源，直接影響著作物各個(gè)階段的生長(zhǎng)。孔濤等對(duì)比了牛糞有機(jī)肥與生物有機(jī)肥對(duì)土壤速效養(yǎng)分的供應(yīng)情況，結(jié)果顯示，施用生物有機(jī)肥處理組的速效養(yǎng)分含量顯著增加[32]。這是因?yàn)樯镉袡C(jī)肥中含有大量的木霉菌，堆肥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的低分子有機(jī)酸，使土壤中的氮、磷、鉀被活化，速效養(yǎng)分含量提高。土壤理化性質(zhì)直接影響作物對(duì)養(yǎng)分及水分的吸收。前述研究表明，有機(jī)肥能明顯改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

5 生物有機(jī)肥對(duì)土壤生物及生物活動(dòng)的影響

5.1 生物有機(jī)肥對(duì)土壤動(dòng)物的影響

土壤生物是指生存在土壤中活的有機(jī)體。研究中常將其分為土壤微生物和土壤動(dòng)物兩大類。土壤生物作為土壤環(huán)境的重要組成部分，它在土壤肥力的形成與演化、高等植物的營(yíng)養(yǎng)供給等方面起著重要的作用。因此，它們種類、含量的變化對(duì)土壤有一定的影響。研究表明，土壤的基本理化性質(zhì)與土壤動(dòng)物的數(shù)量和種類密切相關(guān)，土壤動(dòng)物通過(guò)調(diào)節(jié)土壤中細(xì)菌、真菌的類型來(lái)改變土壤養(yǎng)分循環(huán)[33]。土壤生物類群數(shù)會(huì)隨著土壤養(yǎng)分含量的增加而增長(zhǎng)，隨土壤pH值增大而下降[34]。無(wú)脊椎動(dòng)物在促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定中起到了重要作用[35]。陽(yáng)文銳的研究顯示，施用生物有機(jī)肥可以有效增加土壤中蚯蚓的數(shù)量[36]。蚯蚓會(huì)通過(guò)吞噬土壤中富含有機(jī)物的土壤顆粒，分泌含有大量含碳氮養(yǎng)分的復(fù)合物及水分[37-38]，這些分泌物可為植物和微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。有研究顯示，蚯蚓的吞噬作用能顯著提高土壤有效養(yǎng)分的含量，進(jìn)而提高土壤肥力[39]。除取食、消化、排泄、分泌等過(guò)程外，蚯蚓還可以通過(guò)掘穴等非取食活動(dòng)發(fā)揮其生態(tài)功能[40]，這對(duì)改善土壤微環(huán)境具有積極意義。除了對(duì)土壤礦化具有促進(jìn)作用及可改良土壤結(jié)構(gòu)外，土壤動(dòng)物對(duì)凋落物的分解作用也會(huì)引起土壤中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、氮、磷等有效成分濃度的變化[41-42]，從而豐富土壤養(yǎng)分。

5.2 生物有機(jī)肥對(duì)土壤微生物的影響

土壤微生物數(shù)量龐大，在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的過(guò)程中具有至關(guān)重要的作用。微生物與土壤礦物質(zhì)的相互作用，可以改變礦物質(zhì)與微生物的活性，從而提高土壤環(huán)境活力[43]。有研究顯示，土壤細(xì)菌的數(shù)量與pH值呈顯著正相關(guān)關(guān)系[44]。細(xì)菌的最適生長(zhǎng)pH值為6～8[45]，生物有機(jī)肥能有效保證土壤pH值保持在這個(gè)范圍中。土壤微生物量作為一項(xiàng)衡量土壤養(yǎng)分的指標(biāo)，能有效反映土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率，是分析土壤生物質(zhì)量變化的指標(biāo)[46]。薛菁芳等的研究顯示，微生物碳、氮量與土壤全碳、氮量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，可以作為評(píng)價(jià)土壤肥力的指標(biāo)[47]。田小明等的研究結(jié)果顯示，在中、低肥力土壤中施用生物有機(jī)肥，可顯著提高土壤微生物碳、氮含量[48]。施用生物有機(jī)肥可以提高土壤中真菌與細(xì)菌生物量的比例。而真菌與細(xì)菌生物量的比值可以用來(lái)評(píng)價(jià)土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定程度，比值越高說(shuō)明土壤健康程度越高[49]。作為土壤中最活躍的有機(jī)碳、氮素儲(chǔ)備庫(kù)，微生物碳、氮的轉(zhuǎn)化速度是普通生物殘?bào)w的10倍，它能在極短的時(shí)間內(nèi)為土壤提供大量的碳、氮養(yǎng)分，滿足動(dòng)植物的生長(zhǎng)所需。生物有機(jī)肥能有效地提高土壤微生物碳、氮含量，但不同耕作層的效果不同，其中對(duì)0～15 cm耕層土壤的提升效果最明顯。

5.3 生物有機(jī)肥對(duì)土壤酶活性的影響

酶是環(huán)境中的有機(jī)體產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物。作為一種蛋白質(zhì)，酶能催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，推動(dòng)土壤的代謝[50]。土壤中常見(jiàn)的酶有脲酶、磷酸酶等。土壤脲酶能促進(jìn)尿素向氨的轉(zhuǎn)化，相關(guān)的研究表明，尿素酶活性與氨、總氮含量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，土壤脲酶與土壤養(yǎng)分含量存在顯著或極顯著相關(guān)性[51-52]。因此，可將土壤酶活性作為衡量土壤肥力水平的指標(biāo)。研究表明，增施有機(jī)肥能提高土壤中脲酶的活性;土壤磷酸酶能促進(jìn)土壤有機(jī)磷向無(wú)機(jī)磷的轉(zhuǎn)化[53]，它能保障土壤內(nèi)源無(wú)機(jī)磷的含量，磷酸酶活性提高能顯著增加土壤有效磷的含量[54]。有研究證明，生物有機(jī)肥處理組與其他肥料處理組相比能有效提高土壤磷酸酶的活性[55]?？偟膩?lái)說(shuō)，生物有機(jī)肥有助于提高土壤生物的豐富度。土壤生物作為土壤養(yǎng)分的分解轉(zhuǎn)化者，通過(guò)吞噬咀嚼、分解動(dòng)植物殘?bào)w，使之不斷降解;土壤生物運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)翻動(dòng)、攪拌土壤，可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，在穩(wěn)定土壤肥力上具有積極作用。

6 生物有機(jī)肥對(duì)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

植物生長(zhǎng)分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)是指植物的根莖葉等部分的生長(zhǎng);生殖生長(zhǎng)是指植物發(fā)育到一定時(shí)期后開(kāi)花、授粉、受精、結(jié)果形成種子的過(guò)程。生物有機(jī)肥對(duì)不同作物不同時(shí)期的生長(zhǎng)都具有顯著的促進(jìn)作用。

6.1 生物有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

王立剛等發(fā)現(xiàn)，施用生物有機(jī)肥可以促進(jìn)作物的良好生長(zhǎng)，提高植物光合作用效率[56]。長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥有助于作物產(chǎn)量的持續(xù)穩(wěn)定提高。當(dāng)生物有機(jī)肥施用量為 15 000 kg/hm2 時(shí)，小麥產(chǎn)量分別比常規(guī)、對(duì)照處理高1 808.14、3 652.39 kg/hm2，夏玉米產(chǎn)量分別增加2 668、5 062 kg/hm2。鄧接樓等研究顯示，生物有機(jī)肥更能促進(jìn)小白菜的生長(zhǎng)發(fā)育，小白菜的生長(zhǎng)量分別比復(fù)合肥、尿素處理高5.4%、18.4%，比未施肥的白菜高34.0%，且差異極顯著[57]。周艷等研究顯示，施用生物有機(jī)肥可大幅度提高水稻株高、有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、產(chǎn)量[58]。此外，對(duì)番茄、黃瓜、甜瓜、魚(yú)腥草等不同作物的研究均顯示，生物有機(jī)肥能發(fā)揮良好的增產(chǎn)作用[59-61]。生物有機(jī)肥增產(chǎn)、促生長(zhǎng)的效果是多方面的：首先，它自身的疊加效應(yīng)能長(zhǎng)期為土壤提供各種營(yíng)養(yǎng)元素;其次，生物有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)，植物可以直接吸收某些可溶性有機(jī)物中的氮、磷成分，一些特殊的微量元素為植物特定時(shí)期的生長(zhǎng)提供了保證[62]，也為增產(chǎn)打下基礎(chǔ);生物有機(jī)肥在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列有益的生理活性物質(zhì)如吲哚乙酸（IAA）、神經(jīng)節(jié)苷脂（GA）、氨基酸、核酸、尿囊素等[63]，這些植物激素能有效促進(jìn)根系生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂分化以及單性結(jié)實(shí)。

6.2 生物有機(jī)肥對(duì)作物品質(zhì)的影響

賀蘭山東麓是我國(guó)重要的釀酒葡萄產(chǎn)地，長(zhǎng)期大面積種植葡萄導(dǎo)致當(dāng)?shù)赝寥镭汃?，葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)均有所下降。郭潔等在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了生物有機(jī)肥施用試驗(yàn)，結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，生物有機(jī)肥施用量與葡萄葉綠素含量、果實(shí)干物質(zhì)和糖含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，并且能在一定程度上降低酸度，改善口感[64]。韋忠等在烤煙種植研究中發(fā)現(xiàn)，施用生物有機(jī)肥可以提高煙葉中的鉀含量，從而提高其抗病能力;同時(shí)，煙葉含糖量增加，香氣明顯改善[65]。對(duì)生姜的研究顯示，施用生物有機(jī)肥可以提高根莖干物質(zhì)和揮發(fā)油等的含量，提高生姜品質(zhì)，降低硝酸鹽含量[66]。李巨等的研究顯示，施用生物有機(jī)肥可以顯著提高果實(shí)硬度[67]。在小白菜、花生等作物上施用生物有機(jī)肥均能在一定程度上改善作物產(chǎn)量及品質(zhì)。果蔬類品質(zhì)的提升主要包括外觀品質(zhì)、口感2個(gè)方面。生物有機(jī)肥對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)的促進(jìn)作用可能主要通過(guò)抑制病害來(lái)體現(xiàn)。崔仕春等的研究顯示，施用生物有機(jī)肥能促進(jìn)小麥根系活力，使小麥葉片中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、過(guò)氧化物酶（POD）等防御酶活性也有所提高;另外，對(duì)生物有機(jī)肥浸出液的分析表明，生物有機(jī)肥對(duì)小麥全蝕病菌有拮抗作用;而有機(jī)肥中的某些芽孢桿菌及代謝物能強(qiáng)烈抑制小麥全蝕病菌菌絲生長(zhǎng)[68]。影響果蔬口感的因素有很多，除了晝夜溫差帶來(lái)的糖分累積外，還有研究顯示，某些酶活性的提高也能增加果實(shí)的甜度[69-70]，而生物有機(jī)肥具有提高生物量酶活性、促進(jìn)生物生長(zhǎng)的特點(diǎn)，但目前并沒(méi)有直接的試驗(yàn)結(jié)果證明生物有機(jī)肥對(duì)果蔬口感的改良是由肥料促進(jìn)酶活性引起的。

7 生物有機(jī)肥應(yīng)用中存在的問(wèn)題

生物有機(jī)肥在一些國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用。在一些歐洲國(guó)家，生物肥的施用量占農(nóng)業(yè)肥料總施用量的45%～60%，美國(guó)的生物肥施用量更高達(dá)60%～70%。由此可見(jiàn)，生物有機(jī)肥未來(lái)大有取代普通化肥成為主要農(nóng)用肥料的可能。而在我國(guó)，生物有機(jī)肥的使用并不廣泛。造成這一現(xiàn)象的原因有以下幾個(gè)方面：首先，成本太高，生物有機(jī)肥的肥效大約為普通復(fù)合肥的1/8，施用同等面積的土地化肥只需要幾十千克，而生物有機(jī)肥則可能需要消耗幾百千克。其次，有機(jī)肥肥效比化肥見(jiàn)效慢，對(duì)于土壤的改良作用需要數(shù)年的時(shí)間，這對(duì)于普通農(nóng)民而言不現(xiàn)實(shí)。我國(guó)雖然在農(nóng)業(yè)上的扶持力度很大，但對(duì)于生物有機(jī)肥的推廣并沒(méi)有配套的政策，僅僅依靠收入微薄的農(nóng)民很難完成，因此在我國(guó)大規(guī)模推廣生物有機(jī)肥的可能性不高。生物有機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn)很多，但如果僅施用生物有機(jī)肥，土壤肥力無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)迅速提高，所以在實(shí)際的應(yīng)用中需要配施化肥來(lái)彌補(bǔ)生物有機(jī)肥肥效見(jiàn)效慢的缺點(diǎn)[71]。再次，我國(guó)現(xiàn)階段制造的生物有機(jī)肥功能單一，且肥效受環(huán)境因素影響較大，不同類型的土壤中存在的土著微生物不同，它們長(zhǎng)期生存在較為穩(wěn)定的環(huán)境中，土壤環(huán)境一旦發(fā)生改變可能會(huì)引起這些微生物死亡。因此將微生物添加到有機(jī)肥中再撒施到土壤中，可能會(huì)引起微生物的失活，使得在短期內(nèi)無(wú)法體現(xiàn)出生物有機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn)。最后，生物有機(jī)肥的制造成本偏高。生物有機(jī)肥的制造技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)比較成熟，但面對(duì)目前如此龐大的市場(chǎng)，卻少有公司愿意制造生物有機(jī)肥，原因是制造與運(yùn)輸?shù)某杀酒?，不便銷售。

8 小結(jié)和展望

生物有機(jī)肥作為一種綠色、多功效的土壤養(yǎng)分補(bǔ)充物，雖然目前難以普及，但隨著化肥過(guò)量使用危害的日益加重，生物有機(jī)肥的大面積推廣將是必然趨勢(shì)。生物有機(jī)肥可以在保肥土壤的同時(shí)改善土壤性質(zhì)，并對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行二次利用，有效解決生活廢棄物不經(jīng)處理造成的環(huán)境問(wèn)題等。生物有機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn)很突出，但也存在明顯的不足。首先就是肥效緩慢，其次雖然養(yǎng)分種類豐富，但氮、磷、鉀等元素含量與同等質(zhì)量的化肥相比明顯不足。所以，生物有機(jī)肥與化肥配施時(shí)需要尋找到一個(gè)合適的比例。如此不僅可以有效地減少化肥的使用量，還可以降低生物有機(jī)肥的用量，削減成本。此外，生物有機(jī)肥的推廣需要相關(guān)政策的支持，如對(duì)農(nóng)民購(gòu)買生物有機(jī)肥進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，對(duì)制造肥料的工廠進(jìn)行降稅甚至前期進(jìn)行免稅扶持，以保證產(chǎn)業(yè)能持續(xù)發(fā)展。使用生物有機(jī)肥種植的作物品質(zhì)比普通化肥更好。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)食品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此，適當(dāng)提高生物有機(jī)肥種植作物的價(jià)格，將有助于提高農(nóng)民的生產(chǎn)積極性。生物有機(jī)肥的最大優(yōu)勢(shì)就是添加了有益微生物，但目前可添加的微生物種類有限，且對(duì)于某些肥料增產(chǎn)機(jī)制的研究還不夠，例如，果蔬品質(zhì)的提升與肥料施用之間的關(guān)系等。如果能尋找到一種能顯著提高果實(shí)含糖量的微生物，將其加入到液體生物有機(jī)肥中后進(jìn)行葉面施肥，或許能直接提升作物品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李辛一. 長(zhǎng)期化肥投入對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量影響的實(shí)證[J]. 中國(guó)國(guó)際財(cái)經(jīng)，2016（21）：61-67.

[2]曉 軍. 農(nóng)村改革40年[J]. 新農(nóng)業(yè)，2018（22）：6.

[3]陳同斌，曾希柏，胡清秀. 中國(guó)化肥利用率的區(qū)域分異[J]. 地理學(xué)報(bào)，2002，57（5）：531-538.

[4]谷端銀，焦 娟，高俊杰，等. 設(shè)施土壤硝酸鹽積累及其對(duì)作物影響的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)蔬菜，2017（3）：22-28.

[5]管恩太，武 強(qiáng)，安文靜，等. 化肥、農(nóng)藥對(duì)水污染初探[J]. 河南化工，2000（9）：32-33.

[6]魯艷紅. 長(zhǎng)期施肥條件下紅壤性水稻土有機(jī)質(zhì)特征及其與土壤質(zhì)量的關(guān)系[D]. 長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[7]朱新玉，朱 波. 不同施肥方式對(duì)紫色土農(nóng)田土壤動(dòng)物主要類群的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（5）：911-920.

[8]Meidute S，Demoling F，Bth E. Antagonistic and synergistic effects of fungal and bacterial growth in soil after adding different carbon and nitrogen sources[J]. Soil Biology and Biochemistry，2008，40（9）：2334-2343.

[9]羅 明，文啟凱，陳全家，等. 不同用量的氮磷化肥對(duì)棉田土壤微生物區(qū)系及活性的影響[J]. 土壤通報(bào)，2000，31（2）：66-69，96-97.

[10]韓永勝，張淑芬. 肉牛糞污肥料化處理與還田技術(shù)[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī)，2016（9）：66-67.

[11]王建才，朱榮生，王懷中，等. 畜禽糞便重金屬污染現(xiàn)狀及生物鈍化研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，50（10）：156-161.

[12]于煥娣. 生物有機(jī)肥的特點(diǎn)與合理施用[J]. 河北農(nóng)業(yè)，2018（3）：39-41.

[13]胡 誠(chéng)，劉東海，陳云峰，等. 不同土壤改良措施對(duì)低產(chǎn)黃泥田土壤性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)土壤與料，2016（3）：117-121.

[14]張金妹，田世堯，李扇妹，等. 生物有機(jī)肥對(duì)土壤理化、生物性狀和香蕉生長(zhǎng)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（25）：265-271.

[15]羅興錄，岑忠用，謝和霞，等. 生物有機(jī)肥對(duì)土壤理化、生物性狀和木薯生長(zhǎng)的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，17（1）：167-173.

[16]李 卓. 土壤機(jī)械組成及容重對(duì)水分特征參數(shù)影響模擬試驗(yàn)研究——以黃土為例[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2009.

[17]曲成闖，陳效民，韓召?gòu)?qiáng)，等. 生物有機(jī)肥對(duì)潮土物理性狀及微生物量碳、氮的影響[J]. 水土保持通報(bào)，2018，38（5）：70-76.

[18]趙軍霞. 土壤酸堿性與植物的生長(zhǎng)[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2003（6）：33-42.

[19]張金柱，郭春景，張 興，等. 生物有機(jī)肥對(duì)中度鹽堿土理化性質(zhì)影響的研究[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，47（12）：1420-1422.

[20]高 亮，丁春明，王炳華，等. 生物有機(jī)肥在鹽堿地上的應(yīng)用效果及其對(duì)玉米的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：47-50.

[21]胡 誠(chéng)，曹志平，羅艷蕊，等. 長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及微生物生物量碳的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，15（3）：48-51.

[22]劉效東，喬玉娜，周國(guó)逸. 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤水分保持及其有效性的控制作用[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，35（12）：1209-1218.

[23]李新愛(ài)，肖和艾，吳金水，等. 喀斯特地區(qū)不同土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮以及微生物生物量碳和氮的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（10）：1827-1831.

[24]Haynes R J. Soil organic matter quality and the size and activity of the microbial biomass：their significance to the quality of agricultural soils[M]// Huang Q Y，Huang P M，Violante A. Soil mineral microbe-organic interactions. Berlin：Springer，2008：201-231.

[25]韓曉增，王守宇，宋春雨，等. 黑土有機(jī)質(zhì)功效的研究[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2001，17（4）：256-259.

[26]伍從成，姜海波，趙靜文，等. 連續(xù)5年施用生物有機(jī)肥對(duì)梨樹(shù)根系形態(tài)及分布的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，40（3）：473-480.

[27]王立剛，李維炯，邱建軍，等. 生物有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)、土壤肥力及產(chǎn)量的效應(yīng)研究[J]. 土壤肥料，2004（5）：12-16.

[28]夏 磊，王德權(quán). 濰坊煙區(qū)土壤pH與土壤養(yǎng)分關(guān)系研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（7）：172-175.

[29]戴萬(wàn)宏，黃 耀，武 麗，等. 中國(guó)地帶性土壤有機(jī)質(zhì)含量與酸堿度的關(guān)系[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2009，46（5）：851-860.

[30]Motavalli P P，Palm C A，Parton C A，et al.Soil pH and organic C dynamics in tropical forest soils：evidence from laboratory and simulation studies[J]. Soil Biology & Biochemistry，1995，27（12）：1589-1599.

[31]田小明，李俊華，危常州，等. 連續(xù)3年施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)組分、棉花養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2012，18（5）：1111-1118.

[32]孔 濤，馬 瑜，劉 民，等. 生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分和土壤微生物的影響[J]. 干旱區(qū)研究，2016，33（4）：884-891.

[33]黃玉梅. 土壤動(dòng)物群落多樣性研究進(jìn)展[J]. 西部林業(yè)科學(xué)，2004，33（3）：63-68.

[34]張俊霞，劉賢謙. 太谷縣棗園土壤動(dòng)物與土壤養(yǎng)分的關(guān)系[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（1）：8-11.

[35]孫 權(quán)，何振立，紀(jì)立東. 侵蝕退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的土壤質(zhì)量指標(biāo)[J]. 寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，25（2）：15-20.

[36]陽(yáng)文銳. 長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤生物學(xué)特性的影響研究[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[37]張 池，周 波，吳家龍，等. 蚯蚓在我國(guó)南方土壤修復(fù)中的應(yīng)用[J]. 生物多樣性，2018，26（10）：1091-1102.

[38]單 軍. 食土蚯蚓對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和酚類有機(jī)污染物降解轉(zhuǎn)化研究[D]. 南京：南京大學(xué)，2011.

[39]袁向華，周艷玲，宋清姿，等. 蚯蚓吞食過(guò)程中土壤理化性質(zhì)與放線菌多樣性的變化特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，37（4）：1199-1210.

[40]邵元虎，張衛(wèi)信，劉勝杰，等. 土壤動(dòng)物多樣性及其生態(tài)功能[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35（20）：6614-6625.

[41]Mark D H，Sina A， Catherine M P.Relative effects of macroinverte-brates and habitat on the chemistry of litter during decomposition[J]. Pedobiologia，2003，47（2）：101-115.

[42]Ulrich I. Changes in the fauna and its contribution to mass loss and nrelease during leaf litter decomposition in two deciduous forests[J]. Pedobiologia，200，44（2）：105-118.

[43]Mager D M，Thomas A D. Extracellular polysaccharides from cyanobacterial soil crusts a review of their role in dryland soil processes[J]. Journal of Arid Environments，2011，75（2）：91-97.

[44]陳莉莉，王得祥，于 飛，等. 松櫟混交林土壤微生物數(shù)量與土壤酶活性及土壤養(yǎng)分關(guān)系的研究[J]. 土壤通報(bào)，2014，45（1）：77-84.

[45]周德慶. 微生物學(xué)教程[M]. 北京：高等教育出版社，1993.

[46]Ekenler M，Tabatabai M A. Effects of liming and tillage systems on microbial biomass and glycosidase in soils[J]. Biology and Fertility of Soils，2003，39：51-61.

[47]薛菁芳，高艷梅，汪景寬，等. 土壤微生物量碳氮作為土壤肥力指標(biāo)的探討[J]. 土壤通報(bào)，2007，38（2）：247-250.

[48]田小明，李俊華，王 成，等. 連續(xù)3年施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分、微生物生物量及酶活性的影響[J]. 土壤，2014，46（3）：481-488.

[49]Black H I J，Parekh N R. Assessing soil biodiversity across Great Britain：national trends in the occurrence of heterotrophic bacteria and invertebrates in soil[J]. Journal of Environmental Managemen，2003，67（3）：255-257.

[50]姬興杰，熊淑萍，李春明，等. 不同肥料類型對(duì)土壤酶活性與微生物數(shù)量時(shí)空變化的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2008，22（1）：123-133.

[51]李 華，陳英旭，梁新強(qiáng)，等. 土壤脲酶活性對(duì)稻田田面水氮素轉(zhuǎn)化的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2006，20（1）：55-58.

[52]邱莉萍，劉 軍，王益權(quán)，等. 土壤酶活性與土壤肥力的關(guān)系研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（3）：277-280.

[53]劉艷霞，李 想，蔡劉體，等. 生物有機(jī)肥對(duì)煙株和土壤酶活性以及煙草超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2013，19（6）：78-85.

[54]耿玉清，白翠霞，趙廣亮，等. 土壤磷酸酶活性及其與有機(jī)磷組分的相關(guān)性[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30（增刊2）：139-143.

[55]秦 闖，李 碩，郭艷杰，等. 增施生物有機(jī)肥減施化肥對(duì)夏玉米土壤生物指標(biāo)的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，41（6）：17-23.

[56]王立剛，李維炯，邱建軍，等. 生物有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)、土壤肥力及產(chǎn)量的效應(yīng)研究[J]. 土壤肥料，2004（5）：12-16.

[57]鄧接樓，王艾平，涂曉虹. 生物有機(jī)肥對(duì)小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（17）：4359，4363.

[58]周 艷，鐘積東，吳曉燕，等. 生物有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量及重金屬含量的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（3）：39-41.

[59]劉全文. 生物有機(jī)肥對(duì)大棚番茄產(chǎn)量的影響[J]. 甘肅科技，2016，32（13）：147-148.

[60]鞏子毓，高 旭，黃 炎，等. 連續(xù)施用生物有機(jī)肥提高設(shè)施黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，39（5）：777-783.

[61]馬美蘭，戚正華. 生物有機(jī)肥對(duì)甜瓜產(chǎn)量及發(fā)病率的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技，2010（3）：101-102.

[62]王書(shū)轉(zhuǎn). 長(zhǎng)期施肥條件下土壤微量元素化學(xué)特性及有效性研究[D]. 楊凌：中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心，2016.

[63]李慶康，張永春，楊其飛，等. 生物有機(jī)肥肥效機(jī)理及應(yīng)用前景展望[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，11（2）：84-86.

[64]郭 潔，孫 權(quán)，張曉娟，等. 生物有機(jī)肥對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（12）：76-80，84.

[65]韋 忠，尹永強(qiáng)，鐘啟德，等. 施用生物有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)及其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（3）：135-138.

[66]孔祥波，徐 坤，尚慶文，等. 生物有機(jī)肥對(duì)生姜生長(zhǎng)及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料，2007（2）：64-67.

[67]李 巨，李長(zhǎng)喜. 生物有機(jī)肥對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)，2014，43（3）：52-55.

[68]崔仕春，楊秀芬，鄭興耘，等. 生物有機(jī)肥控制小麥全蝕病及作用機(jī)理初探[J]. 中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)，2016，32（1）：112-118.

[69]胡麗松，吳 剛，郝朝運(yùn)，等. 菠蘿蜜果實(shí)中糖分積累特征及相關(guān)代謝酶活性分析[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào)，2017，34（2）：224-230.

[70]王惠聰，黃輝白，黃旭明. 荔枝果實(shí)的糖積累與相關(guān)酶活性[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2003，30（1）：1-5.

[71]胡 茜，趙 遠(yuǎn)，張玉虎，等. 生物炭配施化肥對(duì)稻田土壤有效氮素以及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（15）：108-112.