有機(jī)肥料加工與施用

概述

有機(jī)肥料含有豐富的有機(jī)物和各種營(yíng)養(yǎng)元素，具有數(shù)量大、來(lái)源廣、養(yǎng)分全面優(yōu)點(diǎn)，但也存在臟、臭、不衛(wèi)生，養(yǎng)分含量低、肥效慢、使用不方便等缺點(diǎn)。無(wú)機(jī)肥料正好與之相反具有養(yǎng)分含量高，肥效快，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在養(yǎng)分單一的不足。因此，施用有機(jī)肥通常需與化肥配合，才能充分發(fā)揮其效益。有機(jī)肥料與化學(xué)肥料相配合施用，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短、緩急相濟(jì)。有機(jī)肥料本來(lái)就有的改良土壤、培肥地力，增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)等作用，與化肥配合施用后，這些作用得到了進(jìn)一步的提高。自從在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用化肥以來(lái)，有機(jī)肥與化肥配合施用就已經(jīng)客觀存在，只是當(dāng)時(shí)還處于盲目的配合，還不夠完善。70年代以來(lái)，中國(guó)化肥發(fā)展很快，經(jīng)過(guò)許多科學(xué)工作者的研究和廣大農(nóng)民的實(shí)踐，測(cè)土施肥、配方施肥等施肥方法相繼在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，使有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配合施用更趨完善。

改良土壤、培肥地力作用

有機(jī)肥料中的主要物質(zhì)是有機(jī)質(zhì)，施用有機(jī)肥料增加了土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。有機(jī)質(zhì)可以改良土壤物理、化學(xué)和生物特性，熟化土壤，培肥地力。中國(guó)農(nóng)村的"地靠糞養(yǎng)、苗靠糞長(zhǎng)"的諺語(yǔ)，在一定程度上反映了施用有機(jī)肥料對(duì)于改良土壤的作用。施用有機(jī)肥料既增加了許多有機(jī)膠體，同時(shí)借助微生物的作用把許多有機(jī)物也分解轉(zhuǎn)化成有機(jī)膠體，這就大大增加了土壤吸附表面，并且產(chǎn)生許多膠粘物質(zhì)，使土壤顆粒膠結(jié)起來(lái)變成穩(wěn)定的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高了土壤保水、保肥和透氣的性能，以及調(diào)節(jié)土壤溫度的能力。

從表3-1中可以看出，單施有機(jī)肥3500~7000公斤，9年后土壤有機(jī)碳提高0.04%~0.16%，容重降低0.04~0.06克/厘米3，總孔隙度提高1.5%~2.3%，毛管孔隙度提高3.45%~4.05%，田間持水量提高1.13%~1.31%。配合施用氮9.2~18.4公斤的尿素后，上述各項(xiàng)指標(biāo)比單施有機(jī)肥處理明顯提高。有機(jī)碳比對(duì)照提高0.09%~0.19%，容重降低0.03~0.1克/厘米3，總孔隙度提高1.1%~3.8%，毛管孔隙度提高3.45%~5.0%，田間持水量提高2.49%~4.24%。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所與山東萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院在山東萊陽(yáng)進(jìn)行的9年施用有機(jī)肥及有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合驗(yàn)結(jié)果看出，施用有機(jī)肥料對(duì)土壤中磷、鉀養(yǎng)分平衡有十分重要的作用(表3-2)。

表3-1是不同施肥處理經(jīng)9年定位試驗(yàn)后測(cè)定的結(jié)果。

表3-1不同處理對(duì)土壤有機(jī)碳和物理性狀的影響 (姚源喜，1988)

處理 有機(jī)碳(%) 容重(克/立方厘米) 總孔隙度(%) 毛管孔隙度(%) 田間持水量(%)

CK 0.32 1.50 43.4 30.15 21.80

N1 0.34 1.45 45.3 32.40 22.90

N2 0.34 1.48 44.2 32.45 23.08

M1 0.36 1.46 44.9 33.60 22.93

M1N1 0.41 1.47 44.5 33.65 24.26

M2N2 0.41 1.45 45.3 33.60 24.96

M2 0.48 1.44 45.7 34.20 23.11

M2N1 0.47 1.40 47.2 35.10 25.47

M2N2 0.52 1.42 46.4 35.15 26.04

注:CK-不施肥對(duì)照;N1-施9.2公斤N/畝;N2-18.4公斤N/畝;M1-有機(jī)肥3500公斤/畝(折純9.2公斤);M2-施有機(jī)肥7000公斤/畝，(折純N18.4公斤);M1N1、M1N2、M2N1、M2N2-為有機(jī)肥與無(wú)機(jī)氮肥以不同量相配合的處理

表3-2 連續(xù)9年施肥對(duì)土壤速效磷、鉀平衡的影響*

項(xiàng) 目 CK N1 N2 M1 M1N1 M1N2 M2 M2N1 M2N2

從表3-2結(jié)果可以看出，單施氮素化肥，或單施低量有機(jī)肥，或低量有機(jī)肥與氮素化肥配合的處理，土壤中的磷都是虧缺的。前者比后者虧缺更多。只有施用高量有機(jī)肥，和高量有機(jī)肥與化肥配合的處理，土壤中的磷才有盈余。與土壤磷素變化相同，各處理9年平均土壤速效鉀含量與對(duì)照比較，單施氮肥處理幾乎與對(duì)照沒(méi)有什么差別，單施低量有機(jī)肥和低量有機(jī)肥配合施用氮肥的處理，速效鉀增加6~7毫克/公斤，施用高量有機(jī)肥和配合施用氮肥的處理，速效鉀增加11毫克/公斤?？梢?jiàn)施用有機(jī)肥對(duì)土壤磷、鉀素平衡十分重要。中國(guó)化肥生產(chǎn)中氮磷鉀比例失調(diào)，中國(guó)耕地有近3億畝缺鉀，10億畝缺磷。

施用有機(jī)肥料，還可使土壤中的微生物大量繁殖，特別是許多有益的微生物，如固氮菌、氨化菌、纖維素分解菌、硝化菌等。有機(jī)肥料中有動(dòng)物消化道分泌的各種活性酶，以及微生物產(chǎn)生的各種酶，這些物質(zhì)施到土壤后，可大大提高土壤的酶活性。多施有機(jī)肥料，可以提高土壤活性和生物繁殖轉(zhuǎn)化能力，從而提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。

增加作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)作用

有機(jī)肥料含有植物所需要的大量營(yíng)養(yǎng)成分，各種微量元素、糖類(lèi)和脂肪。據(jù)分析，豬糞中含有全氮2.91%、全磷1.33%、全鉀1.0%，有機(jī)質(zhì)77%。畜禽糞便中含硼21.7~24毫克/公斤，鋅29~290毫克/公斤，錳143~261毫克/公斤，鉬3.0~4.2毫克/公斤，有效鐵29~290毫克/公斤。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所和山東萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院進(jìn)行的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，9年18季作物的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表3-3)。從表3-3中可以看出，單施氮素化肥(N1和N2)、單施有機(jī)肥處理(M1和M2)和有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合處理(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)，都能有效地增加小麥、玉米的產(chǎn)量，而且產(chǎn)量隨施肥量增加而增加。其中有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合施用的處理，作物產(chǎn)量均明顯高于單施化肥和單施有機(jī)肥處理。單施有機(jī)肥，9年平均年產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)54.7%~107.7%，而有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合施用，9年平均產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)130.8%~153.3%。說(shuō)明有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合施用是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要途徑。以氮素計(jì)算，有機(jī)肥氮與無(wú)機(jī)肥氮比以1∶1~2為好。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所王小平等人研究了有機(jī)肥對(duì)重金屬污染的減毒效果表明，土壤中鉻含量在10毫克/公斤時(shí)，對(duì)小白菜出苗無(wú)太大影響，但對(duì)小白菜生長(zhǎng)發(fā)育影響卻很大，甚至導(dǎo)致死苗。不施有機(jī)肥的產(chǎn)量最低，為155克/盆;施少量任何一種有機(jī)肥(雞糞、馬糞、羊糞、豬糞)，小白菜中毒現(xiàn)象明顯減輕，甚至消失，尤以施5%豬廄肥和2.5%的雞糞肥的處理產(chǎn)量最高，分別為2180克/盆和2590克/盆。對(duì)不同濃度鉻在土壤中變化規(guī)律的測(cè)定表明，純化肥處理，土壤水中鉻含量始終保持高水平，增施豬廄肥后，土壤鉻起始值為50毫克/公斤，8天后即降至2~3毫克/公斤。不施有機(jī)肥的處理，小白菜含鉻量高達(dá)29.7毫克/公斤;增施有機(jī)肥，小白菜含鉻量急劇下降至正常含鉻量0.1~0.3毫克/公斤。充分說(shuō)明，施用有機(jī)肥可以有效地減輕鉻污染土壤對(duì)作物的毒害。在被鉻污染的土壤上種植玉米，也得到相似結(jié)果。

有機(jī)肥料是生產(chǎn)綠色食品的主要肥源

生產(chǎn)無(wú)公害、安全優(yōu)質(zhì)的綠色食品首先在西歐、美國(guó)等生活水準(zhǔn)較高的國(guó)家受到歡迎。盡管綠色食品價(jià)格比一般食品高50%~200%，但仍然走俏。近十年中國(guó)人民的生活水平迅速提高，對(duì)綠色食品的需求日益增加，加上政府部門(mén)的倡導(dǎo)和重視，中國(guó)綠色食品的生產(chǎn)發(fā)展很快。

在"有機(jī)農(nóng)業(yè)和食品加工基本標(biāo)準(zhǔn)"(IFOAM)中，就有關(guān)于肥料使用方面的規(guī)定，其要點(diǎn)是"增進(jìn)自然體系和生物循環(huán)利用，使足夠數(shù)量的有機(jī)物返回土壤中，用于保持和增加土壤有機(jī)質(zhì)，土壤肥力和土壤生物活性"，"無(wú)機(jī)肥料只被看作營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的補(bǔ)充物而不是替代物"，"化學(xué)合成的肥料和化學(xué)合成的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用，必須限制在不對(duì)環(huán)境和作物質(zhì)量產(chǎn)生不良后果，不使作物產(chǎn)品有毒物質(zhì)殘留積累到影響人體健康的限度內(nèi)。這些規(guī)定表明，在綠色食品生產(chǎn)中必須十分注意保護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境，必須限制無(wú)機(jī)肥料的過(guò)量使用，有機(jī)肥料(包括綠肥和微生物肥料)才是生產(chǎn)綠色食品的主要肥源。

前面已經(jīng)談到了施用有機(jī)肥料的優(yōu)越性和存在問(wèn)題，為了使綠色食品的生產(chǎn)有足夠數(shù)量的符合要求的有機(jī)肥料，必須做好如下幾個(gè)方面。

①為了保證有充足的有機(jī)肥源，首先要把現(xiàn)有的有機(jī)肥資源利用好，大量積制農(nóng)家肥，特別要杜絕隨處試棄畜禽糞便，曬糞干和焚燒秸稈的現(xiàn)象。

②有機(jī)肥材料的收集主要是人畜禽的排泄物、餅粕、食品加工的下腳料、秸稈、泥炭、山青、湖草等。

③有機(jī)肥的加工有多種方式，生產(chǎn)的各類(lèi)有機(jī)肥料要符合下列各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

A.堆肥的腐熟要符合堆肥腐熟度鑒別的綜合指標(biāo)。即腐熟的堆肥，肥堆的體積比剛堆積時(shí)塌陷1/3~1/2，堆肥的秸稈變成黑褐色，有氨臭味，手握秸稈濕時(shí)柔軟，干時(shí)易碎。堆肥浸出液的顏色成黃褐色，碳氮比為20~30∶1，腐殖化系數(shù)30%左右。

B.各類(lèi)有機(jī)肥料要符合糞便無(wú)害化衛(wèi)生指標(biāo)(表3-4，表3-5)。

表3-4 高溫堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

編號(hào) 項(xiàng)目 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及要求

1 堆肥溫度 最高堆溫達(dá)50~55℃以上，持續(xù)5~7天。

2 蛔蟲(chóng)卵死亡率 95%~100%

3 類(lèi)大腸菌值 10-1~10-2

4 蒼蠅 有效地控制蒼蠅孽生，肥堆周?chē)鷽](méi)有活的蛆、蛹，或新羽化的成蠅。

引自《堆肥和糞稀的的衛(wèi)生檢驗(yàn)法》1976

表3-5 沼氣發(fā)酵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

編號(hào) 項(xiàng)目 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及要求

1. 密封貯存期 30天以上

2. 發(fā)酵溫度 53℃±2℃持續(xù)2天

3. 寄生蟲(chóng)卵沉降率 95%以上

4. 血吸蟲(chóng)卵和鉤蟲(chóng)卵 在使用糞液中不得檢出活的血吸蟲(chóng)卵和鉤蟲(chóng)卵。

5. 糞大腸菌值 普通沼氣發(fā)酵大于10-4高溫沼氣發(fā)酵10-1~10-2

6.蚊子、蒼蠅 有效地控制蚊蠅孽生，糞液中無(wú)孑孓，池的周?chē)鸁o(wú)活的蛆蛹或新羽化的成蠅。

7. 沼氣池糞渣 需經(jīng)無(wú)害化處理后方可用作農(nóng)肥。

引自《堆肥和糞稀的的衛(wèi)生檢驗(yàn)法》1976

4.堆肥需過(guò)12mm的篩，除去大塊的磚塊瓦礫，堆肥產(chǎn)品中的雜物(包括塑料、玻璃、金屬、橡膠等)不得超過(guò)3%，控制pH值6.5~8.5，水分含量在25%~35%。

⑤有機(jī)肥一般用作基肥。各地可根據(jù)不同土壤肥力，不同作物，不同的肥料質(zhì)量來(lái)確定施肥量。目中國(guó)農(nóng)村的有機(jī)肥用量在304噸/畝。餅肥對(duì)提高西瓜、煙草、水果、蔬菜的品質(zhì)有很好的作用。生產(chǎn)綠色食品可適當(dāng)多用餅肥。腐熟的，達(dá)到無(wú)害化要求的沼氣肥水，人畜糞尿可作追肥，嚴(yán)禁在蔬菜等作物上澆不腐熟的人糞尿。

⑥制作農(nóng)家肥的原料都是自然產(chǎn)物，有害重金屬含量很微，不可能造成重金屬為害。關(guān)鍵在于收集有機(jī)肥材料時(shí)，防止含有重金屬的材料混入。

⑦根據(jù)各地的自然條件和種植制度，選用適宜的綠肥品種，大力發(fā)展綠肥，合理科學(xué)地利用綠肥。

⑧發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

遵循生態(tài)規(guī)律，創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境是生產(chǎn)綠色食品必不可少的條件。生態(tài)農(nóng)業(yè)具有綜合經(jīng)營(yíng)和農(nóng)業(yè)資源多重利用的特點(diǎn)，能夠避免以至消除惡性循環(huán)，消除污染，促進(jìn)良性循環(huán)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。有機(jī)物質(zhì)循環(huán)貫穿整個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)。

⑨要合理施用化肥施用化肥能有效地增加作物產(chǎn)量。但使用不當(dāng)，則容易污染環(huán)境。中國(guó)生產(chǎn)的氮磷鉀化肥比例嚴(yán)重失調(diào)?；瘜W(xué)氮肥的利用率只有約30%，大約70%的氮素隨地表徑流等途徑損失了?；瘜W(xué)磷鉀肥的利用也只有大約35%左右。因此化肥對(duì)環(huán)境的污染是相當(dāng)嚴(yán)重的。反映在地表水的氮磷養(yǎng)分富集，地下水及食品中的硝酸鹽超標(biāo)等。要防止化肥的污染，又要保證作物高產(chǎn)，關(guān)鍵在于大量增加有機(jī)肥用量，合理控制化肥施用量，調(diào)節(jié)氮磷鉀化肥比例，實(shí)行化肥深施等措施。

有機(jī)肥料在施肥過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

一、首先需要明白的一件事，有機(jī)肥雖然效果很好，但并不是萬(wàn)能的。有機(jī)肥料所含養(yǎng)分并不平衡，不能滿(mǎn)足作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的需要。因此在施用有機(jī)肥時(shí)可以按要求配施化肥，并在作物生長(zhǎng)期間配施各種葉面肥。

二、比較于其他的肥料，有機(jī)肥分解相對(duì)較慢，肥效較遲。雖然它的營(yíng)養(yǎng)元素含量全，但含量較低，在土壤中分解較慢。因此專(zhuān)家建議，把有機(jī)肥與化肥配合施用，二者取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。

三、一般來(lái)講，在使用有機(jī)肥之前，最好經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理。由于許多有機(jī)肥料帶有病菌、蟲(chóng)卵和雜草種子，這些不利于作物的健康生長(zhǎng)，所以要經(jīng)過(guò)加工處理后才能施用。

四、最后一點(diǎn)是有機(jī)肥的使用注意事項(xiàng)。腐熟的有機(jī)肥不宜與堿性肥料混用，若與堿性肥料混合，會(huì)造成氨的揮發(fā)，降低有機(jī)肥養(yǎng)分含量，從而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)失衡。同時(shí)生物有機(jī)肥含有較多的有機(jī)物，不宜與硝態(tài)氨肥混用。