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  • 有机肥料

    有机肥料(manure)天然有机质经微生物分解或发酵而成的一类肥料。中国又称农家肥。其特点有:原料来源广,数量大;养分全,含量低;肥效迟而长,须经微生物分解转化后才能为植物所吸收;改土培肥效果好。常用的自然肥料品种有绿肥、人粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、沼气肥和废弃物肥料等。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 有机肥料
    富含: 有机物质和作物生长所需的营养物质

    目录

    发展/有机肥料 编辑


    有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质,不仅能提供作物生长所需养分,改良土壤,还可以改善作物品质,提高作物产量,促进作物高产稳产,保持土壤肥力,同时可提高肥料利用率,降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。因此,在我国推广应用有机肥料,符合“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求,对促进农业与资源、农业与环境以及人与自然和谐友好发展,从源头上促进农产品安全、清洁生产,保护生态环境都有重要意义。随着人民生活水平的提高,居民对安全卫生无污染的有机、绿色食品的需求不断增加,广大农民迫切需要施用有机肥来提高农产品的市场竞争力。

    《中国有机肥料行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》数据显示,国家对有机肥的生产十分重视,近几年在政策方面给予倾斜来支持其发展。从2008年6月1日开始,根据财政部和国家税务总局的文件要求,生物有机肥产品完全免税。山东省政府也已经连续几年针对有机肥项目进行了补贴。不仅如此,国家还相继启动“无公害食品行动计划”、“绿色食品”、“有机食品”认证等相关计划及政策,对农产品进行质量安全控制,一定程度上也带动了有机肥的市场需求。2000-2010年的10年间,中国有机肥料销售年均增速达到56.72%,销售收入由2000年的3.55亿元增长至2010年的317.63亿元,增长了近100倍。

    目前,美国等西方国家有机肥料用量已占总量的50%,我国有机肥产业商品化生产初具规模,农田的大规模施用尚未普及,占比不到10%。但这恰恰也预示了有机肥在我国有着巨大的发展潜力与市场空间。受国家政策引导以及肥料发展趋势,未来我国有机类肥料潜力巨大,预计有机类肥料施用量将占到肥料消费总量的30%左右,前瞻网认为未来10年内,中国有机肥生产将呈连年上升趋势。

    有机肥料/有机肥料 编辑

        Organic fertilizer
    天然有机质经微生物分解或发酵而成的一类肥料。中国又称农家肥。其特点有:原料来源广,数量大;养分全,含量低;肥效迟而长,须经微生物分解转化后才能为植物所吸收;改土培肥效果好。常用的自然肥料品种有绿肥、人粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、沼气肥和废弃物肥料等。   

     

    绿肥 见绿肥作物

     人粪尿 人体排泄的尿和粪的混合物。人粪约含70%~80%水分,20%的有机质(纤维类、脂肪类、蛋白质和硅、磷、钙、镁、钾、钠等盐类及氯化物),少量粪臭质、粪胆质和色素等。人尿含水分和尿素、食盐、尿酸、马尿酸、磷酸盐、铵盐、微量元素及生长素等。人粪尿中常混有病菌和寄生虫卵,施前应进行无害化处理,以免污染环境。人粪尿碳氮比(C/N)较低,极易分解;含氮素较多,腐熟后可作速效氮肥用,作基肥或追肥均可,宜与磷、钾肥配合施用。但不能与碱性肥料(草木灰、石灰)混用;每次用量不宜过多;旱地应加水稀释,施后复土;水田应结合耕田,浅水匀泼,以免挥发、流失和使作物徒长。忌氯作物不宜用,以免影响品质。    

     

    厩肥

    家畜粪尿和垫圈材料、饲料残茬混合堆积并经微生物作用而成的肥料。富含有机质和各种营养元素。各种畜粪尿中,以羊粪的氮、磷、钾含量高,猪、马粪次之,牛粪最低;排泄量则牛粪最多,猪、马类次之,羊粪最少。垫圈材料有秸秆、杂草、落叶、泥炭和干土等。厩肥分圈内积制(将垫圈材料直接撒入圈舍内吸收粪尿)和圈外积制(将牲畜粪尿清出圈舍外与垫圈材料逐层堆积)。经嫌气分解腐熟。在积制期间,其化学组分受微生物的作用而发生变化。厩肥的作用:①提供植物养分。包括必需的大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素铁、锰、硼、锌、钼、铜等无机养分;氨基酸、酰胺、核酸等有机养分和活性物质如维生素B1、B6等。保持养分的相对平衡。②提高土壤养分的有效性。厩肥中含大量微生物及各种酶(蛋白酶、脲酶、磷酸化酶),促使有机态氮、磷变为无机态,供作物吸收。并能使土壤中钙、镁、铁、铝等形成稳定络合物,减少对磷的固定,提高有效磷含量。③改良土壤结构。腐殖质胶体促进土壤团粒结构形成,降低容重,提高土壤的通透性,协调水、气矛盾。还能提高土壤的缓冲性和改良矿毒田。④培肥地力,提高土壤的保肥、保水力。厩肥腐熟后主要作基肥用。新鲜厩肥的养分多为有机态,碳氮比(C/N)值大,不宜直接施用,尤其不能直接施入水稻田。  
     

    堆肥 

    作物茎秆、绿肥、杂草等植物性物质与泥土、人粪尿、垃圾等混合堆置,经好气微生物分解而成的肥料。多作基肥,施用量大,可提供营养元素和改良土壤性状,尤其对改良砂土、粘土和盐渍土有较好效果。

    堆制方法,按原料的不同,分高温堆肥和普通堆肥。高温堆肥以纤维含量较高的植物物质为主要原料,在通气条件下堆制发酵,产生大量热量,堆内温度高(50~60℃),因而腐熟快,堆制快,养分含量高。高温发酵过程中能杀死其中的病菌、虫卵和杂草种子。普通堆肥一般掺入较多泥土,发酵温度低,腐熟过程慢,堆制时间长。堆制中使养分化学组成改变,碳氮比值降低,能被植物直接吸收的矿质营养成分增多,并形成腐殖质。

    堆肥腐熟良好的条件:①水分。保持适当的含水量,是促进微生物活动和堆肥发酵的首要条件。一般以堆肥材料量最大持水量的60%~75%为宜。②通气。保持堆中有适当的空气,有利好气微生物的繁殖和活动,促进有机物分解。高温堆肥时更应注意堆积松紧适度,以利通气。③保持中性或微碱性环境。可适量加入石灰或石灰性土壤,中和调节酸度,促进微生物繁殖和活动。④碳氮比。微生物对有机质正常分解作用的碳氮比为25∶1。而豆科绿肥碳氮比为15~25∶1、杂草为25~45∶1、禾本科作物茎秆为60~100∶1。因此根据堆肥材料的种类,加入适量的含氮较高的物质,以降低碳氮比值,促进微生物活动。    

     

    沤肥  

    作物茎秆、绿肥、杂草等植物性物质与河、塘泥及人粪尿同置于积水坑中,经微生物嫌气发酵而成的肥料。一般作基肥施入稻田。沤肥可分凼肥草塘泥两类。凼肥可随时积制,草塘泥则在冬春季节积制。积制时因缺氧,使二价铁、锰和各种有机酸的中间产物大量积累,且碳氮比值过高和钙、镁养分不足,均不利于微生物活动。应翻塘和添加绿肥及适量人粪尿、石灰等,以补充氧气、低降碳氮比值、改善微生物的营养状况,加速腐熟。    

     

    沼气肥

    作物秸秆、青草和人粪尿等在沼气池中经微生物发酵制取沼气后的残留物。富含有机质和必需的营养元素。沼气发酵慢,有机质消耗较少,氮、磷、钾损失少,氮素回收率达95%、钾在90%以上。沼气水肥作旱地追肥;渣肥作水田基肥,若作旱地基肥施后应复土。沼气肥出池后应堆放数日后再用。   
     

    废弃物肥料

     以废弃物和生物有机残体为主的肥料。其种类有:生活垃圾;生活污水;屠宰场废弃物;海肥(沿海地区动物、植物性或矿物性物质构成的地方性肥料)。 

     

    其他肥料

     此外还有泥肥、熏土、坑土、糟渣和饼肥等。土肥类应经存放和晾干、糟渣和饼肥经腐熟后用作基肥。

    处理方法/有机肥料 编辑

    [1] 有机肥料无害化处理的堆、沤方法也很多,但是上海有机蔬菜肥料是采用EM堆腐法、自制发酵催熟堆腐法和工厂化无害化处理等。  

    EM堆腐法

    EM是一种好氧和嫌氧有效微生物群,主要由光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌等组成,在农业和环保上有广泛的用途。它具有除臭、杀虫、杀菌、净化环境和促进植物生长等多种功能。用它处理人、畜粪便作堆肥,可以起到无害化作用。其具体方法如下:

    (1)购买EM原液。然后,按清水100毫升和蜜糖或红糖20--40克、M酪100毫升、烧酒(含酒精30%~35%)100毫升和EM原液50毫升的配方,配制成备用液。
    (2)将人、畜粪便风干至含水量为30%~40%。
    3)取稻草、玉米秆和青草等,切成长1、5厘米的碎料。加少量米糠拌和均匀,作堆肥时的膨松物。
    (4)将稻草等膨松物与粪便按重量10:100混合搅拌均匀,并在水泥地上铺成长约6米、宽约1、5米、厚20~30厘米的肥堆。
    (5)在肥堆上薄薄地撒上一层米糠或麦麸等物,然后再洒上EM备用液,每1000千克肥料洒1000~1500毫升。
    6)按同样的方法,在上面再铺第二层。每一堆肥料铺3-5层后,上面盖好塑料薄膜发酵。当肥料堆内温度升到45℃~50℃时翻动一次。一般要翻动3~4次才能完成。完成后,一般肥料中长有许多白色的霉毛,并有一种特别的香味,这时就可以施用。一般夏天要7~15天才能处理好,春天要15~25天,冬天则更长。肥料中水分过多会使堆肥失败,产生恶臭味。各地要根据具体条件,反复试验、摸索才行。

    发酵催熟堆腐法


    如果当地买不到EM原液,也可以自制发酵催熟粉来代替,采用自制发酵催熟堆腐法进行处理。其方法如下:

    (1)发酵催熟粉的制备。准备好所需原料:米糠(稻米糠、小米糠等各种米糠)、油饼(菜籽饼、花生饼、蓖麻饼等)、豆粕(加工豆腐等豆制品后的残渣,无论何种豆类均可)、糖类(各种糖类和含糖物质均可)、泥类或黑炭粉或沸石粉和酵母粉。按米糠14、5%、油饼14、0%、豆粕13、0%、糖类8、0%、水50、O%和酵母粉0、5%的比例配方,先将糖类加于水中,搅拌溶解后,加入米糠、油饼和豆粕,经充分搅拌混合后堆放,在60摄氏度以上的温度下发酵30~50天。然后用黑炭粉或沸石粉按1:1重量的比例,进行掺和稀释,仔细搅拌均匀即成。
    (2)堆肥制作。先将粪便风干至含水分30%~40%。将粪便与切碎稻草等膨松物按重量100:10的比例混合,每100千克混合肥中加入1千克催熟粉,充分拌和均匀,然后在堆肥舍中堆积成高1、5~2、0米的肥堆,进行发酵腐熟。在发酵期间,根据堆肥的温度变化,可以判定堆肥的发酵腐熟程度。当气温15度时,堆积后第三天,堆肥表面以下30厘米处的温度可达70摄氏度,堆积lO天后可进行第一次翻混。翻混时,堆肥表面以下30厘米处的温度可达80摄氏度,几乎无臭。第一次翻混后10天,进行第二次翻混。翻混时,堆肥表面以下30厘米处的温度为60摄氏度。再过10天后,第三次翻混时,堆肥表面以下30厘米处的温度为40摄氏度,翻混后的温度为30摄氏度,水分含量达30%左右。之后不再翻混,等待后熟。后熟一般需3~5天,最多10天即可。后熟完成,堆肥即制成。这种高温堆腐,可以把粪便中的虫卵和杂草种子等杀死,大肠杆菌也可大为减少,达到有机肥无害化处理的目的。  

     

    工厂化无害化处理

    如果有大型畜牧场和家禽场,因粪便较多,可采用工厂化无害化处理。主要是先把粪便收集集中,然后进行脱水,使水分含量达到20%~30%。然后把脱过水的粪便输送到一个专门蒸汽消毒房内,蒸汽消毒房的温度不能太高,一般为80~lOO摄氏度。温度太高易使养分分解损失。肥料在消毒房内不断运转,经20~30分钟消毒,杀死全部的虫卵、杂草种子及有害的病菌等。消毒房内装有脱臭塔除臭,臭气通过塔内排出。然后将脱臭和消毒的粪便,配上必要的天然矿物,如磷矿粉、白云石和云母粉等,进行造粒,再烘干,即成有机肥料。其工艺流程如下:粪便集中~脱水~消毒~除臭~配方搅拌~造粒~烘干~过筛~包装~入库。总之,通过有机肥的无害化处理,可以达到降解有机污染物和生物污染的目的。

    有机肥施用技术/有机肥料 编辑

    由于农家肥品种较多,所以应根据肥料本身特性进行施肥。粪尿肥腐熟后宜做基肥、追肥。人尿呈酸性,含氮多,分解后能很快被根吸收,可做追肥。猪粪是暖性肥料,有机质和氮、磷、钾含量较多,腐熟后可施于各种土壤,尤其适用于排水良好的土壤。马类是热性肥料,含有机质、氮素、粗纤维较多,并含有高温纤维分解细菌,在堆积中发酵快,热量高,适用于湿润黏重土壤和阴坡地及板结严重的土壤;用作堆肥材料可加速堆肥腐熟,并可作为果树育苗保温肥。牛粪是典型的冷性肥料,含水多,腐烂慢,养分含量较低,将其晒干,掺人3%?5%的草木灰或磷矿粉或马粪进行堆积,可加速牛粪分解,提髙肥效,宜与热性肥料结合使用,或施在沙壤地和阳坡地。羊粪是热性肥料,分解快,养分浓厚,宜和猪粪混施,适用于凉性土壤和阴坡地。家禽粪迟效,养分含量髙,不宜新鲜使用,腐熟后可做基肥和追肥。炉灰渣、垃圾宜用于黏土、洼地以改良土壤。草木灰肥速效,含钾多,还含有硼、钼、锰等元素,宜用于酸性土、黏质土,可做基肥和追肥,与其他有机肥混施效果更好。饼肥含有机质多,氮素较丰富,分解慢,肥效持久,须在施入前捣碎沤熟,宜做基肥和追肥。动物性杂肥宜与堆肥、厩肥一起堆积,腐熟后做基肥。沼渣肥效持久,可养护土地,增加有机质,宜做基肥。沼液含有氮、磷、钾等元素,还含有锌、硼等微量元素,能提髙土壤潜在肥力,促进农作物新梢及叶片生长,改善果品品质,可做追肥、叶面肥,或用于养畜禽等,也可用于浸种,以提高幼苗的抗病能力。[2]

    发展历史/有机肥料 编辑


    在罗马时代,农民就发现在前作为豆科植物的大田里种植谷类作物时,其产量有所提高,因此,就注意到细菌能增富农业土壤中的营养。直至19世纪,德国的苜蓿种植者和美国的一些大豆种植者,他们利用苜蓿田或大豆田的土壤,转移接种至新的农田,从而使作物产量得到提高。1838年,法国农业化学家布森高(J.B.Boussingault)发现了豆科植物能固定氮。并于1843年建立了第一个农业试验站,对各种轮作制中作物产量和成分进行了较为精确的分析。

    1886-1888年德国科学家赫尔里格尔(H.Hellriegal)在砂培条件下证明,豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大气中的氮。1888年荷兰学者贝叶林克(M.W.Beijerinck)分离了根瘤菌,这是微生物肥料方面的突破。现已明确那是根瘤菌的作用。这些细菌的发现,促使了第一家美国公司纳特尔公司于1898年生产和销售了土壤细菌接种剂。自此以后,就有诸多的细菌制剂用于土壤和农作物种子的拌种和包衣。
    20世纪20年代,又有一些新的微生物制剂用于大田土壤和农作物,但效果不甚理想。20世纪40年代,美国农业部颁发了生物杀虫剂许可证,至今已有20多种不同的微生物产品为这一目的而使用。

    1937年,苏联微生物学家克拉西尼科夫和密苏斯金研制了“固氮菌剂”。从而开创了细菌肥料的先河,由于种种原因,这种微生物肥料都先后停止了大规模生产。1940年前后,亚洲研制了一种以蓝细菌(藻类)为主而用于稻田的生物肥料。现在其在持续农业中仍然发挥着巨大的作用。

    不管生物肥料的历史如何,微生物制剂仍继续向前发展。自20世纪80年代开始,人们以极大的精力关注着用于环境和农作物的生物肥料,其原因是这类产品能有效地解决存在的一些问题,特别是无公害和消除环境的污染。因此,要研制出一种既具有肥料功能,又具有消除环境污染的能力,就十分困难。

    新行业标准/有机肥料 编辑

    有机肥料的新行业实施标准为NY525-2012,代替原有的NY525-2011,于2012年3月1日发布 2012-6-1日实施,中华人民共和国农业部发布。
    有机肥料技术指标
    有机质质量分数(以烘干基计)45
    总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)≥5.0
    水分(鲜样)的质量分数≤30
    酸碱度(PH)5.5-8.5
    有机肥料金属指标
    单位:mg/kg
    总砷(As)(以烘干基计)≤15
    总汞(Hg)(以烘干基计)≤2
    总铅(Pb)(以烘干基计)≤50
    总铬 (Cr)(以烘干基计)≤150
    总镉(Cd)(以烘干基计)≤3
    有机肥料细菌指标
    蛔虫卵死亡率和粪大肠菌群数指标
    应符合NY884 的要求。[3]

    制作难点/有机肥料 编辑


    (1)一种微生物具有提供植物营养功能(如固氮基因等),但不一定能具有分解污染的能力(即分解物质的基因)。要实行基因转移十分困难,还要巨大的投资;
    (2)土壤污染物种类很多,现已有105种以上的物质对环境造成了污染。这些污染物结构和化学成分各不相同,所以不可能用105种微生物混合一起来做成制剂。基因转移更难以达到;
    (3)生物杀虫剂和生物除莠剂等的原理和菌种差异十分巨大,原则上为一菌一种用途。所以只能制成单一的菌剂。而且发挥作用的时间较长;
    (4)生物肥料中的菌剂有些不是典型的土壤微生物,当其制成菌剂施入土壤后难以成活,而且在使用前通常也只能保持3个月的货架期。

    生产原料/有机肥料 编辑

    有机肥料的生产原料很多,具体可以分为以下几类:
    1、农业废弃物:比如秸秆、豆粕、棉粕等。
    2、畜禽粪便:比如鸡粪、牛羊马粪、兔粪;
    3、工业废弃物:比如酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等;
    4、生活垃圾:比如餐厨垃圾等;
    5、城市污泥:比如河道淤泥、下水道淤泥等。

    国内资源/有机肥料 编辑


    中国地域辽阔,人口众多,有机肥料资源十分丰富。种类多,数量大,是中国农业生产的重要肥源,但它也是农业、畜牧业生产的副产物。可以说,哪里有农业、畜牧业、哪里就有有机肥源。城市中可以利用的有机生活垃圾,主要来自农产品和畜产品。所以农业、畜牧业越发展,有机肥资源就越丰富。根据全国各地区调查,目前使用的有机肥料就有14类100多种。人粪尿是一项重要有机肥源。平均每个成年人每年粪尿排泄量约为790公斤,折含氮素(N)4.4公斤,磷素(P2O5)1.36公斤,素(K2O)1.67公斤。如以人粪收集利用率按60%、人尿30%计算,中国农村人口有9亿,折合为成年人,每年就可积攒人粪尿1600多亿公斤,可为农业生产提供氮素90万吨,磷素28万吨,钾素34万吨。
    据中国农业年鉴1990年资料,中国猪存栏数约3.4亿头,牛近1亿头,马骡驴2700万匹,这些家畜排泄物数量大,养分丰富,是中国农村最大的有机肥资源。其中猪每年可为农业生产提供氮素130多万吨,磷素85万吨,钾素180万吨;大牲畜可提供氮160多万吨,磷83万吨,钾110多万吨。加上每年有30多亿只家禽和10多亿只兔,其提供的养分量占农村有机肥料总量的63%~72%。

    农作物秸秆也是很重要的有机肥源。其养分丰富,来源广,数量多,可直接还田。也是堆、沤肥和家畜挚□的重要原料。中国主要农作物秸秆每年总生成量平均为4亿多吨,按稻草还田率30%,麦还田率45%,玉米秸还田率20%计算,每年可用作有机肥料的秸秆就有1.3亿多吨,约可提供氮素66万吨,磷素40万吨,钾10.6万吨。

    中国每年各种有机肥料总生产量达18~24亿吨,其中氮磷钾养分含量就有1678万吨。这些数字只是粗略的估算。随着人口的增加,农业、畜牧业生产的发展,人民生活水平的提高,有机肥料的数量和质量都有很大的变化。据1998中国农业年鉴统计中国人口为12.058亿,是1989的1.062倍,增加1.023亿人;粮食产量为4.942亿吨,是1989的1.12倍,增加7975万吨,猪、牛、羊出栏数为63722.1万头,是1989年的1.673倍,增加2.5633亿头。禽蛋产量2125.4万吨是1989年的2.95倍,增加1405.6万吨。人口、畜禽数量和粮食产量的增加,必然增加人、畜、禽粪便和作物秸秆的数量。因此中国各种有机肥料年总生产量可能要远远超过18~24亿吨,其中氮磷钾养分含量也要超过1678万吨。据国家农业部的预测20世纪末,中国有机肥中氮磷钾养分总量达1971~2087±91.7万吨。总之中国的有机肥料是一项数量巨大的资源,而且是每年持续不断地生产出来的,利用好了将成为发展农业生产的物质保证。

    优缺点/有机肥料 编辑


    中国农民有使用有机肥的传统,十分重视有机肥的使用。美国、西欧、日本等发达国家,正在兴起”生态农业””有机农业”,十分重视使用有机肥料,并把有机肥料规定为生产绿色食品的主要肥源。

    施用有机肥料最重要的一点就是增加了土壤的有机物质。有机质的含量虽然只占耕层土壤总量的百分之零点几至百分之几,但它是土壤的核心成分,是土壤肥力的主要物质基础。有机肥料对土壤的结构、土壤中的养分、能量、酶、水分、通气和微生物活性等有十分重要的影响。

    有机肥料含有植物需要的大量营养成分,对植物的养分供给比较平缓持久,有很长的后效。有机肥料还含有多种微量元素。由于有机肥料中各种营养元素比较完全,而且这些物质完全是无毒、无害、无污染的自然物质,这就为生产高产、优质、无污染的绿色食品提供了必须条件。有机肥料含有多种糖类,施用有机肥增加了土壤中各种糖类。有了糖类,有了有机物在降解中释放的大量能量,土壤微生物的生长、发育、繁殖活动就有了能源。

    重庆畜禽粪便中行带有动物消化道分泌的各种活性酶,以及微生物产生的各种酶。施用有机肥大大提高了土壤的酶活性,有利于提高土壤的吸收性能、缓冲性能和抗逆性能。施用有机肥料增加了土壤中的有机胶体,把土壤颗粒胶结起来,变成稳定的团粒结构,改善了土壤的物理、化学和生物特性,提高了土壤保水、保肥和透气性能。为植物生长创造良好的土壤环境。

    有机肥在土壤中分解,转化形成各种腐殖酸物质。能促进植物体内的活性、物质的合成、运输和积累。腐殖酸是一种高分子物质,阳离子代换量高,具有很好的络合吸附性能,对重金属离子有很好的络合吸附作用,能有效地减轻重金属离子对作物的毒害,并阻止其进入植株中。这对生产无污染的安全、卫生的绿色食品十分有利。

    但是使用有机肥料也有存在养分含量低,不易分解,不能及时满足作物高产的要求。传统的有机肥的积制和使用也很不方便。人畜禽粪便、垃圾等有机废物又是一类脏、烂、臭物质,其中含有许多病原微生物,或混入某些毒物,是重要的污染源,尤其值得注意的是,随着现代畜牧业的发展,饲料添加剂应用越来越广泛,饲料添加剂往往含有一定量的重金属,这些重金属随畜粪便排出,会严重污染环境,影响人的身体健康。

    国内地位/有机肥料 编辑


    中国农民积制和使用有机肥料有悠久的历史和丰富的经验。在中国农业生产的漫长历史中,一直靠有机肥料改良土壤,培肥地力,生产粮食,养育了我们中华民族的祖祖辈辈,可见有机肥料在当时农业生产中起着极为重要作用。新中国成立以后,中国化肥工业得到发展,化肥使用逐年增加。在50~60年代,有机肥在农业生产中仍起主导地位,肥料施用上仍以有机肥料为主,化肥为辅。1965年,有机肥占肥料投入总量的80.7%。70年代,中国化肥发展很快,从1971~1980年的10年间,产量由299.4万吨(养分),增加到1232.1万吨。有机肥料的比重下降,占肥料总投入量的66.4%。1987年化肥总产量达1612.2万吨,平均亩施化肥达27.8公斤。化肥在总肥料投入量的比重大大增加,特别是氮素养分比重超过有机肥,但有机肥在、钾养分供应上仍占主要地位。

    有机肥料中的氮磷钾等养分只是有机肥中很小但很重要的一部分,有机肥料的绝大部分是有机物质。有机质是衡量土壤肥力的重要标志,即使将来,氮磷钾养分主要靠化肥来提供,但是有机肥料在改良土壤,培肥地力方面仍将发挥重大作用。
    综上所述,有机肥料不仅在中国农业生产中有着十分重要的地位,而且使用有机肥料对保护良好的生态环境,保护人民健康方面都有十分重大的意义。

    农业作用/有机肥料 编辑


    概述
    有机肥料含有丰富的有机物和各种营养元素,具有数量大、来源广、养分全面优点,但也存在脏、臭、不卫生,养分含量低、肥效慢、使用不方便等缺点。无机肥料正好与之相反具有养分含量高,肥效快,使用方便等优点,但也存在养分单一的不足。因此,施用有机肥通常需与化肥配合,才能充分发挥其效益。有机肥料与化学肥料相配合施用,可以取长补短、缓急相济。有机肥料本来就有的改良土壤、培肥地力,增加产量和改善品质等作用,与化肥配合施用后,这些作用得到了进一步的提高。自从在农业生产中使用化肥以来,有机肥与化肥配合施用就已经客观存在,只是当时还处于盲目的配合,还不够完善。70年代以来,中国化肥发展很快,经过许多科学工作者的研究和广大农民的实践,测土施肥、配方施肥等施肥方法相继在生产中推广应用,使有机、无机肥料配合施用更趋完善。
    改良土壤、培肥地力作用
    有机肥料中的主要物质是有机质,施用有机肥料增加了土壤中的有机质含量。有机质可以改良土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,培肥地力。中国农村的”地靠粪养、苗靠粪长”的谚语,在一定程度上反映了施用有机肥料对于改良土壤的作用。施用有机肥料既增加了许多有机胶体,同时借助微生物的作用把许多有机物也分解转化成有机胶体,这就大大增加了土壤吸附表面,并且产生许多胶粘物质,使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构,提高了土壤保水、保肥和透气的性能,以及调节土壤温度的能力。

    从表3-1中可以看出,单施有机肥3500~7000公斤,9年后土壤有机碳提高0.04%~0.16%,容重降低0.04~0.06克/厘米3,总孔隙度提高1.5%~2.3%,毛管孔隙度提高3.45%~4.05%,田间持水量提高1.13%~1.31%。配合施用氮9.2~18.4公斤的尿素后,上述各项指标比单施有机肥处理明显提高。有机碳比对照提高0.09%~0.19%,容重降低0.03~0.1克/厘米3,总孔隙度提高1.1%~3.8%,毛管孔隙度提高3.45%~5.0%,田间持水量提高2.49%~4.24%。

    中国农业科学院土壤肥料研究所与山东莱阳农学院在山东莱阳进行的9年施用有机肥及有机肥与无机肥配合验结果看出,施用有机肥料对土壤中磷、钾养分平衡有十分重要的作用(表3-2)。

    表3-1是不同施肥处理经9年定位试验后测定的结果。

    表3-1不同处理对土壤有机碳和物理性状的影响 (姚源喜,1988)
    处理 有机碳(%) 容重(克/立方厘米) 总孔隙度(%) 毛管孔隙度(%) 田间持水量(%)
    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-不施肥对照;N1-施9.2公斤N/亩;N2-18.4公斤N/亩;M1-有机肥3500公斤/亩(折纯9.2公斤);M2-施有机肥7000公斤/亩,(折纯N18.4公斤);M1N1、M1N2、M2N1、M2N2-为有机肥与无机氮肥以不同量相配合的处理
    表3-2 连续9年施肥对土壤速效磷、钾平衡的影响*
    项 目 CK N1 N2 M1 M1N1 M1N2 M2 M2N1 M2N2
    从表3-2结果可以看出,单施氮素化肥,或单施低量有机肥,或低量有机肥与氮素化肥配合的处理,土壤中的磷都是亏缺的。前者比后者亏缺更多。只有施用高量有机肥,和高量有机肥与化肥配合的处理,土壤中的磷才有盈余。与土壤磷素变化相同,各处理9年平均土壤速效钾含量与对照比较,单施氮肥处理几乎与对照没有什么差别,单施低量有机肥和低量有机肥配合施用氮肥的处理,速效钾增加6~7毫克/公斤,施用高量有机肥和配合施用氮肥的处理,速效钾增加11毫克/公斤。可见施用有机肥对土壤磷、钾素平衡十分重要。目前中国化肥生产中氮磷钾比例失调,中国耕地有近3亿亩缺钾,10亿亩缺磷。

    施用有机肥料,还可使土壤中的微生物大量繁殖,特别是许多有益的微生物,如固氮菌、氨化菌、纤维素分解菌、硝化菌等。有机肥料中有动物消化道分泌的各种活性酶,以及微生物产生的各种酶,这些物质施到土壤后,可大大提高土壤的酶活性。多施有机肥料,可以提高土壤活性和生物繁殖转化能力,从而提高土壤的吸收性能、缓冲性能和抗逆性能。

    增加作物产量和改善农产品品质作用

    有机肥料含有植物所需要的大量营养成分,各种微量元素、糖类和脂肪。据分析,猪粪中含有全氮2.91%、全磷1.33%、全钾1.0%,有机质77%。畜禽粪便中含硼21.7~24毫克/公斤,锌29~290毫克/公斤,锰143~261毫克/公斤,钼3.0~4.2毫克/公斤,有效铁29~290毫克/公斤。中国农业科学院土壤肥料研究所和山东莱阳农学院进行的长期定位试验,9年18季作物的产量统计结果(表3-3)。从表3-3中可以看出,单施氮素化肥(N1和N2)、单施有机肥处理(M1和M2)和有机无机肥料配合处理(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2),都能有效地增加小麦、玉米的产量,而且产量随施肥量增加而增加。其中有机无机肥料配合施用的处理,作物产量均明显高于单施化肥和单施有机肥处理。单施有机肥,9年平均年产量比对照增产54.7%~107.7%,而有机无机肥料配合施用,9年平均产量比对照增产130.8%~153.3%。说明有机无机肥料配合施用是实现高产稳产的重要途径。以氮素计算,有机肥氮与无机肥氮比以1∶1~2为好。

    中国农业科学院土壤肥料研究所王小平等人研究了有机肥对重金属污染的减毒效果表明,土壤中铬含量在10毫克/公斤时,对小白菜出苗无太大影响,但对小白菜生长发育影响却很大,甚至导致死苗。不施有机肥的产量最低,为155克/盆;施少量任何一种有机肥(鸡粪、马粪、羊粪、猪粪),小白菜中毒现象明显减轻,甚至消失,尤以施5%猪厩肥和2.5%的鸡粪肥的处理产量最高,分别为2180克/盆和2590克/盆。对不同浓度铬在土壤中变化规律的测定表明,纯化肥处理,土壤水中铬含量始终保持高水平,增施猪厩肥后,土壤铬起始值为50毫克/公斤,8天后即降至2~3毫克/公斤。不施有机肥的处理,小白菜含铬量高达29.7毫克/公斤;增施有机肥,小白菜含铬量急剧下降至正常含铬量0.1~0.3毫克/公斤。充分说明,施用有机肥可以有效地减轻铬污染土壤对作物的毒害。在被铬污染的土壤上种植玉米,也得到相似结果。
    有机肥料是生产绿色食品的主要肥源

    生产无公害、安全优质的绿色食品首先在西欧、美国等生活水准较高的国家受到欢迎。尽管绿色食品价格比一般食品高50%~200%,但仍然走俏。近十年中国人民的生活水平迅速提高,对绿色食品的需求日益增加,加上政府部门的倡导和重视,中国绿色食品的生产发展很快。
    在”有机农业和食品加工基本标准”(IFOAM)中,就有关于肥料使用方面的规定,其要点是”增进自然体系和生物循环利用,使足够数量的有机物返回土壤中,用于保持和增加土壤有机质,土壤肥力和土壤生物活性”,”无机肥料只被看作营养物质循环的补充物而不是替代物”,”化学合成的肥料和化学合成的生长调节剂的使用,必须限制在不对环境和作物质量产生不良后果,不使作物产品有毒物质残留积累到影响人体健康的限度内。这些规定表明,在绿色食品生产中必须十分注意保护良好的生态环境,必须限制无机肥料的过量使用,有机肥料(包括绿肥和微生物肥料)才是生产绿色食品的主要肥源。

    前面已经谈到了施用有机肥料的优越性和存在问题,为了使绿色食品的生产有足够数量的符合要求的有机肥料,必须做好如下几个方面。
    ①为了保证有充足的有机肥源,首先要把现有的有机肥资源利用好,大量积制农家肥,特别要杜绝随处试弃畜禽粪便,晒粪干和焚烧秸秆的现象。
    ②有机肥材料的收集主要是人畜禽的排泄物、饼粕、食品加工的下脚料、秸秆、泥炭、山青、湖草等。
    ③有机肥的加工有多种方式,生产的各类有机肥料要符合下列各项标准。
    A.堆肥的腐熟要符合堆肥腐熟度鉴别的综合指标。即腐熟的堆肥,肥堆的体积比刚堆积时塌陷1/3~1/2,堆肥的秸秆变成黑褐色,有氨臭味,手握秸秆湿时柔软,干时易碎。堆肥浸出液的颜色成黄褐色,碳氮比为20~30∶1,腐殖化系数30%左右。
    B.各类有机肥料要符合粪便无害化卫生指标(表3-4,表3-5)。

    表3-4 高温堆肥卫生标准
    编号 项目 卫生标准及要求
    1 堆肥温度 最高堆温达50~55℃以上,持续5~7天。
    2 蛔虫卵死亡率 95%~100%
    3 类大肠菌值 10-1~10-2
    4 苍蝇 有效地控制苍蝇孽生,肥堆周围没有活的蛆、蛹,或新羽化的成蝇。
    引自《堆肥和粪稀的的卫生检验法》1976
    表3-5 沼气发酵卫生标准
    编号 项目 卫生标准及要求
    1. 密封贮存期 30天以上
    2. 发酵温度 53℃±2℃持续2天
    3. 寄生虫卵沉降率 95%以上
    4. 血吸虫卵和钩虫卵 在使用粪液中不得检出活的血吸虫卵和钩虫卵。
    5. 粪大肠菌值 普通沼气发酵大于10-4高温沼气发酵10-1~10-2
    6.蚊子、苍蝇 有效地控制蚊蝇孽生,粪液中无孑孓,池的周围无活的蛆蛹或新羽化的成蝇。
    7. 沼气池粪渣 需经无害化处理后方可用作农肥。
    引自《堆肥和粪稀的的卫生检验法》1976
    4.堆肥需过12mm的筛,除去大块的砖块瓦砾,堆肥产品中的杂物(包括塑料、玻璃、金属、橡胶等)不得超过3%,控制pH值6.5~8.5,水分含量在25%~35%。
    ⑤有机肥一般用作基肥。各地可根据不同土壤肥力,不同作物,不同的肥料质量来确定施肥量。目前,中国农村的有机肥用量在304吨/亩。饼肥对提高西瓜、烟草、水果、蔬菜的品质有很好的作用。生产绿色食品可适当多用饼肥。腐熟的,达到无害化要求的沼气肥水,人畜粪尿可作追肥,严禁在蔬菜等作物上浇不腐熟的人粪尿。
    ⑥制作农家肥的原料都是自然产物,有害重金属含量很微,不可能造成重金属为害。关键在于收集有机肥材料时,防止含有重金属的材料混入。
    ⑦根据各地的自然条件和种植制度,选用适宜的绿肥品种,大力发展绿肥,合理科学地利用绿肥。
    ⑧发展生态农业,创造良好的生态环境。
    遵循生态规律,创造良好的生态环境是生产绿色食品必不可少的条件。生态农业具有综合经营和农业资源多重利用的特点,能够避免以至消除恶性循环,消除污染,促进良性循环,获得良好的经济、环境和社会效益。有机物质循环贯穿整个生态农业。
    ⑨要合理施用化肥施用化肥能有效地增加作物产量。但使用不当,则容易污染环境。中国目前生产的氮磷钾化肥比例严重失调。化学氮肥的利用率只有约30%,大约70%的氮素随地表径流等途径损失了。化学磷钾肥的利用也只有大约35%左右。因此化肥对环境的污染是相当严重的。反映在地表水的氮磷养分富集,地下水及食品中的硝酸盐超标等。要防止化肥的污染,又要保证作物高产,关键在于大量增加有机肥用量,合理控制化肥施用量,调节氮磷钾化肥比例,实行化肥深施等措施。
    有机肥料在施肥过程中需要注意的问题
    一、首先需要明白的一件事,有机肥虽然效果很好,但并不是万能的。有机肥料所含养分并不平衡,不能满足作物高产优质的需要。因此在施用有机肥时可以按要求配施化肥,并在作物生长期间配施各种叶面肥。
    二、比较于其他的肥料,有机肥分解相对较慢,肥效较迟。虽然它的营养元素含量全,但含量较低,在土壤中分解较慢。因此专家建议,把有机肥与化肥配合施用,二者取长补短,发挥各自的优势。
    三、一般来讲,在使用有机肥之前,最好经过发酵处理。由于许多有机肥料带有病菌、虫卵和杂草种子,这些不利于作物的健康生长,所以要经过加工处理后才能施用。
    四、最后一点是有机肥的使用注意事项。腐熟的有机肥不宜与碱性肥料混用,若与碱性肥料混合,会造成氨的挥发,降低有机肥养分含量,从而导致营养失衡。同时生物有机肥含有较多的有机物,不宜与硝态氨肥混用。

    市场前景/有机肥料 编辑

    在经济社会高速发展,人们生活水平逐步提高,对食品安全、身体健康十分需要的新时期,有机肥料无疑顺应了这一社会发展的需求,其发展前景不容小觑。随着消费升级、节能降耗、绿色食品需求的提升,有机肥将会迎来较大的发展机遇。据市场调查发现,长期大量的施用化肥,一是造成了土壤理化性状的改变,这种改变主要是土壤板结,土质越来越不适合于农作物的生长;同时,大量化肥农药的使用,造成蔬菜、粮食等作物产生药害,对人体健康不利。而有机肥料的作用是利用其所含的活性元素改善土壤的理化性状,使土壤更有利于农作物的生长发育,有机肥所含的有机质除了能提供给作物全面的营养,也能生产出绿色无公害的粮食蔬菜。

    有机肥料市场前景及规模。发达国家有机肥料的使用率已经达到45%-60%,如果我国有机肥料的使用率能占到10%的规模,其市场就可以达1400亿元的规模,近年来我国也出台了相关政策促进绿色有机肥料的产业发展,倡导有机农业和绿色消费,这一绿色产业将持续得到市场和政策的双重支持。2010年有机肥料的市场规模达到900亿元人民币,2015年将达到1500亿元人民币。

    可行性研究报告显示,有机肥料价格。有机肥料种类大致有三个,一种是精制有机肥料,含有机质和少许养分,当前的绿色有机农产品生产主要用的就是这种有机肥,出厂价格大概为800-1200元/吨;第二种就是有机无机复合肥,除了有机质,还含有较高的养分,出厂价格为900-2300元/吨;第三种就是生物有机肥料,出了含有大量的有机质和养分,还含有提高肥料及土壤中养分释放能力的功能菌,大概有11%的有机肥料生产企业制造此种肥料,出厂价格3000元/吨以上,用于高档园林绿化等。[4]

    有机肥和化肥都是农作物所需的肥料,有机肥是施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。相比化肥有很大的优势。
    1.有机肥的营养元素齐全;化肥营养元素只有一种或几种。   
    2.有机肥能够改良土壤;化肥经常使用会造成土壤板结。  
    3.有机肥能提高产品品质;化肥施用过多导致产品品质低劣。 
    4.有机肥能改善作物根际微生物群,提高植物的抗病虫能力;化肥则是作物微生物群体单一,易发生病虫害。 
    5.有机肥能促进化肥的利用,提高化肥利用率;化肥单独使用易造成养分的固定和流失。



    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2013-06-13
    [2]^引用日期:2013-09-29
    [3]^引用日期:2013-11-14
    [4]^引用日期:2013-12-05

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