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1、第九章 有机肥料,第一节 有机肥料的营养作用 第二节 有机肥料在农业生产中的作用 第三节 有机肥料的种类、性质和施用 第四节 有机肥料的特点与合理施用,第一节 有机肥料的营养作用,一、有机肥料的养分组成 一）矿质养分 有机肥含有植物生长发育的各种营养成分（表9-1）,表9-1 家畜粪、禽粪和作物秸秆的矿质养分组成,二）有机肥料的有机组成 有机肥料的主要特征是含有有机物质，其中、氮素和磷素等养分主要以有机态形式存在（表9-2） 1、非氮有机化合化合物：木质素、纤维素、半纤维素、淀粉、果胶、脂肪等；有机酸、糖、醛、醇和酚等水溶性和苯-醇溶性的物质。 2、含氮有机物质：蛋白质、氨基酸、酰胺、肽、尿酸
2、、鸟囊酸、马尿酸和其它含氮化合物。 3、含磷有机物质：核酸、核蛋白、植素、磷脂、磷酸酰苷、核苷酸等。,表9-2 几种作物秸秆的有机组成分（%）,二、 有机养分的吸收 一）作物对有机养分的吸收 植物主要吸收矿质养分，但它也能够吸收部分有机养分。 1、作物对有机氮的吸收 尿素、氨基酸和酰胺。Y. Shiimoda用水稻吸收试验证明，水稻可以吸收氨基酸态氮，但是吸收效果因氨基酸种类而异。,1、作物对有机氮的吸收 甘氨酸、天门冬酰胺、丙氨酸、丝氨酸和组氨酸的效果与硫酸铵相当； 天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸和精氨酸不及硫酸铵，优于尿素 其它氨基酸的效果不及硫酸铵和尿素； 蛋氨酸有抑制效果。 有机氮素被吸收
3、后，可迅速参与体内运转和转化。,2、作物对有机磷的吸收 植物还可以吸收核酸及其降解产物，以及糖磷脂等有机含磷化合物。 3、作物对糖类、酚类、激素类化合物的吸收。 如葡萄糖、有机酸等。 三、有机养分的吸收机制 被动扩散 扩散速度与有机分子大小成反比，与其脂溶性成正比。 “胞饮”作用,第二节 有机肥料在农业生产中的作用,一、提高土壤肥力 1、提高土壤有机质含量（表9-13） 腐殖化系数：单位重量的有机物物料施入土壤，经过1年时间后在土壤中的残留量。它的大小对有机物增加土壤有机质的作用影响很大，不同有机物料的腐殖化系数见（表9-14）,表9-13 长期黑麦定位试验中土壤有机碳含量的变化（Sauerb
4、eck，D.R.，1982）,表9-14不同有机物质的腐殖化系数,2、改善土壤的理化性状 1）改善土壤结构 促进土壤团聚体形成，改善通气性（表9-3） 2）增加土壤持水量，提高作物抗旱性（表9-4） 3）改善土壤的热量状况 4）提高土壤的阳离子交换量（表9-5）,表9-3 四年中不同用量的有机质对020厘米红壤耕层容重、团聚体、空隙度的影响（孟赐福、周善达等，1987）,表9-4 冬季覆盖作物残茬对条状栽种马铃薯的土壤温度和水分条件的影响（Hoyt等，1986）,表9-5 牛粪堆肥连用对土壤化学性质的影响（熊田恭一，1979）,3、提高土壤生物活性 施用有机肥促进了土壤微生物的生长和繁殖（表9
5、-6），改变了微生物区系，使之趋向于细菌型（表9-7）。 土壤微生物数量的增加，活性增强，有利于： 1）增加养分的微生物固定，减少流失 2）促进土壤自生固氮菌的活动，增加大气氮素的生物固定（表9-8） 3）促进解磷、解钾细菌的繁殖生长，增加磷、钾养分的释放 4）增加土壤酶活性（表9-9）,表9-6 化肥和有机肥对土壤有机质含量和土壤生物量的影响,表9-7 连年施用堆肥对旱地土壤微生物数量和组成的影响,表9-8 某些作物秸秆的固氮量（Shuji Higashida等）,表9-9 厩肥和化肥对大麦田土壤酶活性的影响,二、提供土壤养分 1、直接提供土壤养分 厩肥中有10%的氮素、50%的磷素和所有钾
6、素是可以作物很快的吸收利用（表9-10）。 2、提供有机营养和抗生物质（表9-11） 3、促进养分循环 4、提高养分有效性 1）减少肥料的流失 2）活化土壤养分 3）减少养分固定,表9-10 畜禽粪肥的养分含量（孙曦，1983）,Table 3.3. The nutrient and moisture content of various animal manures on a fresh- and dry- weight basis All values are %. (from Hausenbuiller, 1978). Animal Moisture N P K Water Fresh
7、Dry Fresh Dry Fresh Dry Dairy cattle 79 .56 2.66 .10 .48 .50 2.38 Fattening cattle 80 .70 3.50 .20 1.00 .45 2.25 Hogs 75 .50 2.00 .14 .56 .38 1.52 Horses 60 .69 1.72 .10 .25 .60 1.50 Sheep 65 1.40 4.00 .21 .60 1.00 2.86 Broiler chickens 25 1.70 2.26 .81 1.08 1.25 1.66 Hens 37 1.30 3.51 1.20 3.24 1.1
8、4 3.08,表9-11 家畜粪肥中的游离核苷酸含量,三、防止或减轻土壤侵蚀 1、在红壤上：土壤侵蚀率（Y）与土壤有机质（X）的关系为：Y=7.135-0.86X（r=-0.773*） 2、有机物的地面覆盖也会大大减少土壤侵蚀。 四、减轻环境污染 1、消除畜禽粪肥等对空气、水源的污染 2、加速土壤中有毒有害物质的吸附与降解 3、减低土壤重金属元素的有效性，减少植物的吸收（表9-12）。,表9-12 堆肥中铅对土壤和胡萝卜中含铅量的影响（Anderson，1977）,第三节 有机肥的种类、性质和合理施用,一、绿肥 用作肥料的绿色植物体成为绿肥。主要为豆科作物，也有部分非豆科作物（禾本科和十字花科
9、等）。 一）绿肥在农业生产中的作用 1、增加土壤氮素 豆科植物有根瘤菌，可以固氮。豆科植物含有机物15%，含氮0.30.6%。 全球每年的氮循环为 25 GT（ 1015 g）,其中一半为植物的共生固氮（ plant symbioses）和细菌，其余为燃煤产生。 N2的还原是放热反应： N2 + 3H2 2NH3 DH = -33.3 kJ mol-1,1 a Nodules and nodulation,INDETERMINATE （无限型）NODULES - are elongated （伸长型）and meristematic, formed by peas and clover DET
10、ERMINATE （有限型）NODULES are spherical(球型） and found in soybean and french bean.,2、种植绿肥可提高土壤肥力 1）增加土壤有机质和养分有效性 江苏：冬闲田种绿肥，4年后土壤有机质有1.21%增加1.68%，9年后增加到2.14%； 江西刘家站垦殖场，连种6年绿肥耕层土壤有机质、全氮、全磷增加一倍。 2）富集和转化土壤养分 将土壤深层养分吸收富集到耕层。,表9-15 种植草木犀后土壤磷素含量的变化,3）改善土壤理化性状，加速土壤熟化，改良低产土壤 湖南祁阳鸭屎泥田：泥团减少172%，土壤温度增加，水稻增产120240%；
11、山东禹城：全盐下降为轻度盐碱地下降30%，中度盐碱地下降67%，重盐碱地下降25%。 3、防风固砂护坡，减少水土流失 4、发展绿肥，促进农牧结合 绿肥猪、牲畜厩肥粮食饲料； 紫云英等绿肥植物还是很好的蜜源植物。,ECOLOGICALLY, N2 fixing shrub such as gorse（荆豆）, broom（金雀花） are often pioneers stabilising soils and increasing N content like the Mediterranean GARRIGUE following fire,二）绿肥的种类、分布及栽培方式 1、种类 200余
12、种（目前栽培的有9科42属60余种） 豆科绿肥：紫云英、紫穗槐、紫花苜蓿、胡枝子、草木犀、柠条、沙打旺、白三叶、小灌花等 非豆科绿肥（禾本科牧草、富钾绿肥、十字花科绿肥等） 富钾绿肥有：小葵子、水花生、水鳖、虾藻、金鱼草、菊芋、商陆等 一年生绿肥、多年生绿肥 水生绿肥、旱生绿肥 冬绿肥，夏、秋绿肥，春绿肥,Vicia faba (broad bean)above Pisum sativum (pea) right Glycine max (soybean) below,Vigna (chickpea),Alnus, (Alder（桤木）, water-side tree),Azolla（满江红
13、）, water fern（蕨类）, containing anabaena,Gunnera（根乃拉草）,Anthoceros,2、分布： 南方：冬绿肥：紫云英、苕子、金花菜、箭舌豌豆、肥田萝卜、蚕豆、油菜 新垦红壤荒地、盐碱地：田箐、柽麻、绿豆、饭豆、猪屎豆 秦岭、淮河以北地区：春、夏播一年生绿肥：箭舌豌豆、草木犀、毛叶紫花苕子、绿豆等 陕、甘、新等省区：多年生绿肥，紫花苜蓿、紫穗槐、砂打旺和胡枝子、柠条等 3、栽培方式： 单种、间作绿肥、套种绿肥、混作绿肥、插种绿肥,三）绿肥作物的利用方式 1、就地种植就地翻压 2、利用地上部做饲料，根茬做肥料翻压 3、异地施用 4、堆、沤后施用 四）绿肥
14、作物栽培要点 见课本 有关章节,五）绿肥种植过程中的几个问题 1、提高豆科作物的固氮效率 每固定一吨氮素，需消耗3.8吨碳水化合物，相当于作物光合产物的1638%；“小肥养大肥”。 2、绿肥的磷素利用率与配施磷肥的效果 磷素充足有利于根系结瘤和增加根瘤的固氮活性，因此在绿肥栽培中，如果土壤缺磷，施用磷肥可以促进绿肥作物生长，增加固氮量。“以磷增氮”。 翻压豆科绿肥，配施磷肥也有良好效果。,表9-16 紫云英与猪粪含磷量与形态的比较（干物重%）,表9-17 紫云英与猪粪在分解前后磷素转化（干物重）（282，120天）,表9-18 柽麻压青配合施磷肥的效果（陕西省土壤肥料研究所）,3、翻压绿肥对土
15、壤有机质的影响 激发效应：当有机物料施入土壤后，发生矿化和腐殖化作用。这些过程可能对土壤原有有机质的分解产生影响，加速或延缓原有有机质的矿化，这种效应就叫做“激发效应”。 激发效应的大小和方向受土壤有机质含量、有机物料的组成、土壤含水量等因素影响。,土壤有机质含量越低，越容易引起正激发；土壤含水量在5060%易引起正激发，相反，当含水量低于30%，或高于150%，易引起负激发。易分解物质越多，就会产生正激发；而木质素、纤维素含量越高，易引起正激发。 腐殖化系数越大，形成的腐殖质越多，越有利于增加土壤有机质。 在土壤有机质缺乏的土壤上，增加绿肥翻压量；推迟翻压时期；绿肥与禾本科作物混播，均有理于
16、增加土壤有机质含量。,4、适期翻压 1）生育期与含氮量 2）碳：氮比与氮素释放 3）绿肥的后效与利用 5、防止有毒有害物质的危害 有机酸 硫化氢 铁、铝毒害,二、粪尿类肥料,一）人粪尿 1、性质 人粪尿是一种以氮为主的速效有机肥。 成分： 粪便： 纤维素、半纤维素、脂肪、脂肪酸、蛋白质及氨基酸、酶、粪胆质等； 含水70%以上，含有机物20%左右，含氮1.0%，含P2O5 0.5%，含K2O0.31% 尿：黄色透明、无微生物的弱酸性液体；主成分为尿素12%，氯化钠1%，少量的尿酸、马尿酸和肌酸酐、氨基酸、磷酸盐、铵盐等。 含水95%以上，有机物3%左右，含氮0.5%，含P2O5 0.13，含K2O0.19%；,2、人粪尿的贮存 人粪尿的贮存过程就是人粪尿的发酵腐熟过程。 1）化学变化 人粪中的变化主要是蛋白质的分解。 腐熟时间：尿液：夏季23天，冬季10天；由清亮变浑浊，由黄褐色变成暗绿色； 人粪尿混存：夏季：1周，冬季10 20天，以烂浆状流体或半流体为准。,2）贮存
