第十三章有机肥料

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1、第十四章有机肥料营养及施用 第一节有机肥料概述 一 有机肥料的定义 分类广义 含有机质 既能为农作物提供各种有机 无机养分 又能培肥土壤的一类肥料狭义 农村中利用各种有机物质就地积制或直接耕埋施用的一类自然肥料 有机肥是有机物和无机物 有生命的微生物和无生命的物质的混合体 根据有机肥料的来源和循环利用方式 可将有机肥区分为三种基本类型 绿色植物再循环农作物副产品再循环动植物废弃物再循环 绿色体再循环 绿肥等 副产品再循环 饼肥 秸秆等 废弃物再循环 厩肥等 直接还田堆沤肥 饲料 直接还田堆肥 褥草饲料 直接还田堆沤肥 沼气肥 土壤 作物系统 养分与能量再循环 有机肥利用与再循环方法 粪尿肥 堆

2、沤肥 秸杆及绿肥是我国有机肥料的主体 常用有机肥和化肥的特点比较 肥料特点有机肥化肥 种类多较多有机质含量高无养分全面 但含量较低较单一 含量高肥效缓慢 有后效迅速 难持久改土作用良好无直接改土作用 二 有机肥料的特点1 来源广2 含有机质3 肥效缓长4 完全肥料5 养分含量少 用量大 三 有机肥料的分类1 粪尿肥 人粪尿 畜粪尿 禽粪 厩肥等2 堆沤肥 秸秆还田 堆肥 沤肥和沼气池肥3 绿肥 野生绿肥和栽培绿肥4 杂肥 城市垃圾 泥炭 腐殖酸类肥料 油粕类肥料 污水污泥等 我国有机肥料的总量达18 24亿吨 年 其中含N700多万吨 P2O5500多万吨 K2O1000多万吨 相当于我国化肥

3、产量氮肥的1 3 磷肥的2倍 钾肥的50倍 四 有机肥料的作用1 有机肥料具有营养作用2 有机肥料具有改土作用3 有机肥料具有刺激作物生长的作用 1 提供作物所需的各种矿质养分和有机养分 2 增加土壤有机质含量 提高土壤肥力 有机肥料在分解过程中通过矿化作用将其含的养分源源不断地释放出来 供作物生长发育的需要 提供植物所需要的养分 矿质养分 含有作物生长所需要的各种矿质养分 是一种完全肥料 全价肥料 但养分含量较低 有机养分 最主要的特征是含有多种有机组分 所含的有机物主要为 不含氮有机物含氮有机物含磷有机物 提供植物所需要的养分 养分全 后效长 含有植物生长必需的各种营养元素 包括氮磷钾钙镁

4、硫和微量元素 是一种完全肥料 有机肥中含有多种有机酸和酶 有机肥促进微生物繁殖还可产生多种有机酸和酶 因而能增加土壤难溶性养分的释放 含氮有机物 组成和形态是评价有机肥料质量的重要指标 其含量越高 有机物质腐解 转化越快 提供养分越多 主要有 氨基酸 蛋白质 酰胺 酶等维生素和生长素等动物排泄的尿素 尿酸等胡敏酸 富里酸 胡敏素等 不含氮有机物 有机肥料中不含氮有机物 水溶性碳水化合物淀粉 果胶 脂肪等半纤维素 纤维素 木质素等有机酸 醇 醛 酚 树脂等 含磷有机物 是另一类对作物有重要营养作用的有机组分 主要有 核蛋白 磷脂 核酸等磷酸腺苷肌醇磷酸盐 补给和更新土壤有机质 有机质是土壤肥力的

5、物质基础其含量决定于形成和分解量的消长比形成量决定进入土壤中有机质的数量和腐殖化系数 一般在0 2 0 5 腐殖化系数不同的原因主要是其本身的化学组成和腐解环境的不同木质素含量高嫌气 低温 酸性 改善土壤理化性质 增加土壤有机胶体 提高土壤结构性增加土壤水稳性团聚体 调节三相比 提高土壤保水保肥能力提高土壤阳离子代换量 提高土壤对pH的缓冲能力 激发效应 有机肥料加入土壤后 会加快或减慢土壤原有有机碳分解的作用激发效应的符号和大小与有机物的组成和用量和用量有关 提高微生物和酶活性 带入大量有益微生物 提高了土壤微生物活性 加酶措施 有机肥为土壤微生物提供大量新鲜有机质 使土壤微生物活性增强 加

6、速土壤养分的释放 多个田间试验的结果表明 施用有机肥料对农作物有良好的增产作用 配合施肥技术与常规施肥方法比较 3 刺激作物生长增加作物产量 改善农产品品质 降低蔬菜中硝酸盐 亚硝酸盐含量 提高维生素C含量 可提高小麦 玉米中蛋白质 2 0 3 5 氨基酸 2 5 3 2 面筋 1 3 3 6 的含量 提高大豆中粗脂肪 0 56 亚油酸 0 31 和油酸 0 92 含量 第二节粪尿肥和厩肥 一 人粪尿1 性质人粪尿是一种以氮为主的速效有机肥 2 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P2O50 5 含K2O0

7、 31 尿 黄色透明 无微生物的弱酸性液体 主成分为尿素1 2 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P2O50 13 含K2O0 19 有机物约占20 主要是纤维素 脂肪酸 氨基酸和酶类等 还含有少量吲哚 硫化氢 丁酸等臭味物质 约5 的灰分 主要是钙镁钾钠等 70 80 的水分 通常含氮较多 而磷钾较少 常可用作速效氮肥 人粪尿须腐熟后 或与厩肥 秸秆等一起堆制成堆肥 然后作基肥施用 意义 人畜粪尿既是优质有机肥 又是重要的污染源土壤具有强大的净化功能 人畜粪尿还田可变害为利粪尿肥还田是生物圈内物质循环和能量转换的重要环

8、节 3 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2 3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 贮存方法要求 减少氨的挥发和肥分渗漏 既要卫生有要保肥 水贮法 加保氮剂 防雨棚干贮法 加干细土 或草炭 风化煤人尿单存 尿量大 成分简单 腐熟快 无病菌 虫卵等3 人粪尿的无害化处理目的 杀死粪便中的病菌 病毒和寄生虫卵 防止蚊蝇滋生 防止污染环境 水源和土壤 促进腐熟 防止养分损失 提高肥效 无害化处理 无害化处理 杀死寄生虫卵 病菌和病毒

9、的过程 高温堆腐和杀虫药剂处理等方法 新鲜人粪尿中常含有多种寄生虫卵 病菌和病毒 是痢疾 伤寒 肝炎和血吸虫病等多种疾病的主要传染源 必须经无害化处理 无害化处理方法 高温堆肥处理 在60 高温下 痢疾杆菌10 20分钟死亡 伤寒杆菌10分钟死亡 结核杆菌15 20分钟死亡 55 高温下 钩虫卵 血吸虫卵等1分钟死亡 人粪尿嫌气发酵 利用嫌气环境和高浓度的氨抑制和杀死各种病毒 虫卵等 在嫌气条件下 伤寒杆菌只能存活2周 霍乱 痢疾等不到2周 血吸虫卵15 30天 钩虫卵2 3周 蛔虫卵失去活力 不宜孵化 方法 人粪尿密封贮存 三格化粪池 沼气池等 药物处理 给粪便中加入农药 如敌百虫1 10万

10、 氨水 1 2 尿素 1 石灰氮 0 2 0 3 漂白粉等化学物质 4 人粪尿的施用一般做种肥或追肥 也可以做基肥用新鲜人尿浸种可是幼苗健壮 根系发达 有增产效果 人粪尿对一般作物均有良好效果 特别对叶菜类作物和纤维作物的效果更好 由于人粪尿中含有大量的盐分 不宜于在烟草 马铃薯 甘薯瓜果 生姜等作物上施用 以免影响品质 人粪尿适用于一般作物 特别是叶菜类和禾本科作物 对马铃薯 甘薯 甜菜 烟草等忌氯作物应少施 人粪尿可做基肥和追肥施用 用量一般为 7500 15000kg ha人尿还可作速效性氮肥施用 此外还可用于浸种等 人粪尿因磷钾含量低 施用时应注意配合磷钾肥或其它有机肥 二 家畜粪尿

11、1 家畜粪 尿及厩肥的成分与性质家畜粪 成分复杂 主要有纤维素 半纤维素 木质素 蛋白质 氨基酸 脂肪类 有机酸 酶和无机盐类家畜尿 成分简单 主要有尿素 尿酸 马尿酸及钾 钠 钙 镁等无机盐类 椐统计 1995年末我国猪年存栏4 4亿头 牛1 3亿头 马骡驴2600万匹 羊2 7亿只 家禽41亿只 它们的排泄物是我国农村厩肥的主要来源 约占农村有机肥总量的67 1 畜粪的成分与性质主要成分是纤维素 半纤维素 木质素 蛋白质及其降解物等 矿化缓慢 氮素有效性差 但腐熟后 形成的腐殖质多 阳离子交换量大 改土效果好磷素一部分为核蛋白和卵磷脂 一部分为无机磷酸盐 有效性较高 钾为水溶性的 热性肥料

12、 骡马粪 羊粪凉性肥料 牛粪 猪粪 表每吨活家畜每年的排泄量 吨 4 41 4 37 4 17 4 37 干物质 13 51 12 79 27 78 29 10 新鲜排泄物 羊 马 牛 猪 家畜种类 表一个 家畜肥料单位 每年的养分排泄量 38 73 80 200只鸡 41 66 75 7头猪 108 41 77 1头奶牛 K2O P2O5 N 养分排出量 公斤 年 家畜种类水分有机质NP2O5K2O猪粪85150 560 400 44猪尿972 50 300 120 45猪厩肥72250 450 190 60马粪76200 550 300 24马尿907 01 200 011 50马厩肥71

13、250 580 280 53牛粪83150 320 250 15牛尿943 00 500 030 65牛厩肥78200 340 160 40羊粪65280 650 500 25羊尿857 01 400 032 10羊厩肥65320 830 230 67 家畜粪尿及厩肥中养分的平均含量 2 家畜粪尿及厩肥的合理施用猪粪和猪厩肥 中性肥料 适用于各种土壤和作物牛粪和牛厩肥 冷性肥料 有利于改良有机质少的轻质土壤马粪和马厩肥 热性肥料 可用于改良质地粘重土壤羊粪和羊厩肥 热性肥料 是一种优质有机肥 适用于各种土壤和作物厩肥和家畜粪一般做基肥施用 全面撒施或集中施用均可 用量约为15000 22500

14、kg ha 并注意与化肥配合施用 三 厩肥 厩肥 是指以家畜粪尿为主 加入作物秸秆 草炭或泥土等垫圈材料集制而成的有机肥料 厩肥的成分因家畜的种类 饲料的优劣 垫圈材料及用量等条件而异 厩肥是我国农村有机肥料的主体 63 72 厩肥 家畜粪尿 垫圈料和饲料残渣 混合堆积而成 分为土粪 草粪 厩肥成分依家畜种类 饲料优劣 垫圈材料和用量等不同而异 OM25 N0 5 P2O50 25 K2O0 6 鲜厩肥含有较多的纤维素 半纤维素 C N比高 直接施用会与作物争氮 反硝化脱氮 应堆腐后施用 1 垫圈材料 要求吸水吸肥 减少养分损失 保持畜圈干燥卫生 1 秸秆类 吸水性强 能增加厩肥的有机质和养分

15、 如稻草含氮0 63 P2O50 11 K2O0 85 麦杆含氮0 48 P2O50 22 K2O0 63 缺点 吸氨量较少 一般为0 2 2 干细土 来源广泛 取用方便 吸氨能力强 当土 尿比为5 1时 吸氨量达99 3 野草和落叶 类似于秸秆 4 草炭 吸水力强 吸水率达300 600 吸氮量为1 5 3 含有大量有机质和养分 2 积制方法圈内堆积法 深坑式 粪池式 半坑式等圈外堆积法 定期将圈内粪便等废弃物移出 堆积到一个平坦 干燥的地方堆制 紧密堆积法 疏松紧密堆积法和疏松堆积法等多种方式 了提高厩肥质量 在过程中加入过磷酸钙等物质可以减少氮素损失 3 厩肥堆腐过程中有机物的转化1 碳

16、水化合物在好气条件下 纤维素 半纤维素 淀粉等物质降解形成单糖 最后水解为CO2和H2O 在嫌气条件下 形成一些有机酸 醛 醇 酮等中间产物 木质素分解缓慢 形成一些芳香酸 如丁香酸 原儿茶酸 没食子酸 香豆酸等 这些物质在微生物的作用下形成腐殖酸 含氮物质 尿素 尿酸 马尿酸的转化同前 蛋白质的矿化同土壤中蛋白质 含磷化合物 核酸 核蛋白及其衍生物 植素 磷脂等的转化同土壤 4 厩肥的腐熟特征 生粪 半腐熟 棕 软 霉 腐熟 黑 烂 臭 过劲 灰 粉 土 水 气热适宜 水 气 热适宜 高温通气缺水 半腐熟 白毛 加水压实 5 厩肥的施用未腐熟或半腐熟的厩肥或家畜粪肥一般作基肥施用 腐熟的厩肥可以做基肥 也可以做种肥或追肥 但生粪不能做种肥或追肥 以免造成 生粪咬苗 现象 另外 根据土壤 气候和作物条件选择厩肥的腐熟度 厩肥施用时 最好配施化学氮肥施肥量 1t 2t 土粪可以施5t 10t 菜地适当增加 另外 厩肥还有良好的改土效果 第三节秸秆直接还田与堆肥 秸秆还田 是作物秸秆不经堆肥过程 在田间条件下的直接腐解 1 秸秆还田的作用 提高土壤养分有效性 对土壤养分的激发效应 活化土壤