有机肥施用与环境关系的探讨

《有机肥施用与环境关系的探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机肥施用与环境关系的探讨（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2 0 0 6 年 第 3 期2 0 0 6 年 9 月摘 要 : 本 文 分 析 了 有 机 肥 利 用 概 况 以 及 有 机 肥 施 用与 环 境 三 要 素 的 关 系 。 并 指 出 了 有 机 肥 利 用 过 程 中 应 该 注意 的 问 题 。关 键 词 : 有 机 肥 ； 环 境 ； 温 室 气 体 ； 重 金 属一 、 有 机 肥 资 源 概 况有 机 肥 料 是 指 生 命 残 体 ， 是 在 土 壤 中 矿 化 后释 放 植 物 养 分 的 。 从 有 机 肥 源 来 看 大 致 可 分 为 三大 类 : 基 本 资 源 ( 粪 尿 、 秸 秆 、 绿 肥 、 饼 肥 )

2、 、 派 生 资 源( 厩 肥 、 堆 沤 肥 、 草 木 灰 、 沼 气 肥 等 ) 和 可 利 用 资 源( 塘 泥 、 河 泥 、 泥 炭 、 城 镇 垃 圾 、 污 水 、 污 泥 、 植 物 性 海肥 等 ) 1 。 我 国 每 年 总 有 机 废 物 排 放 量 为 4 1 . 3 亿 4 3 . 4 亿 t , 其 中 蕴 含 粗 有 机 质 为 1 2 . 2 7 亿 t , 氮 、 磷 、钾 总 贮 量 约 为 8 7 3 4 万 t 。 在 这 些 有 机 固 体 废 弃 物中 , 从 氮 、 磷 、 钾 养 分 资 源 来 看 , 占 主 要 地 位 的 是 畜禽 粪 便

3、 , 其 氮 、 磷 、 钾 总 贮 量 约 为 6 3 3 0 万 t , 相 当 于 49 3 0 万 t 尿 素 , 1 1 9 4 0 万 t 的 过 磷 酸 钙 和 3 3 8 0 万 t的 氯 化 钾 ; 占 第 2 位 的 是 城 市 生 活 垃 圾 ; 再 次 是 农作 物 秸 秆 , 其 氮 、 磷 、 钾 总 贮 量 约 为 9 1 4 万 t 2 。 在 现代 农 业 中 ， 有 机 肥 在 土 壤 培 肥 ， 作 物 品 质 风 味 改 善以 及 有 机 田 改 造 中 发 挥 着 重 要 的 作 用 。 2 0 世 纪7 0 - 8 0 年 代 ， 西 方 掀 起 了

4、 有 机 农 业 ， 排 斥 化 肥 ， 十 分重 视 和 强 调 有 机 肥 料 的 作 用 和 地 位 。 我 国 在 制 定绿 色 食 品 的 肥 料 标 准 中 规 定 ， 只 能 施 用 有 机 肥 料和 微 生 物 肥 料 3 。 我 国 有 机 农 业 在 土 壤 培 肥 时 一 个重 要 的 理 念 是 必 须 保 证 施 用 足 够 数 量 的 有 机 肥 以维 持 土 壤 的 肥 力 和 土 壤 生 物 活 性 4 。 有 机 肥 源 固 然重 要 ， 但 是 施 用 有 机 肥 对 环 境 是 否 一 定 安 全 ， 值 得探 讨 。 本 文 对 有 机 肥 施 用 与

5、环 境 的 关 系 作 一 浅 析 。二 、 有 机 肥 施 用 与 环 境（ 一 ） 有 机 肥 施 用 与 大 气 环 境近 年 来 , 规 模 化 畜 禽 饲 养 场 发 展 迅 速 , 据 测 算 ,每 头 ( 只 ) 主 要 畜 禽 年 粪 便 排 泄 量 : 猪 为 1 . 8 2 5 t 、 牛 为9 . 1 2 5 t 、 羊 为 0 . 1 8 2 5 t 、 鸡 为 0 . 0 3 7 t 。 禽 畜 粪 便 排 泄物 中 含 有 有 机 物 、 氮 、 磷 、 钾 、 生 化 耗 氧 量 ( B O D ) 、 化学 耗 氧 量 ( C O D ) 、 固 体 浮 游 物

6、 以 及 大 肠 杆 菌 、 链 球菌 及 其 他 寄 生 虫 等 病 源 微 生 物 , 而 且 排 泄 量 大 5 。 研究 表 明 , 畜 禽 粪 尿 排 出 体 外 后 会 迅 速 腐 败 发 酵 , 分解 产 生 的 甲 烷 、 硫 醚 、 吲 哚 、 臭 粪 素 、 硫 化 氢 、 氨 等物 质 会 产 生 恶 臭 , 刺 激 人 呼 吸 道 、 眼 黏 膜 6 。 释 放 出的 甲 烷 气 体 是 温 室 效 应 的 主 要 贡 献 气 体 。 其 中 甲烷 的 贡 献 是 2 0 - 2 5 % 7 。 畜 牧 业 及 其 排 放 出 的 粪 尿的 铵 挥 发 量 每 年 是

7、2 2 0 0 万 吨 ， 铵 态 氮（ 包 括 无 机氮 肥 ） 使 用 后 从 农 田 挥 发 的 氨 达 9 0 0 万 吨 / 年 ， 草 地及 其 他 作 物 残 茬 的 焚 烧 产 氨 达 6 0 0 万 吨 / 年 。 从 地区 来 看 亚 洲 对 全 球 挥 发 的 贡 献 率 最 大 达 到 5 0 % ，因 为 印 度 中 国 都 是 农 业 大 国 。 其 次 是 欧 洲 ， 因 为 欧洲 有 全 球 最 发 达 而 且 养 殖 密 度 很 高 的 畜 牧 业 ， 反刍 动 物 本 身 及 其 排 泄 的 粪 尿 有 3 0 % 的 氮 是 以 氨 挥发 损 失 的 。

8、有 机 氮 施 于 土 表 ， 或 在 堆 制 过 程 中 的 挥发 十 分 严 重 。 大 气 中 氨 的 浓 度 过 量 ， 可 能 出 现 危 害动 植 物 健 康 的 问 题 。 圈 养 畜 牧 场 ， 堆 肥 工 厂 或 垃 圾填 埋 场 的 强 烈 臭 味 及 氨 刺 激 ， 对 操 作 工 人 和 周 围居 民 的 健 康 是 有 害 的 8 。 施 用 未 经 腐 熟 的 有 机 肥 料 ,如 作 物 秸 秆 、 新 鲜 绿 肥 等 , 可 强 烈 促 进 农 田 C H4和N2O 等 温 室 气 体 的 排 放 9 。 另 外 在 堆 腐 过 程 中 以 及农 田 施 用 后

9、 反 硝 化 过 程 排 放 出 氧 化 亚 氮 是 温 室 效应 的 又 一 贡 献 气 体 ， 对 全 球 变 暖 的 贡 献 率 为 4 % 。氧 化 亚 氮 可 以 破 坏 臭 氧 层 从 而 诱 发 皮 肤 癌 。（ 二 ） 有 机 肥 施 用 与 水 体1 、 硝 态 氮 淋 失从 施 有 机 肥 的 角 度 看 ， 硝 态 氮 淋 失 以 及 水 体富 营 养 化 是 值 得 关 注 的 问 题 。 硝 态 氮 可 随 水 移 动 。溶 于 水 中 的 硝 酸 根 离 子 可 随 渗 漏 水 从 土 壤 剖 面 的有 机 肥 施 用 与 环 境 关 系 的 探 讨贾 丽 慧 邱

10、桃 玉( 新 疆 农 业 职 业 技 术 学 院 , 昌 吉 8 3 1 1 0 0 )科 技 园 地4 3 2 0 0 6 年 9 月2 0 0 6 年 第 3 期上 部 向 下 淋 洗 ， 也 可 以 从 远 离 根 部 的 地 方 向 根 部运 输 。 溶 于 水 中 的 硝 态 氮 也 可 以 随 地 面 径 流 、 随 田间 排 水 由 农 田 土 壤 向 地 表 水 体 移 动 ， 特 别 是 牲 畜粪 肥 ， 有 机 肥 堆 放 的 地 方 ， 如 遇 降 雨 而 发 生 径 流 时或 畜 牧 养 殖 棚 厩 冲 洗 时 ， 已 矿 化 的 硝 态 氮 便 可 直接 进 入 水

11、体 。 有 机 肥 的 过 量 施 用 可 能 导 致 地 下 水中 硝 酸 盐 含 量 超 标 。 美 国 密 西 西 比 流 域 的 灌 溉 土壤 中 超 标 的 现 象 很 普 遍 ， 这 种 情 况 主 要 发 生 在 ： 1 、冬 季 休 闲 的 土 地 2 、 牧 草 放 牧 场 地 3 、 在 施 用 大 量有 机 肥 基 础 上 又 大 量 使 用 无 机 肥 。 我 国 如 浙 江 嘉兴 市 稻 - 麦 轮 作 和 露 地 大 棚 蔬 菜 全 年 2 - 3 季 蔬 菜共 施 肥 6 0 0 - 1 3 0 0 k g / h m2是 很 常 见 的 。 这 些 过 量 施肥

12、 的 做 法 ， 必 然 促 使 土 壤 中 硝 态 氮 大 量 累 积 和 磷素 不 断 提 高 。 土 壤 剖 面 中 大 量 硝 态 氮 和 速 效 磷 的存 在 ， 对 其 地 下 水 和 附 近 地 表 水 体 的 环 境 质 量 无疑 构 成 了 威 胁 。 因 为 多 数 蔬 菜 是 浅 根 系 ， 如 果 一 次灌 水 过 量 或 降 水 量 较 大 的 情 况 ， 则 将 硝 态 氮 淋 洗到 地 下 水 ， 或 地 面 径 流 把 土 壤 表 层 中 的 磷 ， 氮 携 入周 围 的 地 表 水 中 。 据 张 维 理 报 道 7 ， 唐 山 路 北 区 的三 个 井 水

13、样 所 在 的 菜 地 只 施 用 有 机 肥 ， 基 本 不 施用 无 机 肥 ， 井 水 样 1 0 0 % 超 标 ， 证 明 导 致 地 下 水 硝态 氮 超 标 的 并 不 只 是 无 机 肥 料 ， 有 机 肥 过 量 施 用同 样 会 导 致 硝 态 氮 超 标 。 李 荣 刚（ 2 0 0 0 ） 对 苏 南 地区 的 人 口 ， 生 活 水 平 及 耗 水 量 ， 畜 禽 养 殖 业 水 产 养殖 业 的 情 况 进 行 统 计 和 计 算 ， 得 出 结 果 如 表 1 所示 。太 湖 流 域 农 村 、 农 业 氮 素 面 源 污 染 对 水 体 氮 素 的 相 对 贡

14、献 率 表 1从 表 1 可 见 ， 农 村 和 农 业 的 各 种 氮 素 面 源 污染 中 ， 以 人 类 自 己 的 排 泄 物 和 生 活 废 弃 物 的 贡 献率 最 大 为 5 4 % 左 右 ， 其 次 是 禽 畜 养 殖 业 的 排 泄 物占 3 0 % 左 右 ， 因 此 防 止 水 体 质 量 恶 化 首 先 控 制 有机 废 弃 物 的 排 放 。2 、 水 体 富 营 养 化随 着 我 国 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ， 对 肉 、 奶 、 鱼 、蛋 的 需 求 量 急 剧 增 加 ， 这 促 进 了 养 殖 业 的 发 展 ， 因此 大 量 的 畜 禽 粪 便

15、 施 于 农 田 。 施 用 有 机 肥 通 常 基于 作 物 N 素 需 求 而 计 算 , 而 有 机 肥 含 有 的 N / P 值一 般 小 于 作 物 对 N 、 P 的 需 求 比 例 , 极 易 导 致 P 素在 土 壤 中 的 累 积 1 0 1 1 , 出 现 P 素 非 点 源 污 染 1 2 , 对 水体 质 量 造 成 威 胁 。 C a r r i e A . M . 等 研 究 则 显 示 , 猪 粪 水肥 中 P 的 有 效 性 高 于 无 机 肥 料 P , 而 动 物 粪 肥 水 溶性 磷 与 土 壤 流 失 P 浓 度 成 正 相 关 关 系 1 3 。 在

16、 蔬 菜 地上 大 量 使 用 有 机 肥 是 造 成 磷 累 积 超 过 警 戒 点 的 主要 原 因 。 另 一 方 面 因 荤 菜 的 增 加 使 人 体 排 泄 物 中的 磷 素 增 加 。 例 如 平 均 每 人 每 天 排 尿 1 k g ， 排 粪0 . 2 5 k g , 人 粪 尿 中 含 磷 分 别 为 0 . 5 % 和 0 . 1 3 %（ 中 国农 业 科 学 院 土 壤 肥 料 研 究 所 ， 1 9 6 2 ） 自 然 水 体 中 的氮 / 磷 为 2 0 / 1 ， 而 大 多 数 藻 类 生 长 最 适 比 例 为 7 / 1 。因 此 ， 水 体 中 磷 素 是 藻 类 生 长 的 限 制 因 子 。 大 量 磷素 进 入 水 体 ， 引 起 藻 类 过 度 生 长 ， 加 剧 了 水 体 富 营养 化 。 有 机 肥 含 有 大 量 的 水 分 且 不 方 便 运 输 ， 根 据瑞 典 人 的 计 算 ， 运 输 距 离 超 过 3 0 公 里 视 为 不 经济 ， 而 美