第十章 有机肥料
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。其种类多、来源广、数量大,不仅含有作物必需的大量元素和微量元素,还含有丰富的有机质,施用有机肥可改良和培肥土壤,促进作物生长,改善作物品质,减轻环境污染,因此,有机肥在农业生产中具有十分重要的意义。
第一节 有机肥料概述
一、有机肥料的分类及特点
(一)、有机肥料的分类
有机肥料按其来源、特性和积制方法,可以分为以下四类:
1.粪尿肥。包括人粪尿、畜粪尿、禽粪、厩肥等,以人、畜粪尿为主。中国是农业大国,家畜、家禽排泄物数量大,养分丰富,提供的养分占农村有机肥料总量的63%~72%。
2.堆沤肥。包括秸秆还田、堆肥、沤肥和沼气肥。
3.绿肥。包括栽培绿肥和野生绿肥。目前我国多以栽培饲料绿肥为主,野生绿肥较少。
4.杂肥。包括城市垃圾、泥炭及腐殖酸类肥料、油粕类肥料、污水污泥等。
以上四大类有机肥料在有机肥资源总量中的排列次序为:粪尿肥>秸秆肥≈杂肥>绿肥。
(二)、有机肥料的特点
1.有机肥料养分全面。它不但含有作物生育所必需的大量元素和微量元素,而且还含有丰富的有机质,其中包括胡敏酸、维生素、生长素和抗生素等物质。因此有机肥料是—种完全肥料。
2,肥效缓慢而持久。有机肥料中的植物营养元素多呈有机态,须经微生物转化才能被作物吸收利用,因此其肥效缓慢而持久,是一种迟效性肥料。
3.有机肥料含有大量有机质和腐殖质,对改土培肥有重要作用。
4.有机肥料中含有大量的微生物,以及各种微生物的分泌物一酶、刺激素、维生素等生长活性物质。
5.有机肥料养分含量较低,施用量大,施用时需要较多的劳动力和运输力。因此,提高有机肥料的质量,大搞田头造肥,以节省运输劳力是十分重要的。
二、有机肥料的作用
施用有机肥料对增加作物营养和提高土壤肥力有重要的作用。
1.有机肥料在作物营养中的作用
(1)有机肥料中含有的无机态大量元素和微量元素,可以直接地供给作物吸收利用。由于各地土壤、气候条件不同,使有机肥料腐解程度不同,其利用率也有所不同。
(2)有机肥料中的有机物质,可以作为作物养料的来源。例如,氨基酸、酰胺、磷脂等可以作为作物的氮、磷营养来源;纤维素可以作为作物的碳素营养来源。
(3)有机肥料腐解过程中形成的胡敏酸、纤维素、酶等活性物质,可以改善作物营养,加强作物新陈代谢,促进根系发育,刺激作物生长。如用腐殖酸钠叶面喷施茄果类作物,能增加果实含糖量。用于浸泡枝条,对插条生根有促进作用。
2.有机肥料在提高土壤肥力上的作用
(1)增加土壤养分。①施用有机肥料可以增加土壤有机质的含量,使土壤中氮、磷等营养元素含量增加。②有机肥料施入土中经微生物分解,使有机态养分转化成速效态养分。同时在分解过程中,常常产生二氧化碳和有机酸与无机酸。二氧化碳可以直接供给根、叶吸收,而有机酸和无机酸能促进土壤中难溶性的无机养分溶解,从而增加土壤速效养分。③所以,施用有机肥料既可以增加土壤潜在养分,又能增加速效养分。
(2)改善土壤的理化性质。有机肥料经过腐殖化过程,能部分形成腐殖质,具有改良土壤结构,增强土壤的保水、保肥能力和缓冲性能以及提高土温的作用。
(3)促进土壤微生物活动。施用有机肥料,一方面增加了土壤中有益微生物数量;另一方面为土壤微生物活动创造了良好的环境条件,使土壤微生物活动显著增强。
此外,合理利用有机肥料可以消除因畜、禽集中饲养而带来的排泄物对土壤、水源、空气的污染,消除或减弱农药和重金属对作物的毒害(有机质可络合重金属)。
第二节 粪尿肥和厩肥
粪尿肥和厩肥是农村普遍施用的一类优质有机肥料,所提供的养分占农村有机肥料总量的60%一70%。粪尿肥常与褥草及饲料残屑堆制成厩肥施用。
一、人粪尿
人粪尿是重要的肥源之一,其含氮量较高,磷钾含量较少,所以一般做氮肥施用(表10-1)。
•
• 表10-1 人粪尿的肥分(鲜物%)
• 类 别 水 分 有机物 N P2O5 K2O
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• 人 粪 70以上 20左右 1.0 0.50 0.37 人 尿 90以上 3左右 0.5 0.13 0.19 人粪尿 80左右 5~10 0.5~0.8 0.2~0.4 0.2~0.3
新鲜人粪属缓效肥料,其中的氮素需经过短时期分解后才能被植物吸收。腐熟后的人粪,部分转化为速效养分。而人尿在新鲜时大部分就以尿素态存在,所以属速效肥料。因为人粪尿的肥分比一般有机肥料浓,养分含量高,用量就比一般有机肥料少,所以对增加土壤有机质的作用很有限,有时反而会促进土壤原有有机质的分解。
人粪尿应该腐熟后再使用,以提高养分有效性和消灭传染病菌。通常是在坑、窑中加水1~2倍,沤1~2周,至变为暗绿色和混蚀时使用。贮存时要注意加盖防止氨挥发损失。使用前一般要加水2~3倍稀释,最好在大田开沟施入后立即盖土。以等氮量计算,人粪干当年肥效大致相当于硫酸铵的九成,人尿则基本上与硫酸铵相等(指的是作物施用人粪干的增产效果约为施用等氮量的硫酸铵增产效果的90%,人尿的增产效果则与硫酸铵相等)。人粪尿可做基肥或追肥施用,苗圃地将其用做追肥,效果也较好。此外,在堆肥时加入人粪尿,可以促进堆肥腐熟和增加肥料中养分含量。
二、家畜粪尿
家畜粪尿是猪、马、牛、羊等的排泄物,含有丰富的有机质和各种营养元素,是完全肥料(表10-2).
表10-2 新鲜家畜粪尿中主要养分的平均含量
家畜种类 水分(%) 有机质(%) N(%) PO(%) KO(%) 252
猪 粪 81.5 15.0 0.60 0.40 0.44
尿 96.7 2.8 0.30 0.12 1.00
马 粪 75.8 21.0 0.58 0.30 0.24
尿 90.1 7.1 1.20 微量 1.50
牛 粪 83.3 14.5 0.32 0.25 0.16
尿 93.8 3.5 0.95 0.03 0.95
羊 粪 65.5 31.4 0.65 0.47 0.23
尿 87.2 8.3 1.68 0.03 2.10
引自王淑敏主编的《植物营养与施肥》,农业出版社,1991。
家畜粪中的氮素主要为蛋白态,分解释放速度比较缓慢;尿中的主要成分是尿素、尿酸和马尿酸等水溶性有机态氮及其他水溶性的无机盐。水溶性有机态氮很容易转化为铵态氮,而被植物吸收利用。家畜粪尿中的磷、钾及微量元素营养的肥效也很好。总的来说,家畜粪尿比人粪尿的肥效迟缓,属迟效性肥料。特别是牛粪,粪质细密,含水量多,分解速度慢,发酵温度低,所以被称为冷性肥料。牛粪的养分含量是家畜粪中最低的一种,尤其氮素含量低,C/N比值大。为了加速分解,可将牛粪略为晾干与马粪混合堆沤,可得优质有机肥料。马粪中的纤维较粗,粪质疏松多孔,水分易于蒸发,通气性好。另外马粪中含有大量的纤维分解菌,能促进纤维素分解。因此,马粪分解腐熟快,发热量大,温度高,属热性肥料。羊粪发热性质与马粪相近或略低,而猪粪发热性质近似或略高于牛粪。马粪可用做温床上发热材料;也可掺入堆肥,以提高堆肥内的温度,促进堆肥腐熟。马粪一般被列为“火性”肥料,其后劲短;猪粪性质柔和,后劲长。山西夏县苗圃在搞毛白杨埋条育苗时,在穴中同时施入马粪,创造了成苗率从20%提高到90%的成功记录。
以上各种家畜粪尿均呈碱性反应。
三、厩肥
厩肥是家畜粪尿和各种垫圈材料混合积制而成的肥料,北方用土垫圈称土粪,南方多用秸秆垫圈称厩肥。一般新鲜厩肥的养分状况见表10-3、10-4。
表10-3 厩肥中主要成分的含量(%)
家畜种类 水 有机质 N P2O5 K2O CaO MgO SO3
猪 72.4 25.0 0.40 0.19 0.60 0.08 0.08 0.08
牛 77.5 20.3 0.34 0.16 0.40 0.31 0.11 0.06
马 71.3 25.4 0.58 0.28 0.53 0.21 0.11 0.01
羊 64.6 31.8 0.83 0.23 0.67 0.33 0.28 0.10
• 引自王淑敏主编的《植物营养与施肥》,农业出版社,1991。
表10-4 厩肥中微量元素的含量(%)
元素名称 铁 锌 硼 锰 铜 钼
含量范围 0.004~0.042 0.001~0.008 0.001~0.005 0.0005~0.0081 0.0005~0.0014 微量
在厩肥堆沤腐熟的过程中,可促进肥料中养分的有效化,并在一定程度上杀灭其中所带的病原菌、虫卵和杂草种子。但堆腐时间愈长,有机质和氮的损失也愈大。厩肥不一定要等到完全腐熟后才使用,对轻质或有机质贫乏的土壤进行改良时,可直接施用新鲜厩肥。厩肥一般做基肥,埋入土中。全腐熟的• 引自北京林业学院主编的《土壤学》(上册),中国林业出版社,1983。
厩肥也可做追肥,但这种情况较少。厩肥中氮的利用率一般均为10%~30%,大量施用时一般都有良好的后效。
一般情况下,常年大量施用厩肥,可增加土壤有机质含量,明显改善土壤的物理性状,而化肥则相反。英国洛桑试验站的长期施肥试验证明,在石灰性耕作土壤上115年连续施用厩肥2500kg/亩.年,土壤有机质含量为
4.45%,而对照区为1.44%。但在同样的期限中连续施用以氮素化肥为主的地块,土壤有机质含量为1.79%。此外也有人认为,连续施用化肥可能导致微量元素缺乏症,而厩肥则没有这种缺点。
第三节 秸秆还田与堆沤肥
一、秸秆还田
农作物的秸秆含有相当数量的营养元素(表10-5),又具有改善土壤物理、化学和生物学性状、增加作物产量等作用。因此,秸秆还田对增强土壤肥力具有重要意义。
表10-5 主要作物秸秆养分含量
1. 秸秆还田类型
根据对作物秸秆的不同处理方式,秸秆还田类型与方式有:
(1).堆沤还田(堆肥、沤肥、沼气肥等);
(2).过腹还田(牛、马、猪等牲畜粪尿);
(3).直接还田
①翻压还田(秸秆粉碎撒施或留高茬直接翻入土);
②覆盖还田(株间或田间地表秸杆覆盖);
③残茬覆盖还田(留高茬等);
④烧灰还田。
2.直接还田注意事项
(1)秸秆预处理。切碎、翻入土中。
(2)配施氮、磷化肥。调节C/N、C/P比,促进微生物活动。
(3)掌握耕埋时期和深度。一般水田常在播前40-45天还田为好,深度在10~13cm;而旱田应在播前30-40天,深度在17~22cm较为合适。
(4)因地力掌握施用量。在瘠薄和化肥用量不足的土壤,秸秆的用量不宜过多;在土壤肥沃、化肥多或离播种期较远的情况下,可大量或全田翻压。秸秆施用量每公顷为1 500—3000kg。
(5)加强水分管理。北方耕埋秸秆土壤水分不足时,应灌底墒水。南方秸秆直接还田一般以深浅水相结合、干湿交替为好,这样有利于消除有毒物质,促进秸秆养分的转化。
(6)避开毒素高峰期播种。秸秆在土壤中分解会产生许多有机酸等有害物质,对作物根系和养分的吸收有不良影响。一般20天达高峰,一个月后逐渐消失。应掌握此规律进行还田。
(7)避免带有病害的秸秆入田。
二、堆肥与沤肥
(一)、堆肥
堆肥是精制有机肥料的重要方法之一。堆肥不仅是我国北方农村广泛施用的有机肥料,而且在园林花木栽培中也得到广泛使用。
1.积制材料
积制堆肥的材料大致可分成三大类:
一是堆肥原料的主体,即秸秆、杂草、落叶、刈割绿肥等。它们的碳氮比大多在60:1~100:1,是不易分解的物质。
二是促进主体原料分解的物质,一般是含氮较多的物质,如人、畜粪尿和化学氮肥以及能中和有机质分解过程中产生的酸度的物质,如石灰、草木灰等。另外,秸秆的碳磷比大多大于150:1,这不利于微生物的分解,应适度添加化学磷肥,既有利于微生物的生命活动,同时也有利于保存堆肥中的氮素养分。
三是吸收性能较强的物质,如泥土、泥炭等。它们的作用在于吸收腐熟分解出来的速效养分,特别是氮素养分,以减少堆肥的养分损失。
2.堆肥方法
按照堆制方法的不同,堆肥通常分为普通堆肥和高温堆肥两类。
(1)、普通堆肥
其特点是堆温不超过50℃,是在半嫌气条件下腐熟而成的,腐熟时间较长(3~5个月)。由于堆温不高,所以不能杀死杂草种子、病菌和虫卵等
有害物质。具体的堆积方法有地面式、半坑式及地下式三种。
①地面式:适于北方气温较高、雨量较多和湿度较大的夏季采用。一般选择地势平坦、接近水源、运输方便的场边地头堆积。堆的宽度约两米,长度不限,可以根据场地和材料数量而定。先夯实地面,再铺10~15cm厚的碎草或泥炭(晾干碾碎),以便吸收下渗肥液。然后将切碎的秸秆(5~10cm长)、落叶、杂草等均匀铺15~25cm厚,泼水打湿,泼加粪尿,撒适量草木灰或石灰,再铺一层细土或污泥。如此层层堆积至2m左右,最后抹稀泥封好,或用干草和细土遮盖。一个月后翻堆一次,加水混堆,最后注意封顶。夏季两个月,冬季4~5个月即可腐熟。
②半坑式:堆积方法与高温堆肥中的半坑式相似,只是不接种高温纤维分解菌,不设通气沟、通气塔(详见半坑式高温堆肥)。
③地下式(坑式):在场边地头挖一个土坑,深度以方便操作为度,长、宽由堆肥材料多少而定。坑底土质不宜砂性太大,以免肥液大量渗漏损失。土坑挖好后,参照地面式的方法,将材料投入坑内,直至与地面相平为止。上面再覆盖一层5~10cm厚的细土。1~2个月后翻堆,将分解差的放在底部,并在其上再泼适量的人、畜粪尿,最后仍用细土覆盖。夏、秋季1~2个月,冬季3~4个月即可腐熟。
(2)、高温堆肥
其特点是具有通气好、腐熟快以及能杀死病菌、虫卵、草籽等有害物质。这是由于采用了接种高温纤维分解菌,并设置通气措施的结果。堆积方式主要有地面式和半坑式。
①地面式:
适用于地下水位高的地区或雨季多水的华南、西南、华中、华东等地区。华北与东北地区,在夏、秋季节亦可应用。主要优点是操作方便、省工、易发热和分解快。其不足之处是在旱季堆中水分不易保存,冬季堆中温度不易维持,堆内外层材料腐熟程度不易均匀。具体堆制方法是选择场边地头接近水源处,先将堆肥的主体材料秸秆、杂草等切碎,长约5cm,摊在地面,按风干秸秆500kg,骡马粪(干、湿均可)300kg,人粪尿100~200kg,水700~1000kg的比例逐层堆积起来,然后垂直切取材料,拌匀,进行再堆积。最后堆型为长方型,宽3~4m,高1.5~2m,过窄或过于低矮都会影响堆温的上升。长度以材料多少而定。然后在堆顶覆盖细土厚约5cm。一般5天内堆温显著升高,几天后可达70℃以上。等堆温下降至常温后,破堆将材料充分翻捣,根据需要可再加适量粪尿和水,重新堆积。一般翻
堆2~3次,大约30天左右便可腐熟。骡马粪和人粪尿不足的地区,可分别用相当秸杆量20%的老堆肥和1%的化学氮肥代替。
②半坑式:
适用于雨量较少、气候干燥、蒸发量较大或气候寒冷的季节和地区。其主要优点是保温、保湿、保肥。在背风向阳近水源处,挖深1m的长方形或圆形坑,口径比底径稍大,在底部挖深、宽各15cm的“+”型通气沟,与坑壁斜沟相接至地面。沟面用玉米或高梁秸秆纵横各盖一层,坑壁斜沟也用秸秆掩盖,保持沟沟相通不应堵塞,以便通风透气。再用整根的去叶秸秆,松松地捆绑成直径为30cm左右的圆柱体,作为通气塔,直立于坑底“+”沟交叉处。坑底最好先铺一层老堆肥,然后按风干切碎秸秆:骡马类:人粪尿:水=1:0.4:0.2:1.5~2.0的比例,在地面将材料备好,逐层堆积入坑。如果材料量大,可能将通气塔顶部掩埋时,应将通气塔接高,保持搭顶高出堆顶。最后用细土严封堆顶,但地面的四个通气口不应掩盖,通气塔顶部也应敞开。堆好后几天,温度就会急剧上升,可达70℃左右。如急等施用,可在降温后5~7天打开堆,将上下里外翻捣均匀,再行堆积;否则,不用翻堆。但到高温阶段后的5~7天将堆顶通气塔和坑壁斜沟的四个通气口封死,以停止通气,因为此时堆内开始腐殖化过程,停止通气利于腐殖质形成。
3.堆肥的肥分
堆肥的堆积方法多种多样,各有优劣,可按腐熟快和养分损失少的原则,因地制宜的选用。
堆肥的肥分因原料、堆积方法及腐熟程度的不同而异,如表10-6所示。 • 表10-6 堆肥的肥分
•
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• 种类 水分(%) 有机质(%) N(%) P2O5(%) K2O(%) C/N 一般堆肥 60~75 15~25 0.4~0.5 0.18~0.26 0.45~0.70 16~20 高温堆肥 - 24.1~41.8 1.05~2.00 0.30~0.82 0.47~2.53 9.67~10.67
引自北京林学院主编的《土壤学》(上册),中国林业出版社,1983。
4. 堆肥的施用
堆肥一般作基肥施用,用量15000-30000kg/hm2,其中的氮素当年的利用率约为10%~30%。连施施用堆肥,可使土壤容重减少,总孔隙度增加,使土壤的物理性状得到改善。
(二)沤肥
沤肥是以植物茎秆、绿肥、青草等植物性物质与泥炭、人畜粪尿、化学氮肥和石灰等材料混合堆积,经嫌气微生物分解腐熟而成的肥料。
1.沤肥的成分
沤肥的成分随沤制材料及各种材料配合比例不同而有差异。沤肥有机质含量一般为2%-8%,全氮(N)0.10%-0.40%,全磷(P205)0.14-0.26%(如
沤制时加骨粉或过磷酸钙的含磷量更高),全钾(K20)0.3%~0.5%,速效
氮、磷、钾分别为50~248mg/kg、17~278 mg/kg和65~185mg/kg。与堆肥相比,沤肥是在相对低温、嫌气条件下腐熟的,分解速度慢,有机质和氮损失量少,腐殖质积累多。
2.沤肥的施用
沤肥一般用作基肥,多数施在稻田,在翻耕灌水前将沤肥均匀施入土壤,然后耙地、栽秧;在旱地上施用可结合耕地作基肥,避免养分损失。每公顷用量30 000~37 500kg。沤肥肥效长而稳,但供肥强度不大,应配合施用速效性氮、磷、钾肥。
第四节 绿 肥
凡绿色植物的青嫩部分,经过刈割搬运,或者就地直接耕翻埋入土中作为肥料的,均称为绿肥。
一、绿肥的作用
1.提高土壤肥力
①绿肥植物根系吸收能力强,能吸收利用土壤中的难溶性矿物质,产量高,每亩平均产鲜物质1000~2000kg,有利于土壤有机质的积累和更新;②绿肥组织幼嫩,C/N比值小,分解快,肥效显著;③绿肥植物可以吸收保存土壤中植物暂时不用的速效养分,避免养分淋失;④绿肥植物根系发达、根量大、挤压穿透力强,在根系残体转化时又能聚积多糖类和腐殖质,这有利于土壤中团粒结构的形成,因此可改善土壤的结构性与耕性;⑤豆科的绿肥植物具有根瘤,可以固定大气中的氮素,每年可为每亩土壤增加氮2~7.5kg,有时达11.25kg;
2.减少水土流失
种植绿肥是防风固砂、保持水土的有效生物措施。绿肥植物具有繁茂的地上部分,可增加地面覆盖度,减少水分蒸发,固定流沙,减少水土流失。
3.改善茬口,降低病虫危害
绿肥是轮作倒茬的良好植物,同时也是害虫天敌的良好宿主,对病虫危害的生物防治,减少农药对环境的污染具有良好的作用。
4.促进农牧业综合发展
绿肥是种植业与养殖业发展的纽带,绿肥的径叶提供饲料养畜,根茬还田,一举两得,效益成倍增加。
二、绿肥的类型
绿肥植物的种类很多,生产上应用的有500多种。
1.按来源分为野生绿肥(各种野生绿肥植物、杂草以及灌木幼嫩枝叶)和栽培绿肥。
2.按植物学种分为豆科绿肥和非豆科绿肥。豆科绿肥都有根瘤菌,能固定空气中游离的氮素,肥效较高,是栽培绿肥中的主要种类。如田菁、苜蓿、毛叶苕子、巢菜、紫穗槐等。非豆科绿肥大多没有生物固氮能力,用来专做绿肥的比较少,主要有肥田萝卜、荞麦、青刈大麦、油菜、芝麻和四方藤等。
3.按栽培季节分为夏季绿肥(如猪屎豆、田菁、木豆等)和冬季绿肥(如巢菜等)
4.按栽培年限分为多年生绿肥(如紫穗槐、胡枝子、羽扇豆等)和一年生绿肥(肥田萝卜、荞麦等)。
5.按生长环境分旱生绿肥和水生绿肥。
三、绿肥栽培方式
栽培绿肥的方式主要有单种、插种、间种、套种、混种等。
单种:在一块地只种一种绿肥作物。
插种:在主作物换茬的短暂空隙种植一次生长期较短的绿肥作物 间种:在主作物的株行间与主作物同时种植的绿肥作物
套种:在主作物种植之前或之后种植的绿肥作物,分别称为前套和后套 混种:多种绿肥作物按一定比例混合或相间种植在同一块地里
四、绿肥的肥分
绿肥含有丰富的有机质、N、P、K等成分。有机态氮含量高,偏重于氮(表10-7)。
表10-7 几种绿肥植物的肥分(鲜重%)
种 类 水 分 有机质 N PO KO 252 巢 菜 82.0 - 0.56 0.13 0.43 田 菁 80.0 - 0.52 0.07 0.15 木 豆 70.0 27.4 0.64 0.02 0.52 羽扇豆 82.6 - 0.54 0.11 0.25 新鲜野草 70.0 - 0.37 0.15 0.46 青刈燕麦 71.0 0.13 0.56
引自北京林学院主编的《土壤学》上册,中国林业出版社,1983。
五、绿肥的利用方式
绿肥的利用方式主要为直接翻耕,其次是将绿肥刈割作饲料以换取厩肥,也可作为堆、沤肥的材料制堆、沤肥等。
1.直接翻耕
绿肥的利用时期最好在盛花期前后,这时鲜物质增长量最高,茎叶中肥分含量也最高,而且组织尚幼嫩,易于分解。压青后15-20天播种,播前消毒防虫。翻埋深度一般为6~10cm,盖土要严,以免跑墒影响绿肥分解。耕埋后要耙地和镇压,使土壤细碎沉实。翻耕时如土壤墒情差,可浇水后翻耕。翻压绿肥用量,通常为每亩1000kg左右。因绿肥中有机态氮含量高,偏重于氮,大量施用时应补充磷、钾肥。
2.作为堆、沤肥的材料制堆、沤肥
为提高肥效,可与圈粪、磷肥等混合堆沤,腐熟后使用效果会更好。
3. 过腹还田
即将绿肥刈割作饲料以换取厩肥。绿肥营养价值高,含有蛋白质、氨基酸、维生素等多种成分,作为饲草过腹还田,经济效益更高。
第五节 泥炭与腐植酸类肥料
一、泥炭
泥炭又叫草炭、草煤,是植物残体,在水分过多、通气不良、气温较低的条件下,未能充分分解,经多年的累积,形成的一种不易分解、稳定的有机物堆积层,有时有大量泥沙掺入。在我国分布较广,蕴藏丰富。它也是一类重要的有机肥源。
(一)、泥炭的成分和性质
自然状态下,泥炭含水量在50%以上。干物质中主要含纤维素、半纤维素、木质素、树脂、脂肪酸等有机物,此外还含有少量的磷、钾、钙等灰分元素。我国部分地区泥炭的成分和性质见表14—8。
(二)泥炭在农业上的利用
泥炭在农业上的利用方式,主要取决于它的成分和性质。
1.用泥炭垫圈 主要利用高位泥炭吸水吸氨能力强的特性,可制成质量较高的圈肥,并能改善牲畜的卫生条件。垫圈用的泥炭应先风干,再适当打碎,含水量在30%左右为宜。
2.用泥炭堆肥 将泥炭与人、畜粪尿及其他有机物质制成堆肥,使泥炭中部分复杂、难分解的有机态氮转化为速效氮,并利用泥炭有机质质量分数高的特点,保持人、畜粪尿中的氮及其他营养元素,减少养分损失。一般采用低位泥炭,加入等量或一半的其他新鲜有机物质,如人、畜粪尿、青草等。堆制方法同堆肥。
3.制成混合肥料 泥炭中含大量腐植酸,但含速效养分较少。将泥炭与碳酸氢铵、氨水、磷肥或微量元素等制成粒状或粉状掺合肥料,可以减少氨的挥发损失,避免磷和某些微量元素在土壤中的固定。提高化肥的利用率和肥效。
4.制成育苗营养钵 分解程度中等的低位泥炭是制造营养钵最理想的材料。因为它具有一定的粘结性和松散性,保水保肥,通风透气,便于幼苗根系发育,又不易散碎。泥炭含速效养分少,所以在制造育苗钵时,应根据各种幼苗的营养要求,加入适量腐熟的人、畜粪肥和化肥。此外,还应根据泥炭的酸度及作物对环境的要求,先在泥炭中加入适量石灰或草木灰混合堆积后,再加其他肥料。肥料混匀后,加入适量水分,即可应用。另用淤泥(粘结剂)或锯屑、沙子(松散剂)等调节营养钵的紧实度。
5.做菌肥的载体 泥炭也是制造细菌肥料的良好载体。将泥炭风干、粉碎、调整酸碱度、灭菌后就可接种制成各种菌剂。如各种豆料作物根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌等菌肥,都可以用泥炭作为扩大培养或施用时的载菌体。
二、腐植酸类肥料
腐植酸类肥料是以腐植酸质量分数较多的泥炭、褐煤、风化煤等为主要原料,加入一定标量的氮、磷、钾或某些微量元素所制成的肥料。如腐植酸铵、硝基腐植酸铵、腐植酸氮磷复合肥料、腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸微量元素肥料等。腐植酸类肥料含有大量有机质,具有有机肥料的特点,同时又含有速效养分,兼有化肥的某些特征,所以又是一种多功能的有机-无机复合肥料。
(一)腐植酸类肥料的作用
1.改土作用 腐植酸类肥料含有大量的有机质和有机胶体,可以把分散的无结构的土粒胶结在一起,形成遇水不易松散的水稳性团粒。从而使土壤孔隙度增加,容重减少,土壤通气性、透水性和保墒能力得到加强,耕性变好。对于改良过粘、过沙的贫瘠土壤有良好的效果。
2.营养作用 腐植酸类肥料除含腐植酸外,还含有一定数量的速效性氮、磷、钾养分,可供作物吸收。此外,由于腐植酸吸附能力强,能活化土壤中矿质元素,如磷、钾、钙、镁和微量元素,使养分有效性提高。腐植酸吸附NH4+的能力强,与铵态氮肥配合施用,可以提高磷的有效性,减少
磷的固定。同时,腐植酸能刺激根系发育,增大根系与肥料的接触面积和增加根系分泌有机酸的数量,从而提高根系对难溶性养分的利用率。
3.刺激作用 腐植酸类肥料的刺激作用主要表现在能促进作物种子萌发,提高种子出苗率,促进根系生长,提高根系吸收水分和养分的能力,增加分蘖(枝)和提早成熟。
(二)腐植酸类肥料及施用
1.腐植酸铵 速效氮含量2%-4%,水溶性15-30%。由于腐铵含氮量低,施用量比其他化学氮肥要大,宜就地生产、就地施用。腐铵的肥效稳长。一般宜作基肥,用作追肥效果较差。作基肥施用时,旱地应采用沟施、穴施等集中施肥方式,便于根系吸收,但不宜与根系直接接触。此外,腐铵还应注意配合磷、钾肥施用,有利于提高磷、钾肥的利用率。
2.硝基腐铵 全氮含量6%左右。生长刺激作用较强。可减少速效磷的固定,提供微量元素营养。硝基腐铵适用于各种土壤和作物。硝基腐铵的施用方法与腐铵类似。
3.腐植酸钠(简称腐钠) 主要用于刺激作物生长。可用于浸种、浸根、叶面喷施等。
第六节 其它有机肥料
一、饼肥:种子榨油后的残渣
二、海肥:海产加工厂的废弃物和海生物、 植物及海泥等
三、屠宰场废弃物:包括家畜粪尿、废血、蹄角、碎发和废水等
四、垃圾 (城市垃圾):生产、生活等固体废弃物的总称
五、污泥:沟、湖、河、塘、下水道里的肥沃淤泥
六、污水:工业废水、生活污水
第七节 菌 肥
含义:菌肥是含有大量活微生物的一类生物性肥料。属辅助性肥料,必须与化肥或有机肥料配合施用。
种类:根瘤菌肥料:豆科植物拌种用
磷细菌肥料:可作种肥、基肥、追肥
钾细菌肥料:基肥效果最好,也可作种肥和追肥
“5406”抗生菌肥料:抗病、刺激生长、
思考题
1.名词解释
绿肥
2、填空题
(1). 有机肥料是有机物和无机物、有生命的微生物和无生命的物质的混合体。
(2). 有机肥料具有养分全面、迟效性、改土培肥、含有大量的微生物及生长活性物质和养分含量低,用量大等特点。
(3). 有机肥料一般可分为四大类,其中厩肥属于粪尿肥;沼气池肥属于堆沤肥。
(4). 三肥是指化肥、有机肥和绿肥。
(5). 绿肥在农业生产中具有提高土壤肥力、减少水土流失、改善茬口,降低病虫危害、促进农牧业综合发展等作用。
(6). 绿肥作物的栽培方式有单种、插种、间种、套种、混种等。
(7). 绿肥的利用方式主要是直接翻耕、制成堆、沤肥和过腹还田等。
3.简答题
(1).有机肥料主要可分为哪几类? 对作物和土壤有何作用?
(2).概述秸秆还田的意义及主要方法?
第十章 有机肥料
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。其种类多、来源广、数量大,不仅含有作物必需的大量元素和微量元素,还含有丰富的有机质,施用有机肥可改良和培肥土壤,促进作物生长,改善作物品质,减轻环境污染,因此,有机肥在农业生产中具有十分重要的意义。
第一节 有机肥料概述
一、有机肥料的分类及特点
(一)、有机肥料的分类
有机肥料按其来源、特性和积制方法,可以分为以下四类:
1.粪尿肥。包括人粪尿、畜粪尿、禽粪、厩肥等,以人、畜粪尿为主。中国是农业大国,家畜、家禽排泄物数量大,养分丰富,提供的养分占农村有机肥料总量的63%~72%。
2.堆沤肥。包括秸秆还田、堆肥、沤肥和沼气肥。
3.绿肥。包括栽培绿肥和野生绿肥。目前我国多以栽培饲料绿肥为主,野生绿肥较少。
4.杂肥。包括城市垃圾、泥炭及腐殖酸类肥料、油粕类肥料、污水污泥等。
以上四大类有机肥料在有机肥资源总量中的排列次序为:粪尿肥>秸秆肥≈杂肥>绿肥。
(二)、有机肥料的特点
1.有机肥料养分全面。它不但含有作物生育所必需的大量元素和微量元素,而且还含有丰富的有机质,其中包括胡敏酸、维生素、生长素和抗生素等物质。因此有机肥料是—种完全肥料。
2,肥效缓慢而持久。有机肥料中的植物营养元素多呈有机态,须经微生物转化才能被作物吸收利用,因此其肥效缓慢而持久,是一种迟效性肥料。
3.有机肥料含有大量有机质和腐殖质,对改土培肥有重要作用。
4.有机肥料中含有大量的微生物,以及各种微生物的分泌物一酶、刺激素、维生素等生长活性物质。
5.有机肥料养分含量较低,施用量大,施用时需要较多的劳动力和运输力。因此,提高有机肥料的质量,大搞田头造肥,以节省运输劳力是十分重要的。
二、有机肥料的作用
施用有机肥料对增加作物营养和提高土壤肥力有重要的作用。
1.有机肥料在作物营养中的作用
(1)有机肥料中含有的无机态大量元素和微量元素,可以直接地供给作物吸收利用。由于各地土壤、气候条件不同,使有机肥料腐解程度不同,其利用率也有所不同。
(2)有机肥料中的有机物质,可以作为作物养料的来源。例如,氨基酸、酰胺、磷脂等可以作为作物的氮、磷营养来源;纤维素可以作为作物的碳素营养来源。
(3)有机肥料腐解过程中形成的胡敏酸、纤维素、酶等活性物质,可以改善作物营养,加强作物新陈代谢,促进根系发育,刺激作物生长。如用腐殖酸钠叶面喷施茄果类作物,能增加果实含糖量。用于浸泡枝条,对插条生根有促进作用。
2.有机肥料在提高土壤肥力上的作用
(1)增加土壤养分。①施用有机肥料可以增加土壤有机质的含量,使土壤中氮、磷等营养元素含量增加。②有机肥料施入土中经微生物分解,使有机态养分转化成速效态养分。同时在分解过程中,常常产生二氧化碳和有机酸与无机酸。二氧化碳可以直接供给根、叶吸收,而有机酸和无机酸能促进土壤中难溶性的无机养分溶解,从而增加土壤速效养分。③所以,施用有机肥料既可以增加土壤潜在养分,又能增加速效养分。
(2)改善土壤的理化性质。有机肥料经过腐殖化过程,能部分形成腐殖质,具有改良土壤结构,增强土壤的保水、保肥能力和缓冲性能以及提高土温的作用。
(3)促进土壤微生物活动。施用有机肥料,一方面增加了土壤中有益微生物数量;另一方面为土壤微生物活动创造了良好的环境条件,使土壤微生物活动显著增强。
此外,合理利用有机肥料可以消除因畜、禽集中饲养而带来的排泄物对土壤、水源、空气的污染,消除或减弱农药和重金属对作物的毒害(有机质可络合重金属)。
第二节 粪尿肥和厩肥
粪尿肥和厩肥是农村普遍施用的一类优质有机肥料,所提供的养分占农村有机肥料总量的60%一70%。粪尿肥常与褥草及饲料残屑堆制成厩肥施用。
一、人粪尿
人粪尿是重要的肥源之一,其含氮量较高,磷钾含量较少,所以一般做氮肥施用(表10-1)。
•
• 表10-1 人粪尿的肥分(鲜物%)
• 类 别 水 分 有机物 N P2O5 K2O
•
•
• 人 粪 70以上 20左右 1.0 0.50 0.37 人 尿 90以上 3左右 0.5 0.13 0.19 人粪尿 80左右 5~10 0.5~0.8 0.2~0.4 0.2~0.3
新鲜人粪属缓效肥料,其中的氮素需经过短时期分解后才能被植物吸收。腐熟后的人粪,部分转化为速效养分。而人尿在新鲜时大部分就以尿素态存在,所以属速效肥料。因为人粪尿的肥分比一般有机肥料浓,养分含量高,用量就比一般有机肥料少,所以对增加土壤有机质的作用很有限,有时反而会促进土壤原有有机质的分解。
人粪尿应该腐熟后再使用,以提高养分有效性和消灭传染病菌。通常是在坑、窑中加水1~2倍,沤1~2周,至变为暗绿色和混蚀时使用。贮存时要注意加盖防止氨挥发损失。使用前一般要加水2~3倍稀释,最好在大田开沟施入后立即盖土。以等氮量计算,人粪干当年肥效大致相当于硫酸铵的九成,人尿则基本上与硫酸铵相等(指的是作物施用人粪干的增产效果约为施用等氮量的硫酸铵增产效果的90%,人尿的增产效果则与硫酸铵相等)。人粪尿可做基肥或追肥施用,苗圃地将其用做追肥,效果也较好。此外,在堆肥时加入人粪尿,可以促进堆肥腐熟和增加肥料中养分含量。
二、家畜粪尿
家畜粪尿是猪、马、牛、羊等的排泄物,含有丰富的有机质和各种营养元素,是完全肥料(表10-2).
表10-2 新鲜家畜粪尿中主要养分的平均含量
家畜种类 水分(%) 有机质(%) N(%) PO(%) KO(%) 252
猪 粪 81.5 15.0 0.60 0.40 0.44
尿 96.7 2.8 0.30 0.12 1.00
马 粪 75.8 21.0 0.58 0.30 0.24
尿 90.1 7.1 1.20 微量 1.50
牛 粪 83.3 14.5 0.32 0.25 0.16
尿 93.8 3.5 0.95 0.03 0.95
羊 粪 65.5 31.4 0.65 0.47 0.23
尿 87.2 8.3 1.68 0.03 2.10
引自王淑敏主编的《植物营养与施肥》,农业出版社,1991。
家畜粪中的氮素主要为蛋白态,分解释放速度比较缓慢;尿中的主要成分是尿素、尿酸和马尿酸等水溶性有机态氮及其他水溶性的无机盐。水溶性有机态氮很容易转化为铵态氮,而被植物吸收利用。家畜粪尿中的磷、钾及微量元素营养的肥效也很好。总的来说,家畜粪尿比人粪尿的肥效迟缓,属迟效性肥料。特别是牛粪,粪质细密,含水量多,分解速度慢,发酵温度低,所以被称为冷性肥料。牛粪的养分含量是家畜粪中最低的一种,尤其氮素含量低,C/N比值大。为了加速分解,可将牛粪略为晾干与马粪混合堆沤,可得优质有机肥料。马粪中的纤维较粗,粪质疏松多孔,水分易于蒸发,通气性好。另外马粪中含有大量的纤维分解菌,能促进纤维素分解。因此,马粪分解腐熟快,发热量大,温度高,属热性肥料。羊粪发热性质与马粪相近或略低,而猪粪发热性质近似或略高于牛粪。马粪可用做温床上发热材料;也可掺入堆肥,以提高堆肥内的温度,促进堆肥腐熟。马粪一般被列为“火性”肥料,其后劲短;猪粪性质柔和,后劲长。山西夏县苗圃在搞毛白杨埋条育苗时,在穴中同时施入马粪,创造了成苗率从20%提高到90%的成功记录。
以上各种家畜粪尿均呈碱性反应。
三、厩肥
厩肥是家畜粪尿和各种垫圈材料混合积制而成的肥料,北方用土垫圈称土粪,南方多用秸秆垫圈称厩肥。一般新鲜厩肥的养分状况见表10-3、10-4。
表10-3 厩肥中主要成分的含量(%)
家畜种类 水 有机质 N P2O5 K2O CaO MgO SO3
猪 72.4 25.0 0.40 0.19 0.60 0.08 0.08 0.08
牛 77.5 20.3 0.34 0.16 0.40 0.31 0.11 0.06
马 71.3 25.4 0.58 0.28 0.53 0.21 0.11 0.01
羊 64.6 31.8 0.83 0.23 0.67 0.33 0.28 0.10
• 引自王淑敏主编的《植物营养与施肥》,农业出版社,1991。
表10-4 厩肥中微量元素的含量(%)
元素名称 铁 锌 硼 锰 铜 钼
含量范围 0.004~0.042 0.001~0.008 0.001~0.005 0.0005~0.0081 0.0005~0.0014 微量
在厩肥堆沤腐熟的过程中,可促进肥料中养分的有效化,并在一定程度上杀灭其中所带的病原菌、虫卵和杂草种子。但堆腐时间愈长,有机质和氮的损失也愈大。厩肥不一定要等到完全腐熟后才使用,对轻质或有机质贫乏的土壤进行改良时,可直接施用新鲜厩肥。厩肥一般做基肥,埋入土中。全腐熟的• 引自北京林业学院主编的《土壤学》(上册),中国林业出版社,1983。
厩肥也可做追肥,但这种情况较少。厩肥中氮的利用率一般均为10%~30%,大量施用时一般都有良好的后效。
一般情况下,常年大量施用厩肥,可增加土壤有机质含量,明显改善土壤的物理性状,而化肥则相反。英国洛桑试验站的长期施肥试验证明,在石灰性耕作土壤上115年连续施用厩肥2500kg/亩.年,土壤有机质含量为
4.45%,而对照区为1.44%。但在同样的期限中连续施用以氮素化肥为主的地块,土壤有机质含量为1.79%。此外也有人认为,连续施用化肥可能导致微量元素缺乏症,而厩肥则没有这种缺点。
第三节 秸秆还田与堆沤肥
一、秸秆还田
农作物的秸秆含有相当数量的营养元素(表10-5),又具有改善土壤物理、化学和生物学性状、增加作物产量等作用。因此,秸秆还田对增强土壤肥力具有重要意义。
表10-5 主要作物秸秆养分含量
1. 秸秆还田类型
根据对作物秸秆的不同处理方式,秸秆还田类型与方式有:
(1).堆沤还田(堆肥、沤肥、沼气肥等);
(2).过腹还田(牛、马、猪等牲畜粪尿);
(3).直接还田
①翻压还田(秸秆粉碎撒施或留高茬直接翻入土);
②覆盖还田(株间或田间地表秸杆覆盖);
③残茬覆盖还田(留高茬等);
④烧灰还田。
2.直接还田注意事项
(1)秸秆预处理。切碎、翻入土中。
(2)配施氮、磷化肥。调节C/N、C/P比,促进微生物活动。
(3)掌握耕埋时期和深度。一般水田常在播前40-45天还田为好,深度在10~13cm;而旱田应在播前30-40天,深度在17~22cm较为合适。
(4)因地力掌握施用量。在瘠薄和化肥用量不足的土壤,秸秆的用量不宜过多;在土壤肥沃、化肥多或离播种期较远的情况下,可大量或全田翻压。秸秆施用量每公顷为1 500—3000kg。
(5)加强水分管理。北方耕埋秸秆土壤水分不足时,应灌底墒水。南方秸秆直接还田一般以深浅水相结合、干湿交替为好,这样有利于消除有毒物质,促进秸秆养分的转化。
(6)避开毒素高峰期播种。秸秆在土壤中分解会产生许多有机酸等有害物质,对作物根系和养分的吸收有不良影响。一般20天达高峰,一个月后逐渐消失。应掌握此规律进行还田。
(7)避免带有病害的秸秆入田。
二、堆肥与沤肥
(一)、堆肥
堆肥是精制有机肥料的重要方法之一。堆肥不仅是我国北方农村广泛施用的有机肥料,而且在园林花木栽培中也得到广泛使用。
1.积制材料
积制堆肥的材料大致可分成三大类:
一是堆肥原料的主体,即秸秆、杂草、落叶、刈割绿肥等。它们的碳氮比大多在60:1~100:1,是不易分解的物质。
二是促进主体原料分解的物质,一般是含氮较多的物质,如人、畜粪尿和化学氮肥以及能中和有机质分解过程中产生的酸度的物质,如石灰、草木灰等。另外,秸秆的碳磷比大多大于150:1,这不利于微生物的分解,应适度添加化学磷肥,既有利于微生物的生命活动,同时也有利于保存堆肥中的氮素养分。
三是吸收性能较强的物质,如泥土、泥炭等。它们的作用在于吸收腐熟分解出来的速效养分,特别是氮素养分,以减少堆肥的养分损失。
2.堆肥方法
按照堆制方法的不同,堆肥通常分为普通堆肥和高温堆肥两类。
(1)、普通堆肥
其特点是堆温不超过50℃,是在半嫌气条件下腐熟而成的,腐熟时间较长(3~5个月)。由于堆温不高,所以不能杀死杂草种子、病菌和虫卵等
有害物质。具体的堆积方法有地面式、半坑式及地下式三种。
①地面式:适于北方气温较高、雨量较多和湿度较大的夏季采用。一般选择地势平坦、接近水源、运输方便的场边地头堆积。堆的宽度约两米,长度不限,可以根据场地和材料数量而定。先夯实地面,再铺10~15cm厚的碎草或泥炭(晾干碾碎),以便吸收下渗肥液。然后将切碎的秸秆(5~10cm长)、落叶、杂草等均匀铺15~25cm厚,泼水打湿,泼加粪尿,撒适量草木灰或石灰,再铺一层细土或污泥。如此层层堆积至2m左右,最后抹稀泥封好,或用干草和细土遮盖。一个月后翻堆一次,加水混堆,最后注意封顶。夏季两个月,冬季4~5个月即可腐熟。
②半坑式:堆积方法与高温堆肥中的半坑式相似,只是不接种高温纤维分解菌,不设通气沟、通气塔(详见半坑式高温堆肥)。
③地下式(坑式):在场边地头挖一个土坑,深度以方便操作为度,长、宽由堆肥材料多少而定。坑底土质不宜砂性太大,以免肥液大量渗漏损失。土坑挖好后,参照地面式的方法,将材料投入坑内,直至与地面相平为止。上面再覆盖一层5~10cm厚的细土。1~2个月后翻堆,将分解差的放在底部,并在其上再泼适量的人、畜粪尿,最后仍用细土覆盖。夏、秋季1~2个月,冬季3~4个月即可腐熟。
(2)、高温堆肥
其特点是具有通气好、腐熟快以及能杀死病菌、虫卵、草籽等有害物质。这是由于采用了接种高温纤维分解菌,并设置通气措施的结果。堆积方式主要有地面式和半坑式。
①地面式:
适用于地下水位高的地区或雨季多水的华南、西南、华中、华东等地区。华北与东北地区,在夏、秋季节亦可应用。主要优点是操作方便、省工、易发热和分解快。其不足之处是在旱季堆中水分不易保存,冬季堆中温度不易维持,堆内外层材料腐熟程度不易均匀。具体堆制方法是选择场边地头接近水源处,先将堆肥的主体材料秸秆、杂草等切碎,长约5cm,摊在地面,按风干秸秆500kg,骡马粪(干、湿均可)300kg,人粪尿100~200kg,水700~1000kg的比例逐层堆积起来,然后垂直切取材料,拌匀,进行再堆积。最后堆型为长方型,宽3~4m,高1.5~2m,过窄或过于低矮都会影响堆温的上升。长度以材料多少而定。然后在堆顶覆盖细土厚约5cm。一般5天内堆温显著升高,几天后可达70℃以上。等堆温下降至常温后,破堆将材料充分翻捣,根据需要可再加适量粪尿和水,重新堆积。一般翻
堆2~3次,大约30天左右便可腐熟。骡马粪和人粪尿不足的地区,可分别用相当秸杆量20%的老堆肥和1%的化学氮肥代替。
②半坑式:
适用于雨量较少、气候干燥、蒸发量较大或气候寒冷的季节和地区。其主要优点是保温、保湿、保肥。在背风向阳近水源处,挖深1m的长方形或圆形坑,口径比底径稍大,在底部挖深、宽各15cm的“+”型通气沟,与坑壁斜沟相接至地面。沟面用玉米或高梁秸秆纵横各盖一层,坑壁斜沟也用秸秆掩盖,保持沟沟相通不应堵塞,以便通风透气。再用整根的去叶秸秆,松松地捆绑成直径为30cm左右的圆柱体,作为通气塔,直立于坑底“+”沟交叉处。坑底最好先铺一层老堆肥,然后按风干切碎秸秆:骡马类:人粪尿:水=1:0.4:0.2:1.5~2.0的比例,在地面将材料备好,逐层堆积入坑。如果材料量大,可能将通气塔顶部掩埋时,应将通气塔接高,保持搭顶高出堆顶。最后用细土严封堆顶,但地面的四个通气口不应掩盖,通气塔顶部也应敞开。堆好后几天,温度就会急剧上升,可达70℃左右。如急等施用,可在降温后5~7天打开堆,将上下里外翻捣均匀,再行堆积;否则,不用翻堆。但到高温阶段后的5~7天将堆顶通气塔和坑壁斜沟的四个通气口封死,以停止通气,因为此时堆内开始腐殖化过程,停止通气利于腐殖质形成。
3.堆肥的肥分
堆肥的堆积方法多种多样,各有优劣,可按腐熟快和养分损失少的原则,因地制宜的选用。
堆肥的肥分因原料、堆积方法及腐熟程度的不同而异,如表10-6所示。 • 表10-6 堆肥的肥分
•
•
• 种类 水分(%) 有机质(%) N(%) P2O5(%) K2O(%) C/N 一般堆肥 60~75 15~25 0.4~0.5 0.18~0.26 0.45~0.70 16~20 高温堆肥 - 24.1~41.8 1.05~2.00 0.30~0.82 0.47~2.53 9.67~10.67
引自北京林学院主编的《土壤学》(上册),中国林业出版社,1983。
4. 堆肥的施用
堆肥一般作基肥施用,用量15000-30000kg/hm2,其中的氮素当年的利用率约为10%~30%。连施施用堆肥,可使土壤容重减少,总孔隙度增加,使土壤的物理性状得到改善。
(二)沤肥
沤肥是以植物茎秆、绿肥、青草等植物性物质与泥炭、人畜粪尿、化学氮肥和石灰等材料混合堆积,经嫌气微生物分解腐熟而成的肥料。
1.沤肥的成分
沤肥的成分随沤制材料及各种材料配合比例不同而有差异。沤肥有机质含量一般为2%-8%,全氮(N)0.10%-0.40%,全磷(P205)0.14-0.26%(如
沤制时加骨粉或过磷酸钙的含磷量更高),全钾(K20)0.3%~0.5%,速效
氮、磷、钾分别为50~248mg/kg、17~278 mg/kg和65~185mg/kg。与堆肥相比,沤肥是在相对低温、嫌气条件下腐熟的,分解速度慢,有机质和氮损失量少,腐殖质积累多。
2.沤肥的施用
沤肥一般用作基肥,多数施在稻田,在翻耕灌水前将沤肥均匀施入土壤,然后耙地、栽秧;在旱地上施用可结合耕地作基肥,避免养分损失。每公顷用量30 000~37 500kg。沤肥肥效长而稳,但供肥强度不大,应配合施用速效性氮、磷、钾肥。
第四节 绿 肥
凡绿色植物的青嫩部分,经过刈割搬运,或者就地直接耕翻埋入土中作为肥料的,均称为绿肥。
一、绿肥的作用
1.提高土壤肥力
①绿肥植物根系吸收能力强,能吸收利用土壤中的难溶性矿物质,产量高,每亩平均产鲜物质1000~2000kg,有利于土壤有机质的积累和更新;②绿肥组织幼嫩,C/N比值小,分解快,肥效显著;③绿肥植物可以吸收保存土壤中植物暂时不用的速效养分,避免养分淋失;④绿肥植物根系发达、根量大、挤压穿透力强,在根系残体转化时又能聚积多糖类和腐殖质,这有利于土壤中团粒结构的形成,因此可改善土壤的结构性与耕性;⑤豆科的绿肥植物具有根瘤,可以固定大气中的氮素,每年可为每亩土壤增加氮2~7.5kg,有时达11.25kg;
2.减少水土流失
种植绿肥是防风固砂、保持水土的有效生物措施。绿肥植物具有繁茂的地上部分,可增加地面覆盖度,减少水分蒸发,固定流沙,减少水土流失。
3.改善茬口,降低病虫危害
绿肥是轮作倒茬的良好植物,同时也是害虫天敌的良好宿主,对病虫危害的生物防治,减少农药对环境的污染具有良好的作用。
4.促进农牧业综合发展
绿肥是种植业与养殖业发展的纽带,绿肥的径叶提供饲料养畜,根茬还田,一举两得,效益成倍增加。
二、绿肥的类型
绿肥植物的种类很多,生产上应用的有500多种。
1.按来源分为野生绿肥(各种野生绿肥植物、杂草以及灌木幼嫩枝叶)和栽培绿肥。
2.按植物学种分为豆科绿肥和非豆科绿肥。豆科绿肥都有根瘤菌,能固定空气中游离的氮素,肥效较高,是栽培绿肥中的主要种类。如田菁、苜蓿、毛叶苕子、巢菜、紫穗槐等。非豆科绿肥大多没有生物固氮能力,用来专做绿肥的比较少,主要有肥田萝卜、荞麦、青刈大麦、油菜、芝麻和四方藤等。
3.按栽培季节分为夏季绿肥(如猪屎豆、田菁、木豆等)和冬季绿肥(如巢菜等)
4.按栽培年限分为多年生绿肥(如紫穗槐、胡枝子、羽扇豆等)和一年生绿肥(肥田萝卜、荞麦等)。
5.按生长环境分旱生绿肥和水生绿肥。
三、绿肥栽培方式
栽培绿肥的方式主要有单种、插种、间种、套种、混种等。
单种:在一块地只种一种绿肥作物。
插种:在主作物换茬的短暂空隙种植一次生长期较短的绿肥作物 间种:在主作物的株行间与主作物同时种植的绿肥作物
套种:在主作物种植之前或之后种植的绿肥作物,分别称为前套和后套 混种:多种绿肥作物按一定比例混合或相间种植在同一块地里
四、绿肥的肥分
绿肥含有丰富的有机质、N、P、K等成分。有机态氮含量高,偏重于氮(表10-7)。
表10-7 几种绿肥植物的肥分(鲜重%)
种 类 水 分 有机质 N PO KO 252 巢 菜 82.0 - 0.56 0.13 0.43 田 菁 80.0 - 0.52 0.07 0.15 木 豆 70.0 27.4 0.64 0.02 0.52 羽扇豆 82.6 - 0.54 0.11 0.25 新鲜野草 70.0 - 0.37 0.15 0.46 青刈燕麦 71.0 0.13 0.56
引自北京林学院主编的《土壤学》上册,中国林业出版社,1983。
五、绿肥的利用方式
绿肥的利用方式主要为直接翻耕,其次是将绿肥刈割作饲料以换取厩肥,也可作为堆、沤肥的材料制堆、沤肥等。
1.直接翻耕
绿肥的利用时期最好在盛花期前后,这时鲜物质增长量最高,茎叶中肥分含量也最高,而且组织尚幼嫩,易于分解。压青后15-20天播种,播前消毒防虫。翻埋深度一般为6~10cm,盖土要严,以免跑墒影响绿肥分解。耕埋后要耙地和镇压,使土壤细碎沉实。翻耕时如土壤墒情差,可浇水后翻耕。翻压绿肥用量,通常为每亩1000kg左右。因绿肥中有机态氮含量高,偏重于氮,大量施用时应补充磷、钾肥。
2.作为堆、沤肥的材料制堆、沤肥
为提高肥效,可与圈粪、磷肥等混合堆沤,腐熟后使用效果会更好。
3. 过腹还田
即将绿肥刈割作饲料以换取厩肥。绿肥营养价值高,含有蛋白质、氨基酸、维生素等多种成分,作为饲草过腹还田,经济效益更高。
第五节 泥炭与腐植酸类肥料
一、泥炭
泥炭又叫草炭、草煤,是植物残体,在水分过多、通气不良、气温较低的条件下,未能充分分解,经多年的累积,形成的一种不易分解、稳定的有机物堆积层,有时有大量泥沙掺入。在我国分布较广,蕴藏丰富。它也是一类重要的有机肥源。
(一)、泥炭的成分和性质
自然状态下,泥炭含水量在50%以上。干物质中主要含纤维素、半纤维素、木质素、树脂、脂肪酸等有机物,此外还含有少量的磷、钾、钙等灰分元素。我国部分地区泥炭的成分和性质见表14—8。
(二)泥炭在农业上的利用
泥炭在农业上的利用方式,主要取决于它的成分和性质。
1.用泥炭垫圈 主要利用高位泥炭吸水吸氨能力强的特性,可制成质量较高的圈肥,并能改善牲畜的卫生条件。垫圈用的泥炭应先风干,再适当打碎,含水量在30%左右为宜。
2.用泥炭堆肥 将泥炭与人、畜粪尿及其他有机物质制成堆肥,使泥炭中部分复杂、难分解的有机态氮转化为速效氮,并利用泥炭有机质质量分数高的特点,保持人、畜粪尿中的氮及其他营养元素,减少养分损失。一般采用低位泥炭,加入等量或一半的其他新鲜有机物质,如人、畜粪尿、青草等。堆制方法同堆肥。
3.制成混合肥料 泥炭中含大量腐植酸,但含速效养分较少。将泥炭与碳酸氢铵、氨水、磷肥或微量元素等制成粒状或粉状掺合肥料,可以减少氨的挥发损失,避免磷和某些微量元素在土壤中的固定。提高化肥的利用率和肥效。
4.制成育苗营养钵 分解程度中等的低位泥炭是制造营养钵最理想的材料。因为它具有一定的粘结性和松散性,保水保肥,通风透气,便于幼苗根系发育,又不易散碎。泥炭含速效养分少,所以在制造育苗钵时,应根据各种幼苗的营养要求,加入适量腐熟的人、畜粪肥和化肥。此外,还应根据泥炭的酸度及作物对环境的要求,先在泥炭中加入适量石灰或草木灰混合堆积后,再加其他肥料。肥料混匀后,加入适量水分,即可应用。另用淤泥(粘结剂)或锯屑、沙子(松散剂)等调节营养钵的紧实度。
5.做菌肥的载体 泥炭也是制造细菌肥料的良好载体。将泥炭风干、粉碎、调整酸碱度、灭菌后就可接种制成各种菌剂。如各种豆料作物根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌等菌肥,都可以用泥炭作为扩大培养或施用时的载菌体。
二、腐植酸类肥料
腐植酸类肥料是以腐植酸质量分数较多的泥炭、褐煤、风化煤等为主要原料,加入一定标量的氮、磷、钾或某些微量元素所制成的肥料。如腐植酸铵、硝基腐植酸铵、腐植酸氮磷复合肥料、腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸微量元素肥料等。腐植酸类肥料含有大量有机质,具有有机肥料的特点,同时又含有速效养分,兼有化肥的某些特征,所以又是一种多功能的有机-无机复合肥料。
(一)腐植酸类肥料的作用
1.改土作用 腐植酸类肥料含有大量的有机质和有机胶体,可以把分散的无结构的土粒胶结在一起,形成遇水不易松散的水稳性团粒。从而使土壤孔隙度增加,容重减少,土壤通气性、透水性和保墒能力得到加强,耕性变好。对于改良过粘、过沙的贫瘠土壤有良好的效果。
2.营养作用 腐植酸类肥料除含腐植酸外,还含有一定数量的速效性氮、磷、钾养分,可供作物吸收。此外,由于腐植酸吸附能力强,能活化土壤中矿质元素,如磷、钾、钙、镁和微量元素,使养分有效性提高。腐植酸吸附NH4+的能力强,与铵态氮肥配合施用,可以提高磷的有效性,减少
磷的固定。同时,腐植酸能刺激根系发育,增大根系与肥料的接触面积和增加根系分泌有机酸的数量,从而提高根系对难溶性养分的利用率。
3.刺激作用 腐植酸类肥料的刺激作用主要表现在能促进作物种子萌发,提高种子出苗率,促进根系生长,提高根系吸收水分和养分的能力,增加分蘖(枝)和提早成熟。
(二)腐植酸类肥料及施用
1.腐植酸铵 速效氮含量2%-4%,水溶性15-30%。由于腐铵含氮量低,施用量比其他化学氮肥要大,宜就地生产、就地施用。腐铵的肥效稳长。一般宜作基肥,用作追肥效果较差。作基肥施用时,旱地应采用沟施、穴施等集中施肥方式,便于根系吸收,但不宜与根系直接接触。此外,腐铵还应注意配合磷、钾肥施用,有利于提高磷、钾肥的利用率。
2.硝基腐铵 全氮含量6%左右。生长刺激作用较强。可减少速效磷的固定,提供微量元素营养。硝基腐铵适用于各种土壤和作物。硝基腐铵的施用方法与腐铵类似。
3.腐植酸钠(简称腐钠) 主要用于刺激作物生长。可用于浸种、浸根、叶面喷施等。
第六节 其它有机肥料
一、饼肥:种子榨油后的残渣
二、海肥:海产加工厂的废弃物和海生物、 植物及海泥等
三、屠宰场废弃物:包括家畜粪尿、废血、蹄角、碎发和废水等
四、垃圾 (城市垃圾):生产、生活等固体废弃物的总称
五、污泥:沟、湖、河、塘、下水道里的肥沃淤泥
六、污水:工业废水、生活污水
第七节 菌 肥
含义:菌肥是含有大量活微生物的一类生物性肥料。属辅助性肥料,必须与化肥或有机肥料配合施用。
种类:根瘤菌肥料:豆科植物拌种用
磷细菌肥料:可作种肥、基肥、追肥
钾细菌肥料:基肥效果最好,也可作种肥和追肥
“5406”抗生菌肥料:抗病、刺激生长、
思考题
1.名词解释
绿肥
2、填空题
(1). 有机肥料是有机物和无机物、有生命的微生物和无生命的物质的混合体。
(2). 有机肥料具有养分全面、迟效性、改土培肥、含有大量的微生物及生长活性物质和养分含量低,用量大等特点。
(3). 有机肥料一般可分为四大类,其中厩肥属于粪尿肥;沼气池肥属于堆沤肥。
(4). 三肥是指化肥、有机肥和绿肥。
(5). 绿肥在农业生产中具有提高土壤肥力、减少水土流失、改善茬口,降低病虫危害、促进农牧业综合发展等作用。
(6). 绿肥作物的栽培方式有单种、插种、间种、套种、混种等。
(7). 绿肥的利用方式主要是直接翻耕、制成堆、沤肥和过腹还田等。
3.简答题
(1).有机肥料主要可分为哪几类? 对作物和土壤有何作用?
(2).概述秸秆还田的意义及主要方法?