第十一章有机肥料.ppt

第十一章有机肥料 第一节概述第二节有机肥的腐熟原理与技术第三节有机肥料的类型第四节有机肥料利用中的问题及对策 第一节有机肥料概述 一 有机肥料的定义广义 含有有机质 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 农家肥 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 大约有14类 100多种数量 我国每年有机肥料的总产量约18 24亿吨 折合氮磷钾养分 1678万吨 其中含N700多万吨 P2O5500多万吨 K2O1000多万吨 相当于我国化肥产量氮肥的1 3 磷肥的2倍 钾肥的50倍 二 有机肥料在农业生产中的作用 1 提供作物所需的各种养分 2 增加土壤有机质含量 提高土壤肥力 有机肥料的分解是通过矿化作用 将迟效性的养分逐步释放出来 供作物生长发育的需要 提高了土壤保水保肥能力 增加土壤团粒结构的形成 改善土壤理化性质 通过提供有机碳源 可促进土壤微生物的活动 由动物消化道分泌的各种活性酶和微生物产生的各种酶 进入土壤后可大大提高土壤中酶的活性 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 3 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 施用有机肥料对农产品品质的改善 1 有机肥和无机肥的特点 三 有机肥料和无机肥料的关系 有机肥和化肥特性的比较 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 2 有机肥和无机肥的关系配合施用可以取长补短 缓急相济 充分发挥其效益 1 促进作物增产 化肥增效 2 改善作物品质 3 培肥地力 用养结合 促进作物增产 改善作物品质 培肥地力 用养结合 四 有机肥料的发展趋势 1 传统有机肥料的使用呈萎缩的趋势 原因 2 商品化 将有机肥料加工转化为商品有机肥 特点 价格相对于化肥 等效养分 便宜施用较为方便有机肥在培肥土壤方面有优势 3 绿肥沼气肥在未来农业生产中也有一定潜力 值得发展与推广 养分含量低肥效缓慢难以供给人口众多的食品需求制作和使用有机肥料需要消耗大量的人力 物力 我国农田养分投入中有机肥结构的变化 年份肥料投入总量有机肥所占比重 万吨 总量NP2O5K2O194944499 999 6100100195772694 988 996 2100196597481 971 473 299 91975171068 653 857 897 61980248849 031 244 393 51985321844 828 940 085 81990412737 223 430 977 91995529532 121 624 966 92000602830 320 923 757 4 一 粪尿肥 一 牲畜粪尿是指猪 牛 羊 马等饲养动物的排泄物 厩肥是家畜粪尿与各种垫圈物料混合堆沤的肥料 或称圈肥 占农村有机肥料总量的63 72 多作基肥施用 且秋施效果比春施好 一般用量为30000 45000kg 公顷 撒施或条施 穴施 第二节有机肥料的主要类型 畜禽粪便和厩肥N P2O5 K2O 几种家畜粪尿和厩肥的一般养分含量 猪粪0 560 400 44猪尿0 300 120 95猪厩肥0 450 190 60牛粪0 320 250 15牛尿0 500 030 65牛厩肥0 340 160 40羊粪0 650 500 25羊尿1 400 032 10羊厩肥0 830 230 67马粪0 550 300 24马尿1 200 011 50马厩肥0 580 280 53 2 畜粪N 大多为有机态氮 属于迟效性 P 包括有机态和无机态 肥效较高 K 大多为水溶性的 肥效很高 1 畜尿含较多的氮素 1 马粪热性肥料 适合施用在质地粘重的土壤 低洼地 冷浆土壤及作为温床酿热物 2 牛粪冷性肥料 施在轻质砂性土壤上效果好 3 羊粪热性肥料 粪质细密而干燥 肥分浓 三要素含量在家畜粪中最高 4 猪粪热性肥料 腐殖质含量高 CEC也大 适合各种土壤 5 禽粪冷性肥料 粪质好 养分含量高 属于细肥 腐熟后多用于追肥 是一种养分含量高 肥效快的有机肥料 常被称为 精肥 或 细肥 1 人粪 1 70 80 的水分 2 约20 的有机质 3 约5 的灰分 4 大量活的或死的微生物 寄生虫和寄生虫卵2 人尿 1 约95 的水 2 1 2 的水溶性有机物 3 约1 的无机盐类 二 人粪尿 人粪尿的主要养分含量及成年人年排泄量 人粪90201 00 50 374 52 30 7 人粪尿 人尿70030 50 130 1917 54 62 8 项别年排泄量有机物NP2O5K2O Kg 0 2 0 40 2 0 3226 93 5 79050 10 0 5 0 8 3 施用常作速效性氮肥施用 1 加水沤制 经腐熟后作追肥 多施用于叶菜类作物 2 作为造肥的原料掺入堆肥中进行堆制 3 人粪尿中含有0 6 1 0 的NaCl 注意 禁施于忌氯作物 盐碱土尽量少施或不施 不能连续大量施用 人粪尿经腐熟后可提高肥效 并有利于卫生 通过堆肥产生的高温 60 70oC 可杀虫菌 使人粪尿达到无害化标准 贮存期间减少氮素损失是充分发挥人粪尿肥效的关键 使用注意事项 人粪尿腐熟后铵态氮含量可占全氮量的80 加盖密封是减少其氮素损失的主要措施 粪缸露天存放68 7粪缸加棚遮荫45 6粪缸加盖25 1粪缸加棚加盖8 4 人粪尿不同保肥方法的效果 保肥方法氮素损失量 贮存时间向阳无盖遮阴有盖对照加3 普钙对照加3 普钙1个月17 310 23 63 22个月37 823 213 49 23个月55 731 120 311 74个月59 345 923 618 05个月69 855 549 230 4 人粪尿在不同处理下氮素损失率 晒粪干 草木灰与人粪尿混施等传统习惯 易引起氮素的大量损失 并污染空气 人粪尿在晒制粪干过程中 特别是夏季高温条件下 人粪尿中的速效铵态氮几乎全部损失 平均约占粪尿中含氮的40 草木灰中的碳酸钾是碱性物质 人粪尿与草木灰接触或混存 都会加速氨的挥发 增加氮损失 原因 二 堆沤肥 利用秸杆 杂草 绿肥 泥炭 垃圾和人畜粪尿等各种废弃物混合后 按一定方式进行堆制或沤制的肥料 分类 按所含的主要材料分 泥土堆肥 垃圾堆肥 秸秆堆肥等 按堆积方式分 普通堆肥和高温堆肥 北方地区以堆肥为主 堆积过程中主要是好气微生物分解 发酵温度较高 南方地区则以沤肥为主 沤制过程主要是嫌气微生物分解 常温下发酵 一 腐熟的目的1 原料 1 不易分解的物质如秸杆 杂草等 2 促进分解的物质如人粪尿 污水 污泥和适量的化肥 3 吸收性强的物质如粉碎的黏土 草炭或锯末 2 腐熟的目的释放养分 实现无害化 缩小体积 节约成本 便于耕作 A 堆肥是秸杆等有机废物或其他植物残体在好气条件下堆腐而成的有机肥料 分类 1 普通堆肥2 高温堆肥 二 腐熟的过程及其调控技术 1 堆肥的积制 1 备料 粪引物如人 畜 禽粪尿 酿热物如秸杆 垃圾 各种植物残体 杂草等 吸附物如干肥土 河塘泥等 5 3 2 2 合料堆积长2 3m 宽2m 高1 5m 数量4 5个 3 泥封厚4 6cm 4 调温管理高温阶段 50 要持续3 4天 1 发热阶段适合中温微生物活动 分解蛋白质和部分纤维素和半纤维素 释放出NH3 CO2和热量 2 高温阶段好热性微生物分解半纤维素 纤维素和部分木质素 同时进行腐殖化过程 3 降温阶段微生物种类和数量较高温阶段多 中温菌和好热菌均有活动 腐殖化作用占绝对优势 4 腐熟保肥阶段堆内物质的C N逐渐减小 腐殖质累积量明显增加 嫌气微生物的数量和比例也有所增加 堆肥完全发酵腐熟的基本特征是黑 臭 烂 2 堆制过程中的微生物活动 3 影响堆肥腐熟的因子 水分预先吸足水分65 75 空气通气良好温度40 50 55 65小于70oC酸碱度pH6 4 8 1 最佳7 5C N约25 1 堆肥腐熟的适宜环境条件 项目适宜条件 加入过量的水 或污泥 污水 使原料在淹水条件下进行发酵 为常温发酵 在南方较普遍 1 配料以泥为主 主要搭配稻草 绿肥 水生绿肥或青草 和厩肥等 一般绿肥占10 15 厩肥占20 左右 稻草占2 3 河泥占65 70 B 沤肥 1 配制稻草河泥 2 挖塘 3 入塘沤制 4 翻塘精制 腐熟标志 水层由浅棕色变为红棕色 有臭味 2 沤制 一般堆肥60 7515 250 6 0 50 18 0 260 45 0 70高温堆肥 23 421 1 2 00 30 0 820 47 2 53草塘坭 6 130 2 0 40 13 0 26 凼肥 3 120 1 0 3 堆沤肥的养分含量 水分有机质NP2O5K2O 堆沤肥 一 概述1 秸秆还田的意义 三 秸杆类肥 1 增加土壤有机质 改善土壤物理与生物性能 2 返还土壤养分 节省肥料用量每公顷地若返还1t秸秆 等于向土壤补充了约10 12kg尿素 100kg过磷酸钙和12 54kg硫酸钾或氯化钾 3 秸秆盖田保土保水 4 常导致增产且与年俱增 小麦杆81 10 480 220 63水稻杆78 60 630 110 85玉米杆80 50 750 400 90棉秆 0 920 271 74大豆秆82 81 310 310 50 几种秸杆的养分含量 有机质NP2O5K2O 秸秆 2 秸秆还田方式 1 堆沤还田 2 过腹还田 3 直接还田 4 焚烧还田 1 秸秆化学组成主要取决于作物秸秆的C N比和木质素百分含量 2 土壤含水量旱地土壤保持田间持水量60 80 水田最好是浅水勤灌 并适时烤田 3 气温4 土壤质地5 秸秆处理秸杆应切碎 10 15cm 后耕翻入土 土壤pH值 土壤利用方式等也有一定影响 二 秸秆在土壤中的转化 1 秸秆直接还田的方法 1 直接翻压 2 覆盖还田两种方式 a 作物生长期间 在行间铺盖粉碎的麦秸或玉米秸 b 在小麦收割时适当留高桩 15 20 免耕播种夏季作物在麦收前提前套入 待夏播作物出苗后中耕灭茬 使残茬铺盖于土壤表面 3 留高茬还田水稻收获穗子后 残留40 60 稻秆 直接翻压入土 三 秸秆直接还田技术 2 秸秆还田数量每公顷2250 3000 为宜旱地在播前30 40天 17 22cm 水田在插秧前40 45天 10 13cm 将秸秆施入土壤 3 配施速效化肥一般使干物质含氮量提高至1 5 2 0 C N比降低到25 30 1为宜 一般施碳铵150 225kg 公顷 过磷酸钙225 300kg 公顷 4 水分管理5 带有病虫害的秸秆不能还田 秸秆直接还田时注意配施速效性化学氮肥 成都彭州市秸秆直接还田 一 概念利用植物生长过程中所产生的全部或部分绿色体 直接耕翻到土壤中做肥料 这种绿色植物体称为绿肥 分类 栽培型和野生型豆科和非豆科冬季 夏季和多年生绿肥单作 套作 混作以及插种绿肥等 四 绿肥 1 可提高土壤肥力 1 有利于土壤有机质的积累和更新一般鲜草含有机质12 15 如翻埋15t 公顷 施入土壤的新鲜有机质为1800 2250kg 公顷 2 增加土壤氮素含量鲜草含氮量一般在0 3 0 6 每亩耕埋1000kg豆科鲜草 可净增加土壤氮素30 60kg 3 富集与转化土壤养分 4 改善土壤理化性状 加速土壤熟化 改良低产田 5 减少养分损失 二 绿肥在农业生产中的作用 鲜草成分 鲜重 干草成分 干重 几种主要绿肥的养分含量 紫云英0 330 080 232 750 661 19光叶紫花苕0 500 130 423 120 832 60毛叶苕子0 470 090 452 350 480 25黄花苜蓿0 540 140 403 230 812 38蚕豆0 550 120 452 750 602 25箭舌豌豆0 540 060 32 紫穗槐1 320 300 793 360 762 01田菁0 520 070 152 600 541 68绿萍0 240 020 122 770 351 18水花生0 150 090 572 150 843 39水葫芦0 240 070 11 水浮莲0 220 060 10 NP2O5K2ONP2O5K2O 绿肥 增加土壤有机质含量 改善土壤有机质品质 提高土壤养分含量 增加土壤氮素 富集和转化土壤养分 提高土壤生物活性 2 种植绿肥是防风固沙 保持水土的有效生物措施3 有利于生态环境的保护4 是促进农牧业发展的纽带 减少水土流失 改善生态环境 促进农牧结合 有10科42属60种 共1000多个品种 其中生产上应用较普遍的有4科20属26种 约500多个品种 三 常用绿肥作物 紫云英 水花生 红萍 水葫芦 苜蓿 毛苕子 田菁 草木犀 沙打旺 1 北方低产区 采用粮草轮作包括东北西部 内蒙 黄土高原 柴达木盆地等地 有耕地1502万公顷 每三年为一轮作周期 一般为草 粮 粮轮作 可提高粮食产量2倍 宜栽品种有草木犀 箭舌豌豆 苕子 紫花苜蓿等 2 北方春麦区 可进行草麦复种包括黑龙江 河西走廊 青海及北疆部分地区 共有耕地416万公顷 可在小麦行间套种草木犀或麦后复种油菜等均可收到良好效果 四 绿肥种植方式 3 松辽平原 东北的东部山地 辽西丘陵及燕山山地可利用一熟多余季节进行前套或后套绿肥作物 4 黄淮海及汾渭河谷地 可采用粮棉间复种适宜采用草间套形式 还可采用复种 宜种的绿肥作物有草木犀 田菁 苕子等 5 南方水田区积极发展稻田养萍 可克服粮草争地矛盾 同时还要种植冬季绿肥 主要品种有紫云英 苕子 三叶草等 6 经济园林区种于林木行间 绿肥的栽培方式单种 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 五 绿肥利用方式 1 直接翻埋豆科绿肥在盛花期至结荚初期 禾本科绿肥在抽穗初期翻压为好 深度一般在表土10 17cm 施用量 15000 22500kg 亩2 堆肥或沤肥3 饲 肥兼用 一 菌剂的概念和作用1 概念是指一类含有活微生物的特定制品 是以微生物生命活动的过程和产物来改善作物营养条件 发挥土壤潜在肥力 刺激作物生长发育 抵抗病菌危害 从而提高作物产量和品质 分类 细菌菌剂 放线菌菌剂 真菌菌剂 固氮蓝藻菌剂等根瘤菌菌剂 固氮菌菌剂 解磷菌菌剂 解钾菌菌剂单纯的微生物菌剂 复合 或复混 微生物菌剂 五 微生物菌剂 2 作用 1 增进土壤肥力 改良土壤结构 增加土壤养分 提高土壤养分有效性 刺激作物生长 2 增强植物抗病和抗旱能力 抑制病原微生物的生长和繁殖 增强植物对逆境的抵抗能力 3 其他 改善作物品质 提高肥料利用率 减少农产品污染 制造商品有机肥等 3 微生物菌剂的特点 1 核心是起特定作用的微生物 即人工选育出来的菌种 2 作用的基础是活的微生物 3 微生物必须是经过鉴定的 必须是对人 畜 植物无害的 4 针对性强 有一定的适用范围 4 微生物肥料的有效使用条件 1 与所使用的对象相符合 2 贮存条件适宜 在有效期内使用 3 忌与化肥 农药 杀虫剂等合用 混用 4 与所使用地区地理条件相适宜 1 根瘤菌菌剂指含有大量根瘤菌的微生物制品 一般用于缺少根瘤菌的耕地土壤 拌种或作苗期追肥 2 固氮菌菌剂指含有好气性自生固氮菌的微生物制品 常拌种或直接施于蔬菜苗床 固氮菌固氮的条件 1 土壤C N 40 70 1 2 适宜pH为6 5 7 5 3 土壤通气状况良好 但Eh不能过高 4 田间持水量的60 70 生长最好 5 适宜在25 30 生活 温度过高则死亡 二 几类主要的微生物菌剂 3 磷细菌菌剂指施用后能够分解土壤中难溶态磷的细菌制品 目前有以下几种 巨大芽孢杆菌 假单孢菌属中的一些种 节杆菌属中的一些种 氧化硫杆菌 孢杆菌属中的一些种 一些真菌 应注意 应了解其解磷的范围和环境 与磷矿粉合用效果好 接入堆肥的效果比单施好 互不拮抗的菌种可复合使用 4 硅酸盐菌菌剂用硅酸盐细菌生产出来的菌剂叫硅酸盐菌菌剂 目前已知的种有 胶质芽孢杆菌 软化芽孢杆菌 环状芽孢杆菌等 5 其他微生物菌剂 1 VA菌根菌剂 2 抗生菌菌剂6 复合 复混 微生物菌剂指两种或两种以上的微生物或一种微生物与其他营养物质复配而成的微生物菌剂制品 应注意 复合的菌种间不应存在拮抗作用 或是能形成休眠孢子的微生物 1 土杂肥2 饼肥3 海肥4 城镇废弃物 六 有机废弃物的利用 城镇废弃物 定义 人类城市生活和生产活动每天产生大量废弃物 其中有些废弃物含有较多有机物质 也是一类有机肥源 利用这些废弃物作有机肥 必须通过环境卫生与安全处理 这些肥源只有符合国家规定的卫生标准和毒物含量标准 如重属镉 汞等 并由农业部门规定具体的使用量和使用方法后 才能用于农田 生活垃圾 污水和污泥粪肥料养分含