土壤肥料学13ppt课件

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 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 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节 无害化处理 无害化处理 杀死寄生虫卵 病菌和病毒的过程 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 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 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 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71250 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 22500kg 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 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 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 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 活化土壤潜在养分 促进土壤有机质更新 对土壤氮的缓释作用 秸秆C N高 可将无机氮转化为有机氮 为土壤固氮微生物提供充足的能源 提高土壤生物固氮量 一 秸秆还田 改善土壤物理性质 秸秆富含纤维素 半纤维素 木质素等物质 提高土壤腐殖质含量效果显著 利于土壤团聚体的形成 提高土壤有机质含量 改善土壤物理性质 秸秆在分解过程中产生的多糖类物质可直接用于团粒的形成 同时微生物菌丝体也增加了多糖类物质 促进团聚体形成 降低土壤容重 增加土壤孔隙度 改善土壤物理性质 秸秆还田的不利影响 土壤Eh值降低 有害物质积累 注意秸秆还田的数量 与作物争氮 配合施用氮肥 石灰氮效果最好 可能带入一些病菌 虫卵 杂草种子等有害物质 秸秆还田的技术 秸秆还田数量 一般翻压量可达每亩150 200公斤 还田时间 若是翻埋 一般在作物收割后立即将秸秆耕翻入土 尽量减少水分损失 以利腐解 还田方法 翻耕时使秸秆与土壤充分混匀 以利腐解 土壤水分应达到田间持水量的60 为宜 二 堆肥 Compost 堆肥 是秸秆 杂草 绿肥 泥炭 垃圾等与人畜粪尿在好气条件下堆腐而成的有机肥料 堆肥是创造一个条件 促进微生物大量繁殖 加速养分的释放 1 定义 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 其沤制过程主要是嫌气微生物分解 常温下发酵 高温堆肥 高温堆肥是以高纤维的秸秆 杂草为主要原料 加入一定量的人畜粪尿 堆腐温度较高 时间短 适合集中处理大量农作物秸秆 生活垃圾 使其在短时间内迅速成肥 无害化处理较彻底 养分含量高 粪质好 气味小 4 堆肥堆制的原理 1 堆制原理 使粗有机物质在微生物的作用下经过矿化和腐殖化过程而成为优质肥料 前期以矿化为主 后期以腐殖化为主 堆制原理的阶段性 发热阶段堆温升到50度左右称为发热阶段 主要是无芽孢杆菌 放线菌 真菌等中温性微生物活动 分解有机物 同时释放氨 二氧化碳和热量 高温阶段堆温升到65度 称为高温阶段 主要有好热放线菌 高温纤维分解菌 主要分解纤维素 半纤维素和部分木质素 并进行腐殖化过程 降温阶段堆温降到50度以下 称为降温阶段 此时 堆内的微生物种类和数量都比前一阶段多 中温性微生物数量显著增加 腐殖化作用占优势 腐熟保肥阶段堆内碳氮比减小 腐殖质明显增加 放线菌继续分解有机质 缓慢进行后期的腐熟作用 2 堆肥的堆制条件 水分适宜的含水量为原材料湿重的60 左右 升温阶段水分不宜过多 保肥阶段适当增加水分 通气堆制初期要创造较为好气的条件 以加速分解并产生高温 堆制后期要创造较为嫌气的条件 以利腐殖质形成和减少养分损失 温度好气性微生物适宜温度40 500C 好热性微生物适宜温度为60 650C 养分碳氮比大致调到25 1 为此要加入一定量的高氮物质 如腐熟的人畜粪尿及化学氮肥等 酸碱度中性和微碱性条件有利于堆肥中微生物的活动 能加速腐解 为此 可加入一些石灰 草木灰等物质 Compostturningover Compostmixingwithdesignatedmachinery Compostproductiontechniques Heap 5 堆肥腐熟度评价 5 1堆肥腐熟度概念5 2堆肥腐熟度评价指标5 3堆肥过程中有害污染物控制 5 1堆肥腐熟度概念 腐熟度就是堆肥腐熟的程度即堆肥中的有机质经过矿化 腐殖化过程最后达到稳定的程度 5 2堆肥腐熟度评价的指标 物理评价指标腐熟堆肥的表观性质 堆肥后期温度自然降低 不再吸引蚊蝇 不再有令人讨厌的臭味 由于真菌的生长 堆肥出现白色或灰白色菌丝 堆肥产品呈现疏松的团粒结构 此外高品质的堆肥应是深褐色 肉眼看上去均匀 并发出令人愉快的泥浆气味 这种方法只能从感官上进行初步判断 难以进行定量分析 化学评价指标 一 pH值许多研究者提出 pH值可以作为评价堆肥腐熟程度的一个指标 堆肥原料或发酵初期 pH值为弱酸性到中性 一般为6 5 7 5 而腐熟的堆肥 一般呈弱碱性 pH值在8 9pH值亦受堆肥原料和条件的影响 只能作为堆肥腐熟的一个必要条件 而不是充分条件 第四节绿肥 一 绿肥的定义绿肥 作为肥料的栽培或野生的绿色植物绿肥作物 专门栽培用作绿肥的作物二 绿肥在农业生产中的作用1 解决有机肥源2 培肥和改良土壤3 改善生态环境4 促进农牧业生产全面发展 三 绿肥作物的种类按植物学种分按栽培季节分按栽培年限分按绿肥来源分按生长环境分 豆科绿肥作物非豆科绿肥作物冬季绿肥作物夏季绿肥作物一年生绿肥作物多年生绿肥作物栽培绿肥野生绿肥旱生绿肥水生绿肥 四 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 绿肥作物的栽培要点六 绿肥的利用施用 方式 直接翻耕 堆沤 过腹还田刈割与翻耕适期 鲜草产量与养分总含量最高耕翻深度 10 20cm施用量 1000 1500kg 亩应与无机肥料配合施用 第五节其他有机肥料 一 泥炭