第八讲- 有机肥

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Klik for at redigere titeltypografi i masteren,Klik for at redigere teksttypografierne i masteren,Andet niveau,Tredje niveau,Fjerde niveau,Femte niveau,*,土 壤 肥 料 学 通 论,-,肥 料 学 部 分,课程：,专业必修课程,凌宁,资源与环境科学学院,资环楼,B612,Tel: 025-84396853,E-mail: nling,第八讲 有机肥料,3,有机类肥料,是相对于化学肥料存在的，,是一类含有有机成分的肥料,。,肥 料,有机类肥料,生物有机肥,商品有机肥,有机无机复混肥,化学工艺,生物技术与环保工艺,化学肥料,-,单质化肥,复合化肥,缓释化肥,确切含义,4,确切含义,有机类肥料,功能分类,5,重要性,1,、建设生态中国、美丽中国,-,党的十八大精神为,“,中心,”,组建指明了方向,建设生态文明，,建设美丽中国！,需要有机类肥料工程技术研究中心支撑引领产业发展,-,保护土壤环境、提供耕地质量；,保护水体环境、免遭污染；,打通种植业与养殖业生态循环。,党的十八大报告中指出：,“,大力加强经济建设、政治建设、文化建设、社会建设和,生态文明建设,”,6,种植业,-,需要肥沃的土壤,养殖业,-,需要解决废弃物,2,、发展有机类肥料产业是,种植业与养殖业生态循环的重要环节,有机类肥料,产 业,？,14,亿人口,重要性,18,亿亩耕地,百亿头猪牛鸡等,7,3,、发展有机类肥料产业是,减少化肥用量的重要手段,-,我国耕地占世界,7%,，却用了世界,27%,的化肥。,我国每年农业总共生产需要化学肥料,5000,万吨养分,我国每年产生的畜禽粪便等固体有机废弃物,6000,万吨养分,氮肥工业,磷肥工业,钾肥工业,重要性,8,4,、发展有机类肥料产业是,保护生态环境的重要措施,-,传统的有机肥成了今天的固体有机废弃物，随地弃置。,养殖固体有机废弃物,工业固体有机废弃物,秸秆固体有机废弃物,畜禽粪便固体有机废弃物,重要性,9,5,、发展有机类肥料产业是提高我国土壤耕地质量重要方法,-50,年来我国化肥和有机肥用量呈严重的剪刀差,有机养分,(%),无机养分,(%),年 份,有机类肥料：化学肥料,=,（,25-50,）,:,（,75-50,）,重要性,10,20,年长期定位试验证明：,过量施用化肥，正使我国土壤耕地质量下降、逐步丧失生产力。,化学氮肥,化学氮磷肥,化学磷钾肥,化学氮钾肥,化学氮磷钾肥,氮磷钾,+,有机肥,有机肥,化学氮磷钾硫肥,对 照,重要性,11,6,、高度集约化高效农业，使连作障碍此起彼伏，土传病害猖獗,甜瓜,西瓜,香蕉,黄瓜,重要性,12,因此，将我国每年产生的,6000,万吨养分资源的固体有机废弃物，转变成能显著,:,改善土壤肥力、防控土传病害、促进植物生长的有机类肥料，,将能够节省,30%,50%,的化肥，成为我国农业生产和生态环境保护的巨大需求。,重要性,13, 缺少专用腐熟,菌种,-,自然堆放发酵；, 缺少标准生产,工艺,-,生产技术落后；, 缺少专业标准化生产,装备,-,拼拼凑凑设备简陋；, 产品,附加值不高,，影响产业发展；, 与市场接轨的,新产品新技术,开发不足。,-,集中在,5,个方面。,有机类肥料产业发展中,“,共性技术、难点技术,”,十分突出,一、概 述,二、主要的有机肥料品种,三、合理施用有机肥料,定义：,有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便等废弃物的肥料之统称。,来源：,人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃物等,我国各地使用的有机肥料就有,14,类，共,100,多种，,每年各种有机肥料的总产量 达,18,24,亿吨，,其中氮磷钾养分就有,1678,万吨，接近化肥养分总量。,(,一,),有机肥料的来源和特点,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,特点：,以有机质为主，如纤维素、半纤维素、脂肪、蛋白质、氨基酸、激素及腐殖酸等，同时含有氮磷、钾、硫、钙、镁以及微量元素等各种矿质养分，是一种完全肥料。,作用：,通过改善土壤物理化学和生物学性状，保持和提高土壤肥力。,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,),有机肥料在农业生产中的作用,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。,提高了土壤保水保肥能力,有利于土壤团粒结构的形成，改善土壤物理性质,通过提供有机碳源，可促进土壤微生物的活动,动物消化道分泌的各种活性酶和微生物产生的各种酶，,这些物质 进入土壤后可大大提高土壤中酶的活性,提高土壤中难溶性磷和微量元素有效性,总之，多施有机肥料可以提高土壤活性和生物繁殖,能力，从而提高土壤的吸附性能、缓冲性能和抗逆性能。,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.,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。,(,三,),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，即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是很有潜力，,值得进一步发展、推广的有机肥。,养分含量低,肥效缓慢,制作和使用有机肥料需要消耗较多的人力、物力等,一、概 述,二、主要的有机肥料品种,三、合理施用有机肥料,有机肥料的分类,1.,粪尿肥类,:,人粪尿、家畜粪尿与厩肥、禽粪,2.,堆沤肥类,：堆肥、沤肥、秸秆还田、沼气肥,3.,绿肥类,：,栽培绿肥、野生绿肥,4.,饼肥类,5.,泥炭类：,泥炭、腐殖酸,6,.,城市废弃物类,：,垃圾肥、城市污泥、污水等,7.,其它有机肥类：,海肥、毛发等,(,一,),粪尿肥,粪尿肥包括,:,人粪尿、家畜粪尿以及家禽粪尿等，是有机肥料重要组成。,1.,人粪尿,氮素含量高,人粪需要分解后才能供作物吸收利用，,特点：,就成分和性质而言，人粪和人尿的差别很大,腐熟快，肥效显著,人尿易分解，肥效快，可以直接施用。,人粪尿中磷、钾含量相对较低，但大多为无机态的，,容易为作物吸收，有较好的肥效。,人粪和人尿的区别：,(1).,成分与性质,人类是最好的土壤养分的富集者,。,人粪尿的平均肥料成分含量,(%),种类 水分 有机质,N P,2,O,5,K,2,O,人粪,70,以上,20,左右,1.0 0.5 0.37,人尿,90,以上,3,左右,0.5 0.13 0.19,人粪尿,80,以上,5-10 0.5-0.8 0.2-0.4 0.2-0.3,按农村,6,亿成年人计，全国人粪尿所排放的养分达,580,万吨,若,50%,被利用相当于有机肥总量,13-20%,。,人粪尿的主要养分含量及成年人年排泄量,人 粪,90 20 1.0 0.5 0.37 4.5 2.3 0.7,人粪尿,人 尿,700 3 0.5 0.13 0.19 17.5 4.6 2.8,硫铵 普钙 硫酸钾,(Kg),相当于,项别年排泄量 有机物,N,P,2,O,5,K,2,O,(,Kg),(%),(%),(%),(%),0.2-0.4 0.2-0.3 22 6.9 3.5,790 50,10,0.5-0.8,人粪尿的腐熟实际上是在微生物的作用下,通过酶促反应,将复杂的有机物分解成为简单化合物的过程,.,其基本反应如下,:,蛋白质 氨基酸 有机酸,+ NH,3,CO(NH,2,),2,+ H,2,O (NH,4,),2,CO,3,C,32,H,36,N,4,O,6,+ O,2,C,32,H,36,N,4,O,8,粪胆质,(,褐色,),胆绿素,(,绿色,),(2).,人粪尿的腐熟与合理贮存,(1),保存养分,防止养分的损失,粪坑底部防止尿液渗漏,上部应遮阴加盖,另外还可考虑加入少量过磷酸钙等保氮物质,.,(2),消灭病菌,防止病原菌和虫卵等的危害,对人粪尿进行无害化处理是防止疾病传播,保证农村卫生的重要措施,.,人粪尿的合理贮存是有效利用人粪尿的关键,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,17.3 10.2 3.6 3.2,2,个月,37.8 23.2 13.4 9.2,3,个月,55.7 31.1 20.3 11.7,4,个月,59.3 45.9 23.6 18.0,5,个月,69.8 55.5 49.2 30.4,人粪尿在不同处理下氮素损失率,(%),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（）,(3).,人粪尿的合理施用,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,:,7500-15000 kg/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,.,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,(60-70,o,C),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,晒粪干和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素几乎全部损失，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。,应该改变晒粪干及草木灰与人粪尿混施的旧,习惯有效地利用好人粪尿这项重要有机肥源。,原因：,2.,家畜粪尿,定义：指猪、牛、羊、马等饲养动物的排泄物。,含有丰富的有机质和各种营养元素，,是一种良好的有机肥料。,厩肥：家畜粪尿与各种垫圈物料混合堆沤后的肥料，,或称圈肥。,(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,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%),。,家畜种类 水分 有机质,N P,2,O,5,K,2,O,猪粪,85 15 0.56 0.40 0.44,猪尿,97 2.5 0.30 0.12 0.45,猪厩肥,72 25 0.45 0.19 0.60,马粪,76 20 0.55 0.30 0.24,马尿,90 7.0 1.20 0.01 1.50,马厩肥,71 25 0.58 0.28 0.53,牛粪,83 15 0.32 0.25 0.15,牛尿,94 3.0 0.50 0.03 0.65,牛厩肥,78 20 0.34 0.16 0.40,羊粪,65 28 0.65 0.50 0.25,羊尿,85 7.0 1.40 0.03 2.10,羊厩肥,65 32 0.83 0.23 0.67,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 kg/ha,，并注意与化肥配合施用。,生粪,半腐熟,腐熟,过劲,堆腐,堆腐,水气热失调,水气热适宜,水气热失调,或长期堆存,厩肥堆腐各阶段转化示意图,软、霉、棕,烂、黑、臭,粉、土、灰,产量远低于家畜粪尿，一般多作为厩肥的辅助材料,3.,禽粪,家禽粪也是一种优质有机肥料，,(,二,),堆沤肥,利用秸杆、杂草、绿肥、泥炭、垃圾和人畜粪尿等其它,废弃物为原料混合后，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：,泥土质堆肥、厩肥质堆肥、秸秆质堆肥等,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，,其沤制过程主要是嫌气微生物分解，常温下发酵。,定义：,堆 肥,概念,堆肥化 ：人工控制下，在一定的水分、,C/N,比和通风条件下通过微生物的发酵作用，将有机物料转变为肥料的过程。在这一过程中，有机物由不稳定转化为稳定的腐殖质物质。因此对环境，尤其土壤环境不构成危害，,堆肥：堆肥化的产品。,特点：重量上减少,1/2,左右，体积减少,1/2,左右,影响堆肥腐熟的条件,：,微生物的好气分解是堆肥腐熟的重要保证！,主要包括：,水分、空气、温度、,堆肥材料的,C/N,比和酸碱度,(pH),等,凡是影响微生物活动的因素都会影响堆肥腐熟的效果。,堆肥材料的,C/N,比是影响腐熟程度的关键。,堆肥的影响因素,1.,有机质含量,对于快速高温机械化堆肥而言，首要的是热量和温度间的平衡问题；,有机质含量低的物质发酵过程中所产生的热将不足以维持堆肥所需要的温度，并且产生的堆肥由于肥效低而影响销路问题；,过高的有机物含量又将给通风供氧带来影响，从而产生厌氧和发臭；,堆肥中最合适的有机物含量约为,20%80,之间。,2.,碳氮比,C/N,比与堆肥温度有关,原料碳氮比过高，碳多氮乏，微生物的发展受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。容易导致成品堆肥的碳氮比过高，这样堆肥施入土壤后，将夺取土壤中的氮素，使陷入“氮饥饿”状态，会影响作物生长。,原料碳氮比低于,20,:,1,，碳少，氮剩，则氮将变成氨态氮而挥发，导致氮元素大量损失而降低肥效。,保证成品堆肥碳氮比为,10,20,:,1,和在堆肥过程理想的分解速度，堆肥原料的碳氮比为,2540,（生活垃圾碳氮比一般在,24,:,1,左右）。,表,2-3,各种废物的氮含量和碳氮比,(C/N),物 质,N,C/N,物 质,N,C/N,人粪,5.56.5,610:1,厨房垃圾,2.15,25:1,人尿,1518,0.8:1,羊厩肥,8.78,-,家禽肥料,6.3,610:1,猪厩肥,3.75,-,猪粪,2.09,20.9,牛粪,1.669,23.17,混合宰废物,710,2:1,混合垃圾,1.05,34:1,活性污泥,5.06.0,610:1,庭院垃圾,2.15,14:1,马齿苋,4.5,8:1,牛厩肥,1.7,18:1,嫩草,4.0,12:1,麦秸,0.65,66.5:1,杂草,2.4,19:1,稻秸,0.91,48.0,厩肥,2.3,25:1,玉米秸,0.92,49.9,草炭,1.22.3,1020,高粱秸,1.25,46.7,褐煤,0.92,17.7,糠醛渣,0.82,55.3,风化煤,0.37,45.5,3.,水分,水分为微生物生长所必需，在堆肥过程中，按重量计,50%,60,的含水率最有利于微生物分解，水分超过,70,，温度难以上升，分解速度明显降低。因为水份过多，使堆肥物质粒子之间充满水，有碍于通风，从而造成厌氧状态，不利于好氧微生物生长并产生,H,2,S,等恶臭气体。水份低于,40,不能满足微生物生长需要，有机物难以分解。,4.,温度,堆体温度的作用主要是影响微生物的生长，一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，现在的快速、高温好氧堆肥正是利用了这一点。初堆肥时，堆体温度一般与环境温度相一致，经过中温菌,1,2d,的作用，堆肥温度便能达到高温菌的理想温度,5065,，在这样的高温下，一般堆肥只要,56d,，即可达到无害化。过低的堆温将大大延长堆肥达到腐熟的时间，而过高的堆温（,70,）将对堆肥微生物产生有害的影响。,外界环境温度过低（如东北地区）：,低温环境考虑覆盖保温,接种热源,5. C/P,磷是磷酸和细胞核的重要组成元素，也是生物能,ATP,物重要组成，一般要求堆肥料的,C/P,在,75,150,为宜。,增加无机磷（包括易溶和难溶磷肥）不是为了调节堆肥,C/P,比。主要目的：通过堆肥使无机磷转化为有机磷或磷酸根通过金属元素（如,Ca,或,Fe,）与有机酸如腐殖质酸形成三元复合体，达到减少磷肥直接施用造成的土壤固定作用；,难溶磷肥（磷矿粉）可以通过堆肥过程达到提高溶解度的目的。,6. pH,pH,值对微生物的生长也是重要因素之一，一般微生物最适宜的,pH,值是中性或弱碱性，,pH,值太高或太低都会使堆肥处理遇到困难。,pH,值是一个可以对微生物环境作为估价的参数，在整个堆肥过程中，,pH,值随时间和温度的变化而变化。在堆肥初始阶段，由于有机酸的生成，,pH,值下降（可降至,5.0,），然后上升至,8,8.5,左右，如果废物堆肥成厌氧状态，则,pH,值继续下降。此外，,pH,值也会影响氮的损失，因,pH,值在,7.0,时，氮以氢氧化氨的形式逸入大气。但在一般情况下，堆肥过程有足够的缓冲作用，能使,pH,值稳定在可以保证好氧分解的酸碱度水平。,水 分,65 - 75%,预先吸足水分,空 气 通气良好,温 度,40 - 60%,最高不超过,70,o,C,酸碱度,pH 6.4 - 8.1,最佳,7.5,左右,C/N,约,25,：,1,堆肥腐熟的适宜环境条件,项 目 适宜条件,堆肥好氧发酵过程,有机物料,Volatile matter,+ O,2,+ Microbe,New microbe,+,腐殖质,Humus,合成,氧化,CO,2,、,H,2,O,、,NH,3,、,PO,4,2-,、,SO,4,2-,+,能量显热（提高温度）,高温堆肥：好氧堆肥 ，在通气条件下，在好氧微生物作用下有机物得到分解，释放热量使堆肥物料产生,5065,高温，极限温度可达,8090,，这种过程谓高温堆肥。,厌氧堆肥,细胞物质,有机物料微生物,有机酸、醇微生物,CO,2,、,NH,3,、,H,2,S,、,H,3,P,等能量,细胞物质,CO,2,CH,4,能量,产酸阶段（产酸菌作用）,产气阶段,（甲烷菌作用）,酸性发酵阶段,碱性发酵阶段,表,4-2,堆肥过程中生物种类和数目,类型,种类,每克堆肥中数目,微生物,细菌,10,8,10,9,放线菌,10,5,10,8,真菌,10,4,10,6,藻类,10,4,病毒,微动物,原生动物,10,4,10,5,中、大型土壤动物,线虫,蚂蚁,弹尾虫,千虫足,蚯蚓,（,1,）真菌,真菌对堆肥物料的分解和稳定起着重要的作用。真菌不仅能分泌胞外酶，水解有机物质，而且由于其菌丝的机械穿插作用，还对物料施加一定的物理破坏作用，促进生物化学作用。,真菌抗干燥能力强，物料水量大，通风不良时不利于真菌的生长和繁殖；同时机械搅拌对菌丝有破坏作用，但过于频繁的搅动也不利于真菌活动。,堆肥化过程中真菌分为三个特征组：,第一组包括中温类群，仅能利用简单的碳源而不能利用纤维素或半纤维素，在升温的头几天就很快被杀死,第二组嗜热真菌，能快速利用纤维素和半纤维素且生长迅速。,第三组真菌，堆温下降阶段出现,（,2,）放线菌和细菌,细菌和放线菌比嗜热真菌耐受的温度要高。,65,时细菌和放线菌迅速生长，许多物质被其降解,放线菌很少利用纤维素，但它们能容易地利用半纤维素,放线菌比细菌或真菌的繁殖缓慢，在养分充足时竞争力弱，但在堆肥化过程的未期，养分可利用性小时占优势。,（,3,）病原微生物,堆肥化处理：稳定有机废物,杀灭物料中病菌和寄生虫卵，如沙门氏菌、粪大肠杆菌,堆肥添加剂,添加剂是指为了加快堆肥进程或,/,和提高堆肥产物质量在堆肥物料中加入的微生物、有机或无机物质。,种类：接种剂,(inocula),、疏松剂,(bulking agents),、起爆剂,(starters),、,pH,调节剂,微生物接种剂,(microbial inoculum),接种微生物对堆肥进程及堆肥产物的质量的效果历来众说纷纭,接种微生物的初衷有,:,提高堆肥初期微生物的群体，增强微生物的降解活性；, 缩短达到高温期的时间；,接种分解有机物质能力强的微生物。,理论分析和大量的研究实践表明，接种微生物对加快堆肥化进程或提高堆肥产品质量没有促进作用！,起爆剂,(starters),加入易利用的有机物质如糖、蛋白质等会增加堆肥开始时微生物的活性，起到“起爆”效果,在大多数情况下，堆肥物料中的有机物总有一部分为易利用形态。,事实上，加入起爆剂后，繁殖起来的微生物往往不能利用复杂的有机物质，当起爆剂耗竭后即停止活动。,疏松剂,(bulking agents),当含水多、颗料细的废物堆制时，由于通气性差常常需要加入一些质地疏松的物质来增加通气性。常用的疏松剂有锯末、作物秸杆、粉碎的废橡胶轮胎等。,pH,调节剂,在堆肥过程中,pH,先变小，然后逐渐升高最后在变小。,在以废弃物处理为目的的大规模的堆肥时，调整,pH,即无必要，在经济上又不可能；,如果堆肥产物是用于配养蘑菇或饲养蚯蚓时，则需要加入,pH,调节剂，以防止,pH,波动过大。常用的,pH,调节剂有,CaCO,3,、石灰和石膏等。,2-3,堆肥性质的变化,2-3-1,堆肥的一般性质的变化,一、物理性质的变化,堆肥碳素分解和转化，使堆肥体积和重量减少了,1/3,1/2,有机废弃物，其中包括植物性纤维的结构变得松软，用手指研磨时有清脆感,大于,0.5mm,质点的比例减少，增加了更加微细颗粒（小于,0.25mm,）的数量,随着胡敏酸的增加，堆肥的腐熟，原始材料变黑，到发酵结束时，得到的是暗棕色产品,有机废弃物原有的不良气味消失了，出现了森林腐殖土和土地的气味,表,3-1,锯末粉堆腐的结构和色度的变化,材料,交换容量,毫克当量,/100,克,粒级组成,%,色度（等级表）,0.5mm,0.5,0.25mm,0.25mm,锯末粉,8.22,10.0,72.6,17.4,10YR-74,淡黄色,橙色,锯末粉,堆腐,68.52,0.0,44.9,55.1,10YR-212,暗褐色,堆肥温度的变化,1,中温阶段,(,产热阶段,),堆肥初期，堆层基本呈中温,;,嗜温性微生物活跃利用可溶性有机物旺盛繁殖；,转换和利用化学能的过程，部分变成热能,;,堆肥物质具有良好的保温作用，温度不断上升。,微生物以中温、需氧型为主，通常是一些无芽胞细菌。,2,高温阶段,当肥堆温度升高到,45,以上即进入高温阶段。,嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动,残留的和新形成的可溶性有机物质继续分解转化，复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等也开始被强烈分解。,堆肥温度上升过程中，嗜热性微生物的类群和种类是互相接替的。,在,50,左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌,上升到,60,时，真菌几乎完全停止活动，仅为嗜热性放线菌与细菌的活动,;,温度升到,70,以上时，大多数嗜热性微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态。,根据微生物的活性，可将微生物在高温阶段的生长过程分为三个时期,3,降温阶段,在内源呼吸后期，只剩下部分较难分解及难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。,嗜温微生物又占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶段。,降温后，需氧量大大减少，含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只须自然通风。,4,堆肥腐熟阶段,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。,影响腐熟度因素：粒径，营养供应，水分，通气状况（搅拌作用），及堆垛的大小,合适的堆肥施入土壤，还能提高土壤肥力，改善土壤结构。,没有完全腐熟，就施入土壤，会造成非常严重的后果：,未完全腐熟的堆肥,C/N,比较高，施入土壤中会造成植物缺,N,，导致氧的缺乏产生极端厌氧环境，影响根系生长,而,C/N,比过低，又会产生氨毒性,未腐熟的堆肥在这种环境条件下会产生大量中间代谢产物,有机酸（如丁酸、戊酸、酚、己酸、庚酸）及还原条件下产生的,NH,3,、,H,2,S,等有害成分，这些物质会严重毒害植物的根系，影响作物的正常生长,沤肥材料与堆肥相似，,沤肥加入过量水分，使原料在淹水条件下发酵，,故沤肥是嫌气性常温发酵。,沼气肥：有机材料在嫌气条件下发生沼气后残留的,沼气粪液，也是沤肥的一种。,沼气肥中含氮素较多,(,尤其是速效铵态氮,),，,肥效高于一般堆沤肥。,沤肥和堆肥的区别：,一般堆肥,60-75 15-25 0.6-0.5 0.18-0.26 0.45-0.70,高温堆肥,- 23-42 1.1-2.0 0.30-0.82 0.47-2.53,草 塘 坭,- 6-13 0.2-0.4 0.13-0.26 -,凼 肥,- 3-12 0.1-0.3 - -,一般堆沤肥的养分含量,水分 有机质,N P,2,O,5,K,2,O,(%),(%),(%),(%),(%),堆沤肥,(,三,),作物秸秆,小麦杆,81.10.48 0.22 0.63,水稻杆,78.60.63 0.11 0.85,玉米杆,80.50.75 0.40 0.90,棉 秆,- 0.92 0.27 1.74,大豆秆,82.81.31 0.31 0.50,秸秆可供给作物养分，特别是磷、钾和微量元素。,改善土壤理化性状和生物学性状中的重要作用。,豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物含钾较丰富。,几种秸杆的养分含量,有机质,N P,2,O,5,K,2,O,(%),(%),(%),(%),秸 秆,秸杆主要有三种还田方式：,堆沤还田,过腹还田,(,以牲畜粪尿形式,),直接还田。,秸秆直接还田注意事项：,1.,补施养分,2.,秸杆应切碎,(10-15cm),后耕翻入土，,并覆土保墒加速秸秆分解。,禾本科秸秆直接还田时，应补充适当氮肥，调节,C/N,比，避免微生物分解秸秆过程中与,幼苗争夺速效氮素，影响幼苗生长。,3.,秸杆还田量不宜过大，约,200-300Kg,备为宜，,最多不应超过,500Kg/,亩，防止秸秆分解过程,中产生的有机酸对根系的毒害。,4.,避免把病虫害严重的秸秆直接还田，,应烧灰或制成高温堆肥杀死病虫再还田。,秸秆直接还田注意事项：,(,四,),绿肥,定义：直接用作肥料的新鲜绿色植物体称为绿肥。,分类：,按来源分为：栽培绿肥、野生绿肥,按植物学特点分：豆科绿肥、非豆科绿肥,按栽培季节分：早春、夏季和冬季绿肥,按栽培年限分：一年生绿肥、多年生绿肥,按栽培几种主要绿肥的养分含量方式分：,单作、套作、混作以及插种绿肥等,绿肥的作用,1.,绿肥生长期间将土壤中一些难溶性养分磷钾吸收利用。,2.,通过豆科绿肥的生物固氮作用将空气中的分子态氮转化,为有机氮，绿肥耕翻后迅速腐解，将其体内有机态养分,分解释放出来，供作物生长发育所用。,3.,增加了土壤养分库和改善有机质品质。,4.,绿肥可作为家畜饲料,5.,防止水土流失、保护土壤生态环境。,主要,体现在供给作物养分和提高土壤肥力上,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,0.33 0.08 0.23 2.75 0.66 1.19,光叶紫花苕,0.50 0.13 0.42 3.12 0.83 2.60,毛 叶 苕 子,0.47 0.09 0.45 2.35 0.48 0.25,黄 花 苜 蓿,0.54 0.14 0.40 3.23 0.81 2.38,蚕 豆,0.55 0.12 0.45 2.75 0.60 2.25,箭 舌 豌 豆,0.54 0.06 0.32 - - -,紫 穗 槐,1.32 0.30 0.79 3.36 0.76 2.01,田 菁,0.52 0.07 0.15 2.60 0.54 1.68,绿 萍,0.24 0.02 0.12 2.77 0.35 1.18,水 花 生,0.15 0.09 0.57 2.15 0.84 3.39,水 葫 芦,0.24 0.07 0.11 - - -,水 浮 莲,0.22 0.06 0.10 - - -,NP,2,O,5,K,2,O N P,2,O,5,K,2,O,绿 肥,(,五,),城市废弃物,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，必须以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量不高，,故使用量较大，常用作基肥。,如生活垃圾，生活污水，人粪尿及,污水处理厂或污灌区的污泥。,用途：,注意事项：,南京天阁垃圾填埋场,一、概 述,二、主要的有机肥料品种,三、合理施用有机肥料,合理施用有机肥包括两个方面：,有机肥料养分含量相对较低、养分释放缓慢，一般施用量,较大，除秸杆还田用量不宜过高外，多为亩施,1000-2000Kg,，,且主要用作基肥，一次施入土壤。,部分有机肥料,(,如人粪尿、沼气肥等,),因速效养分含量相对较高,而释放较快，亦可作追肥施用，但多用在蔬菜和经济作物上。,绿肥和秸秆还田一般应注意耕翻的适宜时期和分解条件。,有机肥和化肥配合施用，,既是从农业生产中使用化肥以来就已存在的客观事实，,同时也是提高有机肥和化肥肥效的重要途径和关键所在。,1.,有机肥的用量和施用条件的确定,2.,有机肥和化肥的配合施用,1.,化肥可以较多提供为作物生长发育所需的速效养分，,缓解有机肥前期养分释放较慢的不足。,2.,化肥尤其是氮肥的施用有利于降低有机肥较高的,C/N,比，使之容易被微生物分解，加速了有机肥分解过程中的矿化作用和腐殖化作用，其培肥土壤的效果进一步加强。,3.,有机肥料中的腐殖质作为一种有力的吸附载体，,可以降低化肥的损失，提高化肥利用率。,有机无机配合的增产效果要明显优于二者单施的原因：,总之，有机无机配合施用中应注意二者的比,例以及搭配方式。许多研究表明，以等氮量比较：,有机肥氮肥,1:1,左右，增产效果最好。另外，,除了与氮素化肥配合外，有机肥料还应注意与磷、,钾肥的配合施用。,