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肥料小课堂丨史上最全有机肥料知识(值得收藏) [复制链接]

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离线托布氏

只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2019-04-24

​第一部分

有机肥不仅养分比较全面,有机质含量高,同时还能疏松土壤,提高培肥能力,改良土壤结构,提高农作物产量和品质等作用。但是目前市场上的商品有机肥种类繁多,产品价格质量参差不齐,更有部分农户对有机肥认识和使用上存在一些误区,今天我们从分类、原理、工艺、检测、比较、优劣、应用等方面探讨,希望您看过之后有所收获!01有机肥的定义有机肥的全称是“有机肥料”,意指经过发酵腐熟的有机物料,主要原料为各种植物、和(或)动物以及微生物。根据是否购买所得,可分为商品有机肥和自制有机肥,它们的质量判断标准和加工过程基本一致,即所有能分解的有机质,如:

①蛋白质

②各种脂类

③多糖(简单多糖、淀粉、纤维素、半纤维素、几丁质、海藻多糖等)

④芳香及杂环含氮有机物(木质素、核酸、果胶、单宁、树脂、生物碱等)

被各种微生物代谢利用、彻底分解后,有机质完全矿质化和腐殖化,形成两大类最终产物:其一是能被植物根系吸收利用的矿物质营养,其二是极难被微生物再分解的腐殖质(稳定有机质,Stabilized Organic Matter)。

02有机肥的分类根据有机肥根据有机物料的来源,可分为:粪肥、饼肥、绿肥、渣肥、泥肥、沼肥、藻肥、糟肥、菌肥等。

根据加工过程以及是否直接利用,可分为:堆肥、厩肥、沤肥、绿肥、秸秆肥、沼气肥、泥肥、泥炭肥、海藻肥、饼肥以及各种商品有机肥。

根据有机物料的产业来源,还可以分为:种植业废弃物、畜禽粪便(养殖业)、工业废弃物(食用油加工、面粉及大米加工、薯类加工、豆制品加工、肉类加工、果汁厂、其它食品加工、海产品养殖及加工、酒类加工、酒精制造、酱油及制醋、食用菌种植、生物制药、其它发酵工业、中药材加工、煤矿及加工、造纸工业、生活垃圾、城市污泥等)。

中国畜禽养殖业非常发达,是全球猪肉消耗最大的国家,中国的养蚕业是全球不可多得的风景线,蚕粪(也称蚕沙)更是难得的有机肥原料,不需要添加任何碳源、氮源即可直接发酵。牛粪、猪粪因为水分含量高,不能直接发酵,称为凉性肥料;马粪、羊粪、兔粪发酵时升温迅速,称为热性肥料,故而中国民间有说法:“羊粪当年富,猪粪年年强”, “猪粪肥,羊粪壮,牛马粪肥跟着逛”, “鸡粪肥效高,不发烧死苗”。当然,个别不良厂商以假充真的行为,不在此讨论的范围以内。

各种动物粪便的养分表。

随着环保意识的增强,对农业、工业有机废弃物的无害化处理和资源再利用,日渐提上议事日程,也为有机肥的发展提出了更高的要求。中国白酒的产量接近全球的一半,啤酒产量占全球的1/5,酱油和食醋的销量更是遥遥领先,哪怕是小小的味精,也占全球的70%多,是不折不扣的全球食品制造和消费大国。

中国蔬菜的人均消费是全球的3倍,2018年中国消费了全球蔬菜的75%,相对应的是产生的有机废弃物更是天文数字,套用“是机遇也是挑战”的俗语,中国有机肥将迎来一个前所未有的发展机会。仅从氮磷钾的总含量来看,这些有机废弃物的总量已经超过了中国目前化肥的总产量。

03有机肥的原理根据有机肥的定义,有机肥的制成过程主要为矿质化和腐殖化,因为有机物的分子大小和分解难易不一样,从头到尾大约可分四个阶段,需要的时间,大约为一个半月,为便于理解,可总结为“四段六周”。以动物和植物为主要原料的有机物料,要完全分解腐熟,微生物活动和繁殖所要求的适宜C/N比一般为25:1,因为微生物每合成1份有机物质,需要利用5份碳素和1份氮素,同时还需要利用20份碳素作为能量来源。

第一阶段:升温阶段(15-45℃)

从15℃开始不断升温至45℃,主要分解对象为可溶性有机物以及简单糖类、淀粉和蛋白质,发酵微生物以嗜温性好氧细菌如无芽胞细菌和丝状真菌为主。此阶段因为堆肥的良好保温作用,升温迅速。

第二阶段:高温阶段(50-70℃)

嗜热真菌的微生物种群是相互交替的,50℃左右活跃的是微生物为嗜热性真菌和放线菌,如嗜热真菌属、褐色嗜热放线菌、普通小单胞菌,当温度上升到50℃的时候,嗜热性丝状真菌几乎完全停止活动,仅剩下嗜热性放线菌和细菌的活动,纤维素、半纤维素和果胶开始强烈分解,此阶段腐殖质开始形成。

第三阶段:降温阶段(45℃以下)

嗜温微生物代替嗜热微生物重新成为优势种群,纤维素和果胶类大部分分解完成,剩下很难分解的复杂成分如木质素以及新形成的腐殖质,此时产热减少,温度逐渐降低。

第四阶段:腐熟阶段(略高于气温)

此阶段的温度稍高于气温,微生物活动大为降低,耗氧量大大减少,含水量降低,植物性物质大部分腐解完毕,堆肥物孔隙度增大,氧扩散能力增强。此时堆肥过程完成,矿物营养丰富、保肥能力较强。

04有机肥的工艺有机肥加工工艺的核心是通过微生物分解有机物,但是形式上差别极大。在非专业人士看起来,可以说是眼花缭乱,但是如果抓住现象看本质,从微生物发酵的角度来看,找出:

①发酵底物(有机质来源与种类、构成)

②发酵主体(细菌、真菌、放线菌的种类与组合)

③发酵过程(好氧、厌氧、兼厌氧)

④发酵条件(水分、温度、含氧量、pH、C/N比)

⑤发酵结果(矿质化、腐殖化)

商品有机肥考虑到销售成本,会通过各种设备、腐熟剂、物料调配、加温措施加快有机物料的腐熟,并且通过各种手段帮助物料腐熟彻底。一般而言,商品有机肥的制作工艺可分为:

①物料选择与调配;

②物料去杂预处理及混合;

③接种腐熟剂或自然腐熟;

④物料通气发酵或者翻抛;

⑤物料降温冷却;

⑥物料粉碎、造粒、加菌、过筛、包装等

常见的商品有机肥工艺可分为条垛式、静态垛和发酵仓等。

条垛式是最古老的堆肥工艺,可以是一条或者几条,横断面是梯形、三角形或不规则四边形,通过机械或者人力的定期翻堆实现有氧状态。普遍是2-3米高,3-5米宽,但最佳尺寸根据气候条件、翻堆设备、堆肥原料而定。

静态垛的堆肥过程不进行翻堆,有氧状态的维持是通过鼓风机向堆体内通风来达成。通气系统由一系列管路组成,在管路上铺设有木屑等填充料,堆肥物料堆放于填充料上,在最外层覆盖隔热材料保温。

发酵仓系统将物料置于部分或者全部封闭的容器内,控制通气和水分,使之进行生物降解和转化的体系。该系统高度机械化和自动化,整个工艺包括通风、温度控制、无害化控制、堆肥腐熟等。可分为水平、竖直流向反应器。

第二部分

有机肥的有机质是不是越高越好呢?有机肥优劣如何区分?有机肥、有机无机复混肥、生物有机肥、微生物肥料、微生物菌剂到底有何差别?虽然有机肥标准NY-525有所规定,但是依然有投机者打擦边球,市面上的有机肥鱼目混珠,农户眼花缭乱,下面我们对有机肥的检测、优劣、用法做了一个整理,希望看过之后有所收获!

05有机肥的检测

一直以来,对于有机肥的检测争议颇多,很多人认为有机肥料标准NY 525-2012中对于有机质的检测过于草率,使得投机者有机可乘,比如在有机肥中添加泥炭,就可以快速提高有机肥的含碳量,这对于老老实实、认认真真做好有机肥发酵的厂家显得不公平!

其实严格意义上来说,优质的泥炭也是不错的稳定有机质,只不过是因为泥炭长时间留存于土壤,含有的微生物次生代谢产物少,可直接利用的矿物质也不多,田间效果大大次于自然腐熟的有机肥而已。

关于有机肥的检测的争论焦点,还在于一个范氏系数(Van Bemmelen),这个系数是假定土壤中有机质(SOM)含碳58%计算的,100/58=1.724,这是一个经验值。

有机肥检测的争议,也可能是因为土壤有机质的概念复杂性,国际上越来越多的使用“土壤有机碳”(SOC),也就是直接用重铬酸钾外加热法测定的数值来表示,不乘以任何因数。不过这个方法要求比较高,一般的有机肥厂无论是设备还是人力都需要较高的水平。

06菌肥、菌剂、有机肥得异同

土壤有机质可分为四个类型,即新鲜残体、活性有机质、稳定有机质、土壤生物(主要是土壤微生物),它们的功能区别是很大的。

稳定有机质主要指的是土壤腐殖质,是很难分解的,如果一定要给个时间的话,那就是一万年。

土壤微生物是土壤生物肥力的承载主体,主要功能是完成土壤矿质营养的活化和形态转换。

土壤活性有机质则是作为土壤微生物的的食物而存在的。

新鲜残体分解后会变成活性有机质和稳定有机质。

目前与有机肥相类似的肥料品种有生物有机肥、微生物肥料、微生物菌剂,有很多人不清楚他们之间的区别,首先他们采用的标准是不同的,在这里做个简单的分析:

1、有机肥就是向土壤补充稳定有机质的。

2、生物有机肥则是同时提供微生物活体和供其食用的活性有机质的。

3、微生物菌剂的目的是向土壤中提供高含量、高活性的土壤良性微生物。

4、复合微生物肥料是微生物活体和矿质营养的简单加成。

5、有机无机复混肥则更是有机质和无机养分的简单混合。

07有机肥优劣判定

经常会听见朋友们告诉我,这个有机肥效果挺好的,一般来说,我都会问他怎么好?能说给我听听吗?然后他就说就是效果好啊!我呵呵一笑,估计他也确实是说不出来了。这个是有原因的,看完这篇文章的读者,都知道好的有机肥一定是腐熟完全、没有异味、含水量符合标准,重金属不超标的。但是这些指标的体现,在田间表现是不会非常明显的。所以有机肥好不好,说实话,短期内从田间是看不出来什么好坏的,然而好的有机肥,当季作物下来,后期的两到三年,作物的长势会明显的不一样,肥料的利用率会大大增强,果实风味独特,作物抗旱、抗寒、抗病力强,病害发生率低。

说到这里,有人会提出来,为什么豆粕肥、花生枯的效果那么明显呢,尤其是叶菜表现叶片肥大、厚实、长得快呢?那是因为饼粕类有机肥中含氮量高,施入土壤后能很快转化为作物能吸收的速效氮。

检验的方法很多种:

①目前的有机肥标准,要想达到还是比较容易的,化学检测也非常方便。

②肉眼的方法去直观判断,首先得有肥料登记证,符合国家标准GB18382-2001《肥料标识内容和要求》。

③种子发芽试验也是很好的判断方式,毕竟对发芽的种子安全,也表示对作物是相对安全的。

其他有关问题:

1、至于有机肥的长毛问题,可以仔细观察长毛的多少、颜色、快慢等,一般而言,如果施入土壤后,在温湿度适合的时候,很快出现白毛,起码说明这种有机肥中蛋白质的含量还是比较高的。

2、很多时候,有机肥如果发酵不彻底,有机质没有完全变成稳定有机质,施到土壤中,是会产生严重的问题的。

比方说,如果有机肥的碳含量高而氮不够的话,施入到土壤中,有机肥中没有完全分解的碳会继续分解,从而和作物产生争氮反应,使得苗期作物发生缺氮症状。而如果有机肥中的氮过高而碳不足的话,条件适宜时,多余的氮会很快的转变成氨气放出,对作物的下部叶片产生氨害。鸡的消化道短,对食物中的蛋白质吸收率不高,鸡粪中含氮量高,如果鸡粪腐熟不够彻底,如果施入到大棚后马上定植幼苗,就很容易发生熏棚现象。

08有机肥田间应用

无论是商品有机肥,还是关于自制的农家肥,都是要作为基肥施用的,这是有机肥基本的应用常识。一般而言,根据作物种类不同、土壤有机质含量、追求的产量高低和农产品质量要求,用量有所不同,但怎么来说用量也不应少于每亩100千克,一亩地用到一吨有机肥也是常用的事情。在北方冬季寒冷地区,大棚作物施用经过充分发酵的鲜鸡粪,用量在一个棚(1.5亩)30方。

在大田作物的机械施肥情况下,有机肥建议造粒,以便与颗粒化学肥料作为基肥混合施用。总而言之,产量大、品质要求高、经济价值高、化肥使用量大的的农作物,建议用量应该相应加大。对于小麦、玉米、薯类等经济价值不高的作物,更多的建议采取秸秆还田并添加腐熟剂等措施,尽量提高土壤有机质的含量。或者采取休耕、种植绿肥等促使恢复土壤地力。如果不考虑施肥的人工成本,也可以在冬季施用泥肥、厩肥、堆肥,在农作物的营养生长阶段,追施人粪尿、沤肥也是不错的选择。

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责任编辑:小琦 朱卫锋

 
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