生物有机肥对提高土壤肥力及作物品质等综合效果研究

研究论文ｊ昌：生物有机肥对提高土壤肥力及作物品质等综合效果研究何随成１江志阳１尹微１孙祥武２任厚彬２张家成２于福庆２（１中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳１１００１６２辽宁大连普兰店农业推广中心大连１１６２００）摘要：本文阐述了将有机废弃物无害化处理后对土壤、作物、化肥利用率、禽流感防治及对环境的综合效应。

关键词：有机废弃物无害化处理综合效应中图分类号：ＴＱ４４０．２＋２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—９２１２（２００６）０１一００３９一０６ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＢｉｏＩｏｇｊｃａＩＭａｎｕｒｅｏｎＩｎｃｒｅａｓｉｎｇＳＯ¨Ｆｅｒｔ¨ｉｚｅｒａｎｄＣｒｏｐＱｕａｌｌｔｙＨｅＳｕｉｃｈｅｎｇＪｉａＩｌｇ殂ｌｉｙａＩｌｇＹｉｎＷ色ｉ（ＩＩｌｓｔｉｔｔＪｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ＇Ｃ抽ｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｌｌｇ１１００１６）ＳｕｎＸｉａＩｌｇｗｕＲｅｎＨｏｕｂｉｎｚｌｌａＩｌｇＪｉａｃｈｅｎｇＹｕＦｕｑｉｎｇ（ＴｔｌｅＰｕｌａｎＡ豇ｃｕｌｔｕｒａｌＰｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇＣｅｎ姐ｉｎＤａｌｉａＩｌＬｉａｏｌｌｉｎｇＰｍＶｉｎｃｅ，ＤａｌｉａＩｌ１１６２００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｓｓｉｖｅｏ唱ａＩｌｉｃｗａｓｔｅｓｈａｖｅｔｌｌｅｓｅｒｉｏｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｌｌｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｄｍｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆ艳ｃｔｏｆｔｈｅｈａｎｎｌｅｓｓｔｒｅａ咖ｅｎｔｏｆｍｅｏ曜ａＩｌｉｃｗａｓｔｅｏｎｔｈｅｓｏｉｌ，山ｅｃｒｏｐｓ，ｍｅｃｈｅｍｊｃａｌｆｅｎｊｌｉｚｅｒｕｓｅｆａｃｔｏｎｂｉｒｄｎｕｐｒｅｖｅ嘶ｎｇ雠ｄｃｏｎ仃０１ｌｉｎｇ，ａｌｓｏｎｌｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏ略ａ１１ｉｃｗａｓｔｅ；ｈａｎＩｌｌｅｓｓ仃ｅａｔ玎１ｅｎｔ；ｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆ艳ｃｔ我国是世界上有机废弃物产量最大的国家，总的有机废弃物年产量约在４０亿吨左右，其中作物秸秆达７亿多吨，有２亿多吨被就地焚烧，一方面严重污染当地的生态环境，另一方面烧荒引起的烟雾严重影响飞机的起降。

我国每年畜禽养殖场产生的畜禽粪便等有机废弃物约２６亿吨，其中猪粪１１亿吨，牛粪１２亿吨左右，鸡粪２．１亿吨。

另外每年产生城镇生活垃圾约３．５亿吨，其中有５０％～６０％是可以降解利用的有机质，这些有机质中氮含量约５５０万吨左右、磷含量约３００万吨左右、钾含量约６００万吨左右、有机质６．５亿吨。

如此大量的有机物，如不及时进行无害化处理将严重污染周边的空气、水源及生态环境…。

如果将这些有机质经过特殊筛选的生物复合菌群无害化处理后，将其制成生物有机肥料，可培肥土壤，改良土壤，提高化肥利用率，提高作物品质及产量，同时对保护环境有着十分重要的意义。

１生物有机肥料可以改良土壤、培肥地力我国现有耕地１８．３７亿亩，多数土壤中有机质含量在近年均显著下降。

有机质在土壤中的作用是任何其他元素养分所不能替代的。

发达国家在农业上采用休耕法、回归制，即耕地间断种植作物，使耕地有休闲期；收获庄稼时，只收果实，随后将秸秆粉碎后还田施入土壤中。

这样做的结果，增加了土壤中有机质含量，改良了土壤，培肥了土壤，改善了土壤的三相比，减轻了土壤容重，提高了土壤离子交换能力，增强了土壤通透性，利于土壤有益微生物的繁殖，增强了作物抗逆性。

近年来由于化肥工业的迅猛发展，导致化肥的过量使用，我国每年每亩地施用３０～５０ｋｇ，山东、河北等地区化肥用量则更多，有的蔬菜保护地为了追求产量，化肥用量已经超过３００ｋｇ。

由于长期过量使用化肥，导致土壤的三相比严重失调，土壤中的有机质含量由原有的３％左右下降到不足１％，保护地土壤盐渍化现象严重，使作物生长不良、病害加重，导致农药使用次数增加，农产品品质下降，有毒有害物质残留引起中毒事件时有发生。

而生物有机肥料中含有大量有机质，可以改良土壤，培肥土壤，有利于土壤中团粒结构的形成，从而使土壤疏松，保肥保水性好，有利于作物根系生长。

３９万方数据ｊ暑：研究论文刀■坍艽陀义为此，于２００５年在辽宁省沈阳市东陵区后桑林子村的保护地内进行不同施肥处理研究其对土壤的影响。

试验地土壤为棕壤，作物为玉米。

土壤理化性质见表１。

表１试验地土壤基本理化性质７Ｉ＇ａｂ．１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｏｉｌｂａｓｉｃｐｈｙｓｉｃｓａｎｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓｈａｐｅ１．２供试肥料供试肥料中生物有机肥和生物有机一无机复混肥，由沈阳绿源生物技术研究所提供；尿素＋二铵＋氯化钾，由秦皇岛中阿肥料有限公司提供。

１．３试验设计试验共设３个处理，分别是生物有机肥、生物有机一无机复混肥，以纯无机肥作对照，设３个重复，生物有机肥料每亩用２００ｋｇ，生物有机一无机复混肥每亩用５０ｋｇ，１５—１５一１５含量三元复合肥每亩用量５０ｋｇ。

于２００５年３月１９日播种，试验小区长２６ｍ、宽１０ｍ。

按常规进行田间管理。

等价施肥。

见表２。

表２不同施肥处理对土壤理化性质的影响Ｔ铀．２ＲｅｌａｔｉｏｎｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｐｌｉｅｓｆｂｒｔｉｌｉｚｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓｖｓｔｈｅｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃａＩａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｔｕｓ注：指标测定根据《土壤农业化学常规分析方法》一科学出版社１９８３，进行测定，所有样品均为鲜样。

从表２可见，施肥后土壤的密度、容重提高，电导率升高，而使用生物有机肥料能够降低土壤容重和密度，土壤孔隙度上升，土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等含量均有所增加，所以使用生物有机肥能够改善土壤通透性。

２生物有机肥料可以提高化肥利用率众所周知，单纯使用化肥，由于挥发、淋溶、径流等原因，利用率很低。

如氮肥其当季利用率仅为３０％～４５％，比国外低１０个百分点【２】，且容易污染地下水及地表水，使江河湖泊等富营养化。

使用生物有机肥料后，有机质中有机酸与氨离子结合后供作物利用，大大提高氮肥的利用率。

磷容易与土壤中的镁钙等阳离子结合生成不溶性化合物，不利于作物吸收，即所谓的磷固４０定，因此磷的当季利用率仅为ｌ５％～２０％。

而施用生物有机肥料后，一些有机酸可与钙、镁等元素形成稳定的化合物，有利于作物对磷元素的吸收，明显提高了作物对磷肥的利用率。

同时，生物有机肥中含有多种解磷菌及硅酸盐细菌，这些有益微生物可分解土壤中难溶性Ｐ、Ｋ元素，大大地提高了化肥的利用率，可减少化肥的使用量。

有实验表明，把现在化肥的施用量减少三分之一，用等价值的生物有机肥补充后配和应用，作物的产量不减，品质会有较大提高。

有机肥中（草炭、褐煤）含有丰富的有机质和腐植酸类物质。

腐植酸含有羟基、酚羟基等酸性功．能团，有较强的离子交换能力。

施入土壤后在一定程度上起储存无机氮肥的作用，还可促进植物根系发育及作物体内氮素代谢，促进作物对氮的吸收，进一步提高氮素利用率。

由于腐植酸具有万方数据研究论文ｊ昌：络合和螯合作用，所以腐植酸上的活性基团和土壤中的铁、铝离子，以及石灰性土壤中的钙离子形成络合物和螯合物，减少土壤对可溶性酸的固定，促进磷在土壤中的活化，减缓速效磷向缓效、无效态的转化，增加磷在土壤中的移动距离，促进根系对磷的有效吸收，提高磷肥的利用率。

又由于钾易溶于水，造成流失，损失严重，有些又被土壤固定，不能被植物吸收。

而有机酸、腐植酸的官能团与钾离子结合，防止钾的流失和土壤的固定，使钾的利用率得到提高。

另外，土壤中以复盐形式存在的钾，通过水解反应，可以缓慢分解增加钾的释放，提高土壤中的速效钾含量。

生物有机肥料可以抑制脲酶活性，减缓水解，防止挥发，延迟供氮。

另外，生物有机肥还能够抑制土壤中脲酶活性，从而延缓土壤中尿素的水解速度，减少ＮＨ，的挥发损失。

ＮＨ２ｃｏＮＨ２＋Ｈ２０生望查垫里－２ＮＨ３＋ｃ０２生物有机肥施入土壤后控制了土壤脲酶活性，从而减缓了尿素的水解，使铵的释放在前期低于单独使用复合肥。

为了检验理论的准确性，在上述实验过程中，同时分析了不同施肥处理对土壤中硝态氮、氨态氮及有效磷的影响，如图１所示。

培养时间（ｄ）图１不同施肥处理对土壤中氨态氮的影响Ｆｉｇ．１Ｄｉｆｆｂｒｅｎｔａｐｐｌｉｅｓｆ电ｒｔｉｌｉｚｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓＶｓｔｈｅｓｏｉＩｉｎｔｈｅａｍｍｏｎｉａｃａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ生物有机肥施入土壤中有利于土壤中的硝化细菌的繁殖及富集，它能够促使土壤中的铵态氮发生氧化生成亚硝态氮，进而氧化成硝态氮。

亚硝态氮和硝态氮都是作物可吸收利用的氮源。

但亚硝态氮和硝态氮容易随水淋溶，造成氮的损失。

生物有机肥能抑制土壤中亚硝化细菌和硝化细菌的活性，减少铵态氮向亚硝态氮和硝态氮转化而造成的流失，从而提高氮的利用率。

ＮＨ４＋＋３／２０２垩趟垡塑堕，Ｎ０２斗２Ｈ＋＋Ｈ２０２Ｎ０２。

＋０２硝化细菌２Ｎ０１形成的铵离子在土壤中仍将转化为硝酸离子和亚硝酸离子，这一转化时间大约需２０天左右。

在我国北方进入６月中旬就已经到雨季，此时氮的淋溶将成为氮素的主要损失途径。

已有资料表明，施肥损失中淋溶约占４０％～６０％，如图２所示。

培养时间（ｄ）图２不同施肥处理对土壤硝态氮的影晌Ｆｉｇ．２Ｄｉ仃ｅｒｅｎｔａｐｐｌｉｅｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓｖｓｔｈｅｓｏｉｌｎｉｔｒｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｎｕｅｎｃｅ生物有机肥施入土壤中有利于有机磷细菌与无机磷细菌的繁殖，它能分解土壤中难溶性磷，提高土壤供磷能力，提高有效磷量２７．４５％，如图３所示。

培养时间（ｄ）图３不同施肥处理对土壤中有效磷含量的影响Ｆｉｇ．３Ｄｉ趱ｅｒｅｎｔａｐｐｌｉｅｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐｒｏ∞ｓｓｅｓｔｏｔｈｅｓｏｉｌｉｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｎｕｅｎｃｅ４ｌ万方数据ｊ昌喜研究论文刀■研艽陀义３生物有机肥料可提高和改善作物品质使用生物有机肥可明显提高农产品品质。

通常条件下，影响作物产品品质主要有以下四种因素：（１）农作物品种；（２）产地水土条件；（３）产地气候条件；（４）所施用肥料。

氮素是作物生长所需的第一大营养元素。

许多试验表明，以铵态氮状态进入作物体内的氮素是提高作物品质的关键。

果菜类及叶菜类中的Ｖｃ、硝酸盐、还原糖、可溶性固形物、重金属含量状况是评价其质量优劣的重要指标。

为此，２００３年在辽宁省沈阳市东陵区后桑林子村的保护地内进行试验，试验地土壤为棕壤，前茬作物为玉米，供试作物番茄，品种为Ｌ４０２。

试验共设３个处理，分别是生物有机肥（２００千克／亩）、生物有机一无机复混肥（５０千克／亩），以纯无机肥（４５千克／亩）作对照，设３个重复。

番茄于２００３年４月１９日定植，试验小区长６ｍ、宽１．０ｍ，周围设保护行。

本实验所用肥料均定植前施用。

每个小区２８株，按常规进行田间管理。