生物有机肥料的主要原料种类与性质.doc

-生物有机肥料的主要原料种类与性质一、秸秆类随着复种指数的提高，优质良种的出现，施肥量的增加，栽培技术和栽培条件的改善等，农作物的产量会随之提高，秸秆的数量相应增多，它是重要的有机肥源之一一) 秸秆的成分秸秆含有作物生长必需的无机营养成分(表1，表2)，属完全肥料N、P2O5、K20表1:主要作物秸秆中几种营养元素的含量(二) 秸秆分解的一般规律秸秆分解是微生物学过程，首先在白霉菌和无芽孢细菌为主的微生物作用下，分解水溶性物质和淀粉等；然后逐步过渡到以芽孢细菌和纤维分解菌为主的微生物区系，分解蛋白质、果胶类物质和纤维素等；后期在以放线菌和某些真菌为主的微生物作用下，主要分解木质素、单宁和蜡质等难分解的物质故初期分解迅速，在适宜的条件下，分解强度较大的时期可维持12～45 d，然后转入缓慢分解时期，如玉米秸，无论是在水浇地还是旱地，或是否调节碳氮比，只要环境条件适宜时，第一个月内分解最快，而后逐步减慢。

三) 影响秸秆分解的因素1. 化学组成在秸秆组分中，水溶性和苯醇溶性物质以及蛋白质物质分解最快，半纤维素次之，纤维素再次之，木质素最难分解2．秸秆的碳氮比总体看，在一样条件下C／N窄的分解快，腐殖化系数小；反之，分解较慢，但腐殖化系数较大随着秸秆C/N的比值降低，分解速度加快，有机氮矿化增加，例如，成熟三叶草、羽扇豆、豌豆荚和苜蓿的C/N分别为26:1、20:1、13:1和12.7:1，施人土壤6个月后有机氮的矿化率那么分别为14％、 18％、40.5％和37.8％，二者呈明显负相关关系3．土壤条件作物秸秆在土壤中的矿化和腐殖化过程，受土壤物理、化学和生物学性质直接或间接的影响，其中尤以温度和水分最为突出土壤温度不但影响微生物的区系组成和活性，而且也影响酶的活性，一般田间在7—37℃范围内，不但淀粉和纤维素的分解迅速，而且木质素也开场被氧化土温过低或过高都会抑制土壤中微生物的活动与酶的活性在20～30℃时植物残体分解最快，低于l0℃分解较弱，到5℃时那么根本上不分解温度对秸秆前期分解的影响比水清楚显土壤水分以田间持水量的80％左右(含水量为20％～30％)最有利于秸秆的腐解，此时土壤中的CO2释放量最高，肥土、瘦土均如此。

含水量过高或过低均不利于秸秆的分解同类土壤中，水分适当有利于分解，腐殖化系数较小影响秸秆分解的因素还有秸秆的数量、细碎程度、耕埋深度等用量适中，比拟细碎，全部埋人土中并分布均匀，土壤墒情好均有利于分解；反之，分解缓慢二、粪尿类和厩肥粪尿类和厩肥一直是我国普遍施用的重要有机肥之一，其数量很大据统计， 1980年，猪粪、羊粪、牛粪和禽粪提供的N、P2O5、K20分别相当于1979年全国N、P、K化肥销售量的1.94倍、3.05倍和136.6倍1995年，我国产生的猪粪、羊粪、牛粪、禽粪折合成养分，那么N为715万t、P2O5为547万t和K20为424万t这类肥源的数量将随着人口的增加和畜牧业的开展而增加，如能按其特性加以科学利用，对农业生产的开展具有重要作用一) 人粪尿1． 人粪人粪是食物经消化后未被吸收排出体外的物质，主要是纤维素和半纤维素、脂肪和脂肪酸、蛋白质和分解蛋白、氨基酸、各类酶，粪胆质及少量粪臭质吲哚、硫化氢、丁酸等臭味物质约含5％的灰分，主要是硅酸盐、碳酸盐、氯化物及钙、镁、钾、钠等盐类还含有大量已死亡的和活的微生物和寄生虫卵等新鲜的人粪尿常显中性反响此外还含有一定数量植物必需的多种养分，且多以有机态存在，由于C/N小，易分解，能较快地供应养分(表4)。

表4人粪尿的养分含量％2． 人尿人尿是被消化后并参与新陈代谢后排出的液体，主要成分为水和水溶性物质其中尿素占1％～2％，氯化钠约占1％，还有少量肌酸酐(C4H7N3O)、氨基酸、磷酸盐、铵盐等此外，还有微量的生长素(如吲哚乙酸)和微量元素等由于含有机酸和酸性磷酸盐(如KH2PO4，NaH2PO4等)，故显弱酸性人尿含有植物必需的养分，惟有浓度不及粪高，但养分的总量并不低而且尿中的养分为速效性的所含氮素中尿素态氮占87.0％，铵态氮占4.3％，分解较慢的肌酸态氮、马尿酸态氮、尿酸态氮和其他形态氮分别占3.6％，0.5％，0.8％和3.8％故应重视尿的收集和利用由上可知，人粪尿是含有机质较少的、偏氮的、速效性的有机肥料，习惯上作为氮肥施用由于粪便中含有大肠杆菌等病原微生物及寄生虫卵，施用前，必需进展无害化处理一般是在化粪池里进展厌氧发酵〔二)家畜粪便1．排泄量家畜的排泄量主要与家畜种类有关(表5)牲畜的年龄、服役情况及饲料状况对其也有影响由于猪繁殖快、数量多，因此粪尿的绝对量较大表5猪、牛、马、羊的撑泄量kg／头3． 家畜粪尿的养分含量及其形态畜粪是饲料经消化后排出的物质，其成分主要是纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其分解产物，如脂肪酸、有机酸以及某些无机盐类。

尿是经消化吸收后排出的液体，其成分是水和水溶性物质，主要含有尿素、尿酸、马尿酸和钾、钠、钙和镁的无机盐粪尿中含有一定数量的有机质和氮磷钾及微量元素等(表6，表7)，还含钙0.11％一3.4％，镁0.07％～0.26％，硫0.05％—0.28％等表6家畜粪尿的养分含量 %表7畜、禽粪中主要大量营养元素和微量元素含量注：微量元素含量为mg/kg粪尿中的养分形态，除钾素外，绝大局部为有机态畜尿中含易分解的尿素不多，难分解的马尿酸和尿酸等较多，故其肥效较慢，必须腐熟后施用，尤其是牛尿畜尿中还含有多种盐类和生长素畜粪中富含有机质，从家畜粪的有机组成看，总腐殖质和阳离子交换量均较高，其中尤以猪粪的质量为优畜粪中还含有可溶性糖、氨基酸、核酸等有机养料与酶类，是无机肥料所无法比拟的4． 不同畜粪的特点(1) 猪粪由于猪的饲料相对较细，粪中纤维素较少，含蜡质较多，质地较细，C/N较低但含水量较多，纤维分解菌少，分解较慢，产生的热量较少阳离子交换量高，吸附能力较强2) 牛粪牛是反刍动物，饲料可反复消化，粪质细密，含水量大C/N约21:1，分解比猪粪慢，腐熟过程中产生的热量少，故有冷性肥料之称3) 马粪和羊粪。

马粪疏松多孔，纤维素含量高，并含有较多的高温纤维分解细菌，C/N约为13:1，含水分较少，腐熟过程中能产生较多的热量，故有热性肥料之称羊粪的性质与马粪相似，粪枯燥而致密，C／N约12:1，也属热性肥料二) 其他动物粪肥1． 兔粪兔粪含有丰富的有机质和各种养分，可作饲料和肥料有报道指出，兔粪含有机质20.47％，全磷0.68％，全钾0.58％，全氮3.32％，其中蛋白态氮3.14％，碱解性氮2 387 mg·kg-1，铵态氮1827 mg·kg-1兔粪中氮多钾少，尿中氮少钾多，C／N窄，易腐熟，在腐解过程中能产生较多的热量属热性肥料还含有蔗糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖及氨基酸、核糖核酸和脱氧核糖核酸等，为作物提供有机养料兔粪多用于茶、桑、瓜、果树及蔬菜等作物2． 禽粪禽粪通常指鸡、鸭、鹅的排泄物，其数量取决于饲养量及其排泄量，每只鸡、鸭、鹅和鸽的年平均排泄量分别为5～7.5 kg，7.5～10kg，12.5～15.0kg及2～3 kg禽粪中含有丰富的养分和较多的有机质(表8)按干重计，还含有3％～6％的钙，1％～3％的镁和微量元素绝大局部养分为有机态，肥效稳长表8新鲜禽粪中的养分平均含量％3． 蚕沙我国利用蚕沙做肥料已有2000多年的历史，古代就有“蚕矢熟粪〞的记载。

蚕沙是蚕粪、幼蚕脱的皮及剩余桑叶碎屑的混合物，其成分受蚕龄、桑叶品质的影响各龄蚕沙的养分不同(表9)，蚕沙的特点是有机物丰富和养分浓度高所含氮素主要是尿酸态，C/N窄，易分解，腐熟过程中能产生较多的热量，属热性肥料表9各龄蚕的新鲜粪养分含量％，风干物4，海鸟粪海鸟粪是海鸟的粪便、尸体、剩余食物及枯枝落叶等的混合物，经长期堆积分解而形成的有机肥料产于海岛区海鸟群居的场所，按其形成条件和养分种类可分为氮质海鸟粪和磷质海鸟粪两类前者多在炎热干旱的条件下形成，鸟粪中的有机质和氮素不易分解，含氮量4％一8％，有的高达13％氮素形态以尿酸为主，较易分解后者多在高温多雨的条件下形成，鸟粪中的有机质易矿化，氮素转化为硝酸盐后被淋失，钾素也随降雨流失，磷酸盐被淋洗到下层，与土壤中的钙结合形成羟磷灰石而逐步聚集，故磷质海鸟粪以磷为主，含有少量有机质和氮钾，又可称为“鸟粪磷矿〞，可作为磷肥施用我国西沙群岛约有100万t的磷质海鸟粪，质量较好，其水溶性磷的含量高于一般沉积磷矿(表lO)，是重要的磷矿资源表10西沙群岛鸟粪磷矿的养分含量％(三) 厩肥1． 厩肥的成分和性质厩肥是家畜粪尿、垫料和饲料残屑的混合物经腐熟而成的肥料。

我国北方中多以土为垫料，故称为“土粪〞或“圈粪〞，南方多以秸秆或青；草为垫料故称为“草粪〞或“栏粪〞厩肥中含有丰富的有机质和各种养分(表11，表12)，属完全肥料表11厩肥的平均肥分％表12厩肥中微量元素含量mg·kg-1，干基华北农村的土粪含有机质在10％以内，N为0.26％±0.14％．P2O5为0.3l％±0.17％，K20为0.77％±0.31％，影响厩肥质量的因素较多，主要有饲料的种类及配比，垫料的种类和用量，因此各地厩肥的质量相差较大厩肥中的氮、磷大局部呈有机态，当季利用率不高但肥效持久，最宜做基肥施用2． 厩肥的积制和腐熟积制厩肥的方式有坑式、平地式厩肥施用前尚需堆积，使之腐熟，堆积方法那么有严密堆积法、疏松堆积法和严密疏松堆积法等，其腐熟实质完全一样厩肥堆腐是厩肥中有机物质，在数种微生物的相继作用下，进展矿质化和腐殖质化两个对立统一的过程前者是复杂有机物逐步分解成为简单化合物，即养分有效化过程；后者是分解的中间产物重新合成腐殖质即腐殖化过程，这是有机肥料腐熟的普遍规律矿质化过程：众所周知，厩肥中的有机物包括淀粉、糖类、纤维素、半纤维素、木质素、果胶类物质等不含氮的有机物；尿素、马尿酸、尿酸、蛋白质等含氮有机物；核酸、植素、磷脂等含磷有机物以及胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等含硫有机物。

在好气或嫌气条件下，各类有机物质经逐步分解，放出热量，形成一些中间产物、水和二氧化碳等最后释放出其中含有的氮、磷、硫等养分腐殖化过程：这一过程极为复杂，迄今尚未研究清楚通常认为可分两个阶段第一阶段是厩肥在矿质化过程中，局部有机物可能形成腐殖质中的假设干组成分，其中主要有芳香族化合物，氨基酸或肽等含氮化合物及糖类物质等；第二阶段是利用已形成的上述化合物，经脱水缩合等一系列步骤形成腐殖质3． 厩肥腐熟的特征新鲜厩肥(或称生粪)在矿质化和腐殖质化过程中，外部形态上会发生一系列明显变化通常可将厩肥腐熟分为生粪、半腐熟、腐熟和过劲 4个阶段(图1)当厩肥进入牛腐熟阶段时，有机物已局部矿质化，材料变软，并带有霉烂味，此时腐殖化过程比矿质化过程弱，形成的腐殖质较少，厩肥呈棕色，此阶段的形态特征可概括为“软、霉、棕〞在水气热适宜的条件下，继续进展矿质化和腐殖化当进入腐熟阶段时，有机物已变烂，含氮有机物形成较多的氨而使厩肥有臭味，腐殖化过程较强烈，形成了较多的腐殖质而显黑色此阶段的形态特征可概括为“烂、臭、黑〞腐熟阶段的厩肥再继续分解而进人过劲阶段，此时有机物和新形成的腐殖质将被彻底分解，厩肥几乎呈粉末状，同时伴有白色的放线菌菌落，肥料由黑色。