有机农业(第二版)
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第二节 肥料

有机农业可供使用的土壤培肥和改良物质主要包括农家肥、商品有机肥、微生物肥、矿物质肥等。

一、有机肥料种类

传统有机肥料来源广,品种多,主要种类如下。

1.人粪尿肥

人粪尿肥是以氮素为主的有机肥料,腐熟快、肥效明显,但是含有有机质、磷、钾等养分较少,对于改土作用不大,是一种速效肥料。同时还含有很多病菌和寄生虫卵,需经充分储存发酵后,使其有机态的养分转化成速效性的肥料作物才能吸收,同时腐熟过程杀死了病菌和虫卵才能使用。在腐熟过程中,切忌向其中加入草木灰、石灰等碱性物质,这样会使氮素变成氨气挥发损失。也不宜将其晒成粪干,因为在晒制过程中会损失40%以上的氮素,同时污染环境。可在沤制过程中加入干草、落叶、泥炭等吸收性好的材料,可减少氮素损失。

人粪尿肥可做基肥、追肥施用。做基肥一般每亩施用500~1000kg,旱地追肥应用水稀释3~4倍,浇施后盖土。水田施用宜先排干水,稀释2~3倍后泼入天中,结合中耕使肥料为土壤所吸附,隔2~3天后再灌水。对氯敏感的作物(如马铃薯、瓜果、甜菜等)不宜过多施用。为了更好地培养地力,应与厩肥、堆肥等有机肥料配合施用。不应在叶菜类、块茎类和块根类植物上施用人粪尿;在其他植物上需要使用时,应进行充分腐熟和无害化处理,并不得与植物食用部分接触。

2.厩肥

厩肥是家畜粪尿和各种垫圈材料混合积制而成的肥料,亦称圈肥。不同家畜和饲养条件、垫圈材料的差异,使厩肥成分有较大差异。一般厩肥平均含有机质25%、氮0.5%、全磷(P2O5)0.25%、全钾(K2O)0.6%。在使用同样垫圈材料的情况下,养分含量以羊厩肥最高,马厩肥次之,之后是猪厩肥、牛厩肥。

新鲜厩肥中的养分主要为有机态的纤维素、半纤维素等化合物,C/N比值大,必须经过堆积腐熟后,才能被作物吸收利用。厩肥因含有较丰富的有机质,所以有较长的后效和良好的改土作用,尤其对促进低产田的土壤熟化作用十分明显。厩肥中大部分养分是迟效性的,养分释放缓慢,因此一般做基肥用,用量一般为300~750kg/亩。腐熟的优质厩肥或厩液可做追肥,还可做苗床土和营养土的配料。

3.堆(沤)肥

堆(沤)肥是以秸秆、落叶、杂草等物料,添加一定量的混合人粪尿、泥土等堆积(沤制)而成。堆肥分为普通堆肥和高温堆肥两种方法。堆(沤)肥中有机质含量丰富,C/N值低,养分多为速效态,富含钾,是一种补充钾源的良好有机肥料。堆(沤)肥肥效稳,后效长、养分全面,是比较理想的有机肥料品种。此外,优质的堆(沤)肥中还含有维生素、生长素和各种微量元素养分,长期施用可起到培肥改土的作用。一般做基肥使用时结合耕翻施入,使土肥融合,用量一般为1500~2500kg/亩,多采用撒施、沟施或穴施。堆(沤)肥的原料中不可含有城市污水污泥,堆(沤)制过程中如添加微生物菌剂应注意不可含转基因成分。

4.沼肥

将作物秸秆、人畜粪尿、杂草等各种有机物料,在密闭的沼气池内经嫌气发酵制取沼气后所剩残渣和肥液,即为沼肥。沼肥养分含量的高低,取决于配料的比例、酸碱度、发酵温度、密闭程度、水分及沼气细菌的接种等因素。沼肥是矿质化和腐殖质化比较充分的肥料,速效、迟效养分兼备,腐殖质含量较高和富含激素、维生素类物质。沼渣中含全氮0.5%~1.2%,速效磷50~300mg/kg,速效钾0.17%~0.32%,沼液中含全氮0.07%~0.09%,速效磷20~90mg/kg,速效钾0.04%~0.17%,此外还含有硼、铜、铁等元素,以及大量有机质、多种氨基酸和维生素等。沼渣宜做基肥,每亩施用量约为1600kg,沼液宜做追肥,每亩施用量约为2000kg,施用时应深施沟施,以减少肥效损失。沼液也可做叶面喷肥,还可用于浸种、杀蚜等。过量施用沼肥会导致作物徒长,行间闭郁,造成减产。沼肥不能与草木灰、石灰等碱性肥料混施,以免造成氮肥的损失,降低肥效。

5.饼肥

饼肥是油料作物籽实榨油后剩下的残渣,我国的饼肥种类很多,主要有大豆饼、菜籽饼、花生饼、芝麻饼、棉籽饼、茶籽饼等。饼肥富含有机质和蛋白质,有机质含量在75%~85%左右,氮的含量最高可达7%,所以,农民常将饼肥当作氮肥施用。饼肥是优质的有机肥料,养分完全,肥效持久,但饼肥中含有一定的油脂和脂肪酸化合物,且养分以有机态存在,因此,必须经过发酵后施用,才可以使作物吸收养分,并避免油饼的有害作用。一般用量为150~225kg/亩,可做基肥、追肥,施在土壤10~20cm深为宜。

由于有机农业拒绝转基因技术,因此组成饼肥的原料必须是非转基因的。

6.秸秆类肥料

秸秆是作物收货后的副产品,秸秆的种类和数量丰富,如稻草、麦秸、玉米秸、豆秸等,是宝贵的有机质资源。秸秆还田可以增加土壤有机质、改善土壤结构,使土壤疏松、增加空隙度,促进土壤微生物活力和农作物根系的发育。施用秸秆类有机肥料,有利于增强作物的抗倒伏性。目前我国秸秆还田有堆沤还田(堆肥、沤肥、沼肥等),过腹还田(牛、马、猪、羊等牲畜粪尿)和直接还田(秸秆粉碎撒施或留高茬后翻压、地表覆盖)三种方式。秸秆直接还田应因地制宜,切忌将病害秸秆直接还田,以免引起病虫害蔓延。

7.绿肥

凡是植物绿色体作为肥料的,称之为绿肥。我国绿肥作物主要有紫云英、苕子、黄花苜蓿、草木樨、蚕豆等二十余种。绿肥作物一般适应性强,生长速度快,鲜草产量高,有机质含量高,并含有多种微量元素,翻耕后当季有明显增产效果,是一种优质的有机肥源。绿肥能够增加耕层土壤养分,改良土壤理化性状,能够覆盖地面,防止水土流失,对改善生态环境,净化水质等有显著作用。绿肥的利用方式有直接翻压、堆沤和过腹还田三种。绿肥的耕翻适期应掌握在鲜草产量和肥分总含量最高时进行,耕翻深度一般以10~20cm较好,绿肥用量一般1000~2000kg/亩,配合施用石灰,可加强绿肥分解。

8.畜禽粪肥

畜禽粪是良好的有机肥料。随着现代化养殖业的蓬勃发展,畜禽粪是一项不可忽视的有机肥源。畜禽粪养分高、肥效快,多作基肥或追肥。不论是作基肥还是追肥施用,必须经无害化处理,杀死虫卵、病菌、草籽。有机农业生产过程中,应尽量选用非集约化养殖场产生的畜禽粪便为原料生产有机肥。腐熟过程中如添加微生物菌剂应注意不可含转基因成分。

二、有机肥料的无害化处理

生物污染是有机肥普遍存在的问题。新鲜有机肥料既是肥料,又隐藏着病原菌、虫卵和杂草的种子,这在有机农业生产中尤其应引起重视。人畜粪尿等有机废弃物,含有大量的病原体,这些病原体在土壤中存活时间相当长。例如,痢疾杆菌可生存22~142天,结核杆菌1年左右,蛔虫卵315~420天,沙门菌34~70天。另外,将未经处理的有机肥料直接施入土中,还会因发酵时产生的高温而伤根。因此,有机肥无害化处理,不仅是适应环境卫生的需要,更是有机食品生产对有机肥料利用的需要。

有机食品生产应把握住有机肥无害化这一关。首先,要把握住有机肥源头,对可能受化学、生物污染的有机肥要严禁使用,并禁止“生粪下地”。其次,要实行无害化处理。

1.有机肥料无害化处理的方法

(1)高温堆肥法 将堆肥原料的碳氮比调至25~35之间,水分调至50%~60%之间,原料直径调至0.5~1.5cm,原料的pH值原则上在6.5~8之间,将原料充分混合。加入一定量的堆肥接种菌剂再次充分混合后将原料堆成不同规格的堆垛、条垛,或在规定的槽内或反应器内发酵,及时翻堆并记录温度变化,当温度升至65℃,要进行翻堆,保持堆肥温度在55℃以上7~10d,数周后基本符合无害化卫生标准。堆肥完成后不应出现再升温现象。堆肥完成后进行适当时间的陈化以提高堆肥的内在品质。

(2)厌氧堆肥法 一般采用沤肥和沼气发酵,利用其嫌气、绝氧的环境,以改变病菌、虫卵和杂草种子的生存条件,使其强烈地窒息而死亡。

2.堆肥腐熟的标志

① 秸秆变成褐色或黑褐色,湿时用手握之柔软有弹性,干时很脆,容易破碎。

② 有黑色的汁液并有氨臭味,用铵试纸速测,铵态氮含量增高。

③ 堆肥浸出液[肥∶水=(1∶5)~(1∶10)]加水搅拌放置3~5min,浸出液呈淡黄色。

④ 腐熟堆肥体积比刚堆时塌陷1/3或1/2。

⑤ C/N值一般为20~30之间,可概括为“黑、烂、臭、湿”四个字,pH值为5.5左右。

⑥ 有毒有害物质、重金属含量、大肠杆菌等有害微生物应符合国家相关标准的质量指标。

3.厩肥腐熟的标志

秸秆已变成黑色泥状物,猪厩肥用手握之,有黏重感,反应呈碱性,有氨臭味,此时堆体缩小失重50%左右,水浸液呈浅黑色,透明有臭味,含水量60%左右,可概括为“黑、烂、臭”。有毒有害物质、重金属含量、大肠杆菌和蛔虫卵残等有害微生物应符合国家相关标准的质量指标。

三、有机肥料的来源

应通过适当的耕作与栽培措施维持和提高土壤肥力,如回收、再生和补充土壤有机质和养分来补充因植物收获而从土壤带走的有机质和土壤养分,或采用种植豆科植物、免耕或土地休闲等措施进行土壤肥力的恢复。当上述措施无法满足植物生长需求时,可施用有机肥以维持和提高土壤的肥力、营养平衡和土壤生物活性,同时应避免过度施用有机肥,造成环境污染。

有机农业生产中应优先使用来自本有机生产单元或其他有机生产单元的有机肥,就地使用,如需外购肥料,外来农家肥应经认证机构确认符合要求后才能使用,商品肥料需通过国家有关部门的登记认证及生产许可,质量指标达标,并经认证机构许可后使用。

四、其他土壤培肥和改良物质

有机产品国家标准中还列出了可以使用的其他植物源、动物源、矿物源、微生物源的土壤培肥和改良物质,可参照使用。需要注意,使用天然矿物肥料时,不可以将其作为系统中营养循环的替代物,矿物肥料只能作为长效肥料并保持其天然成分,不应采用化学处理提高其溶解性,不应使用矿物氮肥。