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生物有机肥的认识误区


生物有机肥
—— 认识上的误区 —— 使用中的问题 沈阳农业大学 关连珠

1

汇报提纲 Outline

一、生物有机肥的含义
生 物 有 机 肥
复 合 微 生 物 肥 料

我国现有国家和行业的产品质量标准

一、东北地区玉米生产概况 有机肥

料 NY525—2002 Maize production status 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 有机物料腐熟剂NY609—2002 三、东北地区玉米施肥存在问题 Problems on maize fertilization 农用微生物菌剂GB20287—2006 四、下一步研究重点 生物有机肥是一个独立的产品? Emphasis on the future study

NY884—2004

NY798—2004

2

一、东北地区玉米生产概况 Maize production
从原料来源、生产加工、产品特性和作用功能上看: ?气候特征 Climate characteristic
生物有机肥实际上就是一种特定的“有机肥料”,只 不过是在特定有机肥中添加了具有特定功能的微生物 菌种,使它除具备有机肥料的营养和改土作用之外,

还具有微生物肥料(特定微生物菌剂)的功效。
固氮?解磷?解钾?纤维素分解?
东北区属大陆性季风气候,雨热同期;为典型雨养农业。自黑龙江第三积 温带以南的中部半湿润区为东三省玉米种植优势区域:其有效积温: >2300 ℃;无霜期110—200天,降雨400 m—1000 mm。抗灾能力较弱,玉 米生产受干旱等自然因素影响较大,总产波动性较大。
3

目前用于肥料的微生物菌种主要包括固氮菌、根瘤菌、 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 解磷菌、解钾菌、芽胞杆菌、纤维素分解菌等,这些微 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 生物菌种单一或复合存在于特定培养基中,即为微生 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

物肥料,添加于已经无害化处理的特定有机肥中即成 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
为生物有机肥 。 ppm
160 120 100 可能添加了多种微生物菌种,但大多都添加了几种微生 80 60

content was decreased significantly.

某些生物有机肥中可能添加了单一一种微生物菌剂,也 140

物菌种。 微生物菌种复合的随意性?微生物菌剂的作用? 40
20 0 固氮菌:固氮酶活性最大、100公斤/亩、300天、24小时 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 4

=3.6公斤\亩.

项目

有机肥 生物有机肥 粒状或粉状 粉剂 颗粒 ≥ 30 25 25 有机质含量(%) ?农业区划 ≥ 0.2 有效活菌数,亿/g Agriculture zone 0.2 ** ≥ 4.0 总养分含量(%) ** ** ≤ 20 水分含量(%) 分为湿润农林区、 5.5~8.0 pH值 10-1~10-2 粪大肠菌群数,个/g 半湿润农业区和 (ml) 95~100 蛔虫卵死亡率(%) ≥ 有效期,月

一、东北地区玉米生产概况 Maize production

几种肥料的主要质量标准比较

复合微生物肥料 粉剂 颗粒 ** ** 0.2 0.2 6.0 6.0 30 5.0~8.0

30 15 5.5~8.5 5.5~8.5 ≤100 95 6

35 5.0~8.0

半干旱农牧区三个生 ≥

态类型区。 问题:1、有机质含量?
2、总养分量?

3、有效活菌数?(特定菌?培养基绝对单一?)
5

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 欧美国家有机肥产品的基本养分标准
?土壤养分现状 Soil nutrient condition

国家 含水 盐分 有效氮 有效磷 速效钾 有机 C/N 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 pH 量% g/kg mg/kg mg/kg mg/kg 质% Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 澳大利亚 --- was <2 <800 <800 <1500 >20 --5.5_7.0 content decreased significantly. 德国
美国 英国

<35

ppm <2.5
160

<300

<1200

<2000

>15

--<17

7.2_7.8
6.0_7.0 7.5_8.5

30~40 <2 140
120 35~45 --100 80

100`300 800-2500 500-2000 >30 -------

25_35 15_20

60 养分数量限制的是上线?? 40 20 0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 6

二、认识上的误区

一、东北地区玉米生产概况 Maize production

1、生物有机肥并不是万能产品,也并不是21世纪的 ?主要土壤类型分布 产物 Main soil type 我国农业生产中肥源的变化
平原台地型
黑土、棕壤、草甸土 灰肥(有机肥) 灰肥+粪肥(有机肥) 草原草甸型 灰肥+粪肥+绿肥+生物肥(有机肥+生物肥) 黑钙土、风沙土、盐 灰肥+粪肥+绿肥+化肥+生物肥(有机肥+化肥+生物肥) 碱土

古代

中古及近代
丘陵山地型 暗棕壤、黑土、白浆土

近代

生物肥在我国是伴随绿肥紫云英的栽种(北移)而发展起来的——
根瘤菌,已有50多年的历史,期间至少经历了三次起伏。
7

我国微生物肥料的研究始于上世纪40年代,最早研 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status

究应用的是根瘤菌制剂,代表和奠基人有张宪武先 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 生、陈华癸院士和樊庆笙先生等。50年代是早期发 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 展的时期,开始研究应用了包括根瘤菌在内的固氮 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 菌、溶磷细菌、硅酸盐细菌等细菌肥料;60年代则 content was decreased significantly. ppm 主要推广应用了“5406”放线菌抗生菌肥料;70-80年 160 140 代中期开始研究由土壤真菌制成的泡囊――丛枝菌 120 100 根(AM菌根)。这3次不稳定的起伏发展,其主要原 80 因是产品质量无保证、产品质量无标准和行业无监 60 40 管,以致每次发展的时间都不长。 20
0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 8

2、生物有机肥在改良土壤,捕获和调控植物营养元素,

以及改善植物生存环境等方面确实具有很好的作用,但
是仍然不能完全替代化肥(有机种植除外)。 area ?主要土壤耕地面积 Main soil cultivated land
面积(万公顷)

一、东北地区玉米生产概况 Maize production

500 400

445

459

生 300 物 167 172 改善土壤微生态环境,发挥微生物的优势 有 200 机 100 调控植物营养元素的 0 肥 暗棕壤 白浆土 黑钙土 黑土 草甸土 的 与化肥配合使用提高农产品产量 优 耕地面积3.22亿亩,主要耕地土壤类型为草甸土、 点 黑土和黑钙土,黑土区是东北地区主要粮食产区。 增强植物抗逆性,改善农产品质量
9

改善土壤环境与提高土壤肥力(OM) 303

长期施肥对作物产量的影响** 一、东北地区玉米生产概况 Maize production ?粮食总产与施肥关系 相对作物产量%(以化肥区为100%) Grain production and fertilization 试
450 试验地点 7500 东北地区化肥施用量与粮食总产变化 400 7000

1922 77.4 100.6 100 111 挪威Moystay 1922~1970谷物单产 6000 1894 34.7 92.5 100 110 丹麦Askov砂土 1894~1972谷物单产 300 5500 1894 40.0 87.8 100 112 丹麦Askov壤土 1894~1972谷物单产 5000 1926 60.0 102.8 化肥用量(万吨) 100 109 1926~1976水稻单产 日本琦玉县 250 1873 50.0 100 粮食产量(万吨) 100 111 德国Gottingen 1873~1953谷物产量 4500 1881 62.9 91.4 100 115 荷兰Pays-Bas 1861~1931谷物单产 200 4000 荷兰Pays-Bas(草地) 1899 25.8 97.1 100 114 1900~1969干草单产 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 1906 57.7 93.0 100 117 奥地利Vienea 1960~1975谷物产量 1995-1999年间平均1公斤化肥生产20公斤粮食 1856 33.6 94.5 100 115 1920~1973干草单产 洛桑试验站(草地)

2000-2005年间平均1公斤化肥生产17公斤粮食 化肥用量呈总体增加趋势,但生产的粮食呈总体 下滑趋势

粮食产量(万吨)

洛桑试验站(小麦) 350

化肥用量(万吨)

验 起 始 年 1876

无 肥 区

有机肥 NPK 有机 化肥 肥+化 区 肥区 区 100 112

8000 备 注

53.2 98.8

6500 1935~1959小麦单产

10

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
有机肥与化肥配合施用的玉米作物产量 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 玉米产量(kg/hm2) 处理 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

CK无肥对照 content was decreased significantly. 有机肥处理 ppm 160 等氮磷钾养分的化肥处理
140 100 80 60 40 20 0

3840 7725 8760 9315

43.8 88.2 100 106

等氮磷钾养分的有机肥+化肥处理 120
10000 8000 6000 4000 1980 2000 氮含量 0 1

系列2 系列1
1995 2005

磷含量

钾含量

2

3

4
11

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 有机肥、生物有机肥、生物肥与化肥配
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 合施用才是保障粮食安全的基础。
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

粮食数量安全

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
ppm
160 140 120 100 80 60

化肥

有机肥

生物肥

粮食质量安全 40
20 0 1980 1995

粮食来源的可持续安全
2005

氮含量

磷含量

钾含量 12

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 3、生物(有机肥)确实在优质农产品生产中起到了重
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 要作用,但是仍然存在着安全问题,特别是有机肥,并
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 不是使用有机肥一定能生产出优质农产品 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly. 生产生物(有机肥)的原料多是各种农业废弃物,
ppm
160 其中畜禽粪便所占比重较大,而畜禽粪便中携带了 140 120 多种环境风险物质。包括重金属、抑菌类的抗生素

和多种化学激素。 80
60 40 20 0 1980 1995 2005

100

氮含量

磷含量

钾含量 13

允许作猪饲料药物添加剂的兽药品种及使用规定
(农业部[1997]第8号文件)

品种

年龄上限
4 个月 4 个月 4 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月 个月

最低用量 (g/t) 5 10 15 4 2 2 2 2 10 5 2.5 25 15 10 20 10 10 13 50 40 20 40 20 40 25 5 35 20 75 50 20 100 50

最高用量 (g/t) 3 15 35 0 7 7 7 7 0 3 7 0 0 5 5

停药期 (天) — —

注意事项

驱虫类
越霉素-A 越霉素-B

抑菌类
喹乙醇 杆菌肽锌
喹乙醇不能超过24个月,不能与抗生素同 时使用

4 4 硫酸粘杆菌素 2 杆菌肽锌+硫酸 4 粘杆菌素(5:1)2 2 黄霉素 4 北里霉素 2 恩拉霉素 4 金霉素 土霉素 磷酸泰乐菌素 2 4 2 4

— — — — — — — — —
高用量时,低钙(0.40-0.55%)饲料中不得 超5天

4 个月

— — — —

14

有机肥中的重金属已经引起世界各国的注意! 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 世界各国商品有机肥中允许重金属含量 单位:mg/kg ?土壤养分现状 Soil nutrient conditionNi Zn 国家 Cd Cr Cu Pb Hg As
澳大利亚 4.0 150 400 500 4.0 100 1000 -土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 比利时 N content was stable100 5.0 150 600 5.0 50 1000 -Soil , P content was increased obviously ,and K 加拿大 3.0 210 100 150 0.8 62 500 -content was decreased significantly. 德国 1.5 100 100 150 1.0 50 400 -ppm 西班牙 40 1750 1200 25 400 4000 -160 750 140 意大利 1.5 100 300 140 1.5 50 500 -120 150 中国1 10 --100 5.0 ----75 100 中国2 3.0 300 --100 5.0 ----30 80 中国3 3.0 70 250 60 5.0 ------30 60

**中国1是生物有机肥NY884;中国2是商品有机肥NY525;中国3是 20
0 有机茶生产技术规范NY/T5197 1980 1995 2005

40

氮含量

磷含量

钾含量 15

辽宁集约化养殖厂畜禽粪便中的重金属含量 单位:mg/kg ?土壤养分现状 鸡粪 nutrient condition牛粪 Soil 猪粪 羊粪 元素 项目
Cd

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
n=49 n=39 n=45 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 n=25 0.41~26.4 0.45~45.3 0.22~51.4 0.34~14.1 范围 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 3.7 5.3 4.4 2.3 平均值 66 52 38 8.3 超标率% content was decreased significantly. 23.4~567 33.3~976 11.2~437 13.2~589 范围 ppm 平均值 359 452 46.5 68.7 160 56.4 72.6 9.5 11.2 超标率% 140 4.4~1482 3.8~396.8 3.2~349 3.3~21.6 范围 120 299 76.8 15.2 8.0 平均值 100 21.7 11.2 2.4 0 超标率% 80 8.3~143.1 12.2~178.4 6.7~89.2 4.3~34.2 范围 60 46.4 28.8 17.4 12.1 平均值 40 76 55 8.0 2.4 超标率% 20 0.06~6.34 0.02~6.75 0.03~1.57 0.02~3.98 范围 0 1980 1995 2005 0.87 1.24 0.66 0.57 平均值 氮含量 磷含量 钾含量 4.5 4.0 0 0 超标率% 1.65~143 5.21~142 0.90~65 2.8~21.4 范围

Cu

Cr

As

Hg

Pb

16

辽宁畜禽粪便中四环素类抗生素残留量 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
抗生素种类 项目 鸡粪n=67
单位:mg/kg
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

猪粪n=62

4.78~288.2 土霉素content范围stable ,2.45~126.4 increased obviously ,and K Soil N was P content was 14.2 28.5 平均值 content was decreased significantly. 12.3~137.2 25.6~980.3 金霉素 ppm范围 160平均值 36.78 59.76 四环素
140 120

范围 100平均值
80 40

2.34~134.3 14.3

4.65~145.7 18.7

张慧敏等对浙北地区施用畜禽粪便的农田土壤进行检测发现, 60
土霉素、四环素和金霉素的检出率分别为:93%、88% 0
1980 1995 2005 20

和93%

氮含量

磷含量

钾含量 17

有机物料(废弃物)的无害化处理是资源化 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 利用的前提 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
有机废弃物异味的去除 有 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 机 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 有机废弃物中有害病原菌以及杂草种子的杀灭 废 弃 content was decreased significantly. 物 ppm 有机废弃物中内源有害有机物质的降解 无 160 害 140 有机废弃物中残留抗生素的消减 化 120 处 100 理 80 有机废弃物中所含重金属的钝化
60 40 无害化处理的有效途径是堆腐发酵,在堆腐发酵过程 20

中添加各种掩蔽剂、吸附剂、降解菌、钝化剂、螯和 0 1980 1995 2005
剂等。
氮含量 磷含量 钾含量 18

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
900 850
CTC(mg/kg)

猪粪

100

鸡粪

?土壤养分现状 Soil nutrient condition
80 70 60 50

90

800 750 700 650 600

土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

↓ Soil N content was stable , P content was 40 increased obviously ,and K
肉猪粪
30 20 10 0 0 7 14 21 堆腐时间(d) 28 35 42

CTC (mg/kg)

肉鸡粪



content was decreased significantly.
ppm
0 7

160
14

140 堆腐时间(d) 120 100 80 60 40 20 0

21

28

35

42

畜禽粪便中金霉素在腐解过程中的变化

1980

1995

2005

氮含量

磷含量

钾含量 19

60




DTPA-Cd/Total-Cd(%)
肉鸡粪 蛋鸡粪 肉猪粪 仔猪粪

80 70 60 50

DTPA-Pb/Total-Pb (%)

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
55 50 45





?土壤养分现状 Soil nutrient condition 40 40 母猪粪
35 30 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 奶牛粪 30

20

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 25 10
0 28 42 70 content14 was 堆腐时间(d) significantly. decreased 56
90

0
70

14

28 42 堆腐时间(d)

56

70

ppm
140 120 100 80 60
0 1440 28 42 堆腐时间(d) 56 70

DTPA-Cu/Total-Cu(%)

70 60 50 40 30 20



DTPA-Zn/Total-Zn (%)

80

160

65 60 55 50 45 40 35 30 25 0 14







20 0

28 42 堆腐时间(d)

56

70

几种畜禽粪便堆腐过程中DTPA浸提Pb、Cd、Cu和Zn相对含量的变化
氮含量 磷含量 钾含量 20

1980

1995

2005

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 90
蛔虫卵死亡率(%)

100

肉鸡粪 80 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 蛋鸡粪 70 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 肉猪粪 60 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 母猪粪 50 content was decreased significantly. 仔猪粪 ppm 40 时间??短?长? 奶牛粪 160 30 140



20 10 0

120 100 80 60

28 42 56 ↑ 0 堆腐时间(d) 2005 1980 1995 图26 几种畜禽粪便堆腐处理过程中蛔虫卵死亡率的变化 氮含量 磷含量 钾含量
20

40

0

7

14

70

21

生物(有机肥)的不正确使用也可能造成土壤中硝酸盐的 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 积累 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition Powlson et al,通过对长期施用厩肥和化肥两个试验区

0~110cm深度土壤中无机氮含量比较,结果表明:施用厩
肥区每公顷积累无机氮200公斤,积累硝态氮130公斤;施 content was decreased significantly.
ppm 用化肥每公顷积累无机氮80公斤,积累硝态氮40公斤 160
140 120 按照Addiscott建立的硝态氮淋失模型推测:厩肥区每年每

土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

公顷可淋失124公斤硝态氮,化肥区只有25公斤. 80
60 40 20 0 1980 1995 2005

100

氮含量

磷含量

钾含量 22

我国河北省某市郊养鸡集中地区,蔬菜地平均每 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 年每亩施用纯鸡粪5吨左右,土壤中含亚硝酸盐 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 0.045~0.071%,含亚硝胺(主要是二甲基亚硝胺 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 和二乙基亚硝胺)0.38~7.52mg/kg。
Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly. 1.4
1.2 1

ppm
160 140 120

NO3-N(g/kg) Nitrate

0.8

0.6 100 0.4 0.2 0

80 60 40 20 0 0
7 14 21 35 49 时间 (d) 1980 1995 Time days 63

秸秆 鸡粪 猪粪 鸡粪+秸秆 猪粪+秸秆

2005

有机物料腐解过程中硝态氮含量的变化 氮含量 磷含量 钾含量
23

**施用有机肥的分解产物可以直接参与亚硝胺的合成 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition **土壤中积累大量的亚硝酸盐将参与胺的合成
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

**长期施用有机肥,在有机物质腐解过程中,有可能
Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
ppm
140

产生低pH的微环境,促进亚硝胺的合成 content was decreased significantly.

160 **有机肥分解产生可吸附胺,形成局部胺浓度较高区, 120 有利于亚硝胺的形成 100

全盐量(%) total contents of soluble salts

4 80 3.5 2.5 2 1 0 0

60 3 40

20 1.5
0.5

0

秸秆 鸡粪 猪粪 鸡粪+秸秆 猪粪+秸秆

1980

1995
14

2005
49

氮含量 7

磷含量 21 35

钾含量 63 24

时间(d) time days

三、生物(有机肥)使用中注意的几个问题 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 有机肥科学使用
Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
ppm
160 140 120 100 80 有机肥使用数量 60 40 20 0 1980 1995 2005

有机肥使用时间

有机肥使用方法

氮含量

磷含量

钾含量 25

1、有机肥的使用数量

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 提升土壤有机质?
培肥改良土壤? ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 改善和调控植物营养? Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
ppm
160

有机肥使用目的

发挥特定微生物的特定功能

有机肥使用数量
有机肥资源状况

有机肥质量指标
120 100

140

有机质含量? 养分含量?

80 60 40 20

有机肥来源?

有机肥产出量?
1995 2005

0 微生物种类和数量? 1980

污染物含量?

氮含量

磷含量

钾含量 26

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
NY/T 1334-2007畜禽粪便安全使用准则 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 果园每年猪粪施用限量 单位:t/hm2 Soil N content was stable , P content was 梨 increased obviously ,and K 果树种类 苹果 柑橘 content was decreased significantly.

中华人民共和国农业行业标准

施用限量 ppm

20

23

29

160

单位:t/hm2 菜地每茬猪粪施用限量 120 蔬菜种类 100 黄瓜 番茄 茄子 青椒 大白菜 23 35 30 30 16 施用限量 80 60 注:以上限值均指在不施用化肥情况下,以干物质计算的猪 40 粪肥料的施用限量。如果施用牛粪、鸡粪、羊粪等肥料可根据 20 猪粪换算,其换算系数为:牛粪(0.8),鸡粪(1.6),羊粪(1.0)。 0 1980 1995 2005
140

**问题是没有注明猪粪中的质量指标要求
27

氮含量

磷含量

钾含量

为保证土壤有机质平衡所需要的有机肥使用量 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
辽宁省耕地土壤有机质年矿化总量概算 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
耕地面积 土壤有机质含 土壤有机质年 土壤有机质年矿 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 量(%) 矿化率(%) (公顷) 化量(吨) Soil N content 旱田 stable , P content was increased obviously ,and K was 48,817 4.0 4.808 228,438 24,010 水田 7,068 content was decreased significantly. 2.531 3.5 4.635 435,249 ppm 旱田 119,244 2.410 55,826 160 水田 29,415 2.5 4.408 1,242,087 140 旱田 545,493 2.105 203,319 120 水田 171,713 1.5 3.156 2,036,988 100 旱田 1,912,396 1.641 123,911 80 水田 223,544 60 旱田 1,157,016 0.8 2.812 585,635 40 水田 44,506 1.462 11,712 20 旱田 227,868 0.6 2.762 84,965 0 水田 12,350 1.436 2005 2,394 1980 1995
氮含量 磷含量 钾含量 28

主要有机物料的腐解残留率(旱田)

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 腐解残留率(%) 土壤类型 有机物料
范围值 平均值 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition32.6 棕壤 玉米秸 31.4~34.7 43.3 高粱秸 44.9~45.8 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 34.5 马粪 31.2~37.6 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 30.4 牛粪 27.8~32.0 content was decreased significantly. 31.2 猪粪 27.5~34.3 18.9 16.0~19.2 ppm 草苜樨 160 玉米根 42.1 40.3~44.8 140 大豆根 38.6 37.4~40.0 120 土粪 44.8 35.4~46.7 38.4 36.7~41.3 草甸土 100 玉米秸 80 高粱秸 45.2 39.8~46.9 60 马粪 45.7 35.9~36.0 40 牛粪 33.2 29.6~35.9 20 猪粪 32.0 27.0~33.3 0 草木樨 21.5~22.3 2005 22.1 1980 1995
氮含量 磷含量 钾含量 29

主要有机物料的腐解残留率(水田)

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 测试地点 有机物料 腐解残留率(%)
范围值 平均值 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 34.7 沈阳东陵 稻草 32.8~38.7 34.1 猪粪 32.7~36.4 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 38.5 牛粪 36.5~42.5 42.4 马粪 38.2~46.8 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K 39.5 细绿萍 38.6~41.5 content was decreased significantly. 44.3 稻根 43.2~45.7 ppm 33.5 32.3~34.1 鸡粪 160 32.7 稻草 31.9~33.2 沈阳新民 140 34.2 猪粪 32.4~36.4 120 38.9 牛粪 37.1~41.6 100 43.1 马粪 39.3~44.9 80 41.1 细绿萍 38.7~44.3 60 42.6 稻根 41.2~43.1 40 31.7 31.5~32.0 鸡粪 20
0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 30

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition
辽宁省主要土壤有机肥的建议施用量
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降建议施肥 年矿化量 根茬积累有 需补充有 土壤类型 有机质含 矿化 量 率 (kg/ha increased obviously ,and K 机质量 量(t/ha Soil N content was stable , P content was机质量 (%) (% ) (kg/ha) (kg/ha)秸秆) content was decreased significantly. ) ppm 1.80 2.33 1,043 398 675 2.7 棕禳 160 2.37 3.66 2,310 585 1,725 6.1 草甸土 140 1.94 2.44 1,328 660 668 3.7 水稻土1 120 2.22 1.39 863 525 338 1.4 水稻土2
100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 31

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status

有机肥中环境风险物质,特别是重金属含量也是决定有机 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 肥施用量的重要参考数据。 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降
Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
160 140 生物产量(kg/hm2)×粮食质量标准(mg/kg)= 120 100

根据食品的卫生要求,在使用有机肥时,可以考虑用下列

ppm 公式计算施肥量,或确定有机肥中允许的重金属含量。

有机肥使用量(kg/hm2)×有机肥中重金属含量(mg/kg) 80
60 40 20 0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 32

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 现有研究结果表明,有机肥的使用除影响施肥效果之外,
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

2、有机肥的使用时间

也影响有机肥中环污染物质的迁移转化和生物风险** Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
content was decreased significantly.
ppm
160 140 120 100 有机肥使用时间? 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

秋天?

↘ ↗

考虑实用、安全 和方便

春天?

氮含量

磷含量

钾含量 33

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
有机肥的使用方式与有机肥的种类、有机肥的使用 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 对象等因素有关
ppm

3、有机肥的使用方式

土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

基肥 content was decreased significantly. ↘
有机肥使用方法? 140
120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 160

撒、条、穴、环

与化肥配合施用


追肥

条、穴、环、叶

2005

氮含量

磷含量

钾含量 34

土壤有机质提升的重要手段之一 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 作物秸秆还田 直接还田(粉碎还田、整株还田) ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 腐熟还田 (包括秸秆反应堆)

基本还田方式

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

过腹还田 content was decreased significantly.
ppm

问题:秸秆直接还田后的土壤水分和土壤温度直接影响秸 140 秆在土壤中的腐解,微生物快腐剂的应用仍然受到水分和 100 温度的制约,在东北地区应用比较困难,腐熟还田和过腹 60
20 还田也需要一定的条件。 0 1980 1995 2005 40 80 120

160

氮含量

磷含量

钾含量 35

秸秆炭化以后作为生物黑炭还田是可以考虑的秸秆 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 还田方式之一? ?土壤养分现状 玉米秸秆炭化以后还田与直接还田,在改良 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 content was decreased 是回答上述问题的关键! significantly.
ppm 现有研究报告显示:每1吨玉米秸秆可以得到:
160 140 120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 800立方米可燃气体2005

培肥土壤、以及经济效益上的效果对比研究

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

300公斤生物质炭
250公斤木醋液

40公斤焦油
氮含量 磷含量 钾含量 36

生物黑炭(biochar)是指各种作物秸秆及生活垃圾(椰壳、桃

核及杏核、废轮胎、木材、锯末、石油基重油、纤维素、
稻壳、玉米穗轴、糖、骨头等)在无氧条件下高温热解后 的固态产物的统称,主要为纤维素、羰基、酸及酸的衍生

物、呋喃、吡喃以及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类的
衍生物等成分复杂有机碳的混合物,性质与活性炭类似。 目前主要围绕固碳减排开展工作。

37

四、展望

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 1、有机肥料中的有机营养可能是有机肥调控植
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

物营养、改善农产品品质,发挥各种有益作用的 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
content was decreased significantly. 主要原因之一,应引起进一步关注。
ppm
160 140 120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 38

氨基酸

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
猪粪 牛粪 羊粪 鸡粪 兔粪 紫苜蓿 细绿萍

有机肥(物料)的有机营养(氨基酸含量)

?土壤养分现状 6.8 190.4 17.1 38.9 天门冬氨酸 22.1 47.6 Soil nutrient condition 4.3 8.4 1.2 6.7 50.6 21.1 0.5 苏 氨 酸 土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 / 4.9 0.7 17.2 54.3 44.1 1.1 121.9 丝 氨 酸 Soil P content was increased obviously ,and K 51.4 76.0 440.4 191.9 0.6 212.8 谷 氨 酸N content was stable ,53.1 10.4 344.4 74.1 56.7 18.0 脯 氨 酸 was decreased significantly. content 46.7 55.3 12.3 31.1 10.0 84.0 28.7 0.3 23.7 甘 氨 酸 ppm 84.7 293.8 17.9 283.9 290.5 1.5 207.7 丙 氨 酸 160 6.7 / / 22.6 / / 68.5 胱 氨 酸 140 17.2 21.9 8.5 116.3 63.9 / 25.4 缬 氨 酸 120 0.7 / 36.3 0.4 / / 蛋 氨 酸 100 0.2 2.3 127.6 12.9 / 39.0 异 亮 氨酸 4.1 80 35.2 5.5 3.9 179.0 9.6 / 22.0 亮 氨 酸 60 78.8 3.2 2.7 183.3 14.2 / 86.3 酪 氨 酸 40 21.8 6.6 1.6 96.2 0.9 0.5 168.9 苯丙 氨酸 20 158.8 14.9 130.0 5.9 96.9 36.1 7.9 46.1 赖 氨 酸 0 1980 1995 2005 1.3 21.5 1.2 37.3 1.1 0.7 7.9 组 氨 酸 钾含量 0.7 10.1氮含量 1.0 磷含量 57.1 1.0 0.4 2.2 精 氨 酸
总计(%) 0.29 0.98 0.15 2.40 0.81 0.07 1.09
39

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 家畜、家禽粪便中的核酸含量(cmol/kg干重)
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

肥料种类 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
content 猪粪 was decreased significantly. 260.6

31.0

牛粪
羊粪 鸡粪 兔粪

ppm
160 140 120 100 80 60 40 20 0

220.6
269.4 196.9 279.4

18.5
40.3 21.4 23.2

1980

1995

2005

氮含量

磷含量

钾含量 40

2、有机肥料中的腐殖酸以及微生物繁殖过程中产生的对 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 植物有益的代谢产物(维生素B1、维生素B2、维生素B12 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 和吲哚乙酸)可能是生物有机肥料具有生理活性的基础物

质,也是刺激和调节作物生长关键要素,更是需要进一步 content was decreased significantly. 明确的关键问题之一。 160
140 120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
ppm

氮含量

磷含量

钾含量 41

3、生物(有机肥)改善植物生长的微环境,诱导植物酶 二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 活性(多酚氧化酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、几丁质酶、β一1,3
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

葡聚糖酶 ),提高土壤肥力可能是增强植物抗逆性(抗病、 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K

抗虫、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐等)的主要原因之一,需 ppm
160 140 要进一步验证核实。 120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

content was decreased significantly.

氮含量

磷含量

钾含量 42

生物有机肥减轻作物病害的主要原因:(1) 生物有机肥中 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition 含有拮抗微生物产生抗生素来抑制土壤中病原微生物的
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status

繁殖;(2) 肥料中的功能型微生物的大量繁殖,在植物根 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
content was decreased significantly. 系生态系统中形成优势菌群,可抑制其他有害微生物的
ppm
160 大量繁殖,减少了病原微生物侵染作物根际的机会;(3) 140 120 生物有机肥中的有益微生物与作物根际形成一种互惠互 100 80 利的共生关系,使作物根际发达,生长健壮,增强拮抗 60 40 性,减少病害发生。 20 0 1980 1995 2005

氮含量

磷含量

钾含量 43

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status 4、特定微生物菌种的开发以及微生物菌种的耐盐性、
?土壤养分现状 Soil nutrient condition 嗜冷性、效果稳定性等是未来益生菌开发的关键,
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 它决定了微生物制剂以至于生物有机肥的应用范围

和应用技术以及口碑。
ppm
160 140 120 100 80 60 40 20 0 1980

Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.

1995

2005

氮含量

磷含量

钾含量 44

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
5、有机物料无害化处理和腐熟度参数的确定是保证 ?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 有机肥安全使用的基础,需要进一步明确。 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
ppm
160 140 120 100

无害化的标准?
腐熟度的指标?

GI=(堆肥处理的种子发芽率×种子根长)/(对照的种子发芽率×种子根长) 60
GR=种子发芽率 20 EC=电导率
0 1980 1995 2005 40

80

氮含量

磷含量

钾含量 45

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降

6、提高产品质量、加大研究力度、矫正认知程度、 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K
content was decreased significantly. 加强规范管理是促进生物有机肥产业健康发展的有 ppm

效手段。 140
120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

160

氮含量

磷含量

钾含量 46

二、东北地区玉米施肥现状 Maize fertilization status
?土壤养分现状 Soil nutrient condition
土壤氮素基本持平,磷素水平有较大幅度提高,钾素显著下降 Soil N content was stable , P content was increased obviously ,and K content was decreased significantly.
ppm
160 140 120 100 80 60 40 20 0 1980 1995 2005

谢谢大家!

氮含量

磷含量

钾含量 47


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