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一、有機肥發酵腐熟度的現有評價指標
雖然國內外在堆肥腐熟度的評價方面已經作了廣泛而且很深入的研究,提出了眾多的評價指標及方法,但仍沒有形成一種公認的堆肥腐熟度指標。
堆肥腐熟度指標劃分為三類:物理學指標、化學指標(包括腐殖質) 和生物學指標。
堆肥腐熟度的評價方法分為表觀分析法、化學分析法、波譜分析法及植物生長分析法4類,與前者的分類方法也比較相似。
堆肥腐熟度指標詳解如下:
(1)物理學指標或表觀分析指標:指堆肥過程中的一些變化比較直觀的性質,如溫度、氣味和顏色等。
具體有:
①溫度:堆肥開始后堆體溫度是逐漸升高再降低的變化過程,而堆體腐熟后堆體溫度與環境溫度一致或稍高于環境溫度,一般不會明顯變化,因此溫度是堆肥過程中重要的常規檢測指標之一;
②氣味:堆肥原料具有令人不快的氣味,并在堆肥過程中會產生H2S,NO等難聞的氣體,而良好的堆肥過程后這些氣味逐漸減弱并在堆肥結束后消失,所以氣味也可以作為堆肥腐熟的指標;
③顏色:堆肥過程中堆料逐漸發黑,腐熟后的堆肥產品呈黑褐和黑色,顏色也可以作為一判斷標準;
④吸光度變化:對不同時間的堆肥的水萃取物在波長280 nm,465 nm和665 nm的光學性質研究表明,由于個別有機成分的少量存在,抑制了對短波的吸收,而對665 nm波長的可見光影響較少,由此通過檢測堆肥萃取物在波長665 nm下的吸光度變化可反映堆肥腐熟度。
(2)由于物理學指標難于定量化表征堆肥過程中堆料成分的變化,所以通過分析堆肥過程中堆料的化學成分或化學性質的變化以評價堆肥腐熟度的方法更常用一些。
這些化學指標有:有機質變化指標、氨氮指標、腐殖化指標、碳氮比和有機酸等。
具體內容包括:
①在堆肥過程中,堆料中的不穩定有機質分解轉化為二氧化碳、水、礦物質和穩定化有機質,堆料的有機質含量變化顯著,因此可以通過一些反映有機質變化的參數(如COD,BOD及VS等)的測量及某些有機質在堆肥過程中的變化規律來表征腐熟度;
②在堆肥的生化降解過程中含氮的成分發生降解產生氨氣,在堆肥后期部分氨氣被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽,所以可以用亞硝酸鹽或硝酸鹽的存在判斷腐熟度,并且由于這兩個指標的測定較為快速而簡單,具有較好的實用價值;
③堆肥過程中伴隨著腐殖化的過程,研究各腐殖化參數的變化是評價腐熟度的重要方法,由此提出CEC(陽離子交換容量)、腐殖質HS、腐酸HA、富里酸FA 、富里部分FF及非腐殖質成分NHF等參數用以評價堆肥腐熟度;
④碳源是微生物利用的能源,氮源是微生物的營養物質,碳和氮的變化是堆肥的基本特征之一,C/N(固相)是常用于評價腐熟度的參數。而也有研究指出微生物在對堆肥原料的降解中代謝發生在水溶相,因此水溶性有機碳/有機氮的指標可以作為堆肥腐熟度的參數;
⑤有機酸廣泛存在于未腐熟的堆肥中,可通過研究有機酸的變化評價堆肥腐熟度。
(3)堆料中微生物的活性變化及堆肥對植物生長的影響常用于評價堆肥腐熟度。
這些指標主要有呼吸作用、生物活性及種子發芽率實驗等。
具體有:
①堆肥是富含腐殖質的穩定產品,微生物處于休眠狀態,此時腐殖質的生化降解速率及二氧化碳產生和氧氣消耗都較慢,因此可以用二氧化碳的產生和微生物的耗氧速率作為反映腐熟度的指標;
②同時也可以用反映微生物活性變化的參數如酶活性、ATP和微生物的數量、種類來表征堆肥的穩定和腐熟;
③未腐熟的堆肥產品對植物的生長有抑制作用,因此可用堆肥和土壤的混合物中植物的生長狀況來評價堆肥的腐熟度,考慮到堆肥腐熟度的實用意義,這是終和 說服力的評價方法。
(4)波譜分析法可以從物質結構的角度認識堆肥過程和腐熟度問題,迄今為止較多使用的是13C-核磁共振法和紅外光譜法,紅外光譜法可以辨別化合物的特征官能團,核磁共振法可提供有機分子的骨架信息。
二、有機肥發酵腐熟度指標在實際中的應用
在這些評價腐熟度指標的方法中,比較常用的有碳氮比指標,耗氧速率的測定,NO3- -N和NH4+-N的測定比較快速而簡單,而用氫氧化鈉溶液吸收堆料產生的CO2氣體以確定其產生量的方法經常作為標準的實驗室對比試驗方法。
但是應用這些評價方法經常會得到不同的結果,這是因為堆肥的腐熟度受很多因素的綜合影響,單個指標的評價只能片面地反映某個阻礙因素的作用,不能直接反映植物的生長特性。
因此,不能用單一的指標評價堆肥的腐熟度。而堆肥產品終要作為有機肥應用于作物的生產,種子發芽指數是一個很好的生物指標,綜合反映了堆肥產品的植物毒性,所以目前較為認同的堆肥腐熟度的評價方法是將化學指標與生物指標結合起來,采用多種分析方法測定多個指標,然后根據這些指標綜合分析堆肥的腐熟狀況。
美國加利福尼亞堆肥質量委員會(CCQC)建議必須用兩項以上的化學/生物指標來評價堆肥的腐熟度。
評價指標由三部分組成:
① 碳氮比;
②A組測試指標中的至少一項;
③B組測試指標中的至少一項。
在進行A組和B組的測試之前,C/N的測試必須要達到小于或等于25。
A組測試指標:主要是表征堆肥中有機物質的降解程度,內容有CO2的釋放量、氧氣的消耗速率和自熱產生量。
B組測試指標:主要是表征堆肥產品可能會對植物產生的毒性的一些化學性質,內容有NH4+-N和NO3--N的比例、氨濃度、揮發性有機酸的濃度及種子發芽或植物生長試驗。
三、種子發芽率實驗
對于一些有機肥生產廠家而言,判斷堆肥腐熟度的指標包括以下三個部分即可完成:
⑴ 感官指標:即溫度、氣味和顏色等指標,需要定時記錄。
⑵ 生化指標:C/N,有機質,腐植化等指標。
⑶ 生物學指標:種子發芽率實驗
一般種子發芽率在50%以上則表示有機肥基本腐熟。以小青菜種子作為實驗對象,實驗步驟如下:
① 準備兩個培養皿,分別放入一張濾紙,編號1號,2號。
② 在1號培養皿中倒入有機肥浸提液30ml,2號培養皿中倒入30ml的清水。
③ 每個培養皿中撒入20粒種子,21℃下恒溫培養2天。
④ 記錄1,2號中發芽種子數分別為a,b。記錄1,2號種子平均根長分別為c,d。
⑤ 種子發芽率=[(a/20)*c]/[(b/20)*d]*
如何進行堆肥的制作?
在堆積場的通氣溝上鋪上一層厚約20cm的污泥、細土或草皮土作為吸收下滲肥分的底墊。然后將已處理好的材料(充分混勻后)逐層堆積、踏實。并在各層上潑撒糞尿肥和水后,再均勻的撒上少量石灰、磷礦粉或其它磷肥(堆積材料已用石灰水處理者可不用),以及羊馬糞、老堆肥或接種高溫纖維分解細菌。每層需“吃飽、喝足、蓋嚴”。所謂“吃飽”是指秸稈和調節碳氮比的尿素或土雜肥及麥麩要按所需求的量加足,以保證堆肥質量。“喝足”就是秸稈必須被水浸透,加足水是堆肥的關鍵。“蓋嚴”就是成堆后用泥土密封,可起到保溫保水作用。
如此一層一層地堆積,直至高達4—6尺為止。每層堆積極其的厚度,一般是1—2尺,上層宜薄,中、下層稍厚,每層加入的糞尿肥和水的用量,要上層多,下層少,方可順流而下,上下分布均勻。堆寬和堆長,可視取材料的多少和操作方便而定。堆形做成饅頭形或其它形狀均可。堆好后及時用2寸厚的稀泥、細土和舊的塑料薄膜密封,有利保溫、保水、保肥。隨后并在四周開環形溝,以利排水。
堆積后的堆肥如何管理?
一般堆后3—5天,有機物開始被微生物分解釋放出熱量,堆內溫度緩慢上升,7—8天后堆內溫度顯著上升,可達60—70℃,高溫容易造成堆內水分缺乏,使微生物活動減弱,原料分解不完全。所以在堆制期間,要經常檢查堆內上、中、下各個部位的水份和溫度變化的情況。檢查方法,可用堆肥溫度計測試。若沒有堆肥溫度計,可用一根長的鐵棍插入堆中,停放5分鐘后,拔出用手試之。手感覺發溫約30℃,感覺發熱約40—50℃,感覺發燙約60℃以上。檢查水份可觀察鐵棍插入部分表面的干濕狀況。若成濕潤狀態,表示水分適量;若呈干燥狀態,表示水分過少,可在堆頂打洞加水。如果堆內水分、通氣適應,一般堆后頭幾天溫度逐漸上升,一個星期左可達到 ,維持高溫階段,不得少于3天,10天以后溫度緩慢下降。在這種正常情況下,經20—25天內進行翻堆一次,把外層翻到中間,把中間翻到外邊,根據需要加適量糞尿水重新堆積,促進腐熟。重新堆積后,再過20—30天,原材料已近黑、爛、臭的程度,表明已基本腐熟。就可以使用了,或壓緊蓋土保存備用。
俗話說得好,“莊稼一枝花,全靠肥當家”。很多農戶總在羨慕別人少投高產的過程中,卻不清楚自己的莊稼問題出在哪兒,有時候大面積爆發病蟲害也不知道如何和治療,肥害這件事,直接關乎是否高產。
要知道科學合理施肥不僅可維持和提高土壤肥力,而且還能提高作物產量、改善品質和增強抗逆性。
但是如果施用過量的話,那就是好心辦壞事,嚴重時會產生肥害。當然,不僅僅是過量施用,肥料的品種、施用方法、施用時期、作物的需肥特性等方面不注意都易產生肥害。我們先來看看肥害的種類和產生的原因。
養分濃度過高型肥害
化學肥料或有機肥料往往一次性施用總量過多,超過作物所需量,在土壤水分不足的情況下,很容易造成土壤鹽分濃度過高。
發生原因:由于土壤中鹽度過高,多數作物吸收養分和水分的功能受阻,嚴重的甚至發生細胞中的水分倒流入土壤中,出現反滲透現象,導致作物根部細胞脫水產生肥害。
為害癥狀:造成作物脫水,出現燒苗、燒根、僵苗不發、葉片畸形等現象,植株發蔫似霜凍或開水燙過一樣,輕則影響生長,嚴重時作物逐漸萎蔫枯死。
施肥時有3種情況易發生濃度過高型肥害。
1、施肥部位不當
我們要明確一個概念,根系吸收能力強的是在根系外圍的白根和根毛區。如果將性的化肥直接施用于主根部位,會因土壤溶液濃度過高而燒根。
2、施肥量過大
施肥的量和濃度一定要把握好。上圖就是由于底肥施用過量而導致黃瓜發生肥害,大面積萎蔫。葉面噴施時也要注意,高濃度的葉面肥會導致葉片細胞原生質失水,出現焦邊葉。
3、施用未腐熟的有機肥
有機肥營養較,但是一定要施用腐熟好的。未腐熟的有機糞肥,在土中繼續分解,會酸化土壤并釋放出熱量,同時還能攜帶大量的病菌,寄生蟲卵,易導致肥害、病害一起發生。
氣體毒害型肥害
主要指氨氣、二氧化氮和二氧化硫氣體毒害。多數來源于肥料分解、揮發而產生。
氨氣毒害:
氮肥、有機肥等都會揮發出氨氣,特別是在氣溫低、土壤堿性的環境中更甚。當氨氣濃度達到一定量時,地上部分會發生急性傷害,葉肉組織崩壞,葉綠素解體,葉脈間出現點或塊狀黑褐色傷斑,嚴重時造成全株枯死。
亞硝酸氣體毒害:
亞硝酸氣即二氧化氮,當地溫較低、土壤通透性差時,過量施用氮肥后,氮肥硝化過程會受阻,亞硝酸態氮在土壤中大量積累,遇上酸性土壤的話,亞硝酸氣體則會大量溢出。亞硝酸害分急性和慢性兩種,主要危害葉片。急性型:葉片上形成很多白色壞死斑點,嚴重的斑點連片或枯焦。慢性型:僅葉尖或葉緣先黃化,后向中間擴展,病部發白后干枯。
二氧化硫氣體毒害:
棚室內施用大量生餅肥、有機糞肥后,由于溫度較高,在腐解過程中會產生大量硫化氫,硫化氫在空氣中進一步氧化生成二氧化硫。二氧化硫氣體由氣孔進入葉片,再溶解浸潤到細胞壁的水分中,使葉肉組織失去膨壓而萎蔫,產生水漬斑, 變成白色,在葉片上出現界限分明的點狀或塊狀壞死斑,嚴重時斑點可連接成片,造成全部葉片枯黃。
鹽分積累型肥害
由于施肥量大,土壤中的一些可溶性鹽分會聚集在地表就像上圖一樣。地表鹽分含量高,導致根系生長嚴重受阻,有的地塊甚至無法耕種。危害癥狀主要表現為植株矮化,葉色黑綠有硬化感,心葉卷曲,嫩葉及花萼部位有干尖現象,根變褐色以至枯死,果實生長緩慢,受害嚴重的植株甚至會出現萎蔫、枯萎。
有毒有害物質型肥害
肥料中縮二脲、游離酸、三氯乙醛(酸)和重金屬元素含量控制不當,同樣會引起肥害。通常是這些有害物質在植物體內累積致害,傷害根系,破壞植物,就不逐一說明啦。
防治措施簡述
作物肥害的發生是可以人為控制的,只要掌握各種化肥的性能,特點,科學施用,肥害現象基本上是可以避免的。
● 合理施肥 根據作物需肥規律、土壤供肥特點和肥料效應來施肥。施用前先測量并按濃度施用,尤其是氮肥一次不能過多,葉面噴施濃度不宜過高。
● 增施有機肥 施入土壤中的有機肥,對陽離子具備很強的吸附能力,使之濃度不至于過高,提高土壤養分的緩沖能力,大大減少肥害的發生,建議配合使用海精靈生物刺激劑根施型,可改善土壤理化性質,增強作物抗力能力。此外,糞肥料必須腐熟再施用。
● 增施生物菌肥 生物肥料除具有產生大量活性物質的能力外,還具有固氮、溶磷、解鉀、抑制植物根際病原菌等功能,調節土壤微生物區系的組成,改善土壤生態環境,減少土傳病害的發生。
● 選用正確的施肥方法 切勿將化肥(特別是氮肥)撒施于土表,施肥深度以根系分部位置為參考,施肥距離蔬菜根系10cm左右,果樹則在樹冠滴水線處為宜。土壤過于干旱時,追肥后要及時灌水,以防發生灼根。葉面噴施肥料時,各種中微量元素的適宜濃度一般為0.01~0.1%,大量元素為0.3~1.5%。
化肥市場廠家的八個大忽悠
忽悠一:偷馬換馬
利用農民對某些肥料的認可度如磷酸二銨等,創新白馬非馬論,薊馬也是馬,起個三銨、四銨、五銨的名兒,偷換概念誤導農民。
忽悠二:偷雀換雀
特別是在基層農資店,為了牟取暴利,推銷有機無機復混肥,總含量挺高,但是氮磷鉀有效成分很低,當做復混肥進行推銷,價格略低于復混肥,麻雀當孔雀賣,坑農民叔叔就象坑爹一樣。還不如大忽悠了,起碼馬還是馬呀。
忽悠三:偷猴換猴
無厘頭的整出一些連大師兄都弄不清的高大上文辭,什么進口納米磁性劑、素、光能素、抗凍因子,防曬因子,長效因子等神奇的東東,可勁坑,不是所有的猴子都叫大師兄。
忽悠四:偷狼換狼
一些廠家卻用二元肥冒充三元肥。明明只含氮磷兩元素,卻在包裝上標注呈“氮:15,磷:15,銅鋅鐵錳等:15,或N-PK-Cl15-15-15”,給人三元肥的感覺,黃鼠狼也是狼?農民叔叔是好騙的?
忽悠五:偷蛇換龍
明明是條賴皮蛇,非得裝上個角冒充龍。什么全元素、多功能、全營養、全作物、某某作物專用兼用一大堆。一塊錢的東西貼上幾個標簽就成了幾塊錢的東西。
忽悠六:偷犬換犬
標注氮磷鉀含量≥48%的肥,實際只有10%-24%的氮,商家每出一噸假貨,至少可比賣多掙千元。良心都被狗吃了,柴狗賣出藏獒價。
忽悠七:偷虎換虎
劣質產品包裝上打著“ 某部產品”“某某質檢所認可產品”的幌子,壁虎也是虎?
忽悠八:偷蟻換象
高仿尿素、二銨等數值品牌產品,實際以低含量充高含量、以其他低價肥料充高價肥料,甚至以本地貨冒充洋品牌,模仿進口化肥商標或取相似名稱;盜用國外生產商名義或標注“進口許可證”等。
采用先注冊或虛擬境外空殼公司,然后以空殼公司名義委托企業生產;假標國外技術產品、謊稱進口原材料等現象。
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