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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]*
近,看到有人在問菌肥、菌劑、有機肥、土壤調理劑的區別,還有人問土壤調理劑的作用是什么,和菌劑、有機肥沖突嗎?
其中,有的人認為土壤調理劑不能和菌肥放一起使用,因為土壤調理劑是堿性的,堿性不適合菌的生長,跟菌在一起會把菌殺死。
但實際上,它們之間是不沖突的,是可以混用的。
由此可見,還是有一部分人對菌肥、菌劑、有機肥、土壤調理劑的概念和區別不是很明白,甚至可以說很模糊。
那么下面,就由每天農資帶各位貓友來看看它們在概念、作用、外觀等上面又有什么樣的區別呢?
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概念上的區別
1.菌肥VS菌劑
很多人以為菌肥就是菌劑,但其實菌劑只是菌肥中的一種。
我們單單從菌肥的字上來看,“菌肥”就是菌+肥,菌就是各種有益微生物,肥可以是有機肥,也可以是氮、磷、鉀、中微量元素等無機肥料。
菌肥有3種:
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菌劑:活菌+載體
復合微生物肥料:活菌+化肥
生物有機肥:活菌+有機肥(包裝)
那我們平時所說的菌劑到底是啥呢?也就是上面的 種——農用微生物菌劑,是指目標微生物(有效菌)經過工業化生產、擴繁后,加工制成的活菌制劑。
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2.有機肥VS生物有機肥
生物有機肥也屬于菌肥的一種,是在有機肥基礎上,通過添加具有特殊功能、、有效,有明確來源和種名的微生物菌種復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。
而咱們經常說的有機肥,主要是指來源于植物和(或)動物,施于土壤以提供植物營養為其主要功能的含碳物料。
有機肥是經過生物物質、動植物廢棄物、植物殘體加工而來的,了其中的有毒、有害物質,還富含大量有益物質,包括:多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的營養元素。
3.土壤調理劑
土壤調理劑指的是,用在土壤中,能夠改善土壤的物理性質、化學性質、生物活性的一種物料。
商品土壤調理劑多為復合型制劑,某一種調理劑同時具備多種特性和作用,以改良土壤障礙因子為主要功能,同時兼顧土壤肥力和植物營養,甚至是微生物狀況,少量添加了一些肥料或微生物制劑。
作用、效果上的區別
1.菌肥
菌肥的主要作用是由活菌決定的,分解土壤里面的營養物質變成植物能夠吸收的養分。
菌肥效果的好與壞,體現在菌群的環境與活性,要想生物菌肥達到良好的改良土壤及延長土壤使用壽命效果,必須保證菌體為活體狀態,并且能夠不斷地進行繁殖。
2.菌劑
菌劑的主要作用就是改善土壤團粒結構、幫助作物生根、降解土壤中殘留的除草劑、殺蟲劑等農藥。
我們判斷一款菌劑好不好,主要看的就是菌劑的有效活菌數有沒有達到 的標準(液體 達到2億/毫升,粉劑 達到2億/克,顆粒 達到1億/克),達不到標準的菌劑是萬萬不能購買的。
現在有不少人覺得菌劑沒有標注有機質,就覺得菌劑不好,這是大錯特錯,有機肥關注的才是有機質。
3.有機肥
有機肥的主要作用體現在有機肥中的有機質,能夠起到培肥地力、提高作物產量、提高化肥利用率的效果。
我們判斷一款有機肥的作用效果好不好,主要就看有機質分子質量(以烘干基計)有沒有達到45,如果沒有達到,那說明是不合格的,自然效果就不咋滴了。
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4.土壤調理劑
土壤調理劑的主要作用就是修復土壤,改善土壤的質量。
但是,需要注意,目前市面上有些土壤調理劑施后加大了土壤的板結,增加了土壤中青苔的數量,破壞了土壤結構,不利于作物生長,這種土壤調理劑是有害無利的。
外觀上的區別
1.菌肥
我們在選擇菌肥的時候,可以通過包裝來看,好產品的包裝袋一定是規范的,肥料登記證、執行標準、含量都是合規的,沒有夸大的功能宣傳。
再看產品,如果是顆粒的,滾筒造粒的要圓潤,擠壓造粒的要有柱狀,不要變成粉末,這才是合格正規的菌肥。
2.菌劑
我們在看菌劑包裝的時候,包裝上必須標明產品的通用名稱:微生物菌劑;還必須標明產品的執行標準:GB20287-2006,如果這兩個條件不符合,那么這個產品肯定不符合 微生物菌劑的標準,也就是說不是合格的微生物菌劑。
無論粉劑還是顆粒劑,在水中都能分散開,以保證菌種在土壤中均勻繁殖。我們在選用的時候,將產品泡在水中一段時間后攪拌,如果能夠分散開,而且底部很少有大塊顆粒沉淀,說明產品是品質比較好的。
3.有機肥
有機肥現在實施標準為NY525-2012,代替原有的NY525-2011,看有機肥料外觀的顏色,物理方法干燥的有機肥料,仍保持原糞便的顏色,只是水分減少,通過堆肥技術處理的有機肥料,腐熟后顏色變為褐色或黑褐色,在成品中沒有其它雜質。
4.土壤調理劑
土壤調理劑的通用標準為NY/T 3034-2016。優良品質的土壤調理劑一般為黃色、灰色;中等品質的土壤調理劑為一般白色;次品土壤調理劑則為褐色;紅色的土壤調理劑一般為假冒的。
施用時間和方法上的區別
1.施用時間
有一部分的種植戶會說,菌肥不能和化肥、有機肥一起用,但其實是可以混用的,我們需要謹記的就是在時間上要合理搭配,前后分開用是比較好的,實在不行的話就現混現用。
有機肥見效慢,一般在播前或定植之前施一次底施,后期追施效果就不如作底肥的時候明顯。
生物菌肥在土壤中經大量繁殖后才能發揮以菌抑菌的作用,可以和有機肥一起施入土壤,也可在定植之前或定植的時候穴施。
2.施用方法
有機肥主要作用是改良土壤,所以要結合深耕,讓土壤與有機肥完全混勻。我們也可以結合土壤調理劑,能夠更好地改善土壤環境,均衡營養,增加土壤團粒結構等。
生物菌肥因其用量比較少,我們可集中施在定植穴內或隨有機肥底施,后期可多次追施同一種生物菌肥,用來壯大菌群,同時提高解磷、解鉀能力和防病效果。
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