2011-01池田老师关于土壤改良型堆肥的介绍

让农民科学化，让科学简单化。1关于土壤改良型堆肥1引言2堆肥的种类及效能3日本堆肥与中国堆肥比较（1）日本堆肥（2）中国堆肥（3）日中技术标准比较4土壤改良剂——树皮堆肥在中国的试用及其现状（1）试用目的（2）试用经过（3）研究成果统计5技术引进前的问题点6引进技术要点（1）关于制造方法（2）关于施用技术（3）关于微生物的利用7堆肥质量的鉴别方法8附加资料（1）各种堆肥的特性及其施用效果（2）附件7有机肥料（NY525-2002）让农民科学化，让科学简单化。21引言上世纪六十年代以来，人们引进了以化肥为中心的化学农业，导致此前一直施用的堆肥的骤减，土壤板结、碳氮比偏低，造成土壤腐殖的枯竭和微生物相的贫困化，从而使土壤变得地力低下，土壤环境恶化，土传病害日益严重。近年来，大家越来越意识到土壤板结的现象，且随着发展有机农业意识的觉醒，掀起了使用有机肥的浪潮，但是大多还是将有机肥生产以代替化肥为目标，重视有机肥的化学肥效，从而将有机肥生产引入高肥料含量的误区。土壤改良型堆肥是针对当前有机肥生产高肥效现状和当前农田土壤碳氮比偏低的情况提出的一种概念。土壤改良型堆肥，养分少，有机质和水分多，碳氮比高，微生物含量丰富。借助土壤改良型堆肥，重新增加土壤的腐殖和微生物，才能培育健康的土壤。2堆肥的种类及效能堆肥的功效因原料和制作方法而异，这是由于原料中所含有机物成分不同，参与分解的微生物种类也相异。另外，发酵温度的高低和堆积时间的长短也会影响堆肥质量。（参见图1）堆肥一般可大致分为肥料型堆肥和土壤改良型堆肥两种。肥料型堆肥的原料为家畜粪便、秸秆等易分解性的有机物，堆积数月制造而成。产品所含肥分与易分解的营养腐殖多，主要为作物供给养分，而其土壤改良效果则相对较小。但是，这种堆肥施用后分解快，效果只能维持一季时间。而土壤改良型堆肥的原料为树皮、锯末等木质有机物，较难分解，完全发酵需1-2年时间。其产品虽然所含肥分少，但富含耐久腐殖。耐久腐殖能够促进土壤团粒结构的形成，提高养分和水分的保有能力，改善土壤的物理性（通气性、排水性、保水性等）、生物性、化学性等，使土壤变得健康。由于这种堆肥施用后分解缓慢，因为其土壤改良效果可持续3-5年时间（参见表1）。让农民科学化，让科学简单化。3表1稻秸堆肥与树皮堆肥特性比较（日本）特性稻秸堆肥树皮堆肥分解状态大体完成20〜30%完成持续性（土壤中）一作期内3〜5年水分（%）40〜7060左右保水力5〜7倍3〜5倍阳离子交换容量50me左右80me左右形状（大小组成）均质大小混合3日本堆肥与中国堆肥之比较（1）日本堆肥关于日本堆肥，《土壤肥料用语辞典》（日本农文协）是如此定义的：“所谓堆肥（compost），是将稻秸等作物残渣，树皮等木质，家畜粪尿等有机物堆积起来，进行需氧发酵，直至施用后对农作物无害而制成的产品。以土壤改良及地力维持为使用目的。”这里清楚写明了堆肥的施用目的是以土壤改良为主。而针对日本有代表性的土壤改良剂——树皮堆肥，日本树皮堆肥协会在其品质保证基准中规定必须进行“幼小植物（小松菜）生长实验”，明确表示“不可有碍作物生长”。（详细情况参见表2树皮堆肥的质量标准）此外，该规定鉴于生肥以及养分含量过多的堆肥中含有妨碍幼小植物生长的物质，还间接设定了肥分的上限，以控制效能。（2）中国堆肥在有机肥基准的相关规定《有机肥料（NY525-2002）》中，有如下定义。“有机肥料（orgamicfertilizer）主要来源植物和（或）动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的碳物料。”从上述定义看不出土壤改良的目的。堆肥的主要目的就是提供肥料。（规定的详细内容参见资料2附件7有机肥料（NY525-2002））（3）日中技术标准比较在日本广泛普及的土壤改良剂——树皮堆肥的技术标准如下所示，与中国的标准迥异。让农民科学化，让科学简单化。4表2树皮堆肥的质量标准（日本树皮堆肥协会）项目树皮堆肥有机物的含有率（干物）70%以上碳素率（C/N比）35以下阳离子交换容量（CEC）（干物）70me/100g以上PH5.5—7.5水分60±5%幼小植物实验结果发育阻害或异常的情况下不给与承认全氮（N）（干物）1.2%以上全磷酸（P2O5）(干物)0.5%以上全氧化钾（K2O）(干物)0.3%以上日本树皮堆肥协会质量标准是通过小松菜（油菜）这一幼小植物的生长实验审定确认的。实验结果如对植物生长无阻害作用，则可确保其安全性。表3有机肥料的技术指标（中国）有机肥料（NY525-2002）项目指标有机质含量（以干基计）%≥30总养分（N+P2O5+K2O）%≥4.0水分（游离水）含量%≤20酸碱度PH5.5〜8.0上述技术标准的主要差异在于：①有机物和水分含量相比之下，日本的数值之所以更大，是由于有机物和水分可维持微生物的活性，从而提高土壤改良效果。②肥分含量及限值中国规定了较高的下限值和综合值，对成分的比率和上限值并没有进行规定。这是因为在中国，堆肥的施用目的是供给肥分，因此才规定了较高的下限值而对上限值和成分比没有涉及。而日本的下限值为中国的1/2，且按成分进行了分别规定。同时还规定必须通过幼小植物实验确认其对作物生长无害，从而间接限定了上限值（养分过多的情况下妨碍植物生长）。参考让农民科学化，让科学简单化。5堆肥阻碍幼小植物生长的原因在于肥分过多和生肥等问题所导致的生长阻碍物质的存在。因此，如果完熟堆肥出现阻碍作物生长的情况，通常都意味着肥分过多。4土壤改良剂——树皮堆肥在中国的试用及其现状（1）试用目的科学的验证在日本卓有成效的树皮堆肥，在水土等自然条件不同的中国也能发挥土壤改良以及防治根结线虫的效果，并将结果应用于中国的土壤改良。（2）试用经过日本的树皮堆肥为上世纪六十年代开发出来的土壤改良型堆肥，其效能早有定论，目前在日本已经广泛普及。热心于科学研究而施用树皮堆肥的农户防除连作障害、实现作物稳定高产的情况也屡见报道。根据池田老师对其中多家农户的追踪调查发现，树皮堆肥除了能够通过土壤改良提高作物的质量外，在防治根结线虫等连作障碍方面也具有优良效果。在此基础上，池田老师着手利用树皮堆肥防除在中国多发的线虫害，通过与当地研究机构的沟通，取得了他们的支持，实现了合作研究。研究概要如下所示：机构名主要研究课题山东农业大学园艺学院1利用树皮堆肥防除线虫害2利用树皮堆肥进行草莓高架栽培3草莓高架栽培树皮堆肥与普通堆肥的效果比较潍坊农科院1树皮堆肥实地线虫害防除2利用树皮堆肥提高各种作物质量寿光市蔬菜局1番茄、黄瓜、青椒地的树皮堆肥防除线虫害2利用树皮堆肥提高上述作物的质量需要补充说明的是，上述研究用树皮堆肥使用的是日本的一流产品——帝松服务株式会社的产品，自2006年以来分7次提供给各研究机构，共计20吨。（3）研究成果统计让农民科学化，让科学简单化。6跟各机构间的合作研究仍在进行中，通过对目前的部分成果的介绍，可以看出树皮堆肥的线虫害防除效果显著（参见所附照片）。此外，茄子栽培进行了嫁接和非嫁接的树皮堆肥施用效果比较试验。结果表明，树皮堆肥施用区内几乎未发生线虫害，口感也较嫁接区更优。另外，青椒栽培地内施用树皮堆肥的试验区也未发生线虫害及死棵病。又，上述研究数据待统计后将另行报告。5技术引进前的问题点引进的土壤改良型堆肥技术包括制造方法和施用方法两方面。它们只需对现有技术稍作改良，使之适应土壤改良型堆肥这一目的即可，无需大费周折。技术引进的最大难关就是农民的意识。目前，在土壤改良型堆肥尚未普及的中国，农民中“作物靠肥料”的意识极强。这可以说是持续近半个世纪的化肥农业的产物。更有甚者，近来“用多肥提高产量”的所谓的多肥信仰正在蔓延。因而，有机肥料也是肥分越多则农民的评价越高。家畜粪便中肥分多的速效性鸡粪备受欢迎。结果造成了化肥和家畜粪便等的综合施肥量远远超出常理。关于多肥的实际情况，《寿光市蔬菜生产实用技术》（寿光市蔬菜办公室2007、7）指出：“据调查，保护地栽培，特别是日光温室的氮肥利用率不足10%，五氧化二磷不足5%，氧化钾不足10%，远低于常规栽培条件下的利用率。”多肥害处多多，对农民来说，不仅浪费了高额费用购买肥料，还造成了耕地让农民科学化，让科学简单化。7的恶化。而且，多肥导致的养分过多还将伤害作物的根部，无法培育出健康的作物。这样一来，作物易发生病虫害，质量也差，当然收入也将随之减少。从社会角度来看，多肥还造成了资源的浪费以及对地下水等水质的污染。这样日积月累，其社会负担很难估量。多肥真的是有百害而无一利。克服这一弊病的关键就是改变农民的意识。首先，要抛弃“作物靠肥料”“肥料多多益善”的错误想法，以“健康土壤培育健康作物”为农业根本出发点。具体来讲就是利用堆肥培养健康的土壤，然后辅之以适量的化肥来平衡土壤养分比率。这种方法用于栽培作物最合理也最经济，不会造成浪费。只要普及“以堆肥为主，化肥为辅”的理念，农业稳定发展的大门就会自然打开。古人曾经说过“健康土壤胜于精湛技术”，这绝对是至理名言。6引进技术要点前面说过，引进的技术包括制造方法和施用方法。二者同原有的技术相差不大，因此只要保证其前提条件是土壤改良即可。（1）关于制造方法重点在于原料和堆积期间以及产品的水分含量。∘原料：最好选用C/N比大的有机物。树皮、锯末等木质有机物尤佳。∘堆积期间：要充分保证足够的成熟期。这期间各种各样的微生物增殖。∘产品水分含量：大约为50〜60%。如果低于40%则微生物的活性降低。（2）关于施用技术肥分少的完熟土壤改良型堆肥不仅可用于作物栽培，还可用于育苗。其施用方法分为全面施用和局部施用。①全面施用：耕地全面施肥，深度大约15cm，与土壤充分混合。土壤改良效果大但用量多②局部施用：在田垄或作物根部四周集中施肥，让农民科学化，让科学简单化。8可部分改良土壤。施用量少但效果大。垄施用：只在田垄处施肥。深度大约15cm，将堆肥与垄土混合。沟施用：挖沟施入堆肥后培垄。将堆肥置于作物根部下方。植坑施用（穴施）：在幼苗根部四周施肥。效果很大。③育苗：如能将优质的堆肥用于育苗，幼苗发根好。（3）关于微生物的利用利用自然存在的微生物。不需特别添加微生物。参考①在日本，很多热心科研的农户使用当地微生物制成的堆肥效果更大的先例很多。②大多数研究人员不赞成利用外部微生物。③近几年的遗传基因解析手法研究发现，外部投入的微生物在堆肥化过程中会死亡。7．堆肥质量鉴别标准鉴定堆肥品质最重要的是看它对作物的生长所造成的影响。对作物没有伤害的堆肥可以使用，反之就会深受其害。因此，为了避免伤害在使用堆肥之前，必须通过发芽实验来确认有无伤害。1、生肥（未熟堆肥）造成的伤害病例（1）、阻碍作物生长发育作为堆肥原料使用的秸秆类含有阻碍植物生长发育的石炭酸（phenol）。锯屑类木质物中除此之外还含有丹宁、精油等。这些阻碍作物生长发育的物质在完熟堆肥中得到了完全分解，所以不会引起伤害。而在未熟堆肥中由于未得到完全分解，就会造成伤害。（2）、氮饥饿如果施用了新鲜的有机物或C/N比高的生肥，微生物就会急剧增殖。为了制造身体组织，它们需要大量的氮，因此，会跟作物争夺土壤中的氮。结果就会造成作物临时缺乏氮，会引起叶色发黄或者抑制作物生长。这种由于有机物急速分解而造成的氮不足状态被称作氮饥饿。如果施用C/N比值小于20的有机物就很难发生。（3）、土壤害虫的繁殖病原菌当施用富含易分解性碳水化合物的生肥时，导致幼苗立枯病的病原菌（Pythium）或者伤害广大作物的Rhyzoctonia就会增殖，造成伤害。害虫让农民科学化，让科学简单化。9生肥会诱使金龟子等产卵，造成金龟子类多发，它们的幼虫会啃啮作物根部，造成伤害。（4）土壤因氧缺乏造成的伤害易分解性的有机物进入土壤中后，微生物急剧增殖，消耗土壤中的氧，土壤处于氧缺乏状态。这样一来，作物的根部因为氧不足而无法呼吸，引发根腐等病害。另外，在缺氧的环境中嫌气性微生物大量繁殖生成的有机酸等也会阻碍作物的生长。（5）杂草种子及人畜共通的病原菌的传播将家畜粪堆肥化时，如果进行70℃以上的高温发酵，病原菌或杂草种子都会被杀死。（参