第九章有机肥.ppt.ppt

第九章 有机肥料,第一节、有机肥料概述第二节、有机肥料的的种类、性质与施用,有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便等废弃物的肥料之统称。1 有机肥料的分类有机肥按其来源、特性和积制方法可以分为四类：粪尿肥：人粪尿、畜粪尿、禽粪、厩肥等堆沤肥：秸秆还田、堆肥、沤肥和沼气肥绿 肥：饲料绿肥为主杂 肥：城市垃圾、泥炭及腐殖酸类肥料、油粕类 肥料、污水污泥等,第一节、有机肥料概述,根据来源和循环利用方式，可将有机肥区分为三种基本类型：绿色植物再循环 农作物副产品再循环 动植物废弃物再循环,绿色体再循环（绿肥等）,副产品再循环（饼肥、秸秆等）,废弃物再循环（厩肥等）,直接还田堆沤肥、饲料,直接还田堆肥、褥草饲料,直接还田堆沤肥、沼气肥,土壤作物系统（养分与能量再循环）,有机肥利用与再循环方法,粪尿肥、堆沤肥、秸杆及绿肥是我国有机肥料的主体,2、有机肥料的特点 1）来源广、种类多、数量大 2）养分全面，但是含量低，肥效长而慢 以有机质为主，同时含有各种矿质养分，是一种完全肥料 3）作用多样，环保作用 提供养分、改土、活化土壤微生物等 节约能源、净化污染土壤、废弃物再利用等 4）成本低，但是体积大，使用不方便,常用有机肥和化肥的特点比较,肥料特点 有机肥 化 肥,种 类 多 较 多 有机质 含量高 无 养 分 全面而含量较低 较单一而含量高 肥 效 缓慢，有后效 迅速，难持久改土作用 良好 无直接改土作用,3、有机肥料的作用 A、营养作用 1）直接提供作物各种养分 在矿化分解过程中将各种矿质养分和有机养分不断地释放。2）活化土壤养分，提高养分利用率 提高土壤中磷和化学磷肥的有效性 促进化学氮肥的生物固定，减少氮的损失 提高土壤中微量元素的有效性,B、有机肥料的改土作用 1）增加和更新土壤有机质 激发效应：加快或减慢土壤原有有机碳的分解 2）改善土壤理化性状 水稳定性团聚体、CEC、土壤结构、孔隙状况(表10-2,10-3)3）提高土壤生物活性 土壤酶(表10-4,10-5)4）改善土壤环境 消除废弃物对环境的污染 消除或减轻土壤中有害物质对农作物的危害和污染 但是，必须是施用经过无害化处理的有机肥料,长期黑麦定位试验中土壤有机碳含量的变化（Sauerbeck，D.R.，1982）,不同有机肥用量对红壤耕层物理性状的影响（孟赐福、周善达等，1987）,C、增加作物产量，改善农产品品质 多个田间试验的结果表明:施用有机肥料对农作物有良好的增产作用。配合施肥技术与常规施肥方法比较：可提高小麦、玉米中蛋白质(2.0-3.5%)、氨基酸(2.5-3.2%)、面筋(1.3-3.6%)的含量 降低蔬菜中硝酸盐，亚硝酸盐含量，提高维生素C含量 提高大豆粗脂肪(0.56%)，亚油酸(0.31%)和油酸(0.92%)含量 总之，多施有机肥料可以提高土壤活性和生物繁殖能力，从而提高土壤的吸附性能、缓冲性能和抗逆性能,4 有机肥料的发展趋势（1）传统有机肥料的使用呈萎缩的趋势 原因：养分含量低；肥效缓慢；制作和使用有机肥料需要消耗较多的人力、物力等（2）商品化（商品有机肥）特点：价格相对于化肥（等效养分）便宜 施用较为方便 有机肥在培肥土壤方面有优势（3）绿肥、沼气肥很有潜力，值得发展、推广,我国农田养分投入中有机肥结构的变化,年份 肥料投入总量 有机肥所占比重(%)(万吨)总量 N P2O5 K2O1949 444 99.9 99.6 100 1001957 726 94.9 88.9 96.2 100 1965 974 81.9 71.4 73.2 99.91975 1710 68.6 53.8 57.8 97.61980 2488 49.0 31.2 44.3 93.51985 3218 44.8 28.9 40.0 85.81990 4127 37.2 23.4 30.9 77.91995 5295 32.1 21.6 24.9 66.9 2000 6028 30.3 20.9 23.7 57.4,5、有机肥料与化肥配合施用的效果,（1）促进作物增产、化肥增效各有特点，配施可互相取长补短，缓急相济，平衡养分供给 有机肥：有机质含量高，养分齐全但含量低，肥效稳而长 化 肥：有效养分高，肥效快，但养分种类不全，不含有机质有利于相互提高利用率氮肥-有机肥：化学氮肥能促进有机肥料的矿化，提高有机肥的肥效 有机肥可促进化学氮肥的生物固定，减少无机态氮的硝化及反硝化，延长化学氮肥的供肥性能磷肥-有机肥：减少土壤对磷的固定，提高磷肥的肥效,有机肥中P、K有效性较高，可补充化学磷肥、钾肥的不足 有机肥中含有各种微量元素，且有效性较高 螯合物形态存在，避免了土壤的固定作用（2）改善作物品质 营养品质 食味品质 外观品质（3）培肥土壤，用养结合 提高土壤有机质含量 增加土壤无机有机复合体和阳离子代换量 增强土壤的生物活性（如微生物、酶）降低环境压力，改善环境条件,有机肥料的种类、性质与施用,第二节,一、粪尿肥与厩肥,1 人粪尿（1）人粪尿的成分 人粪：食物经消化后未被吸收而排出人体外的残渣人粪的成分 7080%水 20%有机物：纤维素、半纤维素、蛋白质、酶、粪胆汁、臭味物 5%灰分：钙、镁、钾、钠的硅酸盐、磷酸盐和氯化物 混有多种消化液（酶）、微生物、寄生虫 人尿：指食物经消化吸收，并参加新陈代谢后产生的废物和水人尿的成分 95水 5水溶性有机物和无机物：1 2尿素、1氯化物及氨基酸、磷酸盐、铵盐、微量元素、生长素等其他成分,人粪尿的平均肥料成分含量(%)种类 水分 有机质 N P2O5 K2O人粪 70以上 20左右 1.0 0.5 0.37人尿 90以上 3左右 0.5 0.13 0.19 人粪尿 80以上 5-10 0.5-0.8 0.2-0.4 0.2-0.3,按农村6亿成年人计，全国人粪尿所排放的养分达580万吨,若50%被利用相当于有机肥总量13-20%。,人粪尿的主要养分含量及成年人年排泄量,人 粪 90 20 1.0 0.5 0.37 4.5 2.3 0.7,人粪尿,人 尿 700 3 0.5 0.13 0.19 17.5 4.6 2.8,项别年排泄量 有机物 N P2O5 K2O,(Kg),(%),(%),(%),(%),0.2-0.4 0.2-0.3 22 6.9 3.5,790 5-10,0.5-0.8,（2）人粪尿的性质 人粪尿含N较多，P、K较少，C:N比小（约5:1），属高氮的速效性有机肥 人粪呈中性；人尿呈弱酸性，不含微生物 人尿组分较简单，速效养分高，P、K均为水溶性，90%N以尿素、铵盐形态存在 人粪组分相对较复杂，主要以有机物态存在，但是相对于其他 有机肥较简单（3）人粪尿的合理施用 需经腐熟无害化处理 作物：适用于一般作物，不宜用于忌氯作物 土壤：适用于一般土壤，干旱地区盐土上要慎用 肥料配合：配施磷、钾肥及其他有机肥 施用技术：基肥、追肥，尤其宜作追肥；人尿还可以作浸种,2 家畜粪尿（1）家畜粪尿的成分 家畜粪：纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸、脂肪 酸、有机酸、酶及无机盐，为富含有机质、N、P较高 的有机肥 家畜尿：尿素、尿酸、马尿酸及无机盐，为富含NK的肥料（2）家畜粪尿的性质 家畜粪：N为迟效性，大部分N为有机态，C:N大于人粪，肥效 较慢；含有木质素，腐解过程可形成腐殖质；P、K肥 效较高。家畜粪N、P、K当季利用率分别为25、30 40、6070。,家畜种类 水分 有机质 N P2O5 K2O猪粪 85 15 0.56 0.40 0.44猪尿 97 2.5 0.30 0.12 0.45 猪厩肥 72 25 0.45 0.19 0.60马粪 76 20 0.55 0.30 0.24马尿 90 7.0 1.20 0.01 1.50马厩肥 71 25 0.58 0.28 0.53牛粪 83 15 0.32 0.25 0.15 牛尿 94 3.0 0.50 0.03 0.65牛厩肥 78 20 0.34 0.16 0.40羊粪 65 28 0.65 0.50 0.25 羊尿 85 7.0 1.40 0.03 2.10羊厩肥 65 32 0.83 0.23 0.67,家畜粪尿及厩肥中养分的平均含量(%),表 家畜尿中各种形态氮的含量（占全氮%）,（3）几种常见家畜粪的特点 猪粪：质地较细，纤维少，C:N比小；含大量氨化细菌，易腐熟，但由于含水分较多、纤维分解菌 少，分解较慢；N、P、K养分含量和CEC高，但Ca、Mg含量低于其他家畜粪；猪粪劲柔，后效长；适用于各种作物、土壤，可作基肥、追肥,牛粪：质地细密，含水分高，通气性差，分解缓慢，发酵温度低，为“冷性肥料”；养分低，尤为氮素，C:N比大，CEC居中；一般作基肥；对改良质地粗，有机质低砂土有良好作用,马粪：纤维素高，疏松多孔，水分少，含有较多的高温纤维分解菌，故腐熟分解快，发热量大，为“热性肥料”有机质高，N、P、K与猪粪的相当。羊粪：质地细密但干燥，养分高，有机质、N、P、K、Ca含量都高于 牛粪、猪粪和马粪；为“热性肥料”,（4）家畜粪尿的贮存 垫圈法 材料：秸秆、杂草、泥炭、干细土 优点：利于养分保存 缺点：卫生条件差 冲圈法 优点：卫生干净，尤为利于大型养殖场 缺点：养分损失,3.厩肥 厩肥：家畜粪尿和各种垫圈材料混合积制而成的肥料（1）、厩肥的积制方法1）深坑法：0.61m深的坑；北方常用 优点：缺氧积制，有利于保肥，厩肥质量好，肥效高 缺点：积制时间长，不卫生，增加起圈劳动力 2）平坑法和浅坑法：0.150.2m深的坑；南方常用 优点：卫生 缺点：需常清运，并需圈外积制场所,3）紧密堆积法 低温且温度变化小，嫌气下分解腐熟。养分(N)损失少，形成较多腐殖质，但分解腐熟较慢 细菌、虫卵、杂草种子残留多4）疏松堆积法 好气分解腐熟，堆内温度高达6070，短期内分解腐熟 杀死细菌、虫卵、杂草种子较彻底；养分损失大，形成较少腐殖质 5）疏松紧密堆积法 疏松堆积23天堆内温度达6070，温度稍降后再紧密堆积。,2）、厩肥的分解转化A、有机物的矿质化作用 不含氮有机物：多糖 单糖 CO2+H2O（好气条件）多糖 单糖 乙酸、乳酸 CH4+CO2（嫌气条件）含氮有机物：蛋白质 氨基酸 NH4+NO3-N2，N2O 尿酸 尿素(NH4)2CO3 含磷有机物：含硫有机物：嫌气下可产生H2S,B、腐质化过程 木质素 氨基酸 纤维素 多酚化合物 醌 苯醌亚胺 腐殖质 多酚氧化酶,（3）、厩肥的成分、性质与施用1）厩肥的成分与性质 因垫圈材料种类和用量、家畜种类、饲料优劣等而异(表118)新鲜厩肥C:N比大、含大量木质素、纤维素，不宜直接施用，否则发生土壤微生物与作物争肥争水，淹水下还会加剧反硝化 作用 腐熟厩肥由于质量差异大，当季利用率不一样，一般：N:1030%，P:3040%，K:6070%厩肥的施用 一般作基肥，撒施或集中施，应配施氮肥、磷肥,2）家畜粪尿及厩肥的合理施用 猪粪和猪厩肥：中性肥料，适用于各种土壤和作物 牛粪和牛厩肥：冷性肥料，有利于改良有机质少的轻质土壤 马粪和马厩肥：热性肥料，可用于改良质地粘重土壤 羊粪和羊厩肥：热性肥料，是一种优质有机肥，适用于各种土 壤和作物 厩肥和家畜粪一般做基肥施用，全面撒施或集中施用均可。用量约为1500022500 kg/ha。注意与化学氮肥、磷肥配合施用。,二、秸秆与堆肥,1 秸秆还田（1）秸秆的成分与性质(表12-1)纤维素、半纤维素、木质素，占有机物干重63.885.6%蛋白质、醇溶性物质等，占有机物干重2.64.8%营养元素：N、P、K、Ca最高，但是因作物种类而异，豆科 作物含N较高，禾本科作物含K较高，油料作物含N、K较高（2）秸秆在土壤中的转化1）转化 与厩肥相似（图12-1）,图12-1 作物秸秆在土壤中转化的图示,蛋白质、纤维素、半纤维素较易分解，木质素难分解 纤维素、半纤维素：分解微生物：主要有真菌、细菌和放线菌 在酸性、低温、潮湿土壤中以真菌为主 在半干旱地区土壤中以细菌的作用较重要 在中性偏碱干旱土壤中放线菌作用较强 分解速度：几周内可分解60-70%木质素：难分解，只有在好气条件下才能分解 分解微生物：主要是分解能力较强的放线菌和真菌 分解速度：一般在4个月后，仅分解25%45%,2）影响秸秆在土壤中转化的因素A、秸秆的化学成分（表12-2）蛋白质等含氮化合物、醇溶性物质和水溶性物质分解最快；纤维素、半纤维素次之；木质素分解最慢。C/N比和木质素含量决定秸秆在土壤中转化和腐质化作用强弱 稻麦根系、麦秆：含N1%，木质素1721%，较难分解 稻草、玉米秸秆：含N1%，木质素 13%，易分解 需补充适量的氮肥,土壤含水量 保持田间持水60%80%，有利于秸秆的腐烂；土壤长期淹水（如水田）还会产生大量的还原性物质。温度 适宜水分下，温度高，分解快，残留土壤中的有机质也少 土壤质地 分解：黏土砂土，因为砂土通气好，有利于好气微生物繁殖 腐质化系数：黏土砂土 其他因素 秸秆数量、细碎程度、耕埋深度、施用均匀性等,补充土壤养分，提供植物营养，尤其是钾素 保持和增加土壤有机质含量 改善土壤的物理性质 固定和保存土壤氮素固氮菌提供碳源，促进固氮作用 促进微生物繁殖，促进土壤中氮的生物固定刺激土壤微生物的生长繁殖，活化土壤养分 尤其是磷素养分的活化,（3）秸秆还田的作用,（4）秸秆直接还田技术,1）秸秆还田方法 直接翻压 尽量将秸秆粉碎撒入田中，再翻压入土 覆盖还田 结合水土保持、少（免）耕技术覆盖土壤：作物生长期间将粉碎秸秆覆盖于行间；残茬覆盖 留高茬还田,2）秸秆还田的注意事项 秸秆还田量和时间 还田量：以22503000kg/hm2为宜，温暖多雨季节可多些 还田时间：旱地，播种前1545天；水田，插秧前710天 配施速效化肥 配施化学氮肥或腐熟人畜粪尿，调节C:N至25:130:1 不宜配施硝态氮肥，以免反硝化脱氮 水分管理 旱地：保持田间持水量的60%80%水田：浅水灌溉，干干湿湿，排水烤田相结合 其他 避免病虫害蔓延,2 堆肥（1）堆肥的原料 堆肥：农业生产和日常生活中的植物、动物性有机废弃物在好 气条件下经过微生物腐解转化而成的有机肥 堆肥材料：主要以秸秆、落叶、有机垃圾等为原料，配合一定数量的人 畜粪尿肥和或化学氮肥。堆肥原料分为三类：不易分解的物质：包括秸秆、杂草和有机垃圾等，含大量的纤维素、木质素、果胶等，C/N比大，一般在6011001之间。促进分解的物质：包括人畜粪尿、石灰、草木灰、污水污泥和适量的化学氮肥等,其作用是调节C/N比和酸度，并补充营养物质，促进微生物 的生长繁殖和分解活动 吸收性强的物质：主要是泥炭、泥土等物质 其作用是吸收堆制过程中释出的水溶性氮、磷、钾养分（2）堆肥的性质（表12-11）与厩肥类似，其养分含量取决于堆肥的原料和积制方法 堆肥有机质丰富，C:N较小，富含N、K及P，尤为K（3）堆肥的堆积方式与堆肥类型 按照堆积方式分：普通堆肥和高温堆肥 按照所含的主要材料分：厩肥质堆肥、泥土质堆肥、秸秆质堆肥,（4）堆肥的基本原理及微生物学过程 基本原理：在多种微生物的作用下，将堆肥的有机物质分解、腐熟成优质肥料。2）堆肥堆制阶段A、发热阶段 堆肥初期（12天）被分解有机物：易分解有机物质如简单糖类、淀粉、蛋白质、氨基酸等。产生大量的热量，不断提高堆肥的温度 主要微生物：以中温好气性微生物为主，主要有无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌等。需要好气条件,B、高温阶段 堆制23天后堆肥温度50，1周内达70；维持20天左右 被分解有机物：复杂的有机物质，如纤维素、半纤维素和果胶 等。发热阶段尚未完全分解的易分解有机物质的分解同时进行。产生大量的热量，堆肥温度6070 主要微生物：以好热性微生物为主 腐殖化过程开始，矿质化过程和腐殖化过程同时进行 高温杀死有害生物，C:N比明显下降,C、降温阶段 高温一段时间之后；有机物、水、氧气减少，微生物活动弱 主要微生物：中温性微生物为主，有部分好热性微生物微生物的作用主要是合成腐殖质，腐殖化作用占绝对优势 堆肥质量优劣与该过程密切相关D、腐熟保肥阶段 继续进行缓慢的矿质化和腐殖化作用 碳氮比逐渐减小，腐殖质累积量明显增加 微生物种类明显变化：分解腐殖质的放线菌增加，嫌气纤维素 分解菌、嫌气固氮菌、反硝化细菌增加，利弊微生物兼有 关键：调控水热条件，抑制放线菌、反硝化细菌活动 做法：堆紧压实，覆盖，防雨淋 目的：腐熟、保肥,表 堆肥过程中生物种类和数目,小结 堆肥堆制过程中不同时期微生物活动和有机质分解转化：发热阶段 中温性微生物为主，易分解有机物矿化为主 高温阶段 好热性微生物活跃，难分解有机物初步分解，腐殖化过程开始 降温阶段 中温性和好热性微生物活跃，腐殖化过程为主 腐熟保肥阶段 放线菌、反硝化细菌活跃，利弊微生物兼有，注意保肥,（5）堆肥的堆制方法 场所 室内：分隔，设有通气沟 室外：地势较高平坦地，挖几条通气沟，沟上横铺一层长秆秸秆，沟外铺一层10cm吸收性强的材料如泥炭以吸收下渗的养分 堆积 以100份秸秆，1020份人畜粪尿，25份石灰或草木灰的比 例混合，加入适量的水，并稍加压实，层层堆积，在堆中央垂 直插入一些秸秆束或竹竿等以利通气 形状与体积 高约1.52m，宽约2 4m，长度视堆材量而定 一般采用梯形或三角形 在最上层覆盖一层0.1m的细土或用稀泥封闭,（6）堆肥的条件及其调控 原料C/N比 需加人畜粪尿或化学氮肥调节堆材起始C/N比在301401。C/N过高，微生物繁殖受阻，分解腐熟慢，过低，氮损失 堆材C/N是影响堆肥腐熟程度的关键 水分 保持60%左右的水分，超过70%会影响通气和发热，产生H2S；注意在堆制过程中适时添加水分以补充损失的水分 缺水，堆肥内层出现“白毛”现象,空气（通气）在升温和高温阶段以好气性微生物为主导，需良好的通气条 件，达到高温杀死有害生物，加快分解腐熟 方法：调节原料的粗细比例；设置通气沟或通气管道等 温度一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌 初堆肥时，经过中温菌12d的作用，堆肥温度便能达到高温菌的理想温度5065，维持56d即可达到无害化。堆温过低将大大延长堆肥腐熟的时间，而过高的堆温（70）将对堆肥微生物产生有害的影响。,pH 一般微生物最适宜的pH值是中性或弱碱性(pH6-8)；在初始阶段由于有机酸的生成，pH值下降（可降至5.0），然后上升至 88.5左右，如果废物堆肥成厌氧状态，则pH值继续下降。措施：加入适量碱性物质，如23%石灰或5%草木灰 作用：调节pH以适宜微生物繁殖和活动，软化堆材,水 分 65-75%,预先吸足水分空 气 通气良好温 度 40-60,最高不超过70酸碱度 pH 6.4-8.1,最佳7.5左右 C/N 约25：1,堆肥腐熟的适宜环境条件,项 目 适宜条件,（7）堆肥腐熟程度的判断及质量控制 外观变化 半腐熟：棕、软、松 完全腐熟：黑（褐）、烂、臭（NH3臭，无恶臭）工艺参数堆温变化：完全腐熟时堆温降至40以下 化学指标 未腐熟堆肥：NH4+-N多，NO3-N少 完全腐熟堆肥：NH4+-N减少，NO3N增多 此外，可通过测定有机质含量变化，水溶性有机C、N比例判断,生物学指标 堆肥水的浸提液对种子萌发的影响 常用种子：水芹、胡萝卜、芥菜、白菜、小麦、番茄 堆肥：水2：1，振荡1h，25黑暗培养24h 种子萌发指数50%，堆肥腐熟 堆肥对幼苗生长影响,（8）堆肥的施用 腐熟的堆肥可作基肥、种肥或追肥 作基肥适宜各种土壤和作物 作追肥时应适当提前施用，并施入土层，以利于发挥肥效 启封堆肥后要及时运到田间，尽早施用，以减少养分损失 半腐熟堆肥宜施用于：气温高、雨水多地区；灌溉条件好的地块；砂质土壤 生长期长的作物,三、沼气发酵肥1、沼气的发展及作用 沼气：有机物在厌氧条件下微生物分解转化动植物残体所产生 的一种可燃性的混合气体 主要成分：甲烷(5070%),CO2,及23%的H2S,CO,H,O,N等气体,（1）发展沼气的作用 沼气用途：能源、贮粮、保鲜水果、CO2肥 沼液沼渣用途：肥料、喂猪养鱼、栽培基质等1）经济效益 一户810m3的沼气池可年产沼气400m3，满足日常炊事、照明所需，相当于节省2000kg煤，节电200度，年提供沼肥相当于50kg 硫铵、40kg普钙、15kg氯化钾2）生态效益 变废为宝 改变农村能源结构，保护森林资源 改良土壤，提高土壤肥力 促进生态农业发展 3）社会效益,3）社会效益 改变农业生产条件，促进农业生产发展 提供肥料、改良土壤、种养结合等 推动农村社会的文明进步 改厕、环境卫生、思想观念,2 沼气发酵原理与条件1）.原理与过程 沼气发酵过程实质上是微生物的物质代谢和能量转换过程，有机物中约有90被转化为沼气，10被沼气微生物用于自身消耗,两大类群微生物：(产)甲烷细菌和非(产)甲烷细菌(产)甲烷细菌是沼气生产者，是沼气发酵的核心(产)甲烷细菌和非(产)甲烷细菌相互依赖、制约:后者为前者提供生长活动所需的物质和养分，而前者通过消耗后者的分解产物以消除其反馈抑制 后者为前者创造适宜的生长和产甲烷的厌氧环境 两者共同调节维持沼气池中的pH,沼气发酵过程可分为3个阶段：液化阶段：主要由不产甲烷细菌的胞外酶如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等对有机物进行酶解，产生单糖、双糖、多肽、氨基酸、脂肪酸、甘油等的小分子可溶性有机物，可以进入微生物细胞内被进一步分解、利用。产酸阶段:上述小分子可溶性有机物在细胞内被分解转化为乙酸、丙酸、丁酸及醇、酮、醛等低分子物质，以及部分H2、CO2、NH3等，其中主要是挥发酸，又以乙酸为主，占70。,C、产甲烷阶段：此阶段产氨细菌大量繁殖活动，氨态氮浓度增高，为甲烷细菌创造适宜的生活环境，大量繁殖，将上述低分子物质转化为甲烷。,C、产甲烷阶段,（2）.沼气发酵条件 沼气细菌 新建沼气池第一次投料和老池大换料时要接种。老池大换料时也可以留13底脚污泥作为菌母种。严格的厌氧环境 关键是沼气池要严格密闭、不漏水、不漏气 充足和适宜的发酵原料 调节发酵原料C:N比在2530：1 如秸秆：青草：人畜粪尿1：1：1添加其他营养：如加入ZnSO4、牛粪、豆腐坊污泥、酒坊污泥 有利于持久产气；加入1磷矿粉可增加产气26,适宜的发酵温度 860都能产气，但是 10 和60严重抑制微生物生存、繁殖而影响产气。适宜的水分 发酵原料的干物质浓度6 12 过少：发酵液太浓，甲烷细菌“消化”不了，酸积累 过多：发酵液太稀，产气量少,6）适宜的pH 在pH68内都能产气，以pH6.87.5产气最高，pH4.9和9都不产气。只要保持一定的水分、接种物和适宜温度，通过发酵细菌类群的相互调节即可维持在适宜的pH范围内，不需要调节。如果出现酸积累，可采取：取出部分料液，加入等量的新料液 或者添加适量草木灰、石灰澄清液调节pH,7）持续动态发酵 需要经常搅动。可采用强制回流的方法。静止沼气池会分成3层：上层：浮渣层，料多、细菌少，不利发酵，还影响沼气释出 中层：清液，水多、料少 下层：沉渣，料多、细菌多，是产气的重要部位,3、沼气发酵肥的性质和成分 沼气发酵形成两类物质：沼气和残留物(沼渣沼液)沼气发酵残留物主要：营养物质，N、P、K等，植物可吸收形态金属离子，主要是微量元素，植物必需的或非需要的 某些成分复杂、未完全清楚的物质，包括对动植物生长有调控 作用、对某些病虫害有灭杀作用的物质，如氨基酸、生长素、纤维素酶、单糖、腐殖酸，脂肪酸、抗生素，B族维生素等,厌氧发酵液的主要农化性质物质水分 全氮 全磷 全钾 pH 碱解氮 速效氮 速效钾 有效锌 mgL mgL mgL95.5 0.042 0.027 0.115 7.6 335.6 895.7 0.4 干沼渣的主要营养成分(%)有机质 腐殖酸 全氮 P2O5 K2O 30-50 10-20 0.8-2.0 0.4-1.2 0.6-2.0,4、沼液沼渣的综合利用（1）沼液在种植业中的应用 沼液浸种 沼液含有“生活活性物质”和营养成分 种子：浸种前翻晒12天 沼液：大换料后至少2个月以上的沼液，pH6.8-7.5之间 方法：原液或稀释液（沼液：水3-1：1），几个24小时 沼液叶面喷施 原液或稀释液或配合农药、化肥喷施。有一定杀虫作用 可加入0.05-0.1%尿素或0。20。5的磷肥或钾肥 注意：必须使用正常产气3个月以上沼气池的沼液；喷施前需用纱布过滤,常作底肥，15000-30000kghm2，果树：坑施，其他作物：沟施、穴施或撒施 用于堆肥：如沼渣：磷矿粉10-20：1，再与有机垃圾或秸秆堆沤（2）沼渣的其他利用 种植蘑菇 按湿沼渣77、干稻草14.2、秸秆6.2、饼肥1.2、磷肥0.6、石膏0.4、石灰0.4比例混合，堆沤后作为蘑菇栽培基质 养殖蚯蚓,制作营养钵 种花（3）沼液在养殖业中的利用 喂猪 需取正常产气1个月以上沼气池的沼液 沼液中含有葡萄糖、氨基酸、B族维生素、微量元素等，由于厌氧发酵，无有害虫卵和有害的病原微生物。养鱼 其他动物的饲料 鸡、奶牛、兔子,四、绿肥,绿肥：作肥料的植物绿色体,内容：1、绿肥在农业生产中的作用2、绿肥的利用3、共生固氮作用,1、绿肥在农业生产中的作用,发展绿肥是解决肥源的重要途径 适应性强、生长快、含较多的营养元素、可就地种植、施用，有利于改良边远低产田。可培肥土壤、改良土壤、改善生态环境 A.增加耕层土壤养分生物固氮；富集和转化土壤养分；吸收深层土壤养分，提高耕作层有效水平 B.改善土壤理化形状，改良低产田 C.覆盖地面、固砂护坡、防止水土流失、改善生态平衡。发展绿肥有利于农牧业生产全面发展,2、绿肥的利用,(1)绿肥的种类来源：栽培绿肥、野生绿肥 植物学科分类：豆科绿肥、非豆科绿肥按栽培季节分：冬季绿肥作物、夏季绿肥作物（豇豆、藜豆、绿豆）按栽培年限长短：1年生或越年生绿肥作物、多年生绿肥作物 按栽培方式分：单种绿肥、间种绿肥、套种绿肥、混种绿肥,Vicia faba(broad bean)abovePisum sativum(pea)rightGlycine max(soybean)below,Vigna(chickpea),Alnus,(Alder（桤木）,water-side tree),Azolla（满江红）,water fern（蕨类）,containing anabaena,Gunnera（根乃拉草）,Anthoceros,（2）绿肥的合理施用,A、直接翻压翻压绿肥是绿肥利用的主要方式，一般作基肥用。间套种的绿肥也可就地掩埋作为作物的追肥。耕翻前最好将绿肥切短，稍加暴晒，这样有利于翻耕，亦能促进分解。绿肥翻压效果与绿肥翻压时期、翻压深度、翻压量、配施化肥等问题密切相关。,翻压的技术,翻压时期 绿肥的翻压期原则上：应在绿肥鲜草产量和总氮量最高的时期进行。（豆科绿肥：初花期至盛花结荚前期；禾本科：抽穗初期）还要考虑作物的播期和需肥时间来确定翻压时间(与后作物播种时间配合)：如水田：栽秧前10天进行。翻压深度：耕翻深度一般以1218cm为宜。翻压量：鲜草1.51042.3104kg/ha配施磷肥 豆科绿肥是一种高氮低缺磷的绿肥作物。,翻压的技术,表现：叶黄根黑，返青困难、生长停滞、水稻发僵原因：缺氧、Eh下降、还原物质积累：有机酸、Fe2+、Mn2+、H2S毒害；对于C/N窄的绿肥，在分解前期释放出大量的氨，使局部土壤pH值提高到8以上，还会有亚硝酸的积累措施（1）：控制用量（1000-1500Kg/667m2（2）：提前施用（10d）；(3)：配合施用石灰、钙煤磷肥。,防止绿肥翻压出现的毒害现象,翻压的技术,绿肥只有通过腐解矿化才能发挥肥效，在环境条件适宜时，翻埋后的绿肥分解速率一般在最初3个月内，以后逐渐变慢,绿肥翻压后的腐解与矿化速度,B、堆（沤）制 绿肥的沤制就是将绿肥掺和到秸秆、圈肥、杂草、肥泥和其他废弃物中，利用微生物的发酵作用制作的肥料。C、割青饲用 过腹还田：绿肥割青后可先作饲料，然后利用家畜、家禽和鱼的排泄物作肥料。绿肥牧草作饲料的品质与刈割时期、刈割高度有关。牧草的适宜收割期应当在开花期为最好。注意有毒绿肥,（3）绿肥的肥效特点,A、养分含量：豆科绿肥-氮多磷钾少；非豆科绿肥-氮磷钾均衡；水生绿肥-养分含量少。B、分解与腐殖化 C/N比是植物性物质分解时对提供土壤有效氮的重要指标，而木质素含量是决定植物残体的分解和对氮素固定的重要因素。木质素含量越高，氮素有效性越低，而木质素含量相近时，C/N比越小，氮素有效性越高。腐殖化程度以腐殖化系数（单位重量的植物性物质经一年后残留的土壤有机质数量）来表示。腐殖化系数主要受绿肥的化学组成，特别是木质素含量的影响。,（3）绿肥的肥效特点,c、激发效应 当绿肥施于土壤中后，会加快土壤原有的有机碳的分解，从而影响土壤有机质积累和更新的现象。正激发效应、负激发效应,3、共生固氮作用,生物固氮：由各种固氮微生物在常温常压下，通过其体内固氮酶的作用把游离态的氮还原为铵的过程。1）生物固氮的机制（略）,2）影响共生固氮的因素,A、接种根瘤菌 新种地区接种根瘤菌与否是引种豆科绿肥成败的关键。接种时要注意根瘤菌的专一性，一般只宜同族互接。B、环境条件营养：N-小肥养大肥；P-以磷增氮；K。温度、水分、CO2、pH、土壤的通气性和水分含量。（土壤缺磷时，施用磷肥可以促进绿肥作物生长，增加固氮量。“以磷增氮”。）,4、绿肥的栽培,（1）、紫云英：紫云英，又称红花草，属1年生或越年生豆科植物。它是我国稻田主要的冬季绿肥作物，种植面积占全国绿肥面积的70以上。,A、特性1）养分含量高 鲜草 干草N%P2O5%K2O%N%P2O5%K2O%0.33 0.08 0.23 2.75 0.66 1.19,2）喜温暖 种子发芽的适宜温度为1525，低于5或高于30时发芽困难。春天月平均温度在1015时生长很快，开始结荚的适宜温度为1520。3）喜湿润，适宜在田间持水量75左右的土壤中生长。4）喜肥5）耐旱、耐瘠、耐涝力较差,B、种植与利用 与水稻轮作：9月下旬播种，4月底翻压。留种：留种田应集中连片，选地势较高，较阴凉，排灌方便，土质疏松，肥力中等，杂草少，不是重茬的田块作留种田。密度要小。饲用 紫云英鲜嫩多汁，适口性好，粗蛋白含量丰富，营养价值很高。作青饲、青贮、制作干草或干草粉，最好在初花期至盛花期收割。,（2）苕子：又名蓝花草、野豌豆，一年生或越年生豆科草本植物。是栽培最多的冬季绿肥作物，又分光叶紫花苕子、毛叶紫花苕子和蓝花苕子等。,A、特性1）养分含量高 鲜草 干草N%P2O5%K2O%N%P2O5%K2O%光叶苕子：0.5 0.13 0.42 3.12 0.83 2.60毛叶苕子：0.47 0.09 0.45 2.35 0.48 2.26,2）适应性强 耐寒：毛叶苕子17C 光叶苕子12C 耐旱：山岭薄地均可种植 耐酸碱：pH58.5均可生长,B、种植与利用 麦地套种绿肥：9月中旬播种，5月底翻压。留种要有支架，密度要小。注意施用磷肥。,（3）田菁：一年生豆科草本植物,A、特性1）养分含量高：鲜草 干草N%P2O5%K2O%N%P2O5%K2O%0.52 0.07 0.15 2.6 0.54 1.68,2）耐盐 改盐碱的先锋植物，0.3盐正常出 苗，0.4正常生长3）耐淹 生长点不被水长期淹没，水后仍正常 生长4）耐旱性差,B、种植与利用 硬籽占1/3，种前擦种或烫种；播种34kg/666.7m2,留苗3000 4000株/666.7m2。四月底种，七月收获，沤肥用。六月初种，八月底收获，翻压，十月 初种小麦。,（4）柽麻：一年生豆科草本植物,A、特性1）养分含量高 鲜草 干草N%P2O5%K2O%N%P2O5%K2O%0.65 0.15 0.3 2.98 0.50 1.10,2）中等耐盐 小于0.3正常生长 耐旱、耐瘠、耐酸3）生长快，再生能力强，可 连续生长收获23茬。,B、种植与利用 38月均可播种，温水60oC浸种30min。播种34kg/666.7m2。适合各种夏季作物套种、间作。与玉米同种可作玉米穗肥。,（5）紫花苜蓿：多年生豆科草本植物,A、特性1）养分含量高 鲜草 干草N%P2O5%K2O%N%P2O5%K2O%0.56 0.18 0.31 2.16 0.53 1.49,2）耐寒性强：25oC可越冬。耐旱、耐瘠、耐盐力相当强，不耐涝。3）第一年生长慢，第二、三年旺 长，5年后产量下降，灭茬改 种。,B、种植与施用 春秋均可播种，每666.7m2 播种 1kg。第2年后每年可收割23次，可 作饲料和肥料。,