不同肥源有機(jī)肥的特點(diǎn)及利用

李 泉

（河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000）

我國(guó)施用有機(jī)肥的歷史悠久。施用有機(jī)肥后不僅使土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量增加，而且可使土壤團(tuán)聚水平、團(tuán)聚度、通氣孔隙、水容量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等土壤物理性狀有明顯的改善；還可增加土壤中有益微生物的數(shù)量和酶的活性，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著特殊的作用。但是傳統(tǒng)的有機(jī)肥存在著“三低三大”的問(wèn)題，即養(yǎng)分含量低，體積大；勞動(dòng)效益低，強(qiáng)度大；無(wú)害化程度低，污染大，制約了有機(jī)肥的推廣和使用。那么針對(duì)不同來(lái)源的有機(jī)肥原料，它們各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如何，是本文探討的主要問(wèn)題。

1 城市來(lái)源

有機(jī)肥的城市原料主要有城市活性污泥和主要包括工廠生產(chǎn)廢物、生活垃圾等的城市固體廢棄物。

1.1 城市活性污泥

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)，城鎮(zhèn)生活污水處理比例越來(lái)越高，因此會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。污泥中含有豐富的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分如氮、磷、鉀等和植物所需的各種微量元素如Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，且肥效高于一般農(nóng)家肥，也不會(huì)使土壤板結(jié)，因此施用污泥既可肥田，又有利于土壤質(zhì)量的改良，并減低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。郭媚蘭等人對(duì)農(nóng)田施用污泥后對(duì)土壤的改良作用進(jìn)行了研究，其盆栽和田間試驗(yàn)表明：施用污泥后，土壤中氮、磷、鉀、總有機(jī)碳等營(yíng)養(yǎng)成分，及田間持水量、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、土壤空隙度等都隨污泥或污泥堆肥用量的增加而相應(yīng)增加，土壤結(jié)構(gòu)得到明顯改善。

污泥中主要有害物質(zhì)為重金屬和病原菌微生物及有毒有機(jī)物。其中重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的最重要因素，但重金屬難以降解，且一般溶解度很小，性質(zhì)較穩(wěn)定，較難除去。未經(jīng)處理的污泥含有各種病原菌和寄生蟲(chóng)等，它們可以通過(guò)各種途徑傳播，會(huì)危害人畜健康，也會(huì)對(duì)植被產(chǎn)生影響。目前，主要通過(guò)生物學(xué)方法來(lái)降低重金屬的毒害。如一般污泥經(jīng)過(guò)堆肥化處理后，有效態(tài)重金屬減少，因此可通過(guò)控制污泥堆肥條件來(lái)提高污泥堆肥的質(zhì)量。堆肥化處理等可有效地殺死絕大部分病原菌，此外，輻射處理、巴氏滅菌法也是較常用的方法。某些污泥中含有多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等有毒有機(jī)物，通過(guò)堆肥等處理可在一定程度上將其降解，但很難完全去除。

1.2 城市固體廢棄物

城市中的固體廢棄物主要以工業(yè)礦渣和居民生活垃圾為主。

1.2.1 工業(yè)礦渣 農(nóng)作物產(chǎn)量不斷提高，土壤中營(yíng)養(yǎng)元素特別是鉬、硼、錳、鋅、銅、鐵等微量元素逐漸缺乏，影響植株發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)廣泛使用氮、磷、鉀系列肥料，而硅、鈣肥、微量元素復(fù)合化肥生產(chǎn)量小，滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。冶金工廠礦渣中，含大量硅、鈣和眾多的微量元素，這就為利用冶金工廠廢渣生產(chǎn)農(nóng)作物生長(zhǎng)需要的礦渣肥料提供了理論依據(jù)。

李容田等研究了太鋼不同礦渣肥料對(duì)高粱產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)率達(dá)到5.3%～17.6%。新余鋼鐵廠錳鐵高爐渣和瓦斯灰施于棉田，發(fā)現(xiàn)棉花增產(chǎn)10%～20%。湖南、廣西、江西、湖北等省20個(gè)縣施用漣源鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐鋼渣硅、鈣、磷肥，可使水稻平均增產(chǎn)10%左右。

另外，也有報(bào)道工廠廢棄物可作為化肥的緩釋劑。緩釋肥料、控釋肥料的出現(xiàn)不但克服了速溶肥料的眾多弊病，而且也帶來(lái)了產(chǎn)量的提高，這些肥料由于其養(yǎng)分釋放的速度較慢或可依據(jù)實(shí)際需要控制養(yǎng)分的釋放，養(yǎng)分能充分被植物吸收，降低了施肥強(qiáng)度，減少了環(huán)境污染及資源的浪費(fèi)。但工廠廢棄物缺點(diǎn)是含有大量重金屬元素，會(huì)造成作物的積累效應(yīng)，單位千克的含肥效物質(zhì)低，不利于大面積推廣。

1.2.2 生活垃圾 使用城市生活垃圾制成的高效生物有機(jī)肥，能明顯提高作物的總生長(zhǎng)量及植株的生長(zhǎng)量，可促進(jìn)果實(shí)早熟、提高作物的抗病能力，故具有良好的增產(chǎn)效果。使用高效生物有機(jī)肥后，土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等各主要指標(biāo)的含量均有不同程度的提高，說(shuō)明該高效生物有機(jī)肥能改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力。安勝姬等研究不同的菌種接種對(duì)作物的影響，結(jié)果表明，施用含有菌劑的高效生物有機(jī)肥的小麥比施用垃圾土的小麥長(zhǎng)勢(shì)好，而且比施用素土的小麥長(zhǎng)勢(shì)好得多；使用高效生物有機(jī)肥的小麥百粒重都明顯高于未使用生物有機(jī)肥的小麥，增產(chǎn)率達(dá)到了8.7%～9.2%。

但生活垃圾含有如塑料、玻璃、金屬碎片等不能被發(fā)酵利用的物質(zhì)，預(yù)處理分揀工作強(qiáng)度很大，設(shè)備投資大，不太適合小型城市。而且生活垃圾含有大量病原菌，處理不慎會(huì)威脅人類健康。

2 農(nóng)村生產(chǎn)生活來(lái)源

有機(jī)肥在農(nóng)村生產(chǎn)生活來(lái)源可分為畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、生活垃圾等。

2.1 畜禽糞便

畜禽糞便一直是我國(guó)有機(jī)肥的主要原料之一，我國(guó)畜禽糞便的產(chǎn)量相當(dāng)豐富，據(jù)估算，到2010年底，全國(guó)畜禽糞便的排放量將達(dá)45億噸。畜禽糞便中含有大量的有機(jī)物及豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源。畜禽糞便不但能夠施用于農(nóng)田作為肥料培肥土壤，也能為土壤提供必要的水分；同時(shí)還能提高土壤抗風(fēng)化和水侵蝕的能力，改變土壤的空氣和耕作條件，增加土壤有機(jī)質(zhì)和作物有益微生物的生長(zhǎng)。蔣衛(wèi)杰等報(bào)道了不同品種有機(jī)肥對(duì)生菜硝酸鹽含量的影響，結(jié)果表明牛糞和生物發(fā)酵雞糞有利于降低生菜硝酸鹽含量；王昌全等對(duì)芹菜的研究也表明，豬糞、雞糞等有機(jī)肥能顯著增加芹菜Vc和可溶性糖含量，并使硝酸鹽含量顯著降低。

然而過(guò)度使用畜禽糞便會(huì)對(duì)農(nóng)作物、土壤、地表水和地下水水質(zhì)造成危害。在某些情況下（通常是新鮮的禽糞）含有的高濃度的氮能燒壞作物；大量使用糞便也能引起土壤中溶解鹽的積累，使土壤鹽分增高，植物生長(zhǎng)受影響；畜禽糞便中的氮主要以氨態(tài)氮和有機(jī)氮形式存在，和其中的磷一起很容易流入或侵蝕地表水，而磷在大多數(shù)內(nèi)河或水庫(kù)中是避免富營(yíng)養(yǎng)化的限制因子；畜禽糞便常包含一些有毒金屬元素，如砷、鈷、銅和鐵等，施用畜禽糞便可能導(dǎo)致這些元素在土壤中的積累，對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生潛在危害作用；同時(shí)畜禽糞便也含有大量的病原菌，經(jīng)傳播會(huì)危害人畜健康。

2.2 農(nóng)作物秸稈

農(nóng)作物秸稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素，是有機(jī)肥料中的重要資源。實(shí)踐證明，秸稈還田有改善土壤理化性狀、固定和保存氮素養(yǎng)分、促進(jìn)土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、蓄水保墑等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，連續(xù)3年秸稈還田，土壤有機(jī)質(zhì)含量平均增加0.078%，全氮增加0.0072%，有效磷增加0.64μL·L-1，特別是速效鉀3年增加13.1μL·L-1。鹽堿地實(shí)行秸稈還田后，增加了土壤蓄水保水能力，減少了水分蒸發(fā)，再加上秸草分解過(guò)程中產(chǎn)生一些有機(jī)酸，具有明顯的洗堿淋鹽效果，使土壤p H值下降，含鹽量由0.151%下降到0.122%，同時(shí)還可改善土壤的透氣性，使土壤容重下降0.082 g/cm3，總孔隙度增加2.94%。

秸稈還田不僅對(duì)土壤物理性質(zhì)和氮素產(chǎn)生了有益影響，而且由于微生物活動(dòng)加強(qiáng)，可改善土壤酶活性所引起的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，特別是對(duì)土壤磷素和微量元素的有效性有明顯作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米田間覆蓋秸草能緩解雨水對(duì)地表的直接沖刷，減少地表徑流，有利于水土保持，提高土壤的蓄水能力；在高溫光照情況下，由于秸稈覆蓋，減少了耕層土壤水分的蒸發(fā)，增加了土壤保墑能力，特別是干旱季節(jié)，澆灌后鋪草對(duì)土壤保墑?dòng)兄匾饔茫唤斩捀采w可促進(jìn)品質(zhì)提高，果實(shí)維生素含量高，可溶性糖高，產(chǎn)量增加30%以上，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高，土壤速效養(yǎng)分含量均衡；秸稈覆蓋可增加作物抗逆性，減少病蟲(chóng)害發(fā)生。

2.3 農(nóng)村生活垃圾

農(nóng)村生活垃圾主要包括日常家庭生活產(chǎn)生瓜果蔬菜的殘?jiān)⑷思S便及枯枝落葉等。利用生活垃圾制成的肥料，有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分共存，速效、久效兼?zhèn)?，能有效地促進(jìn)植物生產(chǎn)，發(fā)揮理想的增產(chǎn)作用。其利用方法一是堆肥法，二是沼氣池發(fā)酵法。從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)說(shuō)，沼氣池解決了農(nóng)村的生活能源問(wèn)題，有利于保護(hù)森林資源，并且沼渣是很好的肥料，為農(nóng)民節(jié)約了化肥資金上的投入。但是，建造沼氣池需要前期投資，而且沼氣池也需要科學(xué)的維護(hù)。冬天沼氣池產(chǎn)氣低，不能滿足家庭日常生活所需。

3 小結(jié)

城市有機(jī)肥主要來(lái)源中，活性污泥雖然富含氮、磷、鉀等植物所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，但含有重金屬和病原菌及有毒有機(jī)物等有害物質(zhì)，如果消除這些影響，發(fā)展前景相當(dāng)可觀。富含微量元素的工業(yè)礦渣有機(jī)肥可以使農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)，但是因其含有重金屬，如果大量使用，會(huì)在植物中富集。城市生活垃圾作為有機(jī)肥原料，分揀預(yù)處理工藝復(fù)雜，且設(shè)備投資大。

農(nóng)村來(lái)源的有機(jī)肥中，畜禽糞便利用的歷史最悠久的，但是過(guò)度使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。秸稈中幾乎沒(méi)有有害物質(zhì)，但是秸稈還田需要投入的大量人力，腐解緩慢，肥效不明顯；沼氣池前景廣闊，但是前期的投資大，受季節(jié)限制，所以需要改善工藝才可以實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。

[1]王英.不同狀態(tài)有機(jī)物料對(duì)土壤腐殘質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響[J].土壤通報(bào),2002(2):156-157.

[2]何洪,李瑜.有機(jī)肥生產(chǎn)廠污染分析與控制對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(14):251-252.

[3]郭媚蘭,王秀林.太原市污水污泥農(nóng)業(yè)利用研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1993(6):254-262.

[4]郭媚蘭,席鳴岐.城市污泥和污泥與垃圾堆肥的農(nóng)田施用對(duì)土壤性質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1994(5):204-209.

[5]樊羿,沈阿林.有機(jī)肥資源利用對(duì)環(huán)境的影響及對(duì)策[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2005(6):54-59.

[6]張?jiān)鰪?qiáng),唐新保.污泥堆肥化處理對(duì)重金屬形態(tài)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1996(4):188-190.

[7]李容田.太鋼礦渣肥料試驗(yàn)研究[J].冶金環(huán)境保護(hù),2006(6):80-84.

[8]陶學(xué)國(guó),熊水平,等.談?dòng)袡C(jī)肥的制備與施用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(2):186.

[9]賀禎.利用礦渣制備緩釋性鉀肥的研究[J].中國(guó)陶瓷,2005(3):52-54.

[10]安勝姬,張?zhí)m英,等.生活垃圾轉(zhuǎn)化高效生物有機(jī)肥料的肥效研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,2000(3):50-53.

[11]朱海生,陳志宇,等.畜禽糞便的綜合利用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2004(4):62-63.

[12]黃明強(qiáng),謝小青,等.污泥有機(jī)肥對(duì)馬尼拉草坪生物效應(yīng)的影響[J]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(4):305-306.

[13]蔣衛(wèi)杰,余宏軍,等.不同有機(jī)肥種類對(duì)生菜硝酸鹽含量的影響[J].中國(guó)蔬菜,2005(8):10-12.

[14]王昌全,謝德體,等.不同有機(jī)肥種類及用量對(duì)芹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2005(1):192-195.

[15]張奇鋒,何娟瑩,等.銅川市耀州區(qū)有機(jī)肥資源利用現(xiàn)狀及對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(1):270.