陜西蘋果經過長期發(fā)展已成為廣大農民快速致富的高效產業(yè),但目前由于化肥的使用量持續(xù)上升,有機肥施用量不斷下降,導致果園土壤有機質降低,土壤板結,果品風味變淡,嚴重影響了陜西蘋果產業(yè)的競爭力。蘋果枝條粉碎靜態(tài)條垛堆肥技術,可將蘋果枝條變廢為寶,既充分利用資源,又能美化農村環(huán)境。蘋果枝條年年生產,年年堆肥,不僅能增加果園有機肥投入,改善土壤性能,減少化肥使用量,節(jié)本增效,而且是提高果園土壤有機質含量的有效途徑。陜西蘋果枝條堆腐培肥技術經過3年多的試驗推廣,取得了很好效果,2011年推廣1萬hm2,堆肥15萬m3;2012年推廣1.3萬hm2,堆肥15萬m3?,F就蘋果枝條粉碎靜態(tài)條垛厭氧堆肥技術簡要介紹如下,供參考。
1堆肥的原理
堆肥主要是依靠自然界廣泛分布的真菌、細菌、放線菌等微生物,在一定的人工條件下,有控制地促進可被微生物降解有機質向穩(wěn)定的腐殖質轉化的生物發(fā)酵過程。在堆肥過程中,可溶性有機物質直接透過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收;而不溶的有機物質先被吸附在微生物體外,依靠微生物分泌到細胞外的酶分解為小分子有機物。這些小分子有機物一部分留在微生物體外,一部分繼續(xù)分解為可溶性物質,再滲入到微生物細胞內參與微生物的生命代謝活動,進行分解代謝和合成代謝。把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物,并釋放出生物生長、活動所需要的能量;把另一部分有機物轉化合成新的細胞物質,使微生物生長繁殖,產生更多的微生物體。堆肥過程中根據微生物對氧氣的不同要求,可以把有機固體廢物堆肥處理分為好氧堆肥和厭氧堆肥。
2堆肥模式
堆肥原料以蘋果枝條為主,其他作物秸稈、糞尿等為輔;時間為冬剪(粉碎)、春堆、秋施;方式為條垛式靜態(tài)堆制法。靜態(tài)堆肥技術,雖然要求堆制時間長,但不需要進行頻繁的翻堆,省工、省時,便于推廣。
3靜態(tài)條垛堆肥方法
靜態(tài)條垛式堆肥屬于厭氧堆肥的一種,將原料堆積成長條形的條垛,條垛的斷面可以是梯形或三角形。建堆后的發(fā)酵過程不再進行翻堆通氧,氧氣主要是通過條垛里熱氣上升引起的“煙囪效應”來進行被動通風。
靜態(tài)條垛式堆肥的優(yōu)點是不需要專用設備,簡單易行,堆肥過程不用翻堆,大大降低了勞動強度和運行費用。其不足之處是厭氧條件,發(fā)酵時間長,有時會產生臭味。
蘋果枝條靜態(tài)條垛式堆肥技術工藝流程為:
3.1場地選擇
場地應選擇取水容易、交通方便、地勢較高、平坦堅實且朝陽的地方。
3.2枝條粉碎
3.2.1目的蘋果枝條質地堅硬,木質素含量高,微生物不易分解,較小的顆粒能擴大微生物對肥料的接觸面積,有利于微生物分解;同時較小的顆粒在加水時有利于水分的滲透與保持。
3.2.2操作要求果樹枝條粉碎粒度大小應控制在5~10 mm左右為宜,作物秸稈或雜草用粉碎機粉碎或鍘草機切斷,長度小于5 cm為宜。
3.3條垛大小
條垛的形狀為長條形,其橫截面可以是梯
山西果樹SHANXIFRUITS 2013(4)
形或拱形,底部寬1.5~2 m、高1~1.5 m,長度視原料多少和場地大小而定。
3.4添加氮肥
3.4.1目的堆料中的微生物需要充足的氮源才能生長、繁殖和分泌分解堆肥原料的各種胞外酶。如果氮源不足(“碳/氮比”過高),有機物降解速度變得緩慢,堆肥時間將延長。蘋果枝條的“碳氮比”高達300~500,必須加入其他氮源來降低“碳氮比”。
3.4.2添加“氮素”的比例堆肥適宜的“碳氮比”應控制在20~40的范圍。每1 t(2~2.5 m3)堆肥原料加入2~3 kg尿素或4~6 kg硫酸銨或6~9 kg碳銨。
3.4.3添加“氮素”的方法將尿素(硫酸銨或碳銨)加水稀釋100倍,在堆肥第1次加水前,用噴壺或噴霧機均勻噴灑在干物上面,用鐵锨或耙攪拌均勻,使物料盡量吸收含氮素的水分,不易造成氮素的流失。
3.5添加水分
3.5.1目的水分是微生物新陳代謝的必要條件,微生物生長、繁殖離不開水分,運輸養(yǎng)分、溶解小分子有機物離不開水分。水分還能軟化堆料使其容易分解,堆肥原料水分的多少,直接影響堆料性質和堆肥反應速度快慢、堆肥腐熟程度和堆肥產品質量,是堆肥中最重要的控制條件。
3.5.2要求一般堆肥的相對水分含量要求為50%~70%,最好能達到60%以上。粉碎的蘋果枝條吸水能力差,在加水時雖然堆料表面已被浸濕,堆料外已有大量的水流出,看上去堆料持水已達飽和,其實水分還未進入堆料顆粒內部,堆料的水分含量尚達不到堆肥的要求。如果再繼續(xù)加水,水分也不能夠有效達到堆料顆粒內部,而造成水分的繼續(xù)流失。解決這一問題的有效方法是,采用二次加水的方法。
3.5.3二次加水的方法第1次加水1 d后進行第2次加水。在堆肥原料一頭,刨出一少部分堆料并加水,用鐵锨、耙將堆料和水充分翻攪均勻,堆在一頭。以后再繼續(xù)刨出一少部分堆料,不斷地加水翻均,直到所有堆肥原料攪拌濕,這樣堆肥全部充分加水完畢。
3.6添加發(fā)酵劑(菌種)
3.6.1目的在自然環(huán)境和堆肥原料中本身也含有大量的微生物,但是在堆肥過程中還要加入堆肥發(fā)酵劑。首先添加堆肥發(fā)酵劑可縮短堆肥發(fā)酵周期,對于微生物不易分解的木質素、纖維素含量較高且質地堅實的蘋果枝條粉碎堆肥原料尤為重要。其次是堆肥發(fā)酵劑中有益微生物,通過高溫和微生物平衡,抑制堆肥原料中的有害病菌和蟲卵。以后富含有益微生物的堆肥施入土壤后,可在土壤中大量繁殖,能消除土壤板結,改良土壤結構,提高土壤肥力。
3.6.2添加發(fā)酵劑將堆肥發(fā)酵劑(液體)用水稀釋50~100倍。在堆肥原料第2次加水后,將堆肥原料平鋪于地面,寬1.5~2 m、長度3~5 m、厚20 cm,在堆肥原料上用灑壺或小水泵噴灑稀釋的堆肥發(fā)酵劑,然后在其上鋪一層堆肥原料,厚20~30 cm,再噴灑堆肥發(fā)酵劑,如此一層層直到堆高達到1~1.5 m。
3.6.3覆膜與揭膜在條垛堆好后,在上面覆蓋塑料薄膜,四周邊上用土壓實,這樣就完成了堆肥程序。靜態(tài)條垛式堆肥采用一次建堆,堆肥過程中不進行翻堆,屬于低溫堆肥。一般情況,特別是在水分充足的條件下堆肥溫度不會過高。但在炎熱夏天,當堆溫超過70 ℃時,應當揭開條垛上面覆蓋塑料薄膜以降低溫度,防止溫度過高。
3.7腐熟鑒別
一般情況下,采用以上程序進行堆肥,8個月后就可完成腐熟過程。可先從外觀上判斷其腐熟程度,如堆肥呈褐色,手握濕時柔軟而有彈性,干時易破碎;堆肥體積較原堆肥縮小2/3左右,這都是充分腐熟的標志。同時還要測定其物理化學指標,如堆肥溫度同外界環(huán)境一致,不再有明顯的變化,堆肥中淀粉含量應該為0,pH值為8~9之間等。通過檢測符合標準則可施入大田,沒有完全腐熟的進行下一輪堆制。
4蘋果枝條堆制肥料成分
蘋果枝條堆制的肥料經過西北農林科技大學進行化驗,堆肥的有機質含量達到40%以上,磷含量1.9%,鉀含量1.1%,總養(yǎng)分最高達3.7%,酸堿度在8.0左右,養(yǎng)分含量接近國家有機肥料的標準。