不同肥源有机肥的特点及利用

李 泉

（河南机电高等专科学校，河南 新乡 453000）

我国施用有机肥的历史悠久。施用有机肥后不仅使土壤有机质、速效磷、速效钾含量增加，而且可使土壤团聚水平、团聚度、通气孔隙、水容量和结构的稳定性等土壤物理性状有明显的改善；还可增加土壤中有益微生物的数量和酶的活性，对农业的可持续发展有着特殊的作用。但是传统的有机肥存在着“三低三大”的问题，即养分含量低，体积大；劳动效益低，强度大；无害化程度低，污染大，制约了有机肥的推广和使用。那么针对不同来源的有机肥原料，它们各自的特点和优势如何，是本文探讨的主要问题。

1 城市来源

有机肥的城市原料主要有城市活性污泥和主要包括工厂生产废物、生活垃圾等的城市固体废弃物。

1.1 城市活性污泥

随着我国城镇化建设的推进，城镇生活污水处理比例越来越高，因此会产生大量的污泥。污泥中含有丰富的有机营养成分如氮、磷、钾等和植物所需的各种微量元素如Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，且肥效高于一般农家肥，也不会使土壤板结，因此施用污泥既可肥田，又有利于土壤质量的改良，并减低农业生产成本。郭媚兰等人对农田施用污泥后对土壤的改良作用进行了研究，其盆栽和田间试验表明：施用污泥后，土壤中氮、磷、钾、总有机碳等营养成分，及田间持水量、土壤团粒结构、土壤空隙度等都随污泥或污泥堆肥用量的增加而相应增加，土壤结构得到明显改善。

污泥中主要有害物质为重金属和病原菌微生物及有毒有机物。其中重金属是限制污泥大规模土地利用的最重要因素，但重金属难以降解，且一般溶解度很小，性质较稳定，较难除去。未经处理的污泥含有各种病原菌和寄生虫等，它们可以通过各种途径传播，会危害人畜健康，也会对植被产生影响。目前，主要通过生物学方法来降低重金属的毒害。如一般污泥经过堆肥化处理后，有效态重金属减少，因此可通过控制污泥堆肥条件来提高污泥堆肥的质量。堆肥化处理等可有效地杀死绝大部分病原菌，此外，辐射处理、巴氏灭菌法也是较常用的方法。某些污泥中含有多环芳烃、多氯联苯等有毒有机物，通过堆肥等处理可在一定程度上将其降解，但很难完全去除。

1.2 城市固体废弃物

城市中的固体废弃物主要以工业矿渣和居民生活垃圾为主。

1.2.1 工业矿渣 农作物产量不断提高，土壤中营养元素特别是钼、硼、锰、锌、铜、铁等微量元素逐渐缺乏，影响植株发育，导致减产。我国农业广泛使用氮、磷、钾系列肥料，而硅、钙肥、微量元素复合化肥生产量小，满足不了农业生产发展的需要。冶金工厂矿渣中，含大量硅、钙和众多的微量元素，这就为利用冶金工厂废渣生产农作物生长需要的矿渣肥料提供了理论依据。

李容田等研究了太钢不同矿渣肥料对高粱产量的影响，发现增产率达到5.3%～17.6%。新余钢铁厂锰铁高炉渣和瓦斯灰施于棉田，发现棉花增产10%～20%。湖南、广西、江西、湖北等省20个县施用涟源钢铁厂转炉钢渣硅、钙、磷肥，可使水稻平均增产10%左右。

另外，也有报道工厂废弃物可作为化肥的缓释剂。缓释肥料、控释肥料的出现不但克服了速溶肥料的众多弊病，而且也带来了产量的提高，这些肥料由于其养分释放的速度较慢或可依据实际需要控制养分的释放，养分能充分被植物吸收，降低了施肥强度，减少了环境污染及资源的浪费。但工厂废弃物缺点是含有大量重金属元素，会造成作物的积累效应，单位千克的含肥效物质低，不利于大面积推广。

1.2.2 生活垃圾 使用城市生活垃圾制成的高效生物有机肥，能明显提高作物的总生长量及植株的生长量，可促进果实早熟、提高作物的抗病能力，故具有良好的增产效果。使用高效生物有机肥后，土壤中氮、磷、钾、有机质等各主要指标的含量均有不同程度的提高，说明该高效生物有机肥能改善土壤的理化性质，提高土壤肥力。安胜姬等研究不同的菌种接种对作物的影响，结果表明，施用含有菌剂的高效生物有机肥的小麦比施用垃圾土的小麦长势好，而且比施用素土的小麦长势好得多；使用高效生物有机肥的小麦百粒重都明显高于未使用生物有机肥的小麦，增产率达到了8.7%～9.2%。

但生活垃圾含有如塑料、玻璃、金属碎片等不能被发酵利用的物质，预处理分拣工作强度很大，设备投资大，不太适合小型城市。而且生活垃圾含有大量病原菌，处理不慎会威胁人类健康。

2 农村生产生活来源

有机肥在农村生产生活来源可分为畜禽粪便、农作物秸秆、生活垃圾等。

2.1 畜禽粪便

畜禽粪便一直是我国有机肥的主要原料之一，我国畜禽粪便的产量相当丰富，据估算，到2010年底，全国畜禽粪便的排放量将达45亿吨。畜禽粪便中含有大量的有机物及丰富的氮、磷、钾等营养物质，是农业可持续发展的宝贵资源。畜禽粪便不但能够施用于农田作为肥料培肥土壤，也能为土壤提供必要的水分；同时还能提高土壤抗风化和水侵蚀的能力，改变土壤的空气和耕作条件，增加土壤有机质和作物有益微生物的生长。蒋卫杰等报道了不同品种有机肥对生菜硝酸盐含量的影响，结果表明牛粪和生物发酵鸡粪有利于降低生菜硝酸盐含量；王昌全等对芹菜的研究也表明，猪粪、鸡粪等有机肥能显著增加芹菜Vc和可溶性糖含量，并使硝酸盐含量显著降低。

然而过度使用畜禽粪便会对农作物、土壤、地表水和地下水水质造成危害。在某些情况下（通常是新鲜的禽粪）含有的高浓度的氮能烧坏作物；大量使用粪便也能引起土壤中溶解盐的积累，使土壤盐分增高，植物生长受影响；畜禽粪便中的氮主要以氨态氮和有机氮形式存在，和其中的磷一起很容易流入或侵蚀地表水，而磷在大多数内河或水库中是避免富营养化的限制因子；畜禽粪便常包含一些有毒金属元素，如砷、钴、铜和铁等，施用畜禽粪便可能导致这些元素在土壤中的积累，对植物生长产生潜在危害作用；同时畜禽粪便也含有大量的病原菌，经传播会危害人畜健康。

2.2 农作物秸秆

农作物秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，是有机肥料中的重要资源。实践证明，秸秆还田有改善土壤理化性状、固定和保存氮素养分、促进土壤中养分转化、蓄水保墒等优点。试验结果表明，连续3年秸秆还田，土壤有机质含量平均增加0.078%，全氮增加0.0072%，有效磷增加0.64μL·L-1，特别是速效钾3年增加13.1μL·L-1。盐碱地实行秸秆还田后，增加了土壤蓄水保水能力，减少了水分蒸发，再加上秸草分解过程中产生一些有机酸，具有明显的洗碱淋盐效果，使土壤p H值下降，含盐量由0.151%下降到0.122%，同时还可改善土壤的透气性，使土壤容重下降0.082 g/cm3，总孔隙度增加2.94%。

秸秆还田不仅对土壤物理性质和氮素产生了有益影响，而且由于微生物活动加强，可改善土壤酶活性所引起的养分转化，特别是对土壤磷素和微量元素的有效性有明显作用。试验结果表明，玉米田间覆盖秸草能缓解雨水对地表的直接冲刷，减少地表径流，有利于水土保持，提高土壤的蓄水能力；在高温光照情况下，由于秸秆覆盖，减少了耕层土壤水分的蒸发，增加了土壤保墒能力，特别是干旱季节，浇灌后铺草对土壤保墒有重要作用；秸秆覆盖可促进品质提高，果实维生素含量高，可溶性糖高，产量增加30%以上，土壤有机质含量提高，土壤速效养分含量均衡；秸秆覆盖可增加作物抗逆性，减少病虫害发生。

2.3 农村生活垃圾

农村生活垃圾主要包括日常家庭生活产生瓜果蔬菜的残渣、人粪便及枯枝落叶等。利用生活垃圾制成的肥料，有机、无机营养成分共存，速效、久效兼备，能有效地促进植物生产，发挥理想的增产作用。其利用方法一是堆肥法，二是沼气池发酵法。从经济方面来说，沼气池解决了农村的生活能源问题，有利于保护森林资源，并且沼渣是很好的肥料，为农民节约了化肥资金上的投入。但是，建造沼气池需要前期投资，而且沼气池也需要科学的维护。冬天沼气池产气低，不能满足家庭日常生活所需。

3 小结

城市有机肥主要来源中，活性污泥虽然富含氮、磷、钾等植物所必须的营养元素，但含有重金属和病原菌及有毒有机物等有害物质，如果消除这些影响，发展前景相当可观。富含微量元素的工业矿渣有机肥可以使农产品增产，但是因其含有重金属，如果大量使用，会在植物中富集。城市生活垃圾作为有机肥原料，分拣预处理工艺复杂，且设备投资大。

农村来源的有机肥中，畜禽粪便利用的历史最悠久的，但是过度使用会对环境造成污染。秸秆中几乎没有有害物质，但是秸秆还田需要投入的大量人力，腐解缓慢，肥效不明显；沼气池前景广阔，但是前期的投资大，受季节限制，所以需要改善工艺才可以实现商品化生产。

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