农业植保中沼肥的关键性研究

张庆国

摘  要：论述了沼肥在农业植保生态系统中的重要性，阐述了沼肥在培肥地力和植保生态系统中的作用，指出沼气的普及和推广，既解决了农村生活用能不足，又改善了农业植保生态环境。

关键词：沼肥;植保生态;有机肥;无机肥

一、沼肥在农业植保生态系统中的重要性

农村发展沼气有利于统筹解决并协调燃料、饲料、肥料三者之间的关系，使大量的作物秸秆、人畜粪便和杂草落叶等原料经过沼气发酵得到充分合理的利用。它不仅能生产出廉价的沼气，发酵后的残留物还是一种无菌、无污染的有机肥料。实践证明，发展沼气既开辟了有机能源，促进了农作物生长发育和氮素的保存，又防止了环境污染及肥料的流失。反过来，沼气肥的增加又可促进农业生产的发展。沼气肥能为农作物提供氮、磷、钾、钙、镁、硫及微量元素，其丰富的有机质既能促进土壤中有益微生物的生命活动，又能起到改良土壤、提高植物保护的作用。土壤中80%～90%的氮素是以有机形态存在并保存在土壤中，土壤有机胶体与矿质胶体复合形成稳定的团粒结构，改善a土壤水肥气热状况和耕作性能，所以土壤有机质含量常作为衡量土壤肥力的一项重要指标。可见施用有机质肥料，经常补充土壤中有机质和养分的消耗，对改良土壤和提高肥力、增强植物保护、夺取丰收都起到重要作用。通过3年来“生态农业”试点证明：用沼肥作基肥的地块，小麦白穗率为1.97%，减产1.3%，不用沼肥作基肥的地块，小麦白穗率为6.5%，减产5.5%。由此可知，沼肥既是优质肥料，又是良好的土壤改良剂，还是植物的保护神。若连续使用，可使土壤疏松、结构改良、色泽加深、保水、肥力增强，提高农作物抗病害能力，可见农业要上新台阶必须注重培肥地力，发展沼气，开辟有机肥源，走有机与无机相结合的道路。

二、沼肥在培肥地力和植保生态系统中的作用

2.1供给作物有机和无机营养，增强作物抗病能力

一是给农作物提供有机营养。农作物能直接吸收利用某些有机质，如玉米可以吸收各种氨基酸、酰酸以及核糖核酸等，小麦能吸收赖氨酸及各种磷酸己糖和磷酸甘油酸。沼气肥中都含有此种养分可供给作物吸收利用。此外，施用沼肥后由于促进了微生物活动，产生一些生物活性物质，如维生素B和沼酸、叶酸以及生长素等，可促进植物根系发育、健壮、增强作物抗病能力，减轻病虫害。二是给农作物提供无机营养。沼气肥中含植物所需的各种大量微量营养元素。沼肥中的无机养分，有的是呈游离状态可直接被农作物吸收利用，如秸秆中的钾即可被农作物直接吸收，其有效性约相当于氯化钾的85%;有的则需经过微生物分解释放出来后，才能被农作物所利用。

2.2提高土壤养分积累及供肥能力

一是沼肥养分在土壤中的积储，使土壤形成“养分库”。沼肥施入土壤后矿化速度较慢，可供当季作物利用的养分较低、残留在土壤中的养分较多，据“生态农业”试点可知，农作物的有机氮可为当季作物利用的只有30%，其中60%则残留在土壤中。二是沼肥降低化肥的损失率。施用沼肥能使化肥氮很快转成有机氮，这是因为施用沼气肥后为微生物捉供了丰富的能源，促进微生物对无机游离态氮的同化，从而减少了化肥氮的损失。在红壤田上的试验表明：化肥配合沼肥施用，虽然化肥氮的当季利用率下降，但在土壤中的残留量显著提高，化肥氮净损失率降低。三是沼肥促进土壤中生物固氮活性。施用沼肥可以促进细菌固氮活性，从而增加生物氮源。沼肥中的某些成分及降解产物也可以通过间接途径，促进蓝藻及其他光合固氮细菌的固氮活动。在试验中表明，在施用化肥的基础上施用沼氣肥，一季小麦的固氮效应分别比对照增加80%和70%，土壤生物固氮能力几乎与沼气肥施用成正比。

2.3土壤有机质含量提高，更新土壤腐殖质组成

施用沼肥可提高土壤中有机质含量，改善有机质组成。沼肥施入土壤后提高了真菌的活性，而真菌同化碳的能力（同化率60%～80%）显著大于细菌（同化率仅20%～40%），因而提高了有机质在土壤中的滞留量。施用沼肥还能更新土壤有机质组成，提高土壤有机质的质量。据试验，施用沼肥土壤中活性有机质提高25%，总腐殖质含量提高11.1%，有机复合度提高60.1%，病虫害减少60%以上，长期施用沼肥的红壤土，不仅有机质总量提高，其易氧化有机碳也比对照高30%～90%，而氧化稳定系数则比对照降低10%～14%，易氧化有机碳与产量呈极显著正相关。而氧化稳定系数则与产量呈极显著负相关。

2.4改良土壤理化性状

长期施用沼肥对土壤理化性状有良好影响，如增加团聚体的稳定性。沼肥施入土壤后在腐解过程中能产生羧基一类的配位体与土壤粒状表面或氢氧聚合物表面的多价金属离子相结合形成有机—无机复合体，通过其表面的有机胶膜使土粒相互结合而形成团聚体，经脱水后逐渐稳定。在沼肥参与下的土粒团聚作用，可以形成疏松多孔的水稳性团聚体。用沼肥培肥红壤土，其中0.5～2.0mm的微团聚体分别比对照增加8.5%～20.5%。

2.5改良被污染土壤及植保生态环境，提高农作物产量

施用沼肥可增加土壤腐殖质含量，土壤中的腐殖质与金属离子可形成水溶性或水溶性的络合物及螯合物，从而控制金属微量元素的有效性及毒害，更重要的是秸秆、家畜人粪尿经过充分的厌氧发酵后变成了无毒、无菌、无污染的优质速效肥料，适宜的pH值有效充分地抑制了各种细菌的繁殖，还直接影响和控制了农药在土壤中的持留、降解、生物有效性、流失、挥发等。因此，作物秸秆和人畜粪便填入沼气池，通过发酵产出沼气用于生活，沼气肥施入土壤增加了有机含量及各种微量元素，防止了环境污染，提高了作物产量。据生态点证明：小麦施沼肥22.5t/hm2，病虫害减少60%，小麦增产1500kg/hm2，玉米增产904.5kg/hm2。

三、沼肥发展的前景

3.1通过沼肥、有机肥与无机肥相结合，增强植保观念

沼肥虽然具有养分齐全、稳肥性好、后效长等优点，但养分浓度低、肥效慢，单独施用不能满足作物迅速生长和当季作物夺高产的需要。而化肥虽具有养分浓度高、肥效快的优点，但稳定性差，易流失，难于满足作物持续需肥的特点。有机肥和无机肥配合施用则可以相互取长补短，在以低品位有机肥为主的地方，施用有机肥的目的应以培肥地力为主，以化肥促当季高产。应大力发展养分较高的沼气肥，使沼肥能部分代替化肥及农药施用，降低生产成本，达到农业高产稳产，优质低耗的目的。

3.2开辟沼气肥源，培肥地力，增强植保，提高经济效益

农村种植业中生产的秸秆、绿肥等有机物质，虽然可以经堆沤处理直接还田，但效益较低、病菌严重，还浪费了大量宝贵有机肥料使环境恶化。通过沼气厌氧发酵，既解决了生活用能，又增加大量有机质肥源，施入土壤形成良性循环，从而大幅度提高了经济效益。公务员之家

3.3发展沼气有利于自然生态平衡

发展沼肥，实际上是在有机物被微生物分解这一环节上加以控制，既获得了能源物质，又防止了养分流失，农作物秸秆和有机废物可在生态系统中的物质和能量循环过程中多层次地加以利用。从这个意义上讲，发展沼气可保护自然生态平衡。