PAGEPAGE1第九章有機(jī)肥料及城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的農(nóng)業(yè)利用 1§9-1有機(jī)廢棄物農(nóng)肥化的意義與作用 2一、提高土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤物理化學(xué)性質(zhì) 2二、提供養(yǎng)分和活性物質(zhì) 2三、活化土壤養(yǎng)分，提高養(yǎng)分利用率 3四、提高作物品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗逆性 4五、作為無土栽培的優(yōu)良基質(zhì)，替代不可再生的泥炭等資源 4六、減少污染，化“害”為利 5§9-2有機(jī)肥料及可農(nóng)用化的有機(jī)廢棄物種類與性質(zhì) 6一、秸稈類 6二、糞尿類和廄肥 8三、餅肥、菇渣或糠醛渣類 15四、泥土肥類 17五、泥炭類和腐殖酸類肥料 19六、海肥類 21七、粉煤灰類 23八、市政有機(jī)廢棄物 24§9-3有機(jī)廢棄物農(nóng)肥法技術(shù) 32一、簡易農(nóng)肥法技術(shù) 32二、規(guī)?；邷睾醚醵逊始夹g(shù) 40§9-4有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)技術(shù) 50一、有機(jī)復(fù)肥的優(yōu)點 50二、有機(jī)復(fù)肥生產(chǎn)中原料的配比 52三、有機(jī)復(fù)肥的生產(chǎn)工藝 53四、有機(jī)復(fù)肥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 56五、有機(jī)復(fù)肥的施用 58思考題： 58第九章有機(jī)肥料及城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的農(nóng)業(yè)利用我國利用農(nóng)業(yè)廢棄物制作有機(jī)肥料的歷史悠久，比西歐早1300多年。近20年來，非農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物農(nóng)業(yè)利用的實踐也正在逐步展開。農(nóng)業(yè)利用的廢棄物主要包括：①作物秸稈、水草、山青野草、枯枝落葉、草皮等植物性殘體；②人、畜和家禽的排泄物及飼料殘屑；⑧農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的殘渣：④泥炭和泥土類；⑤生活垃圾、污泥及其他廢棄物等。作為肥料資源，其特點是：①資源豐富，種類繁多，數(shù)量和體積較大；②可就地或就近積制和施用，積制技術(shù)簡單易行，也可進(jìn)行工廠化生產(chǎn)成商品有機(jī)肥；⑧含有作物需要的各種養(yǎng)分，大部分屬遲效性，養(yǎng)分濃度低，但絕對量大；④具有供肥穩(wěn)定、養(yǎng)分較平衡的特點。尤其突出的是含有較豐富的有機(jī)質(zhì)，在培肥改土中的功能是化學(xué)肥料無法比擬的，能直接提供有機(jī)養(yǎng)料和活性物質(zhì)；⑤無害化處理后，對產(chǎn)品質(zhì)量有良好的作用；⑧大多數(shù)農(nóng)業(yè)廢棄物含有微生物和多種酶類，堆制成有機(jī)肥料則更多，施人土壤能改善土壤的生物特性，加速養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)?！?-1有機(jī)廢棄物農(nóng)肥化的意義與作用隨著現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，化學(xué)肥料的大量使用，我國的土壤肥力，特別是有機(jī)質(zhì)含量下降趨勢十分明顯，嚴(yán)重影響了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效益，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了潛在威脅。加大有機(jī)肥的投人，科學(xué)合理地利用城鄉(xiāng)廢棄物培肥地力意義重大。一、提高土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤物理化學(xué)性質(zhì)提高土壤肥力是保證農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展重要的核心措施。其中增施有機(jī)肥料，有機(jī)肥與無機(jī)肥相結(jié)合，不斷提高土壤有機(jī)質(zhì)含量是提高土壤肥力的重要環(huán)節(jié)之一。我國現(xiàn)有糧食耕地1.1億hm2，其中低產(chǎn)田約占1/3，有機(jī)質(zhì)含量小于0.6％的耕地占10.6％，土壤肥力亟待提高。一般認(rèn)為，土壤有機(jī)質(zhì)含量低于0.5％，土壤的保水保肥性能差，靠施用化學(xué)肥料也難以高產(chǎn)。將城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物以有機(jī)肥料形式歸還農(nóng)田后，部分有機(jī)物在土壤動物和微生物的參與下，經(jīng)腐殖化作用形成比較穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，部分有機(jī)物形成了土壤微生物的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，因此，使得土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯提高。據(jù)報道，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的腐殖化系數(shù)或殘留率在0.14~0.44之間。隨之土壤容重下降，水穩(wěn)性團(tuán)粒增加，土壤的陽離子交換量和保肥能力增加,供氮和蓄水能力增強(qiáng)，土壤的物理性狀和供肥性狀明顯改善。二、提供養(yǎng)分和活性物質(zhì)養(yǎng)分是農(nóng)作物獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物以有機(jī)肥形式施人土壤能提供大量養(yǎng)分。雖然隨著化肥投入的增加，我國有機(jī)肥提供養(yǎng)分的比例從20世紀(jì)50年代的95％以上下降到目前的45％～50％，但據(jù)估算，當(dāng)前有機(jī)肥料提供的氮、磷、鉀數(shù)量占當(dāng)年各養(yǎng)分總量的比例仍相應(yīng)達(dá)23.8％、31.7％和79.3％。顯然有機(jī)肥在緩解化肥尤其是鉀肥不足，實現(xiàn)平衡施肥等方面均有重要作用。它還含有中量、微量營養(yǎng)元素，如家畜糞尿中含鈣0.11％一0.34％，鎂0.07％～0.26％，硫0.05％～0.28％，鐵36～422mgkg-1，錳9～54mg·kg-1)，銅5～14mg·kg-1，鋅14～82mg·kg-1，鉬0.5～50mg·kg-1，硼9～54mg·kg-1。有機(jī)肥料中還含有機(jī)養(yǎng)分及活性物質(zhì)，如氨基酸，核糖核酸，脫氧核糖核酸、胡敏酸、糖類以及核酸的降解產(chǎn)物，均可供作物直接吸收，并能刺激根系生長。此外，還含有大量微生物，除其本身含有養(yǎng)分(據(jù)報道，微生物的總灰分，細(xì)菌為70～120g·kg-1干重，真菌為20~80g·kg-1干重，酵母為5~100g·kg-1干重)外，還能加速土壤中有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的分解和循環(huán)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥所統(tǒng)計資料表明，有機(jī)肥料中的養(yǎng)分，在糧食和棉花豐收中作用顯著。1949—1981年的資料顯示，來自化學(xué)肥料、綠肥和有機(jī)肥料中的氮、磷、鉀與糧食產(chǎn)量相關(guān)值大小的順序為；有機(jī)肥K>有機(jī)肥N>有機(jī)肥P>化肥N>化肥P>綠肥N>化肥K；棉花的順序為：有機(jī)肥K>有機(jī)肥P>有機(jī)肥N>化肥P>綠肥N>化肥N>化肥K。可見，增施有機(jī)肥料，既有利于改良培肥土壤，又能確保糧、棉持續(xù)高產(chǎn)。三、活化土壤養(yǎng)分，提高養(yǎng)分利用率隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，土壤中硼、鉬、銅、鋅、錳、鐵等微量元素的交換態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)含量增加，因而其有效量也相應(yīng)提高。施用有機(jī)肥料后，由于土壤中微生物的數(shù)量和活性的提高，使得胞外酶的分泌增加，此外，有機(jī)物料本身也會帶人一些酶和酶作用的底物，使有關(guān)酶的活性得以提高，這有利于土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)。此外，有機(jī)肥施人土壤后，在其降解過程中產(chǎn)生的可溶性有機(jī)物(dissolvedorganicmatters，簡稱DOM)對活化土壤養(yǎng)分元素(如P，F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu等)也有重要作用，例如，吸附試驗表明：在有碳200mg·L-1的DOM存在條件下，紅壤對磷的吸附降低9．3％一22％，銅的吸附降低18％～29％；潮土磷的吸附降低5％～17％，銅的吸附降低20％一38％。DOM除了抑制土壤對養(yǎng)分元素的吸附外，還可促進(jìn)土壤中養(yǎng)分的溶出。施用有機(jī)物料DOM處理與對照相比，土壤中磷和銅的解吸量分別增加4～6和7—12倍。這是由于水溶性有機(jī)物的絡(luò)合作用所致，DOM活化土壤養(yǎng)分的能力與土壤類型、DOM來源與性質(zhì)及外界環(huán)境條件密切相關(guān)。四、提高作物品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗逆性隨著人民生活水平的不斷提高，對農(nóng)、副產(chǎn)品的質(zhì)量日益重視。大量施用化學(xué)肥料或養(yǎng)分配比不當(dāng)均會使產(chǎn)品品質(zhì)下降，實踐表明，有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用能提高產(chǎn)品質(zhì)量，如小麥和玉米的蛋白質(zhì)含量增加。在不施氮肥的條件下，有機(jī)肥能提高小麥子粒的氨基酸總量，其中必需的纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸的含量增加。蔬菜是人類必不可少的食品，有機(jī)肥料與無機(jī)肥料配合施用，能使蔬菜中硝酸鹽含量下降，維生素C的含量上升，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善。有機(jī)物料施入土壤，會改善土壤的理化性狀，增強(qiáng)土壤的保水、保肥性能；有機(jī)物料本身可能含有一些抑菌物質(zhì)或降解過程中會產(chǎn)生抑菌物質(zhì)(如各種酚類物質(zhì)等)；植物體內(nèi)氨基酸含量的增加有助于作物的抗旱，從而增強(qiáng)作物抗逆性和抗病蟲害的能力。五、作為無土栽培的優(yōu)良基質(zhì)，替代不可再生的泥炭等資源基質(zhì)栽培是無土栽培中投資較少的栽培方式，栽培面積越來越大。目前我國溫室栽培的基質(zhì)多是用泥炭再混配一些蛭石、珍珠巖等而成的。不能再生的泥炭大多分布在偏遠(yuǎn)的林地，資源有限，價格較高。同時，有研究發(fā)現(xiàn)純泥炭基質(zhì)可以誘發(fā)植物多種病害(如植物萎蔫病和根霉病)，且發(fā)病率較高。而將有機(jī)廢棄物好氧堆肥處理后制成的優(yōu)質(zhì)有機(jī)栽培基質(zhì)，不但就地取材，價格最低，而且重量輕，結(jié)構(gòu)性好；含有豐富的氮、磷等大量元素和微量元素鐵、錳、銅、鋅等，能保證作物生長期的營養(yǎng)需求，無需像泥炭基質(zhì)那樣頻繁施肥；對于含重金屬的有機(jī)廢棄物開發(fā)成園林基質(zhì)，還有效避免了重金屬對食物鏈的污染。六、減少污染，化“害”為利化肥的使用不當(dāng)或大量使用會帶來環(huán)境污染問題。主要表現(xiàn)在無機(jī)氮、磷通過地表徑流和土壤的滲濾會導(dǎo)致地表水體的富營養(yǎng)化和地下水硝酸鹽的污染。地下水污染主要發(fā)生在氮肥施用量高的高產(chǎn)地區(qū)和城市郊區(qū)，這個問題已普遍引起重視。國外早已發(fā)現(xiàn)地下水中NO3-含量逐年增加，有些地區(qū)已檢出硝態(tài)氮接近或超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)。磷在土層中的積累量也逐漸增加，盡管磷在土壤中易固定，但在酸性條件或超積累情況下，仍可淋洗到水體中，造成富營養(yǎng)化問題。北京市地下水硝態(tài)氮超標(biāo)地區(qū)達(dá)200km2，上海青浦超標(biāo)1～1.7倍。有的化肥會帶來放射性污染、氟污染和某些重金屬污染等問題。同樣，城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物如不及時處理也會成為環(huán)境的污染源，如散發(fā)惡臭，傳播病原物，污染水體等。因此，必須盡可能地將其科學(xué)合理地制成有機(jī)肥料加以利用，既可避免由于本身的堆積、分解帶來的不良后果，又可明顯地減少化肥大量施用而引起的環(huán)境污染問題。此外，施用有機(jī)肥料能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤的吸附能力，往往有利于重金屬和農(nóng)藥的吸附，減輕其危害。但特別需要注意的是，目前一些有機(jī)肥和廢棄物中含有較多的重金屬，例如，規(guī)?；B(yǎng)殖場的畜禽糞便含有較高的銅(可高達(dá)1000Mg·kg-1)；市政廢棄物如垃圾和城市污泥中重金屬種類較多，含量較高。因此，農(nóng)用時應(yīng)該特別謹(jǐn)慎。除按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)合理確定施用量或施用方法等以外，采用在廢棄物堆肥中添加堿性材料(粉煤灰和石灰等)、磷酸鹽物質(zhì)等來鈍化重金屬活性也是一種防止重金屬毒害的方法。目前南京農(nóng)業(yè)大學(xué)采用微生物淋濾技術(shù)(bioleaching)去除污泥等廢棄物中重金屬已有成功的研究報道。§9-2有機(jī)肥料及可農(nóng)用化的有機(jī)廢棄物種類與性質(zhì)一、秸稈類隨著復(fù)種指數(shù)的提高，優(yōu)質(zhì)良種的出現(xiàn)，施肥量的增加，栽培技術(shù)和栽培條件的改善等，農(nóng)作物的產(chǎn)量會隨之提高，秸稈的數(shù)量相應(yīng)增多，它是重要的有機(jī)肥源之一。(一)秸稈的成分秸稈含有作物生長必需的無機(jī)營養(yǎng)成分(表9—1，表9—2)，屬完全肥料。N、P2O5、K20表9—1主要作物秸稈中幾種營養(yǎng)元素的含量秸稈種類幾種營養(yǎng)元素的含量(占干物重的%)NP2O5K20CaS麥稈0.50~0.670.2~0.340.53~0.600.16~0.330.123稻草0.630.110.850.16~0.440.112~0.189玉米秸0.43~0.500.38~0.401.670.39~0.800.203豆秸1.30.30.50.79~1.500.227油菜秸0.560.251.130.348表9-2一些作物秸稈的微量元素含量mg/kg(60攝氏度或80攝氏度烘干做基礎(chǔ))類別作物鐵(Fe)錳(Mn)銅(Cu)鋅(Zn)硼(B)豆類紫苜蓿130~100010~1204~514~1104~30紅苜蓿100~130025~5406~2024~7036胡枝子100~100050~420谷類大麥稈7玉米穗軸160~19050~2702~95~80玉米葉8~17燕麥稈60~3704~16603~544~200蔬菜甜菜(根)70~28020~1006~2725~69卷心萊11~3005~4403~2837水果梨(葉)40~35020~17014~55蘋果(葉)40~54017~2204~306~4012~110不同種類秸稈含有的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量有差異，通常豆科作物和油料作物的秸稈含氮較多；旱生禾谷類作物的秸稈含鉀較多；水稻莖葉中含硅豐富；油菜秸稈含硫較多，施用時應(yīng)注意這些特點。秸稈中的養(yǎng)分絕大部分為有機(jī)態(tài)，經(jīng)礦化后方能被作物吸收利用，因此肥效穩(wěn)長。秸稈中的有機(jī)成分主要是纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、淀粉等(表9—3)，還含有一定數(shù)量的氨基酸，其中以纖維素和半纖維素為主，木質(zhì)素和蛋白質(zhì)等次之。表9-3幾種作物秸稈的有機(jī)成分%種類灰分纖維素脂肪蛋白質(zhì)木質(zhì)素水稻17.835.03.823.287.95冬小麥4.334.30.673.0021.2燕麥4.835.42.024.7020.4玉米6.230.60.773.5014.8玉米芯1.837.71.372.1114.7豆科干草6.128.52.009.3128.3(二)秸稈分解的一般規(guī)律秸稈分解是微生物學(xué)過程，首先在白霉菌和無芽孢細(xì)菌為主的微生物作用下，分解水溶性物質(zhì)和淀粉等；然后逐步過渡到以芽孢細(xì)菌和纖維分解菌為主的微生物區(qū)系，分解蛋白質(zhì)、果膠類物質(zhì)和纖維素等；后期在以放線菌和某些真菌為主的微生物作用下，主要分解木質(zhì)素、單寧和蠟質(zhì)等難分解的物質(zhì)。故初期分解迅速，在適宜的條件下，分解強(qiáng)度較大的時期可維持12～45d，然后轉(zhuǎn)入緩慢分解時期，如玉米秸，無論是在水澆地還是旱地，或是否調(diào)節(jié)碳氮比，只要環(huán)境條件適宜時，第一個月內(nèi)分解最快，而后逐步減慢。(三)影響秸稈分解的因素1.化學(xué)組成在秸稈組分中，水溶性和苯醇溶性物質(zhì)以及蛋白質(zhì)物質(zhì)分解最快，半纖維素次之，纖維素再次之，木質(zhì)素最難分解。2．秸稈的碳氮比總體看，在相同條件下。C／N窄的分解快，腐殖化系數(shù)??；反之，分解較慢，但腐殖化系數(shù)較大。隨著秸稈C/N的比值降低，分解速度加快，有機(jī)氮礦化增加，例如，成熟三葉草、羽扇豆、豌豆莢和苜蓿的C/N分別為26:1、20:1、13:1和12.7:1，施人土壤6個月后有機(jī)氮的礦化率則分別為14％、18％、40.5％和37.8％，二者呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系。3．土壤條件作物秸稈在土壤中的礦化和腐殖化過程，受土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)直接或間接的影響，其中尤以溫度和水分最為突出。土壤溫度不但影響微生物的區(qū)系組成和活性，而且也影響酶的活性，一般田間在7—37℃范圍內(nèi)，不但淀粉和纖維素的分解迅速，而且木質(zhì)素也開始被氧化。土溫過低或過高都會抑制土壤中微生物的活動與酶的活性。在20～30℃時植物殘體分解最快，低于l0℃土壤水分以田間持水量的80％左右(含水量為20％～30％)最有利于秸稈的腐解，此時土壤中的CO2釋放量最高，肥土、瘦土均如此。含水量過高或過低均不利于秸稈的分解。同類土壤中，水分適當(dāng)有利于分解，腐殖化系數(shù)較小。影響秸稈分解的因素還有秸稈的數(shù)量、細(xì)碎程度、耕埋深度等。用量適中，比較細(xì)碎，全部埋人土中并分布均勻，土壤墑情好均有利于分解；反之，分解緩慢。二、糞尿類和廄肥糞尿類和廄肥一直是我國普遍施用的重要有機(jī)肥之一，其數(shù)量很大。據(jù)統(tǒng)計，1980年，豬糞、羊糞、牛糞和禽糞提供的N、P2O5、K20分別相當(dāng)于1979年全國N、P、K化肥銷售量的1.94倍、3.05倍和136.6倍。1995年，我國產(chǎn)生的豬糞、羊糞、牛糞、禽糞折合成養(yǎng)分，則N為715萬t、P2O5為547萬t和K20為424萬t。這類肥源的數(shù)量將隨著人口的增加和畜牧業(yè)的發(fā)展而增加，如能按其特性加以科學(xué)利用，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有重要作用。(一)人糞尿1．人糞人糞是食物經(jīng)消化后未被吸收排出體外的物質(zhì)，主要是纖維素和半纖維素、脂肪和脂肪酸、蛋白質(zhì)和分解蛋白、氨基酸、各類酶，糞膽質(zhì)及少量糞臭質(zhì)吲哚、硫化氫、丁酸等臭味物質(zhì)。約含5％的灰分，主要是硅酸鹽、碳酸鹽、氯化物及鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類。還含有大量已死亡的和活的微生物和寄生蟲卵等。新鮮的人糞尿常顯中性反應(yīng)。此外還含有一定數(shù)量植物必需的多種養(yǎng)分，且多以有機(jī)態(tài)存在，由于C/N小，易分解，能較快地供應(yīng)養(yǎng)分(表9—4)。表9—4人糞尿的養(yǎng)分含量％項目水分有機(jī)質(zhì)礦物質(zhì)NP2O5K20CaOC/N人糞75.022.12.91.51.10.51.07.3人尿97.02.01.00.60.10.20.31.32．人尿人尿是被消化后并參與新陳代謝后排出的液體，主要成分為水和水溶性物質(zhì)。其中尿素占1％～2％，氯化鈉約占1％，還有少量肌酸酐(C4H7N3O)、氨基酸、磷酸鹽、銨鹽等。此外，還有微量的生長素(如吲哚乙酸)和微量元素等。由于含有機(jī)酸和酸性磷酸鹽(如KH2PO4，NaH2PO4等)，故顯弱酸性。人尿含有植物必需的養(yǎng)分，惟有濃度不及糞高，但養(yǎng)分的總量并不低。而且尿中的養(yǎng)分為速效性的所含氮素中尿素態(tài)氮占87.0％，銨態(tài)氮占4.3％，分解較慢的肌酸態(tài)氮、馬尿酸態(tài)氮、尿酸態(tài)氮和其他形態(tài)氮分別占3.6％，0.5％，0.8％和3.8％。故應(yīng)重視尿的收集和利用。由上可知，人糞尿是含有機(jī)質(zhì)較少的、偏氮的、速效性的有機(jī)肥料，習(xí)慣上作為氮肥施用。由于糞便中含有大腸桿菌等病原微生物及寄生蟲卵，施用前，必需進(jìn)行無害化處理。一般是在化糞池里進(jìn)行厭氧發(fā)酵。（二)家畜糞便1．排泄量家畜的排泄量主要與家畜種類有關(guān)(表9—5)。牲畜的年齡、服役情況及飼料狀況對其也有影響。由于豬繁殖快、數(shù)量多，因此糞尿的絕對量較大。表9-5豬、牛、馬、羊的撐泄量kg／頭種類項目排泄量每天每年豬糞3.5125.尿4.81750合計8.33000牛糞15.05475尿10.03550合計25.09125馬糞10.03650尿5.01825合計15.05475羊糞1.5547.5尿0.5182.5合計2.07302．家畜糞尿的養(yǎng)分含量及其形態(tài)畜糞是飼料經(jīng)消化后排出的物質(zhì)，其成分主要是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物，如脂肪酸、有機(jī)酸以及某些無機(jī)鹽類。尿是經(jīng)消化吸收后排出的液體，其成分是水和水溶性物質(zhì)，主要含有尿素、尿酸、馬尿酸和鉀、鈉、鈣和鎂的無機(jī)鹽。糞尿中含有一定數(shù)量的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀及微量元素等(表9—6，表9—7)，還含鈣0.11％一3.4％，鎂0.07％～0.26％，硫0.05％—0.28％等。表9-6家畜糞尿的養(yǎng)分含量%水分有機(jī)質(zhì)NP2O5K20豬糞8215.00.560.400.44尿922.50.120.120.95牛糞8314.50.320.250.15尿943.00.500.030.65馬糞7620.00.550.300.24尿906.51.200.011.50羊糞6528.00.650.500.25尿877.21.400.032.10表9-7畜、禽糞中主要大量營養(yǎng)元素和微量元素含量項目牛糞豬糞羊糞雞糞全氮／％1.732.912.232.82水解氮／(mg·kg-1)2000414021207350NH：—N／(mg·kg-1)1590262010406410全磷／％0.831.330.781.22有效磷／(mg·kg-1)2900314043106110有效磷占全磷／％35245551全鉀／％0.741.000.781.40速效鉀／(mg·kg-1)5490728043306750有效鉀占全鉀／％80735648全硼量22.821.730.824.0有效硼2.72.65.03.0全鋅量187199146130有效鋅11.916.232.229.0全錳量355261172141有效錳62.955.519.014.9全鉬量3.73.03.44.2有效鉬n.dn.dn.dn.d全鐵量1952184519211901有效鐵69.326019.229.3全銅量16.750.023.013.0有效銅3.49.05.03.3注：微量元素含量為mg/kg.糞尿中的養(yǎng)分形態(tài)，除鉀素外，絕大部分為有機(jī)態(tài)。畜尿中含易分解的尿素不多，難分解的馬尿酸和尿酸等較多，故其肥效較慢，必須腐熟后施用，尤其是牛尿。畜尿中還含有多種鹽類和生長素。畜糞中富含有機(jī)質(zhì)，從家畜糞的有機(jī)組成看，總腐殖質(zhì)和陽離子交換量均較高，其中尤以豬糞的質(zhì)量為優(yōu)。畜糞中還含有可溶性糖、氨基酸、核酸等有機(jī)養(yǎng)料與酶類，是無機(jī)肥料所無法比擬的。3．不同畜糞的特點(1)豬糞。由于豬的飼料相對較細(xì)，糞中纖維素較少，含蠟質(zhì)較多，質(zhì)地較細(xì)，C/N較低。但含水量較多，纖維分解菌少，分解較慢，產(chǎn)生的熱量較少。陽離子交換量高，吸附能力較強(qiáng)。(2)牛糞。牛是反芻動物，飼料可反復(fù)消化，糞質(zhì)細(xì)密，含水量大。C/N約21:1，分解比豬糞慢，腐熟過程中產(chǎn)生的熱量少，故有冷性肥料之稱。(3)馬糞和羊糞。馬糞疏松多孔，纖維素含量高，并含有較多的高溫纖維分解細(xì)菌，C/N約為13:1，含水分較少，腐熟過程中能產(chǎn)生較多的熱量，故有熱性肥料之稱。羊糞的性質(zhì)與馬糞相似，糞干燥而致密，C／N約12:1，也屬熱性肥料。(三)其他動物糞肥1．兔糞兔糞含有豐富的有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分，可作飼料和肥料。有報道指出，兔糞含有機(jī)質(zhì)20.47％，全磷0.68％，全鉀0.58％，全氮3.32％，其中蛋白態(tài)氮3.14％，堿解性氮2387mg·kg-1，銨態(tài)氮1827mg·kg-1。兔糞中氮多鉀少，尿中氮少鉀多，C／N窄，易腐熟，在腐解過程中能產(chǎn)生較多的熱量屬熱性肥料。還含有蔗糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖及氨基酸、核糖核酸和脫氧核糖核酸等，為作物提供有機(jī)養(yǎng)料。兔糞多用于茶、桑、瓜、果樹及蔬菜等作物。2．禽糞禽糞通常指雞、鴨、鵝的排泄物，其數(shù)量取決于飼養(yǎng)量及其排泄量，每只雞、鴨、鵝和鴿的年平均排泄量分別為5～7.5kg，7.5～10kg，12.5～15.0kg及2～3kg。禽糞中含有豐富的養(yǎng)分和較多的有機(jī)質(zhì)(表9—8)。按干重計，還含有3％～6％的鈣，1％～3％的鎂和微量元素。絕大部分養(yǎng)分為有機(jī)態(tài)，肥效穩(wěn)長，表9-8新鮮禽糞中的養(yǎng)分平均含量％項目水分有機(jī)質(zhì)NP2O5K20雞糞50.525.51.631.540.85鴨糞56.626.21.101.400.62鵝糞77.123.40.550.500.95鴿糞51.030.81.761.781.003．蠶沙我國利用蠶沙做肥料已有2000多年的歷史，古代就有“蠶矢熟糞”的記載。蠶沙是蠶糞、幼蠶脫的皮及殘余桑葉碎屑的混合物，其成分受蠶齡、桑葉品質(zhì)的影響。各齡蠶沙的養(yǎng)分不同(表9—9)，蠶沙的特點是有機(jī)物豐富和養(yǎng)分濃度高。所含氮素主要是尿酸態(tài)，C/N窄，易分解，腐熟過程中能產(chǎn)生較多的熱量，屬熱性肥料。表9-9各齡蠶的新鮮糞養(yǎng)分含量％，風(fēng)干物蠶齡有機(jī)質(zhì)NP2O5K20

蠶齡有機(jī)質(zhì)NP2O5K20第一齡88.123.580.500.84

第四齡88.622.320.753.19第二齡88.812.320.702.65

第五齡85.192.220.722.45第三齡88.903.290.663.40

熟蠶糞77.6413.558.3710.154，海鳥糞海鳥糞是海鳥的糞便、尸體、剩余食物及枯枝落葉等的混合物，經(jīng)長期堆積分解而形成的有機(jī)肥料。產(chǎn)于海島區(qū)海鳥群居的場所，按其形成條件和養(yǎng)分種類可分為氮質(zhì)海鳥糞和磷質(zhì)海鳥糞兩類。前者多在炎熱干旱的條件下形成，鳥糞中的有機(jī)質(zhì)和氮素不易分解，含氮量4％一8％，有的高達(dá)13％。氮素形態(tài)以尿酸為主，較易分解。后者多在高溫多雨的條件下形成，鳥糞中的有機(jī)質(zhì)易礦化，氮素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽后被淋失，鉀素也隨降雨流失，磷酸鹽被淋洗到下層，與土壤中的鈣結(jié)合形成羥磷灰石而逐步聚集，故磷質(zhì)海鳥糞以磷為主，含有少量有機(jī)質(zhì)和氮鉀，又可稱為“鳥糞磷礦”，可作為磷肥施用。我國西沙群島約有100萬t的磷質(zhì)海鳥糞，質(zhì)量較好，其水溶性磷的含量高于一般沉積磷礦(表9—lO)，是重要的磷礦資源。9-10西沙群島鳥糞磷礦的養(yǎng)分含量％種類pH值(水浸)有機(jī)質(zhì)NP2O5K20C／N腐泥狀鮮鳥糞4.657.03.859.610.128.59粒狀嗎糞磷礦7.9~8.88.36~20.700.52~1.326.49~26.870.02~0.058.44~10.10松塊狀鳥糞磷礦8.4~8.55.29~6.670.42~0.4621.50~22.810.02~0.036.66~9.46緊塊狀鳥糞磷礦8.5~8.71.68~2.760.11~0.188.47~10.600.02~0.038.70~9.28砂質(zhì)盤狀鳥糞磷礦8.4~8.91.01~3.950.05~0.337.48~22.700.02~0.036.94~10.85(四)廄肥1．廄肥的成分和性質(zhì)廄肥是家畜糞尿、墊料和飼料殘屑的混合物經(jīng)腐熟而成的肥料。我國北方中多以土為墊料，故稱為“土糞”或“圈糞”，南方多以秸稈或青；草為墊料。故稱為“草糞”或“欄糞”。廄肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分(表9—11，表9—12)，屬完全肥料。表9—11廄肥的平均肥分％家畜種類水分有機(jī)質(zhì)NP2O5K20CaOMgOS(SO3)豬72.425.00.450.190.600.080.080.08牛77.520.30.340.160.400.310.110.06馬71.325.40.580.280.530.210.140.01羊64.631.80.830.230.670.330.280.15表9—12廄肥中微量元素含量mg·kg-1，干基微量元素最低最高平均硼4.552.020.2錳75.0549.0201.1鈷0.254.71.04銅7.640.815.6鋅43.0247.096.2鉬0.844.182.06華北農(nóng)村的土糞含有機(jī)質(zhì)在10％以內(nèi)，N為0.26％±0.14％．P2O5為0.3l％±0.17％，K20為0.77％±0.31％，影響廄肥質(zhì)量的因素較多，主要有飼料的種類及配比，墊料的種類和用量，因此各地廄肥的質(zhì)量相差較大。廄肥中的氮、磷大部分呈有機(jī)態(tài)，當(dāng)季利用率不高。但肥效持久，最宜做基肥施用。2．廄肥的積制和腐熟積制廄肥的方式有坑式、平地式。廄肥施用前尚需堆積，使之腐熟，堆積方法則有緊密堆積法、疏松堆積法和緊密疏松堆積法等，其腐熟實質(zhì)完全相同。廄肥堆腐是廄肥中有機(jī)物質(zhì)，在數(shù)種微生物的相繼作用下，進(jìn)行礦質(zhì)化和腐殖質(zhì)化兩個對立統(tǒng)一的過程。前者是復(fù)雜有機(jī)物逐步分解成為簡單化合物，即養(yǎng)分有效化過程；后者是分解的中間產(chǎn)物重新合成腐殖質(zhì)。即腐殖化過程，這是有機(jī)肥料腐熟的普遍規(guī)律。礦質(zhì)化過程：眾所周知，廄肥中的有機(jī)物包括淀粉、糖類、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠類物質(zhì)等不含氮的有機(jī)物；尿素、馬尿酸、尿酸、蛋白質(zhì)等含氮有機(jī)物；核酸、植素、磷脂等含磷有機(jī)物以及胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等含硫有機(jī)物。在好氣或嫌氣條件下，各類有機(jī)物質(zhì)經(jīng)逐步分解，放出熱量，形成一些中間產(chǎn)物、水和二氧化碳等。最后釋放出其中含有的氮、磷、硫等養(yǎng)分。腐殖化過程：這一過程極為復(fù)雜，迄今尚未研究清楚。通常認(rèn)為可分兩個階段第一階段是廄肥在礦質(zhì)化過程中，部分有機(jī)物可能形成腐殖質(zhì)中的若干組成分，其中主要有芳香族化合物，氨基酸或肽等含氮化合物及糖類物質(zhì)等；第二階段是利用已形成的上述化合物，經(jīng)脫水縮合等一系列步驟形成腐殖質(zhì)。3．廄肥腐熟的特征新鮮廄肥(或稱生糞)在礦質(zhì)化和腐殖質(zhì)化過程中，外部形態(tài)上會發(fā)生一系列明顯變化。通常可將廄肥腐熟分為生糞、半腐熟、腐熟和過勁4個階段(圖9—1)。當(dāng)廄肥進(jìn)入牛腐熟階段時，有機(jī)物已部分礦質(zhì)化，材料變軟，并帶有霉?fàn)€味，此時腐殖化過程比礦質(zhì)化過程弱，形成的腐殖質(zhì)較少，廄肥呈棕色，此階段的形態(tài)特征可概括為“軟、霉、棕”。在水氣熱適宜的條件下，繼續(xù)進(jìn)行礦質(zhì)化和腐殖化。當(dāng)進(jìn)入腐熟階段時，有機(jī)物已變爛，含氮有機(jī)物形成較多的氨而使廄肥有臭味，腐殖化過程較強(qiáng)烈，形成了較多的腐殖質(zhì)而顯黑色。此階段的形態(tài)特征可概括為“爛、臭、黑”。腐熟階段的廄肥再繼續(xù)分解而進(jìn)人過勁階段，此時有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)將被徹底分解，廄肥幾乎呈粉末狀，同時伴有白色的放線菌菌落，肥料由黑色變?yōu)榛野咨?，并有特殊的泥土味，此時的形態(tài)特征可概括為“粉、土、灰”，肥效已大受損失。實踐中應(yīng)嚴(yán)防廄肥進(jìn)入過勁階段，半腐熟和腐熟時即可施用，否則應(yīng)采取壓緊肥堆、加水、密封等方式，抑制微生物的活動阻止其繼續(xù)分解，以防廄肥肥分大量損失。三、餅肥、菇渣或糠醛渣類(一)餅肥餅肥是含油較多的種子提取油分后的殘渣，俗名油餅，又叫油枯。它含有豐富的營養(yǎng)成分，做肥料用時稱為餅肥。這類資源應(yīng)提倡過腹還田和綜合利用。我國的餅肥主要有大豆餅、菜子餅、花生餅、茶子餅、柏子餅等，餅中含有了5％一85％的有機(jī)質(zhì)，氮(N)為L1％一7.0％，磷(P2O5)為0.4％一3.0％，鉀(K20)為0.9％～2.1％，還含有蛋白質(zhì)及氨基酸等(表9—13)。油菜子餅和大豆餅中，還含有粗纖維6％一10.7％，鈣0.8％一11％及0.27％～0.70％的膽堿。此外,還有一定數(shù)量的煙酸及其他維生素類物質(zhì)等。表9-13主要餅肥氮、磷、鉀的平均含量％油餅種類氮(N)磷(P2O5)鉀(K2O)大豆餅7.001.322.13芝麻餅5.803.001.30花生餅6.321.171.34棉子餅3.141.630.97菜子餅4.502.481.40篦麻子餅5.002.001.90柏子餅5.161.891.19茶子餅1.110.371.23桐子餅3.601.301.30椰子餅3.741.301.96大麻子餅5.052.401.35杏仁子餅4.561.350.85蒼耳子餅4.472.501.47蘇子餅5.842.041.17花椒子餅2.060.712.50椿樹子餅2.701.211.78胡麻餅5.792.811.27桕子餅5.161.891.19餅肥中的氮以蛋白質(zhì)形態(tài)存在，磷以植酸及其衍生物和卵磷脂等形態(tài)存在，均屬遲效性養(yǎng)分，鉀則多為水溶性的，用熱水可從中提取出90％以上。油餅含氮較多，C/N較窄，易于礦質(zhì)化。由于含有一定量的油脂，影響油餅的分解速度。不同油餅在嫌氣條件下的分解速度不同，如芝麻餅分解較快，茶子餅分解較慢。土壤質(zhì)地影響到餅肥的分解及氮素的保存。砂土有利于分解，但保氮較差；黏土前期分解較慢，但有利于氮素保存。有些油餅中含有毒素，如茶子餅中的皂素，菜子餅中的皂素和硫甙，棉子餅中的棉酚，蓖麻子餅中的蓖麻素，桐子餅中的桐酸和皂素等，不能直接做飼料，將上述油餅通過化學(xué)處理或選育子實中不含毒素的品種，如含硫甙低的油菜品種，便可飼用以提高餅肥的利用價值。(二)菇渣指收獲完食用菌后的殘留培養(yǎng)基，主要由栽培基質(zhì)和殘留的菌絲體組成。菇渣養(yǎng)分豐富，pH值為5～5.5，最大持水量為372％，全氮為1.62％，全磷為0.454％，速效氮為212mg·kg-l，速效磷為188mg·kg-l，有機(jī)質(zhì)60％～70％，并含豐富的微量元素。菇渣除可作為肥料使用外，還可作為飼料、吸附劑和園林花卉及蔬菜的栽培基質(zhì)。(三)糠醛渣糠醛渣是以玉米穗軸經(jīng)粉碎加入一定量的稀硫酸在一定溫度和壓力作用下，發(fā)生一系列水解化學(xué)反應(yīng)提取糠醛后排出的廢渣，顏色呈深褐色，細(xì)度3~4mm，較疏松?？啡┰袡C(jī)質(zhì)76.4％～78.1％，全氮0.45％~0.52％，全磷0.072％～0.074％，速效氮328～533mg·kg-l，速效磷109～393mg·kg-l，速效鉀700～750mg·kg-1，殘余硫酸3.50％一4.21％，pH值為1.86～3.15，容重0.45kg·m-3。因其含有有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，可用做肥料。施用于土壤，可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和CEC，改善土壤理化性狀，使作物增產(chǎn)。但必須注意其強(qiáng)酸性，使用前需中和，或用于堿性土和鹽土的改良，效果顯著。四、泥土肥類泥土類肥料包括：泥肥和土肥。(一)泥肥及其特性泥肥指河、塘、溝、湖中的淤泥。其養(yǎng)分來源主要有：水生動植物的殘體和排泄物；由雨水帶人的養(yǎng)分；隨雨水沖刷下來的表土及其中的養(yǎng)分；生活污水等。故養(yǎng)分含量變化較大(表9—14)。表9—14不同泥肥的養(yǎng)分含量種類有機(jī)質(zhì)/%全氮/%全磷/%全鉀/%銨態(tài)氮速效磷速效鉀mg·kg-l河泥5.280.290.361.821.252.87.5塘泥2.450.200.161.0027397245溝泥9.370.440.490.5610030湖泥4.460.400.561.831855通常，靠近城鎮(zhèn)的、放養(yǎng)水生植物的、養(yǎng)水產(chǎn)的水域，其泥肥有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分的含量較高。從地形部位看，沖田塘泥的質(zhì)量優(yōu)于高位塘泥。長年不取的泥肥好于經(jīng)常取的，故應(yīng)有計劃地培育和利用泥肥，以保持泥肥的質(zhì)量。泥肥含有較多的有機(jī)質(zhì)，養(yǎng)分種類齊全，有一定的供氮強(qiáng)度(水解氮／全氮的比例多數(shù)在8％一12％之間)，屬遲速兼?zhèn)涞姆柿希市Х€(wěn)長，宜做基肥。河泥中一般含粗粉砂20％～50％，中粉砂和細(xì)粉砂在40％一70％之間，黏粒均小于10％，砂黏適中，可用于砂地和黏土地以改善其質(zhì)地。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的發(fā)展，部分水面受到不同程度的有機(jī)和無機(jī)污染物污染，因此，泥肥中污染物有可能超過我國農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284—84)，用時應(yīng)充分注意。(二)土肥及其特性土肥包括熏土、炕土、老房土、墻土、地皮土等。由于人民生活水平的改善，炕±、老房土及墻土已日益減少。熏土是農(nóng)由表土在適宜溫度和少氧條件下用枯枝、落葉、草皮、稻根、秸稈等熏制而成，故又稱熏肥、火糞、火土、燒土、焦泥灰等。它是山區(qū)、半山區(qū)及部分平原地區(qū)的一種肥源。熏燒后土壤的滲透率、孔隙度、陽離子交換量明顯提高，速效養(yǎng)分也有所增加，常做基肥施用。五、泥炭類和腐殖酸類肥料(一)泥炭泥炭又叫草炭、草煤、土煤、泥煤、草筏子等。我國泥炭資源豐富，分布面積在300萬hm2以上。泥炭是古代低濕地帶生長的植物，在積水條件下由未完全分解的植物殘體形成的有機(jī)物層，植物殘體在分解過程中可形成腐殖質(zhì)和礦物質(zhì)。1.泥炭的類型(1)低位泥炭。一般分布在地勢低洼處，植物群落以沼澤植物為主，如薹屑、蘆葦屬、赤楊屬、樺屬等，分解程度和養(yǎng)分含量較高，呈微酸性到中性，適宜直接利用，我國的泥炭多屬此類型。(2)高位泥炭。一般分布在高寒山區(qū)的森林地帶的分水嶺上，植被以水蘚類為主。分解程度差、養(yǎng)分含量少、呈酸性，不宜直接做肥料。但其吸收能力強(qiáng)，宜做墊圈材料。(3)中位泥炭。又稱過渡型泥炭，分布的地形部位與植被類型均介于二者之間。可通過泥炭的物理狀況來鑒別其分解程度(表9-15)。分解程度好的可直接利用，否則需經(jīng)過適當(dāng)處理(如堆制)后方可利用。表9-15泥炭分解程度的簡易鑒別分解程度植物殘體塑性與彈性擠水難易和水色度／％<15植物殘體幾乎全部保存不沾手，用手握時不能從指間擠出，有彈性水分很易擠出，水色很淡，介于透明到黃色15—25植物殘體易辨認(rèn)，含少量腐殖質(zhì)略微粘手，用手握時不能從指間擠出，有彈性稍用力即可將水?dāng)D出，水為棕色或淺褐色25—35植物殘體保存較差，但能認(rèn)出，腐殖質(zhì)較多能沾手，用手握時，可由指間擠出，有可塑性用力時能擠出少量水，顯褐色或淺褐色，較渾濁35～50植物殘體還可以見到，但短小細(xì)碎，腐殖質(zhì)很多沾手，壓擠時，易從指間擠出，無彈性用大力才能擠出很少量水，渾濁呈深褐色或灰褐色>50植物殘體細(xì)小，只有較少部分可認(rèn)，腐殖質(zhì)占優(yōu)勢易沾手，壓擠時可從指間擠出很多泥炭，無彈性擠不出水或只能擠出幾滴水，很渾濁呈深褐或黑色2．成分和性質(zhì)泥炭一般含有機(jī)質(zhì)40％～70％，腐植酸含量在20％一40％之間，還含有氮、磷、鉀等養(yǎng)分(表9—16)。表9-16我國各地泥炭的成分和化學(xué)性質(zhì)％產(chǎn)地PH值有機(jī)質(zhì)氮碳氮比灰分磷（P2O5）鉀（K20）吉林5.460.01.8018.640.00.300.27北京6.357.401.9442.60.090.24山西怡縣49.32.010.18山東萊陽5.644.81.4655.20.020.50安徽6.350.01.5017.050.00.100.30內(nèi)蒙古67.82.09青海6.368.51.2519.831.5新疆6.50.750.15浙江余姚6.069.11.8321.930.90.150.25廣西陸川4.640.21.2159.80.120.42廣東云浮4.673.61.440.070.25四川5.054.11.6117.445.90.34云南4.969.02.280.34貴州威寧67.31.610.24由于泥炭是在積水條件下形成的，水溶性養(yǎng)分大部分流失，磷、鉀不多，速效性氮很少。據(jù)報道，吉林、浙江、黑龍江的泥炭中速效性氮含量僅為全氮的0.7％、1.1％及3.1％。泥炭的C/N雖然不大，但分解緩慢，因為所含氮化物多以蛋白質(zhì)態(tài)與雜環(huán)態(tài)形式存在，不易分解；含碳化合物又多為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、瀝青、樹脂、蠟質(zhì)和脂肪酸等。泥炭適合作為牲畜欄的墊料、細(xì)菌肥料的載體、營養(yǎng)體、混合肥料和腐植酸類肥料的原料，較少直接施用。(二)腐植酸類肥料1.種類腐植酸類肥料是以含腐植酸較多的泥炭、褐煤、風(fēng)化煤為主要原料，加入適量氮、磷、鉀及微量元素制成的肥料總稱，例如，腐植酸銨、硝基腐植酸銨、腐植酸鈉、腐植酸鉀、腐植酸磷、高氮腐肥等等，其中以前兩種較為普遍。2．性質(zhì)腐植酸類肥料的共同點是含有較多的腐植酸類物質(zhì)，它是黑色或棕色的高分子有機(jī)化合物，其結(jié)構(gòu)以芳香核為主體，含有羧基、酚羥基、醌基等多種官能團(tuán)，顆粒直徑在0.001～0.1nm之間，交換量較大。腐植酸不溶于水，可溶于堿和有機(jī)溶劑，與銨、鉀、鈉等形成相應(yīng)的可溶性腐植酸鹽，也可與鈣、鎂、鐵、錳等生成相應(yīng)不溶性的腐植酸鹽。由于腐植酸中含有酚基和醌基，可形成一個氧化還原體系，參與作物體內(nèi)的氧化還原過程。促進(jìn)多酚氧化酶、過氧化物酶和抗壞血酸氧化酶等的活性，從而促進(jìn)作物的呼吸作用，有利于作物的生長發(fā)育。腐植酸中的活性基團(tuán)，對土壤中的陰、陽離子具有較強(qiáng)的吸附作用和交換能力，在鹽堿地上施用，可降低土壤中鹽分的含量，有利于鹽堿地的改良。腐植酸有活化土壤中磷素的作用，并能與土壤中的微量元素(錳、鉬、鋅、銅等)形成配合物，往往有利于作物的吸收，但在某種情況下。還在預(yù)防重金屬的危害方面也有一定的作用。合理施用這類肥料，對改良低產(chǎn)田、提高化肥利用率、刺激作物生長、增強(qiáng)作物抗逆能力、提高作物產(chǎn)量和改善產(chǎn)品品質(zhì)等方面均有一定的作用。六、海肥類我國海岸線長達(dá)約3.2萬km，海肥資源豐富，海肥指海產(chǎn)品加工的廢棄物和一些不能食用的海生動物、植物及礦物性物質(zhì)等。按其成分與性質(zhì)可分為動物性、植物性和礦物性海肥3類，其中以動物性海肥的種類最多，數(shù)量最大。(一)動物性海肥這類海肥中有魚雜肥類、蝦蟹類、貝殼類和海星類、腔腸類和軟體類動物等。在養(yǎng)分含量上各有特點，魚雜肥和蝦蟹類含氮磷較多；貝殼類除含氮磷鉀外，富含碳酸鈣，海星類中氮、磷、鉀較多(表9—17)。表9-17動物性海肥的主要種類與養(yǎng)分含量％種類有機(jī)質(zhì)NP2O5K20CaCO3魚雜類魚雜69.847.365.340.52魚鱗45.263.595.060.22魚腸65.407.209.230.08雜魚28.662.763.43魚水(魚鹵)蝦0.310.300.40蟹類蝦糠46.343.852.340.64蝦皮4.742.720.87干蟹4.212.970.57蟛蜞1.633.300.17貝殼類圣子1.170.320.51馬牙子24.801.840.480.28海螺2.110.320.46鬼螺7.130.850.520.0957.0白蜆0.200.800.40蠣子皮18.471.210.230.38殼頭0.050.020.07海星類海五星15.711.800.240.5190.0海風(fēng)車2.110.360.4665.6海錢0.400.160.2157.0這類肥料中的氮大多以蛋白態(tài)存在，大部分磷為有機(jī)態(tài)，貝殼類中的磷以磷酸三鈣為主。同時它們均含有一定數(shù)量的有機(jī)質(zhì)，其中以魚雜肥和蝦蟹類較多。這類肥料需經(jīng)漚制后方能施用，屆遲效性肥料，宜做基肥施用。(二)植物性海肥通常以藻類為主，除食用、工業(yè)用外，也可作為肥料。此外，還包括淺灘上生長的植物，見表9-18。表9-18主要植物性海肥的養(yǎng)分含量種類NP2O5K20海青薹（鮮）0.300.101.23海藻（干）2.401.503.19海朗樹葉（干）1.54~2.440.28~0.450.17~1.74朗尾0.660.301.47海蕎麥（干）1.350.091.68海草1.640.421.77(三)礦物性海肥主要是海泥和鹵水。海泥是江河沖來的泥土和海中動植物殘體的淤積物，其性質(zhì)與泥肥相似，但有約0.35％的鹽分，其養(yǎng)分含量與沉積條件有關(guān)。若是泥底，江河人海處又有避風(fēng)港時，則養(yǎng)分較多；若是沙底，江河人海處淤成的，則養(yǎng)分較少。一般海泥含有機(jī)質(zhì)為1.5％～2.8％，氮為0.15％～0.61％，磷酸為0.12％一0.28％，氧化鉀為0.72％一2.25％，可溶性的氮、磷很少，并含有較高的鹽分，還有一定數(shù)量的還原性物質(zhì)，施用時需經(jīng)暴曬以除去還原性物質(zhì)，腐熟后方可施用。鹵水是生產(chǎn)鹽的殘余鹵液，主要成分為NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等，可作為提取鉀鹽的原料。七、粉煤灰類粉煤灰是火電工業(yè)特有的固體廢棄物，年排放量極大。每燃燒“煤產(chǎn)生粉煤灰250—300kg。我國1985年粉煤灰排放量已達(dá)6800萬t，隨著火電工業(yè)的迅速發(fā)展，到2010年，粉煤灰的預(yù)期年產(chǎn)量將達(dá)到1.2億t。粉煤灰雖不屬于有機(jī)廢棄物類別，但粉煤灰也可在農(nóng)業(yè)中利用，既可用于改土，又可提供植物需要的某些元素，因此，也將粉煤灰歸于本章進(jìn)行介紹。多年來，我國在粉煤灰農(nóng)用方面已取得不少研究成果，部分已應(yīng)用于生產(chǎn)，主要有以下方面：(1)做平整土地的填充料。對一些低洼地、廢坑、深溝等廢棄地，用粉煤灰鋪填作底，再覆土造田，以恢復(fù)土地的農(nóng)用價值。(2)做土壤改良劑。粉煤灰呈堿性或強(qiáng)堿性，并含鈣、鎂等元素(表9—19)，可做酸性土改良劑。粉煤灰顆粒組成中含蜂窩體結(jié)構(gòu)，其中>0.01mm的物理性砂粒占85％，物理性狀類似于砂壤土，施用于黏質(zhì)土可改善耕性和通透性。粉煤灰用量要大，累計施用量通常要達(dá)到300—450t·hm-2，同時要配施多量有機(jī)肥。粉煤灰中含一定數(shù)量的重金屬，過量施用可能會使土壤積累過多重金屬而污染環(huán)境，另外，粉煤灰含硼較高，農(nóng)用時注意硼毒害。為此要對農(nóng)用粉煤灰中污染物含量按“農(nóng)用粉煤灰有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)”加以限制(表9—20)。表9-19粉煤灰的化學(xué)組成％成分SiO2Al203Fe203S03Ca0Mg0Na20+K20燒失量平均值4826104214.511.58范圍40~6020~406~162~101~40.5~22~60.34~68.2表9-20農(nóng)用粉煤灰中污染物國家控制標(biāo)準(zhǔn)*(GB8173—87)mg·kg-l重金屬元素CdCrAsPbNiCuMoSeB酸性土52507525020025010155~50中性或堿性土105007550030050010155~50摻灰45萬kg·hm-2計。(3)制成硅鈣肥等。施用這些肥料能為農(nóng)作物提供鈣、鎂、鉀及多種微量元素，使?fàn)I養(yǎng)均衡、減少缺素癥。在一定條件下可增強(qiáng)作物的抗逆性，提高對氮、磷肥的利用率，促進(jìn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但是它不能代替有機(jī)肥和化肥的正常施用。(4)作為冬小麥等越冬作物或水稻秧田的蓋種肥，以提高土溫，改善作物苗期的土壤環(huán)境，有利于壯苗。八、市政有機(jī)廢棄物(一)生活垃圾生活垃圾是指在居民日常生活中或為日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，主要產(chǎn)自居民家庭、商業(yè)、餐飲業(yè)、旅游業(yè)、旅館業(yè)、服務(wù)業(yè)和文教行業(yè)等。垃圾產(chǎn)量平均每人每天已超過1kg。解決垃圾出路，已成為非常迫切的任務(wù)。1．成分與性質(zhì)城市垃圾的來源廣泛，成分復(fù)雜，其主要成分包括廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃陶土碎片、磚瓦渣土、糞便、庭院廢物、廢舊電器及廢家用什具等。其組成性質(zhì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活水平、消費方式、地理環(huán)境和季節(jié)等關(guān)系密切。從表9—21北京市城市垃圾成分變化中可以看出20世紀(jì)90年代初以前我國居民生活垃圾中煤灰渣所占比例很大，因此，無機(jī)成分灰土所占比例較高。隨著城市煤氣化的實現(xiàn)和區(qū)域供熱的實施，城市垃圾中灰土等無機(jī)成分到20世紀(jì)末所占比例已從先前的50％以上下降到5％左右。而紙類、食品、金屬、塑料、玻璃和織物等相對經(jīng)濟(jì)價值較高可直接回收的成分明顯上升。其他城市也有類似趨勢。垃圾成分的這種變化趨勢將有利于生活垃圾的資源化。表9-21北京市城市垃圾成分構(gòu)成表％年份食品灰土紙類塑料玻璃金屬織物草木磚瓦199024.8953.224.565.083.100.091.824.134.11199535.9610.9216.1810.3510.202.963.568.371.50199836.125.6417.8911.3510.703.344.119.121.11由于我國城市垃圾產(chǎn)生量和構(gòu)成的變化，其理化屬性也發(fā)生了很大變化。其一，容重迅速下降，由10年前的0.6—0.8t·m-3下降到0.3—0.4t·m-3；其二，熱值上升，1991—1996年北京城市垃圾熱值增長了2839kJ·kg-1。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)主要城市的垃圾成分和理化屬性的變化基本與北京相同。城市垃圾的化學(xué)成分很復(fù)雜，除含有植物營養(yǎng)物質(zhì)外，還含有一些有毒元素。從北京市環(huán)衛(wèi)所1983—1985年3年調(diào)查的平均值來看，垃圾中含碳為12％~38％、氮為0.6％～2.0％、磷為0.14％一0.2％、鉀為0.6—2.0％、鐵為2.57％、硅為19.9mg·kg-1、錳為350mg·kg-1、鉻為52.47mg·kg-1、鋁為14.51mg·kg-1、砷為10.21mg·kg-1、汞為0.062mg·kg-1、鎘為0.0044mg·kg-1。2．生活垃圾的處置方式城市生活垃圾主要有3種處置方式——衛(wèi)生填埋，焚燒和堆肥。各地社會經(jīng)濟(jì)條件和垃圾構(gòu)成上的巨大差異，是導(dǎo)致選擇不同處置方式的原因。衛(wèi)生填埋用來直接處置未分選垃圾，也處置經(jīng)焚燒后垃圾余灰和垃圾堆置過程中分選出來的雜物。垃圾填埋場選址，除需考慮地質(zhì)、地貌、垃圾收運方便外，還要估計對大氣環(huán)境、水環(huán)境，對附近居民健康和衛(wèi)生方面的影響，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，盡量減少這些不利影響，例如，分層填埋、底層防滲、嫌氣發(fā)酵和沼氣回收等。對填埋場地今后的重復(fù)利用也要做出規(guī)劃。焚燒是利用垃圾中的熱值來取暖或發(fā)電，用作焚燒處理的垃圾熱值需要高于4187kJ·kg-1，可燃物含量要達(dá)到60％。這種標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)展中國家通常達(dá)不到(垃圾中紙張，塑料等可燃物少)。再則，建廠投資大，供料、廢熱利用、除塵環(huán)保等一系列設(shè)備的技術(shù)要求高，也是限制因素。本方法在發(fā)達(dá)國家已相當(dāng)普遍，特別是在國土面積狹小、能源緊缺的日本，焚燒垃圾已占垃圾生產(chǎn)總量的2/3以上。垃圾經(jīng)堆置腐熟后農(nóng)用，是處理費用較低、處理和利用相結(jié)合的途徑。在發(fā)展中國家廣泛采用。我國城郊農(nóng)民有利用城市垃圾的歷史傳統(tǒng)，并積累了經(jīng)驗。再則，我國城市生活垃圾組成中廚余物含量高，雜物含量較低，也適合做堆肥處理。今后，我國在城市生活垃圾處理途徑上，大多數(shù)地區(qū)仍宜以堆肥為主，衛(wèi)生填埋和焚燒為輔。3．垃圾堆肥農(nóng)用效果據(jù)研究，土壤條件是影響肥效的主要因素。在中、低肥力土壤上，垃圾堆肥有較高的增產(chǎn)效果，特別在配施適量氮肥后，增產(chǎn)幅度可達(dá)66％～79％之間。而高肥力土壤上增產(chǎn)效果要低得多，一般都小于9％。用無錫市高溫堆肥二次發(fā)酵工藝的垃圾堆肥進(jìn)行試驗發(fā)現(xiàn)，施用于多種蔬菜和大田作物上均得到了良好的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益。蔬菜的適宜用量為45t·hm-2，增產(chǎn)率為11％~27％。垃圾堆肥在提高土壤肥力上的作用也很明顯。據(jù)研究報道，施垃圾堆肥75t·hm-2，土壤有機(jī)質(zhì)提高0.07％~0.27％，全氮提高0.003％。土壤容重下降0.02～0.16g·cm-3，土壤孔隙度增加了0.3％一5.3％，土壤保水、保肥力也有相應(yīng)提高。無錫市蔬菜研究所的研究發(fā)現(xiàn)，施用垃圾堆肥全面改善新菜地土壤的物理性狀，在試驗用量范圍內(nèi)，改善程度與肥料用料量問呈正相關(guān)。施用垃圾堆肥對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)有多方面的有利影響，例如，番茄和馬鈴薯薯塊的單個重量增加，番茄提早上市，大白菜單株重、凈產(chǎn)率、包心率也有所提高。施垃圾堆肥可降低青菜和蘿卜的硝酸鹽濃度，由單施尿素的274mg·kg-1降到45—119mg·kg-1。在9種蔬菜試驗中還發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中礦物質(zhì)和維生素含量有所提高。另有報道，施150t·hm-2垃圾肥的小麥子粒蛋白質(zhì)和面筋含量，均有增加趨勢。4．垃圾堆肥的合理施用垃圾施用于土壤，帶來的環(huán)境問題主要是：如使用前不分選，易使土壤“渣化”，造成漏水漏肥；其中的病原物和重金屬如不處理，會污染土壤和水體，進(jìn)入食物鏈，危及人和動物的健康。因此，施用有機(jī)廢棄物前，要進(jìn)行分選，然后經(jīng)過厭氧發(fā)酵或好氧堆肥等處理后，按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)有控制地施用。按我國城鎮(zhèn)垃圾堆肥農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)(表9—22)，表9—22中1～9項全部合格者方能施用于農(nóng)田；在10～15項中，如有一項不合格，其他5項合格者，可適當(dāng)放寬，但不合格項目的數(shù)值，不得低于我國垃圾的平均數(shù)值。即有機(jī)質(zhì)不少于8％，總氮不少于0.4％，總磷不少于0.2％，總鉀不少于0.8％，pH值最高不超過9，最低不低于6，水分含量最高不超過40％。施用符合該標(biāo)準(zhǔn)的垃圾，每年每公頃農(nóng)田用量，黏性土壤不超過60t，砂性土壤不超過45t，提倡在花卉、草地、園林和新菜地、黏土地上施用。大于lmm粒徑的渣礫含量超過30％及黏粒含量低于15％的渣礫化土壤、老菜地、水田不宜施用。對于表9—22中1—9項都接近本標(biāo)準(zhǔn)值的垃圾，施用時其用量應(yīng)減50％。表9-22城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)(GB8172—87)編號項目標(biāo)準(zhǔn)極限

編號項目標(biāo)準(zhǔn)極限1雜物/%≤3

9總／mg·kg-1≥102粒度/mm≤12

10總氮（N）/%≥0.53蛔蟲卵死亡率/%95~100

11總磷9P2O5）/%≥0.34大腸菌值10-2~10-1

12總鉀（K20）/%≥1.05總鎘／mg·kg-1≤3

13PH值6.5~8.56總汞／mg·kg-1≤5

14水分/%23~357總鉛／mg·kg-1≤100

8總鉻／mg·kg-1≤300

注：①表中除2、3、4項外，其余各項均以干基計算；②雜物指塑料、玻璃、金屬、橡膠等。(二)污水污泥1．污水的處理工藝與污水污泥的形成污水污泥是指污水處理廠在凈化污水過程中產(chǎn)生的沉淀物。它不同于江、河、湖、海、塘、溝、渠的底泥(常稱之為淤泥)，也不同于上水(飲用水)處理后的污泥。根據(jù)污水處理程度又分為一級、二級和三級處理。一級處理是指污水通過格柵截留粗大雜物，再經(jīng)曝氣沉沙池除去砂粒，流人初沉池沉降分離污水中懸浮物，從而使水質(zhì)得到部分凈化的工藝。強(qiáng)化一級處理則是在普通一級處理的基礎(chǔ)上結(jié)合添加化學(xué)絮凝劑來使污水得到更好的凈化。二級處理則是指通過一級處理后的出水進(jìn)入接種有活性污泥(指含大量好氣微生物的絮狀菌體膠團(tuán))的生物反應(yīng)池(如曝氣池，氧化溝等)，在不斷供氧條件下，經(jīng)6~8h生化處理再流人二次沉淀池，泥水靜止分離后，污水得到凈化的處理工藝。三級處理則是在二級處理工藝上附加脫磷脫氮生化處理的工藝。目前，我國污水處理廠污水處理工藝以二級為主。從二次沉淀池中排出的污泥稱為二沉污泥，但多數(shù)污水廠排出的污泥都是一沉污泥和二沉污泥的混合物。對于采用活性污泥法處理工藝的污水處理廠，污泥(含水97％左右)的產(chǎn)生量通常占污水量的0.3％一0.7％。污泥經(jīng)過厭(好)氧消化處理后，稱之為厭(好)氧消化污泥。這些消化的或未消化的污泥通常需要進(jìn)一步采用壓濾或離心脫水形成含水75％一80％的脫水污泥，以利于后續(xù)處理處置，目前，我國城市污水處理廠約450座，年產(chǎn)生污泥300萬t(干物質(zhì)計)。2．污水污泥的基本組成與性質(zhì)不同的污水處理廠由于采用的污水處理工藝，污水來源與性質(zhì)的不同，產(chǎn)生的污泥組成與性質(zhì)差異極大。一般地，工業(yè)污水所占比例越大，污染物含量越高；而生活污水所占比例越大，有機(jī)質(zhì)和植物養(yǎng)分含量高，污染物含量低。污水二級處理后產(chǎn)生的污泥其有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量比一級處理的：污泥要高。表9—23列舉了江蘇省5家城市污水處理廠全年污泥基本組成。表9-23江蘇城市污水處理廠脫水污泥的成分與性質(zhì)項目蘇州新區(qū)無錫蘆村常州城北徐州圭河南京江新洲處理深度二級二級二級二級一級pH值7.358.17.927.998.07EC／ms·cm2.012.551.148.781.88有機(jī)質(zhì)／％40.440.753.448.914.1全氮(N)／％3.862.915.165.310.85全磷(P)／％0.801.160.771.070.29全鉀(K)／％0.400.350.240.270.79C／N6.078.116.005.349.62Ca為／％1.002.961.052.272.39Al為／％2.602.381.421.063.63Fe為／％1.371.451.071.022.06Mg為／mg·kg-133653468290560097269Mn為／mg·kg-1641505320160384B為／mg·kg-113386596687Cu為／mg·kg-165523176622855153Zn為／mg·kg-1986133367014790620Pb為／mg·kg-184972284486Cd為／mg·kg-14.34.23.2335.8Ni為／mg·kg-1537292643839Cr為／mg·kg-123935863752461Se為／mg·kg-116.335.2124810413.2As為／mg·kg-11411155.21520注：全年的平均值，干基。我國絕大多數(shù)城市污泥中有機(jī)質(zhì)含量在20％~60％之間，全氮在2％～7%全磷(P)在0.7％~1.4％，比一般的農(nóng)家肥養(yǎng)分豐富，而與雞糞相似。但污泥中鉀含量通常較低，多數(shù)在0.2％一0.5％之間。此外，污泥中重金屬種類較多，含量也較高，是污泥農(nóng)用最大的障礙因素。污泥中還存在各種病原物，以大腸桿菌為指標(biāo)，其數(shù)量相當(dāng)于10MPN，蛔蟲卵可達(dá)l～7個／500g液體污泥。近年來，一些研究者還從污泥中檢出一些微量的難降解持久性有機(jī)污染物，如多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)等。因此，污泥農(nóng)用必須謹(jǐn)慎。污水污泥在物理性質(zhì)上與其他有機(jī)肥如畜禽糞便完全不同。由于二級污水處理廠排出的污泥主要由微生物菌體膠團(tuán)組成，顆粒細(xì)小，蛋白質(zhì)含量高，親水性強(qiáng)，因此，脫水污泥(含水75％一80％)可塑性高，進(jìn)一步采用機(jī)械脫水十分困難，而污泥干化后卻又變得十分硬結(jié)，因此脫水污泥土地利用前常需要改良其不良的物理性質(zhì)，如采用堆肥化方法。3．污泥農(nóng)用的肥料效果與環(huán)境問題污泥農(nóng)用能明顯提高土壤肥力。由于污泥有機(jī)質(zhì)、氮、磷養(yǎng)分高，其中80％左右的氮磷均為有機(jī)態(tài)，養(yǎng)分供應(yīng)具有緩速兼?zhèn)涞奶攸c，因此，施用污泥明顯促進(jìn)作物長勢長相，表現(xiàn)在生物量和株高增加，葉片肥厚。對于糧食作物，用當(dāng)季，污泥氮至少可替代80％化肥氮，而不會造成作物的減產(chǎn)。而且污泥的殘效明顯，對后季作物的生長有好的促進(jìn)作用。與施用化肥的處理相比，施用污泥還明顯使土壤容重下降，孔隙率、土壤有機(jī)質(zhì)、全氮磷及有效態(tài)氮磷等均有明顯升高，提高了土壤肥力。由于污泥中含有有機(jī)無機(jī)及生物性污染物，因此，污泥不合理應(yīng)用會造成土壤、植物和水體污染，其中重金屬污染是污泥農(nóng)用過程中監(jiān)測的重點。研究發(fā)現(xiàn)，污泥農(nóng)用會使重金屬在土壤施用層大量聚集，而且由于污泥本身帶人以及污泥在分解過程中產(chǎn)生水溶性有機(jī)物，通過其絡(luò)合作用，會導(dǎo)致少量重金屬向下遷移，例如，在連續(xù)施用污泥2年的糧食地中發(fā)現(xiàn)，污泥中鋅可遷移到60cm下的土層(圖9—2)。施用污泥的土壤重金屬化學(xué)活性通常比對照土壤高得多，前者為后者的1.2—4倍，也比其他重金屬污染類型(如礦山附近的污染土壤)的土壤為高。有研究者發(fā)現(xiàn)，污泥停施15年后，污泥處理土壤中重金屬的有效性依然高于對照區(qū)土壤。長期不合理施用污泥或一次大量施用污泥必然會造成作物的重金屬污染，特別是對于葉菜類蔬菜污染尤其嚴(yán)重。利用蘇州城西污水處理廠污泥所做的一項研究表明，施用污泥的處理，包菜中外包葉重金屬鋅含量比施化肥的對照處理高4倍，包球(可食部分)中高2倍。北京市1994年調(diào)查，北京東南郊部分農(nóng)地由于過去長期施用污泥，導(dǎo)致小麥和玉米中重金屬汞和鎘超標(biāo)。4．污泥的安全農(nóng)用為防止污泥農(nóng)用過程中造成重金屬污染，許多國家都制訂了相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)，例如，美國于1983年制訂了污泥土地利用條例(40FCRPart503)，1993年再度修訂了該條例，對污泥重金屬含量進(jìn)行了限定，并同時規(guī)定了土壤對污泥重金屬的最高負(fù)荷量和年負(fù)荷量。我國在1995年曾頒布了農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn){表9—24}。規(guī)定有害物質(zhì)超標(biāo)的污泥不能作為農(nóng)肥施用于農(nóng)地，本標(biāo)準(zhǔn)的其他的規(guī)定是：①施用符合控制標(biāo)準(zhǔn)的污泥，每年最大施用量不得超過30t·hm-2(干物質(zhì)計)。污泥中任何一項無機(jī)化合物含量接近本標(biāo)準(zhǔn)時，連續(xù)在同一塊土壤上施用，不得超過20年；②為了防止對地下水的污染，在砂質(zhì)土壤和地下水位較高的農(nóng)田上不宜施用污泥；在飲水水源保護(hù)地帶不得施用污泥；③生污泥須經(jīng)高溫堆腐或消化處理后才能用于農(nóng)田。，污泥可在大田、園林和花卉地上施，在蔬菜地和當(dāng)年放牧的草地上不宜施用；④在酸性土壤上施用污泥除了必須遵循在酸性土壤上污泥的控制標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)該同時年年施用石灰以中和土壤酸性；⑤對于同時含有多種有害物質(zhì)而含量都接近本標(biāo)準(zhǔn)值的污泥，施用時應(yīng)酌情減少用量。表9-24農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284--84)mg·kg-1干物質(zhì)

最高允許含量酸性土(pH<6.5)中性或堿性土(pH~6.5)鎘及其化合物(以Cd計)520汞及其化合物(以Hg計)515鉛及其化合物(以Pb計)3001000鉻及其化合物(以Cr計)6001000砷及其化合物(以As計)7575硼及其化合物(以B計)153150銅及其化合物(以Cu計)250500鋅及其化合物(以Zn計)5001000鎳及其化合物(以Nl計)103200礦物油30003000苯并(a)芘33為避免污泥中重金屬對食物鏈的污染，糧食作物直接大量地施用污泥或污泥堆肥應(yīng)該特別謹(jǐn)慎，最好將之應(yīng)用于不進(jìn)入食物鏈的園林綠化地。將污泥制成有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，由于大幅度提高了污泥復(fù)合肥中養(yǎng)分的含量，使單位面積土壤實際接．受的污泥量少(150一450kg·hm-2)，可有效避免由于污泥集中大量施用所帶來的污染風(fēng)險。§9-3有機(jī)廢棄物農(nóng)肥法技術(shù)一、簡易農(nóng)肥法技術(shù)(一)秸稈類的直接利用秸稈直接還田既能節(jié)約運輸費用，又可機(jī)械作業(yè)，是“以田養(yǎng)田”的有效措施，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已得到日益廣泛的利用。1990年秸稈直接還田面積達(dá)0.243億hm2次，并獲得明顯的培肥改土和增產(chǎn)效果。我國北方以玉米秸稈為主，其次為小麥、高粱和大豆秸稈等。南方以稻草為車，其次為小麥、蠶豆、油菜和玉米秸稈。1．秸稈直接還田的作用(1)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。經(jīng)常施用秸稈能明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有利于維持土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定，改善土壤的理化性狀。(2)促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。土壤有機(jī)質(zhì)、碳酸鈣和多糖類物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有良好作用。秸稈直接還田比施用廄肥更能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，尤其是能產(chǎn)生較多的五碳糖、六碳糖和多糖。這特別有利于水穩(wěn)性團(tuán)粒的形成，如使大于0.25mm的水穩(wěn)性團(tuán)粒明顯增加。(3)提供養(yǎng)分。秸稈中含有作物需要的各種養(yǎng)分，秸稈直接還田能明顯提高耕層土壤中養(yǎng)分，尤其是鉀的含量。1995年農(nóng)業(yè)部對全國12個省份耕地的調(diào)查，耕地中磷含量較之1990年以前有所增加，而缺鉀和缺微量元素的耕地面積卻有所擴(kuò)大，因此大力提倡秸稈還田有利于部分歸還土壤鉀素。(4)調(diào)節(jié)土壤的氮素供應(yīng)。微生物在分解C／N大的秸稈初期，要從土壤中吸收氮素組成自身的體細(xì)胞，導(dǎo)致土壤氮素的生物固定，起到了暫時保存氮素的作用。當(dāng)微生物死亡后，這部分氮又分解釋放。一般每1000kg殘體可保存L8～8.2kg氮素。故在秸稈還田前期，由于生物固定會引起微生物和作物間競爭氮素，導(dǎo)致作物幼苗生長不良，為此，必須配合施用適量氮肥。此外，秸稈直接還田增加了土壤中的能源物質(zhì)，也有利于生物固氮，一般認(rèn)為，每氧化1.0g碳素釋放的能量，可供固氮微生物固定10～40mg氮素的需要。(5)提聲土壤微生物和土壤酶的活性。施用秸稈后微生物的數(shù)量明顯增加，距離施秸稈處近的土壤尤為明顯，這對加速有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的釋放，活化土壤中的養(yǎng)分有良好的作用。此外，秸稈還田還能減少某些作物的病害，例如，施3.75t，hm-2麥秸、稻草或礱糠灰后，防止甘薯黑斑病的效果相應(yīng)為77.9％、74.0％或75.8％。對棉花的枯萎病和禾本科作物的根腐病也有一定的效果。2．秸稈直接還田技術(shù)(1)數(shù)量。還田數(shù)量因地區(qū)、栽培技術(shù)等而異。大型農(nóng)場通常是全部秸稈還田。隨聯(lián)合收割機(jī)(康拜因)收獲后，立即用重耙或圓盤耙縱橫地耙兩遍切碎秸稈，然后翻埋。江蘇省淮北稻麥輪作地區(qū)，為維持土壤有機(jī)質(zhì)的平衡每年用量以3.75t·hm-2為宜。從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，鹽堿地區(qū)提出3—6t·hm-2較為理想。雙季稻地區(qū)，一般將前季稻草全部還田作為后季稻的基肥。北方地區(qū)用玉米或小麥秸稈4.5t·hm-2即可。有的通過留15～30cm的高茬結(jié)合耕作還田。用3～4.5t·hm-2秸稈直接蓋在冬季作物上，也可取得良好的效果。(2)時間和方法。秸稈直接還田的時間與種植制度、土壤墑情和茬口等關(guān)系密切。力爭邊收、邊碎、邊耕翻，尤其是玉米秸稈，以利于保持土壤水分，加速分解。通常，旱地在播種前15—45d將秸稈耕埋入土；水田則可在插秧前7～10d施入。若用玉米秸稈或小麥秸稈做棉田基肥，宜在晚秋進(jìn)行；夏閑地可盡早施用，以使秸稈充分腐解，及時為作物提供養(yǎng)分。還田秸稈宜切5—10cm長，以利于吸水分解，保證均勻分布與翻埋質(zhì)量。耕埋深度以15～20cm為佳，土壤含水量較少，還田秸稈；數(shù)量多，以及土壤質(zhì)地較粗者可深些，反之可淺些。(3)注意事項。秸稈直接還田能否獲得預(yù)期當(dāng)季養(yǎng)分供應(yīng)與長期的改土效果等，需保證在微生物的參與下秸稈的正常礦質(zhì)化和腐殖化，為此應(yīng)做到以下幾點：①土壤濕度掌握在田間持水量的60％～80％為宜，否則在翻埋后及時灌水；②必須配合施用適量氮肥。據(jù)報道，一般可按秸稈量(風(fēng)干重)的1.5％～2.0％添加氮素，調(diào)節(jié)C/N，但不能選用硝態(tài)氮肥，以免發(fā)生還原脫氮作用引起氮素?fù)p失。水田中施用秸稈，C/N可略高些，配施的氮量可低于旱地。在缺磷的土壤上要配合施用適量磷肥。酸性土上配合施用適量石灰，以利微生物的活動；③預(yù)防有機(jī)酸的危害。秸稈在腐解過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸，累積到一定濃度時會危害作物的生長。旱地通氣較好，有機(jī)酸不易積累；嫌氣條件下，尤其在透水性差的水田施用高量秸稈時易發(fā)生，其危害程度與有機(jī)酸及其種類有關(guān)。抑制水稻根系吸收養(yǎng)分的順序為：丁酸>丙酸>乙酸和甲酸>草酸。稻草在水田中分解主要產(chǎn)生乙酸，其次為丁酸，其他有機(jī)酸較少。施用稻草后10~14d為乙酸產(chǎn)生的高峰期，易分解的秸稈7d內(nèi)即達(dá)高峰。生產(chǎn)上常采用控制秸稈用量，力求撒施均勻，及時調(diào)節(jié)水分狀況，提高翻埋