堆肥是利用各种动植物残体(如作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾、果树枝条修剪的植物残体以及其它有机废弃物等)为主要原料,混合人畜粪尿等,在高温、多湿的条件下,经发酵腐熟而成的有机肥料。
果园施用有机肥,能改善果园土壤理化和生物学性状,增加土壤肥力,补充土壤大量微生物菌群,给果树带来肥效持久而稳定的氮、磷、钾及钙、镁、硫等养分供应,有利于果树生长与品质提升。
1、有机肥的堆制:
制作堆肥原料理想的碳氮比(C/N)是25-30/1。碳氮比也是判断堆肥反应是否达到腐熟的重要指标,一般认为,C/N从最初的25~30或更高降低到15~20,表示堆肥已经腐熟,达到稳定程度。
堆肥过程的含水量以40-65%为宜。堆肥过程中pH>8.5或者pH<5.3都不利于微生物活动,因此,应注意pH的调节,堆肥早期由于有机质分解而产生有机酸使pH下降,所以通常加入一定的熟石灰、草木灰等碱性物质调节pH,但后期有氨的释放和积累而使pH升高,不利于保氮,可以加入新鲜绿肥和青草以及添加氨基酸酸解液等方法减低有机肥中速效氮的损失。
堆肥理想发酵温度为50℃—60℃。在此温度范围中,既能保持较高数量的高温分解菌,加快有机物的分解,又有利于去除病原菌微生物实现无害化。美国国家环保局规定静态好氧堆肥,堆体温度达55℃以上应至少需5天,以杀死虫卵和致病菌,我国规定50℃以上5-7天。堆肥发酵的环境最低温度,一般不能低于15度,过低影响微生物前期的生长,以20℃以上比较合适。
通常高碳的堆肥原材料包括农作物秸秆、木屑、树叶、果树枝条修剪的植物残体等,高氮的堆肥原材料包括畜禽粪便、豆饼、新鲜的绿肥、饲草等。甚至在堆肥时,如果含碳高的堆肥原材料比例大而含氮高的有机原材料不足时,还可加入少量化学氮肥如尿素或适量的氰氨化钙调节碳氮比(C/N)到理想范围。常用有机肥物料碳氮比例见附件1。
不同碳氮比(C/N)物料的添加量计算举例:
例1,用麦秸堆制有机肥,用氮肥调节C/N:麦秸的含碳量为46.5%,含氮量为0.48%,通过计算可得出:1000kg的麦秸中的含碳量=1000×0.465=465kg,1000kg的麦秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。如果按要求物料堆的碳氮比为30:1,则物料堆应有总氮量=465/30=15.5kg,尚需补充氮量=15.5-4.8=10.7kg,如用尿素来补充不足的氮素,尿素用量应是:10.7/46%=23.26kg。
即,按照生产1吨有机肥来计,需要麦秸1000千克, 尿素大约23千克。
例2,可以通过添加畜禽粪便来调节C/N比,如堆制1000kg玉米秸杆和鸡粪有机肥,玉米秸杆的含碳量为40%,含氮量为0.75%,鸡粪的含碳量为30%,含氮量为3%,需要的鸡粪和玉米秸杆计算为:
设需要玉米秸杆的量为X,鸡粪的量为1000-X,碳氮比调节到30;
〔40%X+30%(1000-X)〕/〔0.75%X+3%(1000-X) 〕=30
X=774
即,按照生产1吨有机肥来计,需要玉米秸杆774千克, 鸡粪226千克。实际应用时注意考虑物料的含水量。
例3,用鲜猪粪和玉米芯堆制有机肥,玉米芯的含碳量为42.3%,含氮量为0.48%,鲜猪粪的含碳量为7.8%,含氮量为0.6%,需要的鲜猪粪和玉米芯计算为:
设需要玉米芯的量为X,鲜猪粪的量为1000-X,碳氮比调节到30;
〔42.3%X+7.8%(1000-X)〕/〔0.48%X+0.6%(1000-X) 〕=30
X=268
即,按照生产1吨有机肥来计,需要玉米芯268千克,鲜猪粪732千克。
例4,用黄牛粪和干稻草堆制1000kg有机肥,干稻草的含碳量为42%,含氮量为0.63%,黄牛粪的含碳量为39.6%,含氮量为1.78%;
设置需要干稻草的量为X,黄牛粪的量为1000-X,碳氮比调节到30;
〔42%X+38.6%(1000-X)〕/〔0.63%X+0.78%(1000-X) 〕=30*
X=390
即堆制1000kg有机肥需要干稻草390千克,黄牛粪1000-390=610千克。
制造堆肥的程序:
把原料秸秆、杂草、落叶、稻壳、菌渣以及农产品加工的有机残余物等含纤维素、半纤维素、木质素的物质铡成6-7厘米左右长(如果是果树修剪的枝条,建议粉碎更短一些,2厘米左右为佳),按秸秆500千克、猪粪或牛粪300千克、人粪尿200千克的比例混合拌匀(如果是其它物料,根据碳氮比按上述方法计算物料比例。比如,如果是堆制切碎的果树枝条有机肥,建议每方料加入5-10千克尿素),堆成高1.7-2米,宽5-6.7米的长方形大堆,最后浇上700-800千克水,混匀,使堆垛的含水量40-65%,即用手紧握可以挤出水分为准。在堆肥表面盖上一层3-6厘米厚的细土,以保温、保水、保肥。有条件的可在物料中加入发酵菌剂(如高温纤维素分解菌),更有益于高品质的堆肥制作。堆肥过程中,可用一个温度计插入堆垛测量温度,在堆体温度上升到55℃以上不超过65℃时开始人工翻堆,高温期每2-5天翻堆1次(秸秆+畜禽粪肥一类比较柔软的物料发酵时间相对短一些,果树枝条等比较坚硬难堆腐的物料发酵时间相对长一些),温度下降到35℃后每5-10天翻1次。发酵中期每个翻堆补充水分1次,使含水率维持在50-60%左右。一般10-25天左右发酵即完成。翻堆后可以堆置20-30天完成陈化过程再用,如果时间紧张,最好等温度降至环境温度时再用。完全腐熟时作物秸杆的颜色为黑褐色至深褐色,秸杆很软或混成一团,植株残体不明显,果树枝条容易折断,味道为酸性味道,后期会呈现一种香味或者醇香味。
2、堆肥施用方法:
堆肥一般作基肥,结合翻地施用,并与土壤充分混合。果园堆肥用量每亩几百千克到几千千克。果园中施用有机肥最好在采果后进行,也可在施果树萌芽肥时施入,并根据有机肥施用量、养分含量及其有效性以及果树营养需求,配合适当的化肥氮、磷、钾养分,以便更好地发挥肥效。施肥位置一般距树干50-100厘米,开沟施入土中,配合适量的化肥,然后覆土填埋。堆肥也可直接施于果树树干下,作为果园土壤覆盖物。堆肥无论施入土壤中还是土表,都可以提高土壤有机质含量、土壤持水性能、土壤阳离子交换量、土壤微生物活性以及养分含量及有效性,促进土壤健康。
图 有机肥堆制
附件:
表 常用有机肥物料碳氮比例(干基)
作者:杨俐苹卢艳丽 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
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