施用有机肥料的优越性及其存在问题
庞明德乔丽霞
我国农民有使用有机肥的传统，十分重视有机肥的使用。美国、西欧、日本等发达国家，正在兴起生态农业有机农业，十分重视使用有机肥料，并把有机肥料规定为生产绿色食品的主要肥源。
施用有机肥料最重要的一点就是增加了土壤的有机物质。有机质的含量虽然只占耕层土壤总量的百分之零点几至百分之几，但它是土壤的核心成分，是土壤肥力的主要物质基础。有机肥料对土壤的结构、土壤中的养分、能量、酶、水分、通气和微生物活性等有十分重要的影响。
有机肥料含有植物需要的大量营养成分，对植物的养分供给比较平缓持久，有很长的后效。有机肥料还含有多种微量元素。由于有机肥料中各种营养元素比较完全，而且这些物质完全是无毒、无害、无污染的自然物质，这就为生产高产、优质、无污染的绿色食品提供了必须条件。有机肥料含有多种糖类，施用有机肥增加了土壤中各种糖类。有了糖类，有了有机物在降解中释放的大量能量，土壤微生物的生长、发育、繁殖活动就有了能源。
畜禽粪便中带有动物消化道分泌的各种活性酶，以及微生物产生的各种酶。施用有机肥大大提高了土壤的酶活性，有利于提高土壤的吸收性能、缓冲性能和抗逆性能。施用有机肥料增加了土壤中的有机胶体，把土壤颗粒胶结起来，变成稳定的团粒结构，改善了土壤的物理、化学和生物特性，提高了土壤保水、保肥和透气性能。为植物生长创造良好的土壤环境。
有机肥在土壤中分解，转化形成各种腐殖酸物质。能促进植物体内的酶活性、物质的合成、运输和积累。腐殖酸是一种高分子物质，阳离子代换量高，具有很好的络合吸附性能，对重金属离子有很好的络合吸附作用，能有效地减轻重金属离子对作物的毒害，并阻止其进入植株中。这对生产无污染的安全、卫生的绿色食品十分有利。
但是使用有机肥料也有存在养分含量低，不易分解，不能及时满足作物高产的要求。传统的有机肥的积制和使用也很不方便。人畜禽粪便、垃圾等有机废物又是一类脏、烂、臭物质，其中含有许多病原微生物，或混入某些毒物或有害重金属，是重要的污染源。
有机肥料在我国肥料结构中的地位
我国农民积制和使用有机肥料有悠久的历史和丰富的经验。在我国农业生产的漫长历史中，一直靠有机肥料改良土壤，培肥地力，生产粮食，养育了我们中华民族的祖祖辈辈，可见有机肥料在当时农业生产中起着极为重要作用。新中国成立以后，我国化肥工业得到发展，化肥使用逐年增加。在50～60年代，有机肥在农业生产中仍起主导地位，肥料施用上仍以有机肥料为主，化肥为辅。1965年，有机肥占肥料投入总量的80.7％。70年代，我国化肥发展很快，从1971～1980年的10年间，产量由299.4万吨(养分)，增加到1232.1万吨。有机肥料的比重下降，占肥料总投入量的66.4％。1987年化肥总产量达1612.2万吨，平均亩施化肥达27.8公斤。化肥在总肥料投入量的比重大大增加，特别是氮素养分比重超过有机肥，但有机肥在磷、钾养分供应上仍占主要地位。
有机肥料中的氮磷钾等养分只是有机肥中很小但很重要的一部分，有机肥料的绝大部分是有机物质。有机质是衡量土壤肥力的重要标志，即使将来，氮磷钾养分主要靠化肥来提供，但是有机肥料在改良土壤，培肥地力方面仍将发挥重大作用。
综上所述，有机肥料不仅在我国农业生产中有着十分重要的地位，而且使用有机肥料对保护良好的生态环境，保护人民健康方面都有十分重大的意义。
有机肥料在农业生产中的作用
有机肥料含有丰富的有机物和各种营养元素，具有数量大、来源广、养分全面优点，但也存在脏、臭、不卫生，养分含量低、肥效慢、使用不方便等缺点。无机肥料正好与之相反具有养分含量高，肥效快，使用方便等优点，但也存在养分单一的不足。因此，施用有机肥通常需与化肥配合，才能充分发挥其效益。有机肥料与化学肥料相配合施用，可以取长补短、缓急相济。有机肥料本来就有的改良土壤、培肥地力，增加产量和改善品质等作用，与化肥配合施用后，这些作用得到了进一步的提高。自从在农业生产中使用化肥以来，有机肥与化肥配合施用就已经客观存在，只是当时还处于盲目的配合，还不够完善。70年代以来，我国化肥发展很快，经过许多科学工作者的研究和广大农民的实践，测土施肥、配方施肥等施肥方法相继在生产中推广应用，使有机、无机肥料配合施用更趋完善。
(一)改良土壤、培肥地力作用
有机肥料中的主要物质是有机质，施用有机肥料增加了土壤中的有机质含量。有机质可以改良土壤物理、化学和生物特性，熟化土壤，培肥地力。我国农村的地靠粪养、苗靠粪长的谚语，在一定程度上反映了施用有机肥料对于改良土壤的作用。施用有机肥料既增加了许多有机胶体，同时借助微生物的作用把许多有机物也分解转化成有机胶体，这就大大增加了土壤吸附表面，并且产生许多胶粘物质，使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构，提高了土壤保水、保肥和透气的性能，以及调节土壤温度的能力。
中国农业科学院土壤肥料研究所与山东莱阳农学院在山东莱阳进行的9年施用有机肥及有机肥与无机肥配合验结果看出，施用有机肥料对土壤中磷、钾养分平衡有十分重要的作用(表3-2)。
表3-1是不同施肥处理经9年定位试验后测定的结果。
表3-1不同处理对土壤有机碳和物理性状的影响 (姚源喜，1988)
有机碳(％)
容重
(克/㎝2)
总孔隙度(％)
毛管孔隙度(％)
田间持水量(％)
CK
0.32
1.50
43.4
30.15
21.80
N1
0.34
1.45
45.3
32.40
22.90
N2
0.34
1.48
44.2
32.45
23.08
M1
0.36
1.46
44.9
33.60
22.93
M1N1
0.41
1.47
44.5
33.65
24.26
M2N2
0.41
1.45
45.3
33.60
24.96
M2
0.48
1.44
45.7
34.20
23.11
M2N1
0.47
1.40
47.2
35.10
25.47
M2N2
0.52
1.42
46.4
35.15
26.04
注：CK-不施肥对照；N1-施9.2公斤N/亩；N2-18.4公斤N/亩；M1-有机肥3500公斤/亩(折纯9.2公斤)；M2-施有机肥7000公斤/亩，(折纯N18.4公斤)；M1N1、M1N2、M2N1、M2N2-为有机肥与无机氮肥以不同量相配合的处理
从表3-1中可以看出，单施有机肥3500～7000公斤，9年后土壤有机碳提高0.04％～0.16％，容重降低0.04～0.06克/厘米3，总孔隙度提高1.5％～2.3％，毛管孔隙度提高3.45％～4.05％，田间持水量提高1.13％～1.31％。配合施用氮9.2～18.4公斤的，上述各项指标比单施有机肥处理明显提高。有机碳比对照提高0.09％～0.19％，容重降低0.03～0.1克/厘米3，总孔隙度提高1.1％～3.8％，毛管孔隙度提高3.45％～5.0％，田间持水量提高2.49％～4.24％。
表3-2 连续9年施肥对土壤速效磷、钾平衡的影响*
项目
CK
N1
N2
M1
M1N1
M1N2
M2
M2N1
M2N2
试验前土壤养分含量
(㎎/㎏)
P2O5
15
15
15
15
15
15
15
15
15
K2O
38
38
38
38
38
38
38
38
38
试验后土壤养分含量
(㎎/㎏)
P2O5
7
6
6
11
11
11
16
16
16
K2O
36
36
36
44
43
43
47
47
47
年施入有机养分总量
（㎏/亩）
P2O5
0
0
0
22.5
22.5
22.5
45
45
45
K2O
0
0
0
90
90
90
180
180
180
年携出养分总量
（㎏/亩）
P2O5
19.7
23.2
24.1
25.8
29
31.3
33.3
35
40.2
K2O
49.6
57.4
62.7
64.8
84
86
99.3
102
136.3
盈亏
(㎏/亩)
P2O5
-19.7
-23.2
-24.1
-3.3
-6.5
-8.8
11.7
10
4.8
K2O
-49.6
-57.4
-62.7
25.2
6 4
80.7
78
43.7
(引自中国肥料 1994)
从表3-2结果可以看出，单施氮素化肥，或单施低量有机肥，或低量有机肥与氮素化肥配合的处理，土壤中的磷都是亏缺的。前者比后者亏缺更多。只有施用高量有机肥，和高量有机肥与化肥配合的处理，土壤中的磷才有盈余。与土壤磷素变化相同，各处理9年平均土壤速效钾含量与对照比较，单施氮肥处理几乎与对照没有什么差别，单施低量有机肥和低量有机肥配合施用氮肥的处理，速效钾增加6～7毫克/公斤，施用高量有机肥和配合施用氮肥的处理，速效钾增加11毫克/公斤。可见施用有机肥对土壤磷、钾素平衡十分重要。目前我国化肥生产中氮磷钾比例失调，我国耕地有近3亿亩缺钾，10亿亩缺磷。
施用有机肥料，还可使土壤中的微生物大量繁殖，特别是许多有益的微生物，如固氮菌、氨化菌、纤维素分解菌、硝化菌等。有机肥料中有动物消化道分泌的各种活性酶，以及微生物产生的各种酶，这些物质施到土壤后，可大大提高土壤的酶活性。多施有机肥料，可以提高土壤活性和生物繁殖转化能力，从而提高土壤的吸收性能、缓冲性能和抗逆性能。
(二)增加作物产量和改善农产品品质作用
有机肥料含有植物所需要的大量营养成分，各种微量元素、糖类和脂肪。据分析，猪粪中含有全氮2.91％、全磷1.33％、全钾1.0％，有机质77％。畜禽粪便中含硼21.7～24毫克/公斤，锌29～290毫克/公斤，锰143～261毫克/公斤，钼3.0～4.2毫克/公斤，有效铁29～290毫克/公斤。中国农业科学院土壤肥料研究所和山东莱阳农学院进行的长期定位试验，9年18季作物的产量统计结果(表3-3)。从表3-3中可以看出，单施氮素化肥(N1和N2)、单施有机肥处理(M1和M2)和有机无机肥料配合处理(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)，都能有效地增加小麦、玉米的产量，而且产量随施肥量增加而增加。其中有机无机肥料配合施用的处理，作物产量均明显高于单施化肥和单施有机肥处理。单施有机肥，9年平均年产量比对照增产54.7％～107.7％，而有机无机肥料配合施用，9年平均产量比对照增产130.8％～153.3％。说明有机无机肥料配合施用是实现高产稳产的重要途径。以氮素计算，有机肥氮与无机肥氮比以1∶1～2为好。
表3-3 连续9年施肥对小麦、玉米产量影响* 单位：公斤、公斤/亩
项目
CK
N1
N2
M1
M1N1
M1N2
M2
M2N1
M2N2
小麦
产量
9年总产
1017
2105
2103
1817
2618
2508
2371
2637
2835
平均产量
113
234
234
202
291
279
263
293
315
玉米
产量
9年总产
1545
2736
3022
2147
3304
3431
2964
3532
3661
平均产量
172
304
336
239
367
381
329
392
407
全年平均总产
285
538
570
441
658
660
592
685
722
盈亏(㎏/亩)
-
253
285
156
373
375
307
400
437
增产率(％)
-
88.8
100
54.7
130.8
131.6
107.7
140.4
153.3
（引自中国肥料1994）
*处理见表3-1说明
中国农业科学院土壤肥料研究所王小平等人研究了有机肥对重金属污染的减毒效果表明，土壤中铬含量在10毫克/公斤时，对小白菜出苗无太大影响，但对小白菜生长发育影响却很大，甚至导致死苗。不施有机肥的产量最低，为155克/盆；施少量任何一种有机肥(鸡粪、马粪、羊粪、猪粪)，小白菜中毒现象明显减轻，甚至消失，尤以施5％猪厩肥和2.5％的鸡粪肥的处理产量最高，分别为2180克/盆和2590克/盆。对不同浓度铬在土壤中变化规律的测定表明，纯化肥处理，土壤水中铬含量始终保持高水平，增施猪厩肥后，土壤铬起始值为50毫克/公斤，8天后即降至2～3毫克/公斤。不施有机肥的处理，小白菜含铬量高达29.7毫克/公斤；增施有机肥，小白菜含铬量急剧下降至正常含铬量0.1～0.3毫克/公斤。充分说明，施用有机肥可以有效地减轻铬污染土壤对作物的毒害。在被铬污染的土壤上种植玉米，也得到相似结果。
(三)有机肥料是生产绿色食品的主要肥源
生产无公害、安全优质的绿色食品首先在西欧、美国等生活水准较高的国家受到欢迎。尽管绿色食品价格比一般食品高50％～200％，但仍然走俏。近十年我国人民的生活水平迅速提高，对绿色食品的需求日益增加，加上政府部门的倡导和重视，我国绿色食品的生产发展很快。
在“有机农业和食品加工基本标准”(IFOAM)中，就有关于肥料使用方面的规定，其要点是增进自然体系和生物循环利用，使足够数量的有机物返回土壤中，用于保持和增加土壤有机质，土壤肥力和土壤生物活性，无机肥料只被看作营养物质循环的补充物而不是替代物，化学合成的肥料和化学合成的生长调节剂的使用，必须限制在不对环境和作物质量产生不良后果，不使作物产品有毒物质残留积累到影响人体健康的限度内。这些规定表明，在绿色食品生产中必须十分注意保护良好的生态环境，必须限制无机肥料的过量使用，有机肥料(包括绿肥和微生物肥料)才是生产绿色食品的主要肥源。
前面已经谈到了施用有机肥料的优越性和存在问题，为了使绿色食品的生产有足够数量的符合要求的有机肥料，必须做好如下几个方面。
1、为了保证有充足的有机肥源，首先要把现有的有机肥资源利用好，大量积制农家肥，特别要杜绝随处试弃畜禽粪便，晒粪干和焚烧秸秆的现象。
2、有机肥材料的收集主要是人畜禽的排泄物、饼粕、食品加工的下脚料、秸秆、泥炭、山青、湖草等。
3、有机肥的加工有多种方式，生产的各类有机肥料要符合规定标准。
4、有机肥一般用作基肥。各地可根据不同土壤肥力，不同作物，不同的肥料质量来确定施肥量。目前，我国农村的有机肥用量在304吨/亩。饼肥对提高西瓜、烟草、水果、蔬菜的品质有很好的作用。生产绿色食品可适当多用饼肥。腐熟的，达到无害化要求的沼气肥水，人畜粪尿可作追肥，严禁在蔬菜等作物上浇不腐熟的人粪尿。
5、制作农家肥的原料都是自然产物，有害重金属含量很微，不可能造成重金属为害。关键在于收集有机肥材料时，防止含有重金属的材料混入。
6、根据各地的自然条件和种植制度，选用适宜的绿肥品种，大力发展绿肥，合理科学地利用绿肥。
7、发展生态农业，创造良好的生态环境。
遵循生态规律，创造良好的生态环境是生产绿色食品必不可少的条件。生态农业具有综合经营和农业资源多重利用的特点，能够避免以至消除恶性循环，消除污染，促进良性循环，获得良好的经济、环境和社会效益。有机物质循环贯穿整个生态农业。
8、要合理施用化肥能有效地增加作物产量。但使用不当，则容易污染环境。我国目前生产的氮磷钾化肥比例严重失调。化学氮肥的利用率只有约30％，大约70％的氮素随地表径流等途径损失了。化学磷钾肥的利用也只有大约35％左右。因此化肥对环境的污染是相当严重的。反映在地表水的氮磷养分富集，地下水及食品中的硝酸盐超标等。要防止化肥的污染，又要保证作物高产，关键在于大量增加有机肥用量，合理控制化肥施用量，调节氮磷钾化肥比例，实行化肥深施等措施。
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