重庆有机肥质量规范与要害出产技能研讨总述

重庆有机肥质量规范与要害出产技能研讨总述

1 有机肥的概念

 在 GB/T6274-2016《肥料和土壤调理剂术语》中对肥料的界说是：以供应植物营养为首要成效的物料。如此看来，肥料的规模是很大的，类别也是许多的。从该国家规范能够看出有机肥料（organicfertilizer）和无机肥料（inorganic fertilizer）是对应的，并且该国家规范中对矿物肥料（mineral fertilizer）和无机肥料（inorganic fertilizer）的界说是同一个：由提取、物理和 / 或化学工业办法制成的，标明营养呈无机盐方式的肥料。该国家规范关于传统意义上总称的化肥却没有对应的术语和界说。有机肥的概念最早在相关行业规范发布之前是对应化肥的概念提出的，其时涵盖的物料规模非常广泛，包含农家肥、堆沤肥、沼肥、厩肥、绿肥、秸秆肥、饼肥、泥肥、腐植酸类肥等。绿肥包含绿豆、蚕豆、苜蓿、黑麦草、肥田萝、小葵子、满江红、水葫芦、水花生等作物；饼肥包含菜籽、棉籽、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等；泥肥包含未经污染的河泥、塘泥、沟泥、湖泥等。上述这些非化肥的肥料总称为有机肥。从 2002 年发布有机肥料的行业规范开端，就对有机肥料有了明晰的界说。有机肥料的农业行业规范自发布以来已经过 3 次修订和从头发布。分别是NY525-2002《有机肥料》、NY525-2011《有机肥料》和 NY525-2012《有机肥料》。在最新的有机肥料行业规范中对有机肥料（organic fertilizer）的界说是：首要来历于植物和（或）动物，经过发酵腐熟的含碳有机物料，其功用是改进土壤肥力、供应植物营养、进步作物质量。有机肥料现在尚没有发布国家规范。在有机肥行业规范的基础上，农业部又发布了生物有机肥行业规范 NY 884-2004，其中对生物有机肥的界说是：指特定功用微生物与首要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆）为来历并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。能够看出有机肥与生物有机肥从概念上具有一定的穿插重叠。如何归类和划分按现在的行业规范来讲，并不非常明晰。欧美国家对有机肥的界说没有相似我国行业规范的单独的规范性文件，只在有机农业法规或规范中规范了土壤培肥和改进物质。在法规中给出有机农业答应运用的土壤培肥和改进物质的列表，并给出相应的点评准则。

2 有机肥的质量要求

NY525-2012《有机肥料》中对有机肥的质量从外观、成分、有害物质定量等 3 个方面进行规范。首先，外观要求色彩为褐色或灰褐色，粉状或粒状，均匀，无恶臭，无机械杂质；其次，成分要求其有机质的质量分数（以烘干基计）≥ 45%；总营养（氮 + 五氧化二磷 + 氯化钾）的质量分数（以烘干基计）≥ 5%；鲜样的质量分数≤ 30%；酸碱度（pH）在 5.5～8.5 之间；第三，重金属定量指标规则了总砷（≤ 15%）、总汞（≤ 2%）、总铅（≤ 50%）、总镉（≤ 3%）、总铬（≤ 150%）的要求，规范中的其余内容就是试验办法、检验规则、包装标识运输和贮存。行业规范 NY 884-2004《生物有机肥》对生物有机肥的质量从外观、成分、有害物质定量等 3 个方面进行规范。外观要求也是粉剂产品松散、无恶臭味；颗粒产品无显着机械杂质、巨细均匀，无糜烂味；技能指标从有用活菌数、有机质含量、水分、pH、粪大肠菌群数、蛔虫卵逝世率、有用期等几方面进行规范；砷、汞、铅、镉、铬等重金属限值应符合 NY/T 798-2004《复合微生物肥料》的规则。

3 重庆有机肥的效果简述

 能够看出，有机肥是动物排泄物、植物残枝等废弃物经过无害化处理、发酵腐熟沤制而成的含有能够弥补土壤营养的物质的产品，有机肥不只含有植物成长所需的各种营养元素，一起含有有机质、多种氨基酸和腐殖质等，营养均衡，被称为缓释性的完全肥料[1，2] 。我国有机肥资源丰富，品种繁复，首要包含：人粪尿、畜禽粪便、沤肥、沼气肥、绿肥、秸秆、蚕砂、饼肥、泥土肥（沟泥、河泥、塘泥等）、草炭、风化煤与腐殖酸肥料、草木灰、骨粉、食物加工废渣、肉类加工废弃物、有机日子废物及城市污泥等[3] 。

 长期运用有机肥能够有用疏松土壤，防止土壤板结，促进农作物成长[4] ，也能够改进土壤微环境，改变土壤微生物群落组成，促进土壤中有益菌的构成，进步作物抗病虫害的才能[5-9] 。若长期不合理施用化肥，有机肥数量不足且运用不均衡，会构成部分农田各类营养比例失调，致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到不同程度的破坏，在一定程度影响农产品安全。有机肥是既能向农作物供应多种无机营养和有机营养，又能培肥改进土壤的一类肥料。因而，有机肥在我国完结农业可持续开展中具有重要的战略地位。近年来，跟着中国绿色、优质、高效、健康、环保的新式农业和资源节约型、环境友好型社会的快速开展，有机肥料大受喜爱，已逐步成为我国肥料业出产和销售的热门。有机肥的推广应用不只是科学上肥的延伸和犁地出产力提升的重要办法，也是社会主义新农村建设、保护生态环境的一项重要内容，对促进中国有机农业的开展和农业部提出的到2020 年完结化肥零增长的目标具有重要的效果。

4 有机肥的首要出产质料和处理办法

 我国产品有机肥组成成分繁杂[10，11] ，在出产上如何完结无害化是一大难题。经过运用现代科技对传统有机肥出产工艺进行改进的研讨，尤其是畜禽粪便有机肥出产获得了很大前进[12，13] 。有机肥是以畜禽粪便、动植物残体、日子废物等富含有机质的固体废弃物为首要质料，并增加一定量的其他辅料（如风化煤、草炭、中药渣、酒渣、菌菇渣等）和发酵菌剂，经过工厂化办法加工出产而成的肥料。依据出产质料的不同，我国产品有机肥料首要包含三大类：一是以集约化养殖畜禽粪便为首要质料加工而成的有机肥料；二是以城乡日子废物为首要质料加工而成的有机肥料；三是以天然有机物料为首要质料，不增加任何化学合成物质加工而成的有机肥料[14] 。产品有机肥的一般出产进程包含：破坏、拌和、发酵、除臭、脱水、破坏、造粒、干燥，整个进程需求 1 个月左右的时刻完结。我国每年来自农业出产的有机物质（粪尿类、秸秆类、绿肥类、饼肥类）资源量约为 40 亿 t，其中秸秆占资源量的 12.2%，粪尿类占资源量的 78.7% [15] ，从有机肥的根本资源量来看，畜禽粪便和农作物秸秆是最首要的有机肥资源。

4.1　以畜禽粪便为首要质料

 畜禽粪便首要指猪、牛、羊、马等家畜粪便和鸡、鸭等家禽粪便，是优质的有机肥质料。跟着养殖业的开展，产生了越来越多的畜禽粪便，大部分养殖场未能对畜禽粪便进行有用的处理和使用，畜禽粪便的不合理处置带来了严峻的环境污染问题：畜禽粪便中的氮、磷等营养物质经过降雨冲刷或淋溶办法进入水体和土壤；畜禽粪便中的氨、硫化氢等不稳定物质经过挥发开释到大气中；畜禽粪便中的有害病原微生物、药物增加剂经过不同途径进入水体、人体，然后对大气、土壤和水体构成严峻污染，给社会带来一系列的环境、卫生问题。畜禽粪便一起又是一种宝贵的肥料资源，由于畜禽粪便富含有机质和氮、磷、钾等营养元素，使用高温好氧堆肥技能对畜禽粪便处理后，参加功用性微生物菌剂便可制成生物有机肥。

 现在畜禽粪便处理最常用的是高温好氧堆肥技能，该技能是使用微生物在一定的温度、湿度和 pH值条件下，将可生物降解的有机固体废弃物分化为相对稳定的腐殖质物质的进程。高温好氧堆肥处理是现在完结农业废弃物无害化、减量化、资源化使用的有用途径[16] 。其工艺流程首要由预处理、好氧发酵、后

 处理和贮存等工序组成[17] 。重庆有机肥其要害技能首要是预处理和洽氧发酵。

 （1）预处理。堆肥预处理首要是对堆肥质料的水分、pH 和碳氮比进行调整，并向堆肥质料增加微生物发酵菌剂。堆肥粪便的开端含水率一般应为40%～60%，水分过低不利于微生物的成长，水分过高则阻塞堆猜中的空地，影响通风，导致厌氧发酵，减慢降解速度，延长堆腐时刻[18] 。pH 是对微生物生存环境进行点评的参数，堆肥进程中最适合的 pH 应为 5.5～8.0。在堆肥进程中，pH 值一般被以为非重要影响因素，由于大部分细菌均可在 pH 5.5～8.0 的规模内成长繁衍。堆肥质料的碳氮平衡是微生物到达最佳生物活性的要害因素。堆肥质料的碳氮比一般在 25∶1～35∶1 之间比较适合[19] 。碳氮比小，温度上升很快，但堆层到达的最高温度低；碳氮比大，堆层到达的最高温度高，但温度上升慢。在实践出产中，可使用秸秆、稻壳或锯末等物料调整碳氮比。堆肥是微生物效果于有机物的生化降解进程，微生物是堆肥进程的主体，是堆肥进程中最要害、最活泼的成分。向堆肥质猜中增加微生物发酵菌剂，可加快堆肥质料有机物的分化腐熟，促进有机物猜中有用氮的开释。

 （2）好氧发酵。好氧发酵堆肥进程由一级发酵和二级发酵 2 个阶段组成，堆肥运转所需时刻随碳氮比、湿度、气候条件、堆肥运转管理类型等方面的不同而不同。一般情况下，发酵周期为 9～35 d 左右[20，21] 。一级发酵是指从温度升高到开端下降中止的阶段，是堆肥发酵的第一阶段。在此阶段一般需求向堆肥层或发酵装置中供氧。氧是好氧微生物生存的必要条件，足够的氧气供应是确保好氧微生物群体繁衍发育的重要条件，对堆肥时刻及终产质量量有重要影响[22] 。一般以为堆肥中的空气氧的体积含量保持在5%～15% 比较适合，低于 5% 会导致厌氧发酵；高于15% 则会使堆肥体冷却，导致病菌的很多存活[23] 。现在选用的通风办法首要有使用动力铲或其他特殊设备翻堆、向粪堆中刺进带孔的通风管、凭借高压风机强制通风供氧和自然通风供氧等。在一级发酵进程中，堆层各测试点的温度均应保持在 55～65℃，不宜高于75℃，且持续时刻不得少于 5 d。二级发酵是指堆肥经过一级发酵后，微生物以较低的速度分化难降解的有机物和发酵中心产物的发酵进程，此阶段一般不需通风，但应定期进行翻堆。

4.2　以农作物秸秆为首要质料

 秸秆是老练农作物在收成籽实后的剩余部分，是一种可再生的生物质资源，但现在很多的秸秆被燃烧或丢掉，不但构成严峻的环境污染，并且浪费了宝贵的有机肥资源。因而，加强农作物秸秆资源的开发使用是完结秸秆资源化的一种途径。作物秸秆还田是当今世界上遍及注重和应用的一项培肥地力的增产办法，既节省肥料肥，变废为宝，又避免了燃烧，是典型的低碳农业办法。几种常见的秸秆肥料化技能包含直接还田、燃烧还田、堆沤还田、过腹还田和堆肥还田[24] 。现在选用较多的是秸秆堆肥技能的长处是：

 （1）在秸秆堆积、腐熟的进程中，产生的高温可杀死大部分病菌和害虫，减轻病原基数，下降虫口密度，还能够产生一些有益微生物，然后减轻作物病害、虫害和草害的产生。一起，还具有处理重茬、固氮、解磷钾、改进农作物质量等多种成效，适合在农村大规模推广。

 （2）在秸秆堆积、腐熟的进程中，易分化的有机物大部分被分化，堆肥还田后不会构成烧根、农作物逝世等现象。现在大力开展的生物秸秆反响堆技能是使用高温型菌种制剂将秸秆速堆沤成高效、优质有机肥，一方面将秸秆纤维快速分化，进步农田二氧化碳含量，改进农田小气候；另一方面构成很多菌体蛋白，被植物吸收或转化为腐殖质，增加了土壤有机质。

5 有机肥出产的技能要点

 在有机肥实践的出产进程中，许多技能是结合运用的，并且各种技能的叫法虽然不同，有些核心的技能内容却是相同的。

5.1　高温堆肥技能

 传统农业中基肥、追肥等上肥办法会广泛运用有机肥[26] ，传统堆肥是农人自制有机肥的一种办法，其实质是厌氧堆肥。传统堆肥占地面积大且堆制时刻长，因堆温较低其无害化程度较低，有机物分化缓慢、易产生臭味。现在我国工厂化有机肥出产的研讨已获得较多研讨成果并已遍及应用，构成多种工艺，如条垛式堆腐、槽式发酵、圆筒发酵、塔式发酵、膨化发酵、水解处理及蚯蚓处理等[27] ，比较传统的畜禽粪便堆肥办法有较大改进。高温堆肥是有机固体废弃物的处理办法之一[28] ，是在微生物效果下经过高温发酵使有机物矿质腐殖化和无害化然后变成腐熟肥料的进程，与此一起会产生高温（T ＞55℃），能够最大极限地杀灭虫卵、病原菌及杂草种子 [29，30] 。在高温堆肥的进程中，微生物将有机质分化，生成很多可被植物吸收的有用氮、磷、钾等化合物，并使有机质快速地降解为稳定的腐殖质，转化为有机肥[31] ，或者进一步制备成各种作物专用的有机无机复混肥。高温堆肥处理了发酵周期长、处理不完全的难题，完结了畜禽粪便、秸秆等废弃物的资源化和无害化使用。

5.2　生物有机肥技能

 生物有机肥是土壤有益微生物菌种与有机肥结合构成的新式、高效、安全的微生物—有机复合肥料，辅以拮抗菌的生物有机肥能有用按捺土传病原菌，减少植物土传病害的产生，进步作物质量[32] 。所以生物有机肥出产既能够将废弃物资源充分使用，又能够在治理污染、改进生态环境和促进农业、养殖业开展方面发挥效果，符合国家可持续开展战略。微生物菌剂法被以为是畜禽粪便等肥料化处理办法中最具有开展潜力的一种办法。在高温堆肥的基础上，将微生物功用菌作为增加剂增加到有机肥中，能有用进步肥料使用率和农产质量量，并能够经过选培的微生物对病原体有一定的拮抗效果，按捺病原体微生物的繁衍，进步有益微生物在有机肥中的生物效价，改进土壤中的微生物区系向有利于农作物高产、优质方向转化，进步土壤抗逆性[33-36] ，因而使用新式微生物菌剂处理畜禽粪便已成为新的研讨方向。

5.3　质料配比技能

 有机肥质料具有供应碳源、进步堆肥进程中的空地度、调理物料的湿度等效果。有机肥出产中的质料来历多，品种多，成分杂乱[10，11] ，依据质料性质进行不同质料配比试验研讨可获得合适配方。堆肥进程中的一个要害因素是 C/N，其数值一般在 20-30 之间相对适合微生物活性[37] 。C/N 比值较高时，微生物成长代谢加快从而消耗过量的碳，直到到达适合的碳含量时才会进行推陈出新[38] ，而 C/N 比较低时，堆体中的氮将会以氨气的方式挥发，导致氮损失[39] 。因而在挑选质料和确认配比时，应了解质料的性质、营养和有机质等含量，以确保在堆肥的整个进程顺利完结。例如在麦秸堆腐时增加鸡粪，不只能改进麦秸堆肥的结构、吸收水汽，并且可作为微生物的氮源，既处理了麦秸 C/N 比值低在单独堆肥时本身所存在的坏处，还能够促进鸡粪的资源化使用[40，41] 。

5.4　发酵接种技能

 有机肥发酵指杂乱的有机物在微生物的效果下分化为简略物质的进程[42] 。发酵是一种处理畜禽粪便污染最经济有用的办法，在减少污染的一起还能够使畜禽粪资源化。发酵菌剂是生物有机肥出产中重要的物质，发酵菌剂的选是生物有机肥出产的要害，它决议了出产中有机物料发酵的温度、出产进程等。研讨标明，接种微生物对加快堆肥进程或进步堆肥产品的质量没有显着效果，首要原因是堆肥质猜中本身含有很多的微生物品种和数量，堆肥选用的微生物繁衍速度非常，在适合的环境下就能够很多繁衍，在农田应用阶段发挥其功用[43-45]。跟着农业的开展，对有机肥的需求规范也在升高，单一菌种、单一功用的生物有机肥已不能满意现代农业开展的要求，复合菌种是生物有机肥的开展趋势[46] 。菌种挑选的准则如下：符合农用微生物菌种安全点评要求、繁衍速度快、功用性强、无拮抗或不同菌株拮抗小、不同产品对菌株的其他要求。在生物有机肥生进程中，参加的功用菌一般为芽孢杆菌（Bacillus）、假单胞菌（Pseudomonas）、链霉菌（Streptomycete）、固氮菌、溶磷菌、光合细菌等[46，47] 。

5.5　环境控制技能

 堆肥发酵进程中外界条件会影响堆肥的完结，首要的影响因素为质料、含水率、碳氮比、堆肥进程的氧浓度和温度以及 pH 等，能够经过调控上述因素，控制微生物的活性和堆肥速度。

5.5.1　湿度

 堆肥进程中水分是一个重要因素[48] ，首要效果在于溶解有机物，并参加微生物的推陈出新。水分蒸腾时带走热量，起到调理堆肥温度的效果。水分过低，不利于微生物成长，假如水分含量低于 10%，细菌的代谢效果会中止；水分过高，则会使堆料通气不畅，导致厌氧发酵，延缓堆肥时刻  [49] 。在挑选质料的时候应确保水分含量适中。

5.5.2　温度

 关于堆肥体系而言，温度会影响微生物活性然后影响堆肥效果。作为一种生物体系，堆肥中微生物分化有机物开释热量使堆肥温度上升，不同于非生物体系[49] 。当堆体温度超过极限时，温度越高，反响速度变得越低[50] 。高温堆肥温度控制在 45～55℃左右 [51] ，以确保微生物活性和相关酶的活性。

5.5.3pH

堆肥进程中，pH 是一个重要的因素，微生物在高温阶段在 pH 为 7.5～8.5 时其分化才能最大[52] 。一般来讲，pH 在 3～12 之间，堆肥反响均能够进行[53] 。但有研讨发现，在堆肥初期堆体的 pH 下降，低 pH有时会严峻地按捺堆肥反响的进行。在堆腐日子废物时，当 pH 控制在 5 时，葡萄糖和蛋白质的降解会中止。

6 展望

 当时国家对食物安全、环境保护等问题越来越注重，人们对农产品的质量及生态环境的要求越来越高，生态农业的呼声也越来越激烈。我国现在正逐步加大对有机肥的研讨和开发力度，但许多研讨成果尚处于实验室阶段，在有机肥实践出产中，出产技能与工艺不老练比较遍及，还没构成较为完善的法规和技能规范体系，有机肥的质量、成效、对环境，人类健康及生态体系的影响的点评还没有一致的规范，还需求进一步探索适合规模化、工厂化出产的应用技能及拟定相应的技能规范，规范和促进有机肥的出产，进步有机肥产质量量，然后促进有机肥产业技能的前进和开展。

本文重庆有机肥整理