有機肥料 manure 天然有機質經微生物分解或發酵而成的一類肥料。中國又稱農家肥。其特點有：原料來源廣，數量大；養分全，含量低；肥效遲而長，須經微生物分解轉化后才能為植物所吸收；改土培肥效果好。常用的自然肥料品種有綠肥、人糞尿、廄肥、堆肥、漚肥、沼氣肥和廢棄物肥料等。 有機肥料分類 綠肥 見綠肥作物。 人糞尿 人體排泄的尿和糞的混合物。人糞約含7080水分，20的有機質（纖維類、脂肪類、蛋白質和硅、磷、鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類及氯化物），少量糞臭質、糞膽質和色素等。人尿含水分和尿素、食鹽、尿酸、馬尿酸、磷酸鹽、銨鹽、微量元素及生長素等。人糞尿中常混有病菌和寄生蟲卵，施前應進行無害化處理，以免污染環境。人糞尿碳氮比（CN）較低，極易分解；含氮素較多，腐熟后可作速效氮肥用，作基肥或追肥均可，宜與磷、鉀肥配合施用。但不能與堿性肥料（草木灰、石灰）混用；每次用量不宜過多；旱地應加水稀釋，施后復土；水田應結合耕田，淺水勻潑，以免揮發、流失和使作物徒長。忌氯作物不宜用，以免影響品質。 廄肥 家畜糞尿和墊圈材料、飼料殘茬混合堆積并經微生物作用而成的肥料。富含有機質和各種營養元素。各種畜糞尿中，以羊糞的氮、磷、鉀含量高，豬、馬糞次之，牛糞最低；排泄量則牛糞最多，豬、馬類次之，羊糞最少。墊圈材料有秸稈、雜草、落葉、泥炭和干土等。廄肥分圈內積制（將墊圈材料直接撒入圈舍內吸收糞尿）和圈外積制（將牲畜糞尿清出圈舍外與墊圈材料逐層堆積）。經嫌氣分解腐熟。在積制期間，其化學組分受微生物的作用而發生變化。廄肥的作用：提供植物養分。包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機養分；氨基酸、酰胺、核酸等有機養分和活性物質如維生素B1、B6等。保持養分的相對平衡。提高土壤養分的有效性。廄肥中含大量微生物及各種酶（蛋白酶、脲酶、磷酸化酶），促使有機態氮、磷變為無機態，供作物吸收。并能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩定絡合物，減少對磷的固定，提高有效磷含量。改良土壤結構。腐殖質膠體促進土壤團粒結構形成，降低容重，提高土壤的通透性，協調水、氣矛盾。還能提高土壤的緩沖性和改良礦毒田。培肥地力，提高土壤的保肥、保水力。廄肥腐熟后主要作基肥用。新鮮廄肥的養分多為有機態，碳氮比（CN）值大，不宜直接施用，尤其不能直接施入水稻田。 堆肥 作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與泥土、人糞尿、垃圾等混合堆置，經好氣微生物分解而成的肥料。多作基肥，施用量大，可提供營養元素和改良土壤性狀，尤其對改良砂土、粘土和鹽漬土有較好效果。 堆制方法，按原料的不同，分高溫堆肥和普通堆肥。高溫堆肥以纖維含量較高的植物物質為主要原料，在通氣條件下堆制發酵，產生大量熱量，堆內溫度高（5060），因而腐熟快，堆制快，養分含量高。高溫發酵過程中能殺死其中的病菌、蟲卵和雜草種子。普通堆肥一般摻入較多泥土，發酵溫度低，腐熟過程慢，堆制時間長。堆制中使養分化學組成改變，碳氮比值降低，能被植物直接吸收的礦質營養成分增多，并形成腐殖質。 堆肥腐熟良好的條件：水分。保持適當的含水量，是促進微生物活動和堆肥發酵的首要條件。一般以堆肥材料量最大持水量的6075為宜。通氣。保持堆中有適當的空氣，有利好氣微生物的繁殖和活動，促進有機物分解。高溫堆肥時更應注意堆積松緊適度，以利通氣。保持中性或微堿性環境。可適量加入石灰或石灰性土壤，中和調節酸度，促進微生物繁殖和活動。碳氮比。微生物對有機質正常分解作用的碳氮比為251。而豆科綠肥碳氮比為15251、雜草為25451、禾本科作物莖稈為601001。因此根據堆肥材料的種類，加入適量的含氮較高的物質，以降低碳氮比值，促進微生物活動。 漚肥 作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與河、塘泥及人糞尿同置于積水坑中，經微生物嫌氣發酵而成的肥料。一般作基肥施入稻田。漚肥可分凼肥和草塘泥兩類。凼肥可隨時積制，草塘泥則在冬春季節積制。積制時因缺氧，使二價鐵、錳和各種有機酸的中間產物大量積累，且碳氮比值過高和鈣、鎂養分不足，均不利于微生物活動。應翻塘和添加綠肥及適量人糞尿、石灰等，以補充氧氣、低降碳氮比值、改善微生物的營養狀況，加速腐熟。 沼氣肥 作物秸稈、青草和人糞尿等在沼氣池中經微生物發酵制取沼氣后的殘留物。富含有機質和必需的營養元素。沼氣發酵慢，有機質消耗較少，氮、磷、鉀損失少，氮素回收率達95、鉀在90以上。沼氣水肥作旱地追肥；渣肥作水田基肥，若作旱地基肥施后應復土。沼氣肥出池后應堆放數日后再用。 廢棄物肥料 以廢棄物和生物有機殘體為主的肥料。其種類有：生活垃圾；生活污水；屠宰場廢棄物；海肥（沿海地區動物、植物性或礦物性物質構成的地方性肥料）。 其他肥料 此外還有泥肥、熏土、坑土、糟渣和餅肥等。土肥類應經存放和晾干、糟渣和餅肥經腐熟后用作基肥。 我國的有機肥料資源 我國地域遼闊，人口眾多，有機肥料資源十分豐富。種類多，數量大，是我國農業生產的重要肥源，但它也是農業、畜牧業生產的副產物。可以說，哪里有農業、畜牧業、哪里就有有機肥源。城市中可以利用的有機生活垃圾，主要來自農產品和畜產品。所以農業、畜牧業越發展，有機肥資源就越豐富。根據全國各地區調查，目前使用的有機肥料就有14類100多種。人糞尿是一項重要有機肥源。平均每個成年人每年糞尿排泄量約為790公斤，折含氮素(N)4.4公斤，磷素(P2O5)1.36公斤，鉀素(K2O)1.67公斤。如以人糞收集利用率按60、人尿30計算，我國農村人口有9億，折合為成年人，每年就可積攢人糞尿1600多億公斤，可為農業生產提供氮素90萬噸，磷素28萬噸，鉀素34萬噸。 據中國農業年鑒1990年資料，我國豬存欄數約3.4億頭，牛近1億頭，馬騾驢2700萬匹，這些家畜排泄物數量大，養分豐富，是我國農村最大的有機肥資源。其中豬每年可為農業生產提供氮素130多萬噸，磷素85萬噸，鉀素180萬噸；大牲畜可提供氮160多萬噸，磷83萬噸，鉀110多萬噸。加上每年有30多億只家禽和10多億只兔，其提供的養分量占農村有機肥料總量的6372。 農作物秸稈也是很重要的有機肥源。其養分豐富，來源廣，數量多，可直接還田。也是堆、漚肥和家畜摯的重要原料。我國主要農作物秸稈每年總生成量平均為4億多噸，按稻草還田率30，麥秸還田率45，玉米秸還田率20計算，每年可用作有機肥料的秸稈就有1.3億多噸，約可提供氮素66萬噸，磷素40萬噸，鉀10.6萬噸。 我國每年各種有機肥料總生產量達1824億噸，其中氮磷鉀養分含量就有1678萬噸。這些數字只是粗略的估算。隨著人口的增加，農業、畜牧業生產的發展，人民生活水平的提高，有機肥料的數量和質量都有很大的變化。據1998中國農業年鑒統計我國人口為12.058億，是1989的1.062倍，增加1.023億人；糧食產量為4.942億噸，是1989的1.12倍，增加7975萬噸，豬、牛、羊出欄數為63722.1萬頭，是1989年的1.673倍，增加2.5633億頭。禽蛋產量2125.4萬噸是1989年的2.95倍，增加1405.6萬噸。人口、畜禽數量和糧食產量的增加，必然增加人、畜、禽糞便和作物秸稈的數量。因此我國各種有機肥料年總生產量可能要遠遠超過1824億噸，其中氮磷鉀養分含量也要超過1678萬噸。據張夫道等人的預測20世紀末，我國有機肥中氮磷鉀養分總量達1971208791.7萬噸。總之我國的有機肥料是一項數量巨大的資源，而且是每年持續不斷地生產出來的，利用好了將成為發展農業生產的物質保證。 施用有機肥料的優越性及其存在問題 我國農民有使用有機肥的傳統，十分重視有機肥的使用。美國、西歐、日本等發達國家，正在興起”生態農業”有機農業”，十分重視使用有機肥料，并把有機肥料規定為生產綠色食品的主要肥源。 施用有機肥料最重要的一點就是增加了土壤的有機物質。有機質的含量雖然只占耕層土壤總量的百分之零點幾至百分之幾，但它是土壤的核心成分，是土壤肥力的主要物質基礎。有機肥料對土壤的結構、土壤中的養分、能量、酶、水分、通氣和微生物活性等有十分重要的影響。 有機肥料含有植物需要的大量營養成分，對植物的養分供給比較平緩持久，有很長的后效。有機肥料還含有多種微量元素。由于有機肥料中各種營養元素比較完全，而且這些物質完全是無毒、無害、無污染的自然物質，這就為生產高產、優質、無污染的綠色食品提供了必須條件。有機肥料含有多種糖類，施用有機肥增加了土壤中各種糖類。有了糖類，有了有機物在降解中釋放的大量能量，土壤微生物的生長、發育、繁殖活動就有了能源。 畜禽糞便中帶有動物消化道分泌的各種活性酶，以及微生物產生的各種酶。施用有機肥大大提高了土壤的酶活性，有利于提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。施用有機肥料增加了土壤中的有機膠體，把土壤顆粒膠結起來，變成穩定的團粒結構，改善了土壤的物理、化學和生物特性，提高了土壤保水、保肥和透氣性能。為植物生長創造良好的土壤環境。 有機肥在土壤中分解，轉化形成各種腐殖酸物質。能促進植物體內的酶活性、物質的合成、運輸和積累。腐殖酸是一種高分子物質，陽離子代換量高，具有很好的絡合吸附性能，對重金屬離子有很好的絡合吸附作用，能有效地減輕重金屬離子對作物的毒害，并阻止其進入植株中。這對生產無污染的安全、衛生的綠色食品十分有利。 但是使用有機肥料也有存在養分含量低，不易分解，不能及時滿足作物高產的要求。傳統的有機肥的積制和使用也很不方便。人畜禽糞便、垃圾等有機廢物又是一類臟、爛、臭物質，其中含有許多病原微生物，或混入某些毒物，是重要的污染源，尤其值得注意的是，隨著現代畜牧業的發展，飼料添加劑應用越來越廣泛，飼料添加劑往往含有一定量的重金屬，這些重金屬隨畜糞便排出，會嚴重污染環境，影響人的身體健康 。 有機肥料在我國肥料結構中的地位 我國農民積制和使用有機肥料有悠久的歷史和豐富的經驗。在我國農業生產的漫長歷史中，一直靠有機肥料改良土壤，培肥地力，生產糧食，養育了我們中華民族的祖祖輩輩，可見有機肥料在當時農業生產中起著極為重要作用。新中國成立以后，我國化肥工業得到發展，化肥使用逐年增加。在5060年代，有機肥在農業生產中仍起主導地位，肥料施用上仍以有機肥料為主，化肥為輔。1965年，有機肥占肥料投入總量的80.7。70年代，我國化肥發展很快，從19711980年的10年間，產量由299.4萬噸(養分)，增加到1232.1萬噸。有機肥料的比重下降，占肥料總投入量的66.4。1987年化肥總產量達1612.2萬噸，平均畝施化肥達27.8公斤。化肥在總肥料投入量的比重大大增加，特別是氮素養分比重超過有機肥，但有機肥在磷、鉀養分供應上仍占主要地位。 有機肥料中的氮磷鉀等養分只是有機肥中很小但很重要的一部分，有機肥料的絕大部分是有機物質。有機質是衡量土壤肥力的重要標志，即使將來，氮磷鉀養分主要靠化肥來提供，但是有機肥料在改良土壤，培肥地力方面仍將發揮重大作用。 綜上所述，有機肥料不僅在我國農業生產中有著十分重要的地位，而且使用有機肥料對保護良好的生態環境，保護人民健康方面都有十分重大的意義。 有機肥料在農業生產中的作用 有機肥料含有豐富的有機物和各種營養元素，具有數量大、來源廣、養分全面優點，但也存在臟、臭、不衛生，養分含量低、肥效慢、使用不方便等缺點。無機肥料正好與之相反具有養分含量高，肥效快，使用方便等優點，但也存在養分單一的不足。因此，施用有機肥通常需與化肥配合，才能充分發揮其效益。有機肥料與化學肥料相配合施用，可以取長補短、緩急相濟。有機肥料本來就有的改良土壤、培肥地力，增加產量和改善品質等作用，與化肥配合施用后，這些作用得到了進一步的提高。自從在農業生產中使用化肥以來，有機肥與化肥配合施用就已經客觀存在，只是當時還處于盲目的配合，還不夠完善。70年代以來，我國化肥發展很快，經過許多科學工作者的研究和廣大農民的實踐，測土施肥、配方施肥等施肥方法相繼在生產中推廣應用，使有機、無機肥料配合施用更趨完善。 (一)改良土壤、培肥地力作用 有機肥料中的主要物質是有機質，施用有機肥料增加了土壤中的有機質含量。有機質可以改良土壤物理、化學和生物特性，熟化土壤，培肥地力。我國農村的”地靠糞養、苗靠糞長”的諺語，在一定程度上反映了施用有機肥料對于改良土壤的作用。施用有機肥料既增加了許多有機膠體，同時借助微生物的作用把許多有機物也分解轉化成有機膠體，這就大大增加了土壤吸附表面，并且產生許多膠粘物質，使土壤顆粒膠結起來變成穩定的團粒結構，提高了土壤保水、保肥和透氣的性能，以及調節土壤溫度的能力。 從表3-1中可以看出，單施有機肥35007000公斤，9年后土壤有機碳提高0.040.16，容重降低0.040.06克/厘米3，總孔隙度提高1.52.3，毛管孔隙度提高3.454.05，田間持水量提高1.131.31。配合施用氮9.218.4公斤的尿素后，上述各項指標比單施有機肥處理明顯提高。有機碳比對照提高0.090.19，容重降低0.030.1克/厘米3，總孔隙度提高1.13.8，毛管孔隙度提高3.455.0，田間持水量提高2.494.24。 中國農業科學院土壤肥料研究所與山東萊陽農學院在山東萊陽進行的9年施用有機肥及有機肥與無機肥配合驗結果看出，施用有機肥料對土壤中磷、鉀養分平衡有十分重要的作用(表3-2)。 表3-1是不同施肥處理經9年定位試驗后測定的結果。 表3-1不同處理對土壤有機碳和物理性狀的影響 (姚源喜，1988)處理 有機碳() 容重(克/立方厘米) 總孔隙度() 毛管孔隙度() 田間持水量() 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 22.93M1N1 0.41 1.47 44.5 33.65 24.26M2N2 0.41 1.45 45.3 33.60 24.96 M2 0.48 1.44 45.7 34.20 23.11M2N1 0.47 1.40 47.2 35.10 25.47M2N2 0.52 1.42 46.4 35.15 26.04 注：CK-不施肥對照；N1-施9.2公斤N/畝；N2-18.4公斤N/畝；M1-有機肥3500公斤/畝(折純9.2公斤)；M2-施有機肥7000公斤/畝，(折純N18.4公斤)；M1N1、M1N2、M2N1、M2N2-為有機肥與無機氮肥以不同量相配合的處理 表3-2 連續9年施肥對土壤速效磷、鉀平衡的影響* 項 目 CK N1 N2 M1 M1N1 M1N2 M2 M2N1 M2N2 試驗前土壤養分含量 P2O5 15 15 15 15 15 15 15 15 (毫克/公斤) K2O 38 38 38 38 38 38 38 38 試驗后土壤養分含量 P2O5 7 6 6 11 11 11 16 16 16 (毫克/公斤) K2O 36 36 36 44 43 43 47 47 47 45 年施入有機養分總量 P2O5 0 0 0 22.5 22.5 22.5 45 可乘 45 (公斤/畝) K2O 0 0 0 90 90 90 180 180 180 年攜出養分總量 P2O5 19.7 23.2 24.1 25.8 29 31.3 33.3 35 40.2 (公斤/畝) K2O 49.6 57.4 62.7 64.8 84 86 99.3 102 136.3 P2O5 -19.7 -23.2 -24.1 -3.3 -6.5 -8.8 11.7 10 4.8 盈虧(公斤/畝) K2O -49.6 -57.4 -62.7 25.2 6 4 80.7 78 43.7 (引自中國肥料 1994) 從表3-2結果可以看出，單施氮素化肥，或單施低量有機肥，或低量有機肥與氮素化肥配合的處理，土壤中的磷都是虧缺的。前者比后者虧缺更多。只有施用高量有機肥，和高量有機肥與化肥配合的處理，土壤中的磷才有盈余。與土壤磷素變化相同，各處理9年平均土壤速效鉀含量與對照比較，單施氮肥處理幾乎與對照沒有什么差別，單施低量有機肥和低量有機肥配合施用氮肥的處理，速效鉀增加67毫克/公斤，施用高量有機肥和配合施用氮肥的處理，速效鉀增加11毫克/公斤。可見施用有機肥對土壤磷、鉀素平衡十分重要。目前我國化肥生產中氮磷鉀比例失調，我國耕地有近3億畝缺鉀，10億畝缺磷。 施用有機肥料，還可使土壤中的微生物大量繁殖，特別是許多有益的微生物，如固氮菌、氨化菌、纖維素分解菌、硝化菌等。有機肥料中有動物消化道分泌的各種活性酶，以及微生物產生的各種酶，這些物質施到土壤后，可大大提高土壤的酶活性。多施有機肥料，可以提高土壤活性和生物繁殖轉化能力，從而提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。 (二)增加作物產量和改善農產品品質作用 有機肥料含有植物所需要的大量營養成分，各種微量元素、糖類和脂肪。據分析，豬糞中含有全氮2.91、全磷1.33、全鉀1.0，有機質77。畜禽糞便中含硼21.724毫克/公斤，鋅29290毫克/公斤，錳143261毫克/公斤，鉬3.04.2毫克/公斤，有效鐵29290毫克/公斤。中國農業科學院土壤肥料研究所和山東萊陽農學院進行的長期定位試驗，9年18季作物的產量統計結果(表3-3)。從表3-3中可以看出，單施氮素化肥(N1和N2)、單施有機肥處理(M1和M2)和有機無機肥料配合處理(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)，都能有效地增加小麥、玉米的產量，而且產量隨施肥量增加而增加。其中有機無機肥料配合施用的處理，作物產量均明顯高于單施化肥和單施有機肥處理。單施有機肥，9年平均年產量比對照增產54.7107.7，而有機無機肥料配合施用，9年平均產量比對照增產130.8153.3。說明有機無機肥料配合施用是實現高產穩產的重要途徑。以氮素計算，有機肥氮與無機肥氮比以112為好。 表3-3 連續9年施肥對小麥、玉米產量影響* 項 目 CK N1 N2 M1 M1N1 M1N2 M2 M2N1 M2N2 小麥產量 9年總產 1017 2105 2103 1817 2618 2508 2371 2637 2835 (公斤/畝) 平均產量 113 234 234 202 291 279 263 293 315 玉米產量 9年總產 1545 2736 3022 2147 3304 3431 2964 3532 3661 (公斤/畝) 平均產量 172 304 336 239 367 381 329 392 407 全年平均總產(公斤/畝) 285 538 570 441 658 660 592 685 722 比對照增產(公斤/畝) - 253 285 156 373 375 307 400 437 增產率() - 88.8 100.0 54.7 130.8 131.6 107.7 140.4 153.3 (引自中國肥料1994) *處理見表3-1說明 中國農業科學院土壤肥料研究所王小平等人研究了有機肥對重金屬污染的減毒效果表明，土壤中鉻含量在10毫克/公斤時，對小白菜出苗無太大影響，但對小白菜生長發育影響卻很大，甚至導致死苗。不施有機肥的產量最低，為155克/盆；施少量任何一種有機肥(雞糞、馬糞、羊糞、豬糞)，小白菜中毒現象明顯減輕，甚至消失，尤以施5豬廄肥和2.5的雞糞肥的處理產量最高，分別為2180克/盆和2590克/盆。對不同濃度鉻在土壤中變化規律的測定表明，純化肥處理，土壤水中鉻含量始終保持高水平，增施豬廄肥后，土壤鉻起始值為50毫克/公斤，8天后即降至23毫克/公斤。不施有機肥的處理，小白菜含鉻量高達29.7毫克/公斤；增施有機肥，小白菜含鉻量急劇下降至正常含鉻量0.10.3毫克/公斤。充分說明，施用有機肥可以有效地減輕鉻污染土壤對作物的毒害。在被鉻污染的土壤上種植玉米，也得到相似結果。 (三)有機肥料是生產綠色食品的主要肥源 生產無公害、安全優質的綠色食品首先在西歐、美國等生活水準較高的國家受到歡迎。盡管綠色食品價格比一般食品高50200，但仍然走俏。近十年我國人民的生活水平迅速提高，對綠色食品的需求日益增加，加上政府部門的倡導和重視，我國綠色食品的生產發展很快。 在”有機農業和食品加工基本標準”(IFOAM)中，就有關于肥料使用方面的規定，其要點是”增進自然體系和生物循環利用，使足夠數量的有機物返回土壤中，用于保持和增加土壤有機質，土壤肥力和土壤生物活性”，”無機肥料只被看作營養物質循環的補充物而不是替代物”，”化學合成的肥料和化學合成的生長調節劑的使用，必須限制在不對環境和作物質量產生不良后果，不使作物產品有毒物質殘留積累到影響人體健康的限度內。這些規定表明，在綠色食品生產中必須十分注意保護良好的生態環境，必須限制無機肥料的過量使用，有機肥料(包括綠肥和微生物肥料)才是生產綠色食品的主要肥源。 前面已經談到了施用有機肥料的優越性和存在問題，為了使綠色食品的生產有足夠數量的符合要求的有機肥料，必須做好如下幾個方面。 為了保證有充足的有機肥源，首先要把現有的有機肥資源利用好，大量積制農家肥，特別要杜絕隨處試棄畜禽糞便，曬糞干和焚燒秸稈的現象。 有機肥材料的收集主要是人畜禽的排泄物、餅粕、食品加工的下腳料、秸稈、泥炭、山青、湖草等。 有機肥的加工有多種方式，生產的各類有機肥料要符合下列各項標準。 A.堆肥的腐熟要符合堆肥腐熟度鑒別的綜合指標。即腐熟的堆肥，肥堆的體積比剛堆積時塌陷1/31/2，堆肥的秸稈變成黑褐色，有氨臭味，手握秸稈濕時柔軟，干時易碎。堆肥浸出液的顏色成黃褐色，碳氮比為20301，腐殖化系數30左右。 B.各類有機肥料要符合糞便無害化衛生指標(表3-4，表3-5)。 表3-4 高溫堆肥衛生標準 編號 項目 衛生標準及要求 1 堆肥溫度 最高堆溫達50