正文(wén)

有機肥與耕地土(tǔ)壤質量!

有機肥俗稱農家肥,是指含有有機物質,既能提供農作物多種無機養分和飛票(hé)有機養分,又能培肥改良土(tǔ)壤的一類肥料,其中(zhō什國ng)大部分為農家就地取材,自行積造的。有機肥料來源廣泛,種類繁多,主身資要包括人畜糞尿、禽糞、堆肥、漚肥、廄肥、餅肥、草木灰、草炭、稭稈、綠肥會哥、河塘泥和(hé)土(tǔ)雜肥等。


目前,世界上有機肥積造與利用最早的曆史遺水謝迹可(kě)以追溯到6000 年前的蘇美爾文(wén)明。我低員國早在秦漢之前,也有用有機肥養地的實踐,曆代有關(guān)農書詳電著細記述了有機肥的種類、作用、積造與施用方法。到了清代,我國有機肥有10 大類100 多種。1990 年農舞拍業(yè)部開展全國有機肥料調查研究,分街子為10大類433個(gè)品種。

我國自古代直至20世紀70 年代,農業(yè)生産上綠白所用的肥料主要靠有機肥料,基本保持了水稻和(hé)小麥單位面積産量兵通的穩定,并有緩慢的增加。20 世紀中(zhōng)期,因為美西化肥的推廣應用,有機肥的地位日益下(xià)降。我國1949大光年有機肥施用占肥料施用總量的比例為99.9%,1957 年為91.0%大區,1965 年為80.7%,1975 年為66.4%,1980唱爸年降為47.1%,1985年為43.7%,19海校90年為36.7%,2000年為31.4%,2003年為25%

由于化肥的大量使用,農業(yè)生産發生了巨大的變化,在帶來巨大個輛經濟效益和(hé)滿足人口急劇增長需求的同時, 其負面影響也日臻顯露, 如行錢(rú)土(tǔ)壤地力下(xià)降、環境質量惡化、食品質量安全事故時有發河議生等。因此,人們對有機肥又逐漸重視起來。

但是有機肥的不合理使用也會在土(tǔ)壤質量、環境質量以要費及食品安全方面造成負面影響,如(rú)不引起足夠重視,其副作用著知甚至超過化肥。土(tǔ)壤質量是指土(tǔ)壤維持作物生産能力、保持北金環境質量及促進動(dòng)植物健康的能力。因此,有機肥的使用将從正反兩個(gè)方面強烈影響土(tǔ)壤質量。

在現代農業(yè)生産中(zhōng),有機通志肥料的施用不僅直接關(guān)系到土(tǔ)壤質量、農作物的産量和(h姐木é)品質、水體和(hé)大氣環境質量,而男外且它還是種植業(yè)與養殖業(yè)之間的重要紐帶,對促進農田生态系統和(h美日é)生物圈中(zhōng)的物質循環與能量轉化也有重要道人作用。有機肥種類繁雜,性質各異,為了充分發揮有機肥的正向他雨作用而盡量減少(shǎo)其負面影響,我們必須對各種工工有機肥的特性、在土(tǔ)壤中(zhōng)的轉化過程及錯能其對土(tǔ)壤、環境質量和(hé)農作物的影響有公是較清晰的了解,從而制訂科學的施用規範。

1 有機肥對土(tǔ)壤肥力質量的影響


1.1 提高土(tǔ)壤肥力


2000 多年來,有機肥對維護地力起了巨大作用。雪亮20世紀初,美國中(zhōng)西部農田土(tǔ)壤發生明顯退化,為尋找對技通策,1909年美國著名土(tǔ)壤學家King對中(zhōng)國、朝鮮睡公、日本的農業(yè)進行了考察,并于1911年出版了《四黃舊千年的農民:中(zhōng)國、朝鮮和(h道答é)日本的恒久農業(yè)》一書,總結了有機肥(包括綠肥)在維持土(拍畫tǔ)壤質量和(hé)農田生産力方面的重要作用。

世界上最早開展有機肥科學實驗研究的是英國人魯茨(John Ben森的net Lawes)。早在1837 年他便采用盆栽試高兵驗研究了有機肥對土(tǔ)壤和(hé)作物産量的影響,随後又開展了時裡田間試驗的探索。其研究結果直接催生了他1842 年利用骨粉和(的厭hé)硫酸生産磷肥,并與吉爾貝特(Jose什西ph Henry Gilbert)一起于1843 年建立了著名的英國時讀洛桑試驗站(zhàn)(Rothamsted Experi鄉議mental Station)。該站(zhàn)迄今已170 吧說多年,長期定位研究有機肥與化肥連續施用對土(tǔ)壤和(hé)作物産量的影雜也響。1852 年開始的Hoosfield 長期定位試子亮驗結果表明,連續每年施用35 t/hm2的廄肥,土(tǔ)壤睡靜氮含量增加1 倍以上。

大量長期實驗結果表明,有機肥施用可(kě)增加土(tǔ)壤近書有機質,進而顯著增加土(tǔ)壤的礦化氮,作物産量增加明顯。但很多長期試光答驗結果也表明,有機肥和(hé)化肥對作物均有極好的增産效果和(hé)持續的增産村我作用,二者間産量無顯著差異,而化肥和(hé)廄肥配合無論是近期或者長刀玩期都可(kě)取得較高的産量和(hé)經濟效益。

我國科學家對各種有機肥料及肥效開展了大量研究。早在懂也20 世紀30—40 年代,陳尚謹等人便在華北開展了有機肥的刀筆調查與試驗;陳恩鳳、彭家元等在四川開展了有機肥施肥技術(s們制hù)研究;黃瑞采、裴保義等用複因子(zǐ)設計,對人糞輛年尿、堆肥和(hé)綠肥進行了長達9年的稻田施肥試驗。20世紀50年代房生以來,我國有關(guān)單位與科學家對各種有機肥在自志不同土(tǔ)壤與作物上開展了大量研究,尤其是80 代建立了全秒分國性的肥料長期定位試驗網,包括中(zhōng)科院的CERN、中(zhōn了如g)國農科院的全國肥料試驗網等。

如(rú)中(zhōng)國農科院土(tǔ理習)壤肥料所從1980年開始,在全國135個(gè是務)定位試驗點上進行了5年以上的有機肥肥效試驗研究,結果表科呢明,有機肥增産效果有逐年增加的趨勢,且有明顯的殘效。我國100多個(gè)能低5年以上的定位試驗研究表明,施用有機肥與就事不施有機肥比較,平均增産率為12.8%。

國内外大量研究結果表明,合理施用有機肥料不僅可(kě)以增加土(tǔ)票西壤有機碳含量,改善土(tǔ)壤物理結構,增加土(tǔ)壤CEC、保水能時紙力、滲透性,提高土(tǔ)壤N、P、K、C空離a、Mg、S 及其他微量元素含量,促進土(tǔ)畫是壤微生物活動(dòng),改善土(tǔ)壤微生物群落結構,提高土(tǔ高生)壤肥力,改善農産品品質。

有機肥和(hé)無機肥料配合施用效果更佳,還可(kě)以提高化學肥料作放的利用率。噸糧田能夠連續17年(1974—1990年)維土她持養分平衡,其關(guān)鍵在于有機肥和(hé)化肥配合施用,并新一在化肥中(zhōng)再進行N、P、K 适當配比。

1985—1990 年,經糧、油、果、菜、煙、茶車但等20 多種作物30多項有關(guān)品質指标的分析研究做日表明,有機肥與化肥養分平衡配合施用均不同程度提什鐘高了所有供試作物的産品品質。

1.2 抑制作物病害


有機肥施用可(kě)抑制作物病害。20世紀70 年代,國外便開始信中研究有機肥與植物病害的關(guān)系,随後開發出各種抑制可就土(tǔ)傳病害的生物有機肥。從20世紀90美站 年代開始,我國一些科研單位和(hé)企業(yè)相繼研制和(hé)生産一技民類被統稱為“生物有機肥”的産品并投放市場。20醫做08年全國共有商(shāng)品有機肥企業(yè)3021家,其中(zh廠電ōng)生物有機肥企業(yè)270家,占總數的8.94%海紙,生物有機肥産量345萬噸,占生物有機肥企業(yè)生産能力的83們風.6%。

具有抗病特性的生物有機肥的作用機理可(kě)能包括物理、化學、生物的影物作用。一方面有機肥可(kě)改善土(tǔ)壤物理結要什構,并平衡提供作物所需養分以及一些生物活性物質,植物生長健壯而抗病能力從錯增強,同時有機肥含有拮抗菌或促生菌,改變根際多歌微生物區系,進而抑制病原菌的爆發。因有機肥、土(tǔ)壤、病害類型複雜多變,匠間迄今生物有機肥的作用機理尚未完全清楚,其在生産中(zhōng)姐照的應用效果也不穩定,難以有效地、定向地施用生物有機肥而達到預期的防病效果。

1.3 引起土(tǔ)壤質量退化


傳統的觀念認為有機肥對土(tǔ)壤質量均是正向作用,有機話數肥可(kě)減緩土(tǔ)壤闆結、阻止土(tǔ)壤次生鹽漬化,但有機肥的不合理樂我施用也會造成土(tǔ)壤質量退化。《陳旉農書·糞田之宜篇》第亮會一次記載了我國古代農民“用糞猶用藥”的施肥理念,提出兵街有機肥須合理施用。

規模化養殖場的畜禽糞,尤其是雞糞含有較高的鹽分和(h大們é)Na離(lí)子(zǐ),如(rú)果過量施用,則會有土(tǔ)壤次生物窗鹽漬化的風險,使土(tǔ)壤闆結。根據Moral等人的研究錯樂結果,當畜禽糞施用量達到7—10t/(hm2a),做學農田土(tǔ)壤的Na+和(hé)Cl-鐘相負荷可(kě)達415kg/hm2,可(kě)緻西班牙東南部半幹旱地區新山土(tǔ)壤産生顯著的次生鹽漬化風險。王輝等人的研究表明,在目嗎我前的有機肥施用狀況下(xià),畜禽糞便農用對露天土(tǔ)壤沒有顯做個著的土(tǔ)壤次生鹽漬化風險,而對于溫室大棚土畫但(tǔ)壤而言,在高施肥量下(xià)次生鹽漬化風險較大,可(kě)嚴重影相習響農作物的生長。

而目前蔬菜等經濟作物上有機肥施用量普遍較高,例信亮如(rú)山東壽光等地大棚蔬菜地土(tǔ)壤有機肥年施用量最高海厭達240t/hm2鮮糞,有機肥帶來的土(tǔ)壤次生鹽漬化風險不容區醫忽視。

2 有機肥對土(tǔ)壤環境和(hé)健康質量的影響


自20世紀90年代以來,因系列環境問(wèn)題的日益凸顯,國内外研究的區水關(guān)注點逐漸轉移到大量施用有機肥對溫室氣體排放的影響,有機肥中亮現(zhōng)氮、磷在土(tǔ)壤中(zhōng)的國們積累、遷移、淋溶風險及其對水體富營養化的貢獻,有機肥中(zhōng)重金屬、什銀抗生素、動(dòng)物激素及環境激素、病原生物、抗性菌及抗性基因等對土(tǔ可大)壤、水體、農産品質量安全和(hé)人體健康的影響。

現在的有機肥已與傳統意義的有機肥在組成上有着巨大差别,規模化養殖場門子畜禽糞中(zhōng)P、K、Cu、Zn、As 等元素和(hé)化時抗生素殘留量明顯高于農戶家庭小規模養殖的畜禽糞,同90 年代相比,對暗規模化養殖畜禽糞中(zhōng)不僅N、P含量顯著提高,有頻女害重金屬含量也大幅度增加,因此,有機肥進入農田對土(tǔ)壤環境男北質量和(hé)健康質量會産生顯著影響,其農用的環境與健康風志藍險不容忽視。

2.1 重金屬


20世紀90年代後期,人們開始關(guān)注畜禽糞中(z日也hōng)有害重金屬的問(wèn)題。糞肥中(zhōng)常含大量亮票的Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、As,畜禽糞農用是土(tǔ)壤與環境中(zhōng)重金屬的重要來源之一。作者于歌著2002 年對江蘇省規模化畜禽養殖場畜禽糞中(zhōng)重金報都屬開展了調查,結果與國外類似,Cu、Zn是主要污染物,與中刀飼料中(zhōng)的重金屬含量分布有較強的弟吃相關(guān)性,随後針對不同區域和(hé)尺度的調查研河那究工作相繼展開,對我國規模化養殖畜禽糞的重金屬污染狀況有了初步的認識。

有研究表明,英格蘭與威爾士地區農業(yè)公動土(tǔ)壤中(zhōng)Zn、Cu的主要資車來源之一是畜禽糞農用,約占到農業(yè)土(tǔ)壤Zn、Cu 總輸入量的3在少7%—40%、8%—17%。估計中(zhōng)國畜禽糞便農用輸入農睡通田土(tǔ)壤的Cu、Cd、Zn分别占到總輸入量什樹的69%、55%和(hé)51%。

因此,畜禽糞的大量長期施用,會造成土(tǔ)壤重金街愛屬的積累,進而威脅農産品的質量安全。長期車道施用豬糞明顯地增加了糙米中(zhōng)镉含量,并超過國家空西衛生标準。

2.2 抗生素與激素


1999—2000 年美國地質勘探局(USGS)在全行件美39 個(gè)州139 條河流中(zhōng)進行讀不的調查結果顯示,水環境中(zhōng)廣泛存在藥品和(hé)個著答(gè)人護理用品污染物(PPCPs)。48%的樣品中(zhōng)水技檢出抗生素,在檢出的95種有機化合物中(zhōng)包含了22種抗生弟北素,其中(zhōng)大部分為獸用或人獸共用抗舞門生素,如(rú)大環内酯類、四環素類及磺胺類歌門抗生素等。自此,抗生素在環境中(zhōng)的殘留及其化學行為日益引起費件重視。

目前,世界上大約50%的抗生素應用于養殖業(yè),而40%—90%朋道的藥物又通(tōng)過糞便排洩出來。因不同畜司我禽種類、不同地區的管理水平差異,畜禽糞便樣品中(zhōng)可(kě)檢測理弟到的抗生素殘留濃度變化範圍較大。國内有關(guān)研究單位也大湖對畜禽糞中(zhōng)的抗生素殘留進行了初步調查,腦司表明部分畜禽糞樣品中(zhōng)抗生素殘留,尤其是四環素類抗生素說區很可(kě)能對生态環境中(zhōng)的微生物群落造車北成一定影響。

研究表明,某些抗生素可(kě)在施用糞肥的土(兵會tǔ)壤中(zhōng)長期持留,并對某些作物生月員長造成影響。張慧敏等人對浙北地區畜禽糞便和(hé)農田土(tǔ)壤林理中(zhōng)四環素類抗生素殘留測定表明,施用畜禽糞肥裡有農田表層土(tǔ)壤土(tǔ)黴素、四環素和(hé)金黴素的計懂平均含量分别為未施畜禽糞肥農田的38倍、13 倍和(hé)12能票倍。糞肥中(zhōng)的抗生素進入土(tǔ弟跳)壤,對抗性菌的發展可(kě)能有一定的影內刀響。

除抗生素外,畜禽糞中(zhōng)還含有相當數量的天然動(dòng)物雌用小激素,包括17α-雌二醇、17β-雌二醇、雌激素酮、雌年湖激素三醇、雌馬酚及其代謝中(zhōng)間體。這些物質在糞便堆放過程中(呢玩zhōng)不易降解,可(kě)随糞肥農用進入農田與水體。

此外,糞肥中(zhōng)還含有一些被稱為環境激素(内分泌幹員煙擾物質)的持久性有機污染物,如(rú)有機氯農藥、多環芳烴等,對土(t但說ǔ)壤和(hé)水體環境也可(kě)能帶綠花來一些環境風險。

2.3 病原生物


全世界約有250多種人畜共患疾病,我國有120多種。畜禽糞便中(zhō爸你ng)的病原生物主要包括細菌、病毒、原生動(dòng)物和(hé)蠕蟲等地拿。通(tōng)過糞便可(kě)傳染人的病原微生物超過150 種,主要為大商得腸杆菌、沙門氏菌等腸道細菌及一些病毒等。當畜禽糞便未經處理或無害化不完全,習睡其所含的病原微生物在土(tǔ)壤中(zh外林ōng)積累可(kě)能對水環境、人類健康甚至生命造線刀成威脅。

這些病原體可(kě)在土(tǔ)壤中(zhōng)生存較長時間,其中劇問(zhōng),沙門氏菌被認為在土(tǔ)壤中(zhōng)的存留時間事木較長,報道的最長達300天以上。蛔蟲卵在土(tǔ)壤姐鄉适宜條件下(xià)可(kě)存活1年,在40—60cm土(t聽門ǔ)壤深處的蟲卵可(kě)存活2 年或更長的時間。病原體在土(tǔ)壤醫見中(zhōng)的生存時間長短(duǎn銀河),與土(tǔ)壤及環境因子(zǐ)如(rú)土(tǔ)壤質冷習地、pH值、鹽度、有機質、氧化還原電位、耕作方式、溫濕度、光照、紫外線強度及土遠身(tǔ)著微生物等有關(guān)。

病原生物随糞肥進入土(tǔ)壤後,還可(kě)以進購友一步侵入植物體内,污染作物可(kě)食部分,威脅食品質量安全視兵。如(rú)大腸杆菌O157: H7可(kě)以經灌溉水或土(tǔ)壤金頻進入植物體内。

2.4 抗性菌及抗性基因


随着抗生素的廣泛使用,抗生素的耐藥問(wèn)題漸漸暴露出來物用,2010年在英國和(hé)印度發現超級細菌NDM-理讀1,使細菌耐藥性問(wèn)題再次成為全球關(guān)注的熱點。對來由于抗生素在養殖業(yè)中(zhōng)廣泛和(hé年些)不規範使用,畜禽糞中(zhōng)抗生素抗性細菌、抗問錢性基因已經成為令人關(guān)注的新興污染物。

大量研究結果表明,沙門氏菌屬的多重耐藥率已從20世紀90 年代的2說著0%—30%增加到了21世紀初的70%,随着時間的推移,其耐藥率仍将大幅上升,耐藥譜也将不斷增寬。

潘志明等人對1962—1998 年間分離(lí)保存的325株雞白痢沙門氏河站菌進行的研究結果表明,随着時間的推移,菌株對16種抗生素的耐藥性呈現小醫不同程度的上升趨勢,菌株多重耐藥性的上升趨勢更加顯著,60年代菌株幾乎沒有了那多重耐藥性,70年代四耐、五耐菌株居多,80年代則五耐、六耐、七耐菌株占絕說員大多數,90年代七耐以上菌株的比率接近90%。

朱力軍對50株動(dòng)物源性大腸杆菌的測定結果也表明道開,菌株對15 種供試抗生素的耐藥性随時間的推移呈作身現不同程度的上升趨勢,20世紀50年代的大腸杆菌分離問工(lí)株對15種抗生素均敏感,60年代的分離(lí)株對鍊黴素飛冷、四環素産生抗藥,70年代的分離(lí)株對氨苄西林、氯黴素、磺胺甲外村基異唑、四環素、鍊黴素、甲氧苄胺嘧啶6種抗生素産生耐藥友數,80—90年代的分離(lí)株對阿莫西林/奧格門丁、討小慶大黴素、卡那黴素、萘啶酸、頭孢噻吩、氨苄西林、氯黴素、磺胺甲基異那制唑、四環素、鍊黴素、甲氧苄胺嘧啶11種抗生素産生抗藥。

Yang等人研究了89株豬源大腸杆菌對19種抗生素的抗化高藥性,結果八耐菌株為100%,十一耐菌株占到86%友明,還有2%的菌株對所有19種供試抗生素完全耐員拍藥。

朱小玲等人研究了來自醫院和(hé)不同養殖場的712株大腸杆爸呢菌分離(lí)株對15種抗生素的敏感性。結果表明,肉間日雞場和(hé)醫院大腸杆菌平均抗藥性頻率較高,分别遠遠達到81.27%和(hé)59.59%,多數表現為要你對12、13種抗生素的抗性,個(gè)别菌株對15 抗生素均表現為抗性;豬場次之,平均抗藥性頻率為52.71%,對5到14種抗生素均有抗性物少,比較集中(zhōng)在9—10抗;奶牛場最低,平均抗藥性城哥頻率為18.72%,大部分菌株集中(zhōng)在1抗和(hé)2抗高森。

此外,動(dòng)物的抗藥性程度和(hé)抗藥譜與飼養員的相關近見(guān)性顯著,表明抗藥性菌株可(kě)以通(tōng)愛間過環境和(hé)食物鍊在不同宿主之間傳播。S間南engeløv 等人測定了從施加豬糞的農田土(tǔ那身)壤中(zhōng)分離(lí)的細菌對四環素、大環内就資脂類和(hé)鍊黴素的抗性,結果發現土(tǔ)壤細菌的四環素抗性水平到答可(kě)以在短(duǎn)期内因豬糞的施用而上升,而且可(k如公ě)以随着豬糞施用量的增加而增加。

Schimitt等人的研究表明,豬糞對土(tǔ)壤中(zhōng)四環素及動東磺胺類抗性基因的多樣性具有明顯影響,施肥紅兵後土(tǔ)壤中(zhōng)抗性基因數量明顯增她很加,且一些抗性基因是原來土(tǔ)壤所沒有的,而是豬糞中(zhōng)特有的,業森證明這部分抗性基因是由于施用豬糞而帶入的。養豬場周邊土(tǔ)壤的分析結果件坐顯示,抗性基因tet(W)、tet(T)、tet(M)、tet(O)為豬場跳去土(tǔ)壤中(zhōng)的優勢抗性基因,其中(zhōng)tet(W)的含樂匠量高達到2.16×108拷貝/g(幹土(tǔ)),比含量最低的tet(B/P)輛電高出約兩個(gè)數量級。

朱永官等人研究表明,施用糞肥的土(tǔ)壤中(zhōng)有西刀63 種抗性基因,豐度顯著高于沒有施用糞肥的土(tǔ)壤;同時,抗性基因線暗的豐度與環境中(zhōng)抗生素和(hé)砷、銅等重金屬濃度顯著正相關信喝(guān),表明砷、銅等重金屬和(hé)抗生素的複合污染可(kě)以增家報加環境中(zhōng)抗性基因的豐度。

Ji 等人也得到了類似的結論。這些抗性基因在土你謝(tǔ)壤中(zhōng)可(kě)發生基因水平擴散,從而将抗秒舞性基因從遊離(lí)DNA分子(zǐ)轉移到完整的細菌體内,使該細菌獲得抗性。購時Neilsen 等人研究表明,土(tǔ)壤養分不僅可(kě)增強細菌子科的基因轉移能力,還能誘導細菌的轉化能力,因此農拍些田環境可(kě)能更有利于細菌耐藥性的擴散。

2.5 土(tǔ)壤N、P積累與淋失


英國洛桑試驗站(zhàn)長期定位試驗的監測結果表明,有機討厭肥的施用會導緻土(tǔ)壤中(zhōng)硝态N 的積累,增加向水體淋失的風險拍報。随後,大量的研究表明,過量有機肥的施用會直接導緻NO3錯關-N和(hé)P在土(tǔ)壤中(zhōng了技)的積累,并且随着施肥年限的增加而積累加劇,增加向水體的淋失。

莊遠(yuǎn)紅等人研究結果表明,增施有機肥笑司提高了淋洗液DOP占DTP 的比例,促進土(tǔ)壤P的淋工銀失,TP、DTP、DOP的累積淋失量随着有機肥的用量比例升高而增大,當超過一定值後會導緻農田磷的環境風險。

2.6 土(tǔ)壤溫室氣體排放


有機肥強烈影響農田土(tǔ)壤的碳氮轉化。由于有機肥刀報、土(tǔ)壤的類型不同,性質各異,而有機肥的妹低施用方式、施用量也不相同,加之研究的環境條件不志媽一樣,有機肥施用對土(tǔ)壤溫室氣體排放的影響研究結果差異較大山中。近年來大量的研究表明,施用有機肥料,尤其是未經腐熟身房的有機肥料如(rú)作物稭杆、新鮮綠肥、未經腐熟的廄肥,可(kě)強烈促進農田湖男CH4和(hé)N2O等溫室氣體的排放。長期施用廄肥的土(tǔ)壤也可舊好(kě)能是N2O的重要排放源,充足的碳源身員同時并存,将大大促進土(tǔ)壤中(zhōng)的反硝化秒多過程。

Speir 等人研究報道有機碳加入土(tǔ)壤N2O生成量增加的可(間章kě)能原因是提高了反硝化速率。一些研究結果表明有機雜就肥施用增加了土(tǔ)壤N2O排放,而有些研究結果顯示,與施用尿素相比有機肥施文暗用可(kě)減少(shǎo)土(tǔ)壤N2O排放拍妹。

鄒建文(wén)等人研究結果表明,N2O排放與施用的有機肥C/N比有快不顯著相關(guān)性。陳葦等人研究表明,豬糞和(得店hé)沼氣渣的施用分别提高稻田CH4 排放量22.14%和(hé)4.4男男0%。雙季稻田豬糞替代部分化學氮肥較全部施劇火用化學氮肥增加了雙季稻田CH4和(hé)N2O排放。有機肥種類和(hé)數量的有西不同影響了其施用後的CO2和(hé)CH4的平均通(tōng得化)量,施用有機肥增加了土(tǔ)壤CO2紙到的排放。與單施化肥比較,有機肥單施,以及有機肥與化肥弟林配施,可(kě)增加土(tǔ)壤CO2和(場會hé)CH4的排放,但化肥配施稭稈與化肥配施豬糞下(x理白ià)稻田生态系統CH4和(hé)CO2的排放沒有顯著差制為異。

3 展望與建議


有機肥的合理施用将改善土(tǔ)壤質量,培育地力,增加作物去分産量,并改善農産品品質。農業(yè)部已提出化肥、農藥零增長的金自戰略目标,而要滿足我國人口高峰對食物的需求,不斷增加作物單産是不二的選擇線可,因此,有機肥的作用将日益突出。一些發達國家有機肥氮與化科月肥氮的施用比例維持在1:1左右,在保育地力的同時,使得作物生還河産能力穩步提升。在新形勢下(xià),我國有了頻機肥的需求将迅速增大,有機肥的施用也将步入新的高潮。但現在房少的有機肥含有重金屬、抗生素、激素、病原菌、抗性菌等污染物,其農用的環日校境風險需要高度重視。分析國内外的研究熱點,今後有機肥的研究重點将集中(zhō雪去ng)在基礎研究、無害化技術(shù)與安全施用等方面。

3.1 基礎研究


雖然有機肥對土(tǔ)壤質量的正向、負向作用方面已進行了大量研究樂錢,但相比于化肥,有機肥方面的基礎研究尚嫌薄雜河弱。

(1)盡快組織新一輪全國性的有機肥資(zī厭時)源普查,并建立質量監測網。上一次全國性調查是20世紀90年代初,20議為多年來,有機肥的資(zī)源狀況及組分發生了內電巨大的變化,應調查分析各類有機肥的資(zī)源靜對量,重點分析各類有機肥的物質組分變化,尤其是各種污染物的含量狀況,為有機肥對藍的資(zī)源化利用提供家底數據。在此基礎上,建立全國性主要有機肥質量員舊監測網。

(2)開展有機肥肥效及環境效應長期定位聯空開網研究。目前,中(zhōng)科院、中(zhōng)國農科院系統已建立道話長期定位試驗網,針對我國主要類型土(tǔ)壤與作物,進行了包括有機肥在内的不同動謝施肥處理的長期定位試驗研究。在此基礎上,朋子應補充設計新的試驗方案,進一步開展針對區域性主要有機肥對土(tǔ鐘器)壤質量影響的長期定位試驗,不僅研究有機肥朋和肥效,而且要研究主要污染物在土(tǔ)壤中(zhō內體ng)的長期積累效應及對環境質量、農産品質量安全的影響。

(3)開展有機肥主要物質在土(tǔ)壤中(做公zhōng)的轉化過程及生态環境效應研究。舊服除有機肥中(zhōng)C、N的土(tǔ)壤轉化過程與環境效應外,要重點研究有姐吧機肥對土(tǔ)壤生态系統中(zhōng)土(tǔ)壤生白員物、食物網的影響及其提高化肥利用率的機理,研究有機肥施用下美的(xià)土(tǔ)壤中(zhōng)抗性菌及抗性基因的校請分布與擴散規律,研究複合污染下(xià)有機肥特征為鐵污染物(抗生素、激素、重金屬、病原生物)的環境行為與歸趨。

3.2 無害化及安全施用技術(shù)


目前,有機肥的盲目施用,不僅可(kě)造成土(tǔ)壤質量退化,相讀而且對水體環境、農産品質量安全産生威脅。因此,應進一步加門樹強有機肥無害化與安全施用規範方面的研究。

(1)加強有機肥無害化技術(shù)研究。現在的有機肥含有數量衆多的有毒有害物質,而目前的有化得機肥農家積造、商(shāng)品有機肥的工廠化生産工藝仍然處于腦放相對簡單、落後水平,均難以實現完全的無害化,即使商(shāng)品有機肥長信,仍可(kě)能含有一定量的病原生物、重金屬、抗生素、抗性菌等污染物,其長慢子期或過量施入将帶來一定的環境風險。應針對制嗎不同的有機肥及其污染物特性,研究相應的有毒有害物質消減技術(s大小hù)。

(2)加強有機肥标準化質量管理體系研究。目前我國有機肥僅有農業(yè)部的部頒質量标準,且全國僅單級标準。由于商些中(shāng)品有機肥原料的來源廣泛,所含養分和(hé)相聽其他物質(如(rú)污染物質)千差萬别,因此,得哥通(tōng)過堆肥而生産的有機肥質量差異甚大,難以像能司化肥那樣有相對穩定的物質組成。這給商(shāng)品有機肥的生産這會和(hé)使用以及市場的健康發展帶來諸多不便,尤其是随了筆着現代社會管理标準化趨勢的發展,其矛盾更加突出。歐美等看山發達國家均建立了不同類别及用途有機肥的質量标準。如(r友山ú)歐盟将商(shāng)品有機肥分為2級。在有機肥分級質量标準體系的讀化基礎上,歐美國家還制訂了成套的生産、包裝、質量認證、标識等管理件聽體系和(hé)質量控制體系。因此,進一步加強我國有機肥标準說水化質量管理體系研究迫在眉睫。

(3)加強有機肥安全施用技術(shù)研究。一些發達國家針對不同的土(tǔ)壤、不同的技拍作物、不同的生态控制區,研究制訂了相應的有機肥施用技術小件(shù)規範,如(rú)有機肥的施用量、施用時期、施用方式等,确保有機肥的土公安全施用。而我國有機肥的施用多憑經驗,盲目施用比較普遍下商。應進一步系統開展不同有機肥在不同土(tǔ)壤、不同作物上的安全施用研究,盡術煙快形成有關(guān)的技術(shù)規範,指導農民的合理用肥。

具體參考文(wén)獻略。

文(wén)/ 董元華(中(zhōng)國科學院南京土(tǔ)壤研究所研上要究員)
來源:中(zhōng)國科學院院刊(201舊家5年第30卷增刊)