根据有机食品生产的标准,蔬菜生产应从环境和土壤入手,通过环境调控和健体栽培,预防病虫害的发生,当病虫害发生时,禁止使用所有化学合成品,其技术含量和产品的安全程度是最高的。全程技术包括:
一、土壤消毒品及使用技术
减少土壤病原菌和地下害虫以克服由于病虫的危害对蔬菜的影响,对于进行预期轮作仍然存在问题的菜地,选用物理的或天然物质进行土壤消毒。
土壤消毒物质:
石硫合剂3—5度或晶体石硫合剂倍液;生石灰g/亩;高锰酸钾倍液;木醋液50倍液。
二、种子消毒技术
种子消毒是预防蔬菜病虫最经济有效的方法之一,可应用天然物质消毒和温汤浸种技术。
天然消毒物质:
高锰酸钾倍液,浸泡2h;木醋液倍液,浸泡3h;石灰水倍液1h;温汤浸种(55℃)4h。
三、育苗技术
蔬菜育苗移植是蔬菜生产的一个重要环节,也是蔬菜健体栽培最重要环节,该措施可以预防和减轻蔬菜大田病虫害的发生。该技术包括:苗床土壤消毒或无土栽培的基质消毒;覆盖银灰色的遮阳网或防虫网育苗技术;嫁接育苗(预防有毁灭性又难治的病害)技术。
1、苗床消毒:
播种前3—5天,50倍木醋液苗床喷洒,盖地膜或塑料布,密闭;硫酸(0.5hg/㎡)与基质混合,盖塑料布密封;播种后,遮盖防虫网,阻止害虫进入。
2、土传病害:
嫁接;胚轴切断诱导生根技术。
3、技术关键:
苗床浇水,根部为主,避免子叶和嫩叶长时间有水珠。
四、生长季节的防治技术
1、农业防治技术:
施肥技术;管理技术;生态调控技术。
(1)施肥:有机肥充分堆制、腐熟;严格控制氮肥。
(2)管理:精细整地;高垄栽培(高垄40cm);大垄双行,交错种植;浇水至垄沟的,禁止水淹垄面,保证根上部和茎基部干燥;及时松土,保持土壤通透性;地面铺地膜;大行内铺稻草,调节湿度;及时通风,一天分早、上午、下午3次放风,特别强调早晨放风;晚上,根据棚内的温度和湿度确定关棚和放草珊子的时间(参见结露时间表)。
(3)生态调控:温度保持在65%以下,温度经历低—高—极高—降温—低湿的过程。
2、物理机械防治技术:
防虫网覆盖栽培蔬菜技术:人工机械捕杀技术;结合田间管理,及时清除病叶、老叶和病虫果;黑光灯诱杀技术;黄板诱杀蚜虫、潜叶蝇和白粉虱技术。
(1)防虫网覆盖栽培蔬菜技术:夏秋季节是蔬菜害虫危害最为严重的时期,传统农业多次使用化学防治,使害虫抗药性增强,蔬菜农药残留量增加,在有机农业中,夏秋高温多雨,用防虫网栽培蔬菜,不但能保持蔬菜产品的安全卫生,而且还有促进蔬菜生长的作用。防虫网的使用要掌握以下技术环节:
①覆盖前一定要进行土壤消毒,杀死残留在土壤中的病菌和害虫,清除病源和虫源。同时,防虫网四周用土压严实,防止虫害潜入为害与产卵。
②防虫网实行全生育期覆盖,对生长期短的叶菜,基肥要一次性施足,生长期内不再追肥,不给害虫侵入机会。
③防虫网覆盖如应用于夏秋叶菜的生产,应选用耐热、抗病的蔬菜品种,以提高效果。
④防虫网覆盖会改变网内小气候环境,在高温季节应用,降温作用较好的有大棚22目银色网、大棚26目银色网、旧薄膜(顶膜)加22目银色网(裙膜)。在春秋季节使用小棚22目或26目银色网覆盖比较好。
⑤小拱棚覆盖蔬菜时,拱棚的高度要高于作物高度,避免菜叶紧贴防虫网,不给网外的害虫取食菜叶产卵于菜叶的机会。⑥防虫网覆盖后棚内气温虽比露地有所下降,但在高温时节网内温度仍然偏高,此时可在顶层加盖遮阳网降温,或增加浇水次数,增加网内温度,以湿降温。另外,要注意如长期使用旧薄膜(顶膜)加22目银色网(裙膜),使土壤受雨水冲刷的机会减少,容易引起土壤返盐。
(2)黑光灯诱杀技术:黑光灯是利用昆虫对紫外光特别敏感的特性而设计的。黑光灯对玉米螟、蝼蛄、棉铃虫、金刚钻、金龟子、大青叶蝉等10余种害虫均有良好诱杀效果。配合幼虫光源,特别是黑光灯的捕杀装置有多种形式,按其杀虫物质可分为3种类型:水盆式捕杀器、毒气式捕杀器、高压电网捕杀器。(3)黄板诱杀技术:许多害虫有趋黄性将涂有黄颜色的黄板或黄盘,放置在一定高度,可用于诱杀蚜虫,温室白粉虱、潜叶蝇等害虫。
①诱捕蚜虫:以金盏黄诱蚜效果最强,同样是一种金盏黄的诱蚜皿,在有黑色背景下比无黑色背景的增效72.7%,因此用黄皿作为预测或防治工具时以具有黑色背景为佳。
②诱捕潜叶蝇:水平放置数量与垂直放置数量的比值为5:1,在菜心蔬菜上一般将黄板水平放置在作物的顶部效果最佳,田间每亩放置30×20cm的黄板6—7块,可用有效控制下一代发生量。
3、生物防治技术:
(1)赤眼蜂的释放技术:最关键的一条是放蜂日期的确定,过早过晚都会导致防治失败。
①赤眼蜂生育最适宜温度为20—28℃,最适相对湿度80%左右,发育起点温度在5℃左右,超过35℃就会产生不良影响,其成熟幼虫可在2—4℃条件下冷藏,但超过30天后,其羽化寄生能力与其储藏天数成反比。成虫有正趋势,在强光下活跃消耗能量,繁蜂时忌在阳光下进行。
②田间放蜂若遇暴风雨等特殊天气,可根据赤眼蜂遇黑静伏的习性,采取人工遮黑和补充营养相结合的方法,以延长寿命。赤眼蜂体躯微小,抗风力差成虫一切活动经常受风的影响,田间放蜂时,应考虑风向、风力。
③长期和大量使用农药,可使赤眼蜂的种群数量减少。但微生物剂如Bt乳剂、病毒等对赤眼蜂寄生和发育无影响。
④寄生的选择:寄生的选择是人工繁蜂的关键。理想的寄主是:能为天敌昆虫所寄生的并能顺利生长发育;寄生的体积较大,其内含物对天敌的发育是优质足量;对卵寄生的天敌,则寄主卵的卵壳较坚韧不易扁缩,并且寄主产卵量大;寄主食料易于获得;寄主年生代数较多,易于管理。目前,人工繁殖赤眼蜂的寄主是柞蚕、蓖麻蚕的卵及人工假卵。
⑤防风适期:应在害虫卵始期开始,选择晴天早上8—9时为宜,一般发生世代重叠、产卵期长、密度高,放蜂次数要密,放蜂量要大。赤眼蜂有效活动半径为17cm,10cm内寄生效率较高。
常用的放风方法有两种:一种为放成蜂,另一种挂寄生蜂卡,前者掌握在50%成虫羽化时放入田间,后者掌握在成虫刚好羽化阶段,争取第一天挂卡第二天出蜂。大田放蜂一般每亩放置15个放蜂点,蜂量掌握在每亩每次0.5万头左右,隔日放蜂一次,连续放蜂5—6次。
在果园中,释放松毛虫赤眼蜂防治梨小食心虫和苹果小卷叶蛾,放蜂时间掌握在第一代苹果小卷叶蛾和第二代梨小食心虫的卵期(北方在5月至6月中旬),每亩放蜂8—24个点,防效都很好。每亩放蜂点数采用8—12个点(2—3株树一卡)为宜,每亩放蜂总量为10万头,分3—4次释放。
4、可以使用的物质:
(1)杀虫剂:白草一号(植物园杀虫剂)防治蚜虫、菜青虫、白粉虱等;肥皂水(—倍),防治蚜虫、粉虱等;植物提取液,防治多种害虫。
(2)杀菌剂:高锰酸钾(种子消毒、叶面喷施);波尔多液(保护剂);木醋液(治疗剂);石硫合剂(预防);石灰水;硫磺粉和硫悬浮剂;硫酸铜。
(3)诱集物质:黄板、性诱剂。
性诱剂防治的作用方式有两种:一种利用性诱剂对雌蛾强烈的引诱作用捕杀雄蛾,称为诱捕法;另一种途径是利用性信息素挥发的气味弥漫于棉田来迷惑雄蛾,使它不能正确找到田间雌蛾的位置,称为干扰交配法或迷向防治。
五、具体病害虫的防治
根据调查以往年份得知,蔬菜上的主要害虫是蚜虫、红蜘蛛和潜叶蝇;地下害虫包括:蝼蛄、地老虎和金针虫;蔬菜病害是瓜类的白粉病和番茄的脐腐病。
1、蚜虫的防治:
(1)加强预测预报:一是有翅蚜迁飞的调查。签于蚜虫传毒导致病毒病的危害远远高于其本身吸食造成的危害,因此,监测有翅蚜向菜田的迁飞十分重要。通过采用黄皿诱测法。
(2)银灰膜驱蚜:为避免有翅蚜迁入菜田传毒,可将要保护的菜田,间隔铺设银灰膜条,在播种或定植前就要设置好,以防患于未然。
(3)黄板(盆)诱杀成虫—将黄色板涂机油,挂于植株之上,定期涂油。也可用黄色的盆盛清水加一定量的洗衣粉,放置在植株行间,高度略低于生长点,注意定期清除水面漂浮的成虫或换水。(专项试验)
(4)结合苗间清洁田园。
(5)多样化种植,培育天敌。
(6)合理施肥,严格控制氮肥。
(7)用植物杀虫剂:辣椒水、鱼藤酮、雷公藤、狼毒、楝树油、大蒜、烟草和肥皂水等。在蚜虫发生初期施药,喷药时应叶背、叶面均匀喷雾,着重喷叶背。
肥皂水的制作
原料:普通肥皂块;
制作:将肥皂块切碎,按1:20的比例加入温水,充分溶化,备用;
使用方法:将配制的溶液稀释10倍(倍),叶背面均匀喷雾。5—7天1次,连用2—3次。
防治对象:蚜虫、白粉虱幼虫和潜叶蛾的幼虫、抑制病毒。
辣椒(Chillipepper)
有效范围:胃毒剂;杀虫性、驱虫性、拒食性、熏蒸性、类病毒性;
目标生物:蚜虫(所有种类);
将辣椒粉成碎末,加50倍水搅拌,放置一夜。用布过滤后喷在作物上,试验表明在菜园里使用可有效控制蚜虫、粉虱。
用辣椒制作杀虫剂:克辣椒,水,肥皂液。
将辣椒研成细粉,加1升水,热煮30分钟,用布过滤。喷洒前用1份该溶液加5份肥皂水稀释。充分搅拌,洒在受害作物上。这种方法对蚜虫的其它许多蔬菜害虫都有效。
2、斑潜蝇防治技术:
参考蚜虫防治技术。
3、地下害虫的防治:
使用彻底腐熟的肥料;有机肥要完全埋在地下,不要裸露。
(1)地老虎:糖醋诱杀;人工捕捉,及时灌水。可以做毒饵(麦麸+Bt)、Bt灌根、土壤使用苦豆子粉。
(2)蝼蛄:陷阱诱杀(具体方法已经传授给技术人员)(专项实施)
苦参防治地下害虫:可用土壤处理及拌种两种方法,种子先用适量水润湿,以种皮湿润为宜。地老虎、蛴螬、金针虫等地下害虫。
(3)韭菜蛆:于韭菜蛆发生初盛期施药,每公顷用1.1%苦参粉剂30—60公斤(有效成分—克),加水1—0升灌根。
4、白粉病的防治:
(1)苏打水和乳化植物油:
原料及比例:小苏打:植物油:乳化剂=2.5:1:1;
配制:先将植物油和乳化剂混合,然后搅拌,最后加入苏打;
应用:0.25%苏打水+0.5%植物油乳剂,喷雾,防治效果90—95%,即可预防,又可治疗。
对象:白粉病、霜霉病、锈病和蚜虫、螨类。
(2)苏打水制作及使用方法:
原料:小苏打;
配制:0.25%苏打水;
使用方法:防治白粉病:加水配成0.2—0.25%小苏打;
防治对象:锈病、白粉病;
喷药时间:在白粉病发病初期(叶片上刚刚见到白色絮状物)即可用药;喷药时最好在下午5点钟后进行。
第六讲武川县有机农业中
有机肥料的使用规程
保持与提高土壤的肥力,培育健康的、充满生命活力的土壤是有机农业生产的重要目标和生产安全、优质、健康的食品,实现农业生产的可持续发展的重要保证。有机农业的土壤管理与培肥技术都必须围绕这一目标进行。有机质含量与土壤生物是土壤肥沃、健康的主要目标。土壤有机质在改善土壤理化性质,提高土壤的保水、保肥能力,促进微生物活动,为作物提供养分等方面扮演重要角色;土壤生物在土壤的形成,营养物质的转化,热能供应诸方面起到重要的作用。
有机肥料是含有一定量的有机物质,由农村就地取材、就地积制的自然肥料的总称,习惯上也叫农家肥料。有机肥较种类繁多,按其来源、特性和积制方法大致可归纳为以下五类:
第一类粪尿肥,包括人粪尿,家畜家禽排泄物,把、鸟粪和蚕沙等。
第二类秸杆类肥料,包括各种农作物的秸杆和残体作为肥料直接还田,或积制加工而成的堆肥、沤肥、沼肥、沼气肥等。
第三类绿色,包括栽培绿肥和野生绿肥。
第四类杂肥,有泥炭及腐植酸类肥料,泥土类肥料、草木炭、海肥、农盐、污水、污泥、油粕类肥料、工业废渣等。
第五类生物肥料,包括各类微生物剂(菌肥)和生长调节剂。
一、有机肥料的特点:
1、全面性:
有机肥料提供的养分不仅包括植物必须的大量元素,而且还有各种微量元素。
2、缓效性:
有机肥中的有机态养分经土壤微生物分解后才能释放为植物所用,因而,有机肥料和化学肥料配合施用可取长补短,更好地提高施肥的经济效益。
3、持久性:
大多数有机肥因为养分释放缓慢,当季肥效可能不如化肥,但有机肥中的养分不易损失,土壤残留率高,后效比化肥明显,总体肥效可能接近或高于化肥。
4、含有机质,能改良、培肥土壤。
5、含有大量微生物,以及各种微生物的分泌物,如酶、刺激素、维生素、生长素等。
二、有机肥料的作用:施有机肥具有营养作物和培肥地力的双重作用。
(一)营养作用
1、有机肥料是作物矿物质直接来源:
有机肥料中含有作物生长发育所必需的N、P、K、S、Ca、Mg、等大量营养元素,还可以供给B、Mn、Cu、Zn、Mo、Fe、CL等微量营养元素。此外,在其分解过程中还可以释放二氧化碳,改善作物的碳素营养。
2、提供有机营养:
有机肥料中的氨基酸和酰胺以及磷脂、核酸,可以被作物吸收,可以作为作物氮、鳞营养的来源。有机肥中的糖、纤维素亦可以少量被吸收,可以是作物碳素营养的补充。
3、提供生长素、刺激等:
有机肥料在其腐解过程中,形成胡敏酸、维生素、生长素等活性物质,对根系生长、呼吸作用、光合作用以及体内多种代谢过程有积极影响,对水分和养分的吸收有刺激作用,可明显地提高作物产量,以善产品品质,增强对不良环境的抵抗力。
(二)培肥土壤
1、改善土壤的物理性状:
连年大量施用有机肥料,改善了土壤结构性和耕性,增加土壤团聚作用,使土壤疏松软绵,既保水,又通气,水气适中;耕层土松而不散,聚而不板,耕作阻力中等,宜耕时间长、质量高。
2、改善土壤的化学性状:
有机肥料中的腐殖质,是优质的有机胶体,代换量很高。增施有机肥,能显著提高土壤中有机胶体的数量,提高土壤的代换量,进而增强了土壤的保肥性和缓冲性。有机肥料分解过程中产生许多有机酸,可以促进土壤中难深性鳞的转化,从而提高土壤鳞的有效性。
3、改善土壤的生物学性状:
有机肥料中含有大量的饿、多种多样的微生物,以及各种微生物分泌的酶、刺激素等生长活性物质,增施有机肥料可显著提高土壤微生物的数量和种类;有机肥料可以提供土壤微生物活性。土壤微生物的繁荣(数量大、种类多、活性强),是作物营养的福音,因为土壤微生物是作物的厨师;微生物的繁荣,可以产生更多的生长活性物质,可以活化土壤的潜在养分,为作物创造良好的环境条件。
4、合理利用有机肥料可减少病虫害危害、降低土壤污染和有利于环境:
第一,施用有机肥料可带入大量腐生型微生物,或刺激土壤中腐生菌的活力,因而可减少兼性寄生真菌的活动并由此而导致的作物病害。第二,为人畜粪尿和其它一些有机废弃物找到了理想的处理场所,利用土壤强大的自净作用消化和接纳这些污染物,避免对土壤、水体和空气的污染。第三,土壤有机质含量的提高和更新,可以提高土壤的吸附能力,对去除或减轻土壤中有毒物质的危害有利。
三、有机肥料的种类及使用规程
(一)人粪尿
1、成分和性质
人粪的性质和食物有关。其主要成分是维生素、半纤维素、蛋白质及其分解产物,人粪呈中性。人尿中有5%的有机物和无机盐,其余都是水分。人粪尿是一类养分浓度高,肥效快速的有机肥料,其主要特点是:
(1)三要素构成中氮偏高,钾偏低。氮浓度高于磷和钾之和,是一种偏氮的有机肥料。(2)养分形态以有机态为主,但结构简单较易腐熟,通常贮存一周左右就可腐熟。(3)人粪尿必须腐败熟后才能农用,以消除恶臭,病菌和各种寄予生虫卵,并改善物理性状便于施用,(腐熟人粪尿呈均匀的褐绿色流体)。
2、人粪尿的贮存与处理
人粪尿是流质肥料,天天有积累,而施用则有季节性,用前要妥为贮存,防止漏失;人类的蛋白质等有机态养分作物难以吸收利用,需要在贮存过程中分解腐熟;人粪中有虫卵的病菌,需要无害化处理。所以,人粪尿在施用前的贮存和卫生处理是必不可少的工作。
人粪尿的贮存通常采用密闭防渗的三格化粪池。一池的作用是截留粪便,初步发酵,二池是无害处理的主要部分,主要机理是缺氧环境和高浓度氨对病原物的强烈抑制和毒杀作用。粪块在腐熟过程中成为烂浆液状态,包在其中的寄予生虫卵,由于比重(1.06—1.20)高于粪液(1.02—1.04)。在缓慢流动的粪液中,自动分离沉降,以粪渣状长期滞留池底,大约一年或数年清除一次。尽管虫卵搞逆力强于成虫,但在长期浓氨环境生活将被杀死。从二池经插瓦管过粪口进改三池粪液已基本腐熟,可直接取用。
三格化粪池主要优点是:①密闭防渗,有较好的保肥性和不污染环境;②能比较彻底地消除各种病原物,减少农用过程中传播疾病的危险;③可用粪罐车从池中吸取粪液,运到田间直接施用,便于机械作业。
北方农村也有粪尿分存的贮存方式。尿液密闭发酵腐熟后作农作物追肥,粪则用两倍的干土吸收堆腐,腐熟后土粪作基肥用,该法保肥和卫生条件差,无害化效果不如前一种方法,且不便机械操作,宜逐步加以改变。
3、保肥措施:
人粪尿贮存过程要有三防:防渗漏、防氮素挥发、防病虫。其措施是:
(1)粪池防渗、加盖:厕所的粪池,或田头粪池要防渗、加盖,以减少渗漏和氨的发挥。拒福建农业试验站试验,如室外不加盖,任其风吹日晒三个月后,氮素损失达68.7%,加盖者仅损失8.4%。给粪池加盖是保氮的有效措施/田头的粪池没有条件加盖时,上面铺草也能减少氨的发挥损失。
(2)加保氮剂:保氮剂有物理性和化学性两类。物理性保氮剂有干细土、泥炭等。它们靠物理吸附作用保存氨免于损失。化学保氮剂有过磷酸钙、硫酸亚铁等。粪池中加入3—5%的过磷酸钙,有很好的保氮效果。
(3)制造土堆肥:内蒙粮农,将人粪尿制成土堆肥或泥炭堆肥。办法是:按粪土比例1:3—4的比例,在地头先将土晒干,四周叠成埂,然后将人粪倒入,上面再盖土,再加粪尿,最后盖土泥封。经10—15天后翻捣,混合均匀,泥封备用,保氮率达83—97%,并基本上消灭了病菌虫卵。
(4)卫生处理:为了避免粪尿中的病菌虫卵对环境的污染,需要在有利于养分保存的前提下,对粪尿进行无害化处理,方法如下:
①高温堆肥:以秸秆或城市垃圾为主要原料,加入适量人粪尿和马粪制造高温堆肥,堆肥内温度高达60—70℃,可以杀死病菌和虫卵。
②加杀虫药物:利用有毒植物杀菌灭蛆,如苦楝等。
4、人粪贮存中应注意的问题
(1)改建厕所:厕所与猪圈分开是积肥的基本条件。人无厕所、猪无圈,或猪圈与厕所相通就无积肥而言。随着农村物质生活和精神生活的提高,这些问题应该彻底解决。
(2)不要晒制粪干:晒粪干既污染环境,又损失氮素。拒试验,晒粪干氮素损失量高达40%,应该禁止。
(3)不要掺草木炭:草木炭是碱性肥料,人粪尿腐熟后氮素以碳酸铵形态存在,草木炭和粪尿中碳酸铵相遇,形成氢氧化铵,更容易使氨损失挥发。
5、人粪尿的施用
人粪尿可以作基肥、种肥和追肥。粮农多以土堆肥保存粪尿,多用作基肥或种肥;菜农多在粪中贮存人粪尿,用作追肥。小麦用量每亩—0千克,叶菜类、玉米用0—1千克。追肥时要分次进行。人尿是速效肥,又含生长开绿灯,所以用鲜尿浸种或浸插条,可增进出苗和成活率。鲜尿也可作追肥。
人粪尿是含氮素为主,有机质含量较少的速效性有机肥,要注意和磷、钾肥及有机肥配合施用。含氯化钠较多,对于忌氯作物和盐碱土要少用或不用。不能和草木炭等碱性肥料混合施用。
家畜粪尿
1、成分和性质:
家畜粪尿的成分和性质与家畜种类、年龄和饲养条件有关,其特点为:(1)畜尿的有机质量虽低于畜粪,但养分总浓度(N+P2O5+K20)高于或相当于畜类,这是和人粪尿的显著差别。(2)畜粪中磷高钾低,而畜尿中钾高磷低。(3)畜粪便含纤维素多,畜尿中的氮主要是不宜矿化的尿酸和马尿酸,(而人尿中的氮主要是尿素形态),因此畜粪尿与人粪尿比较,腐熟较缓慢,腐熟物中含腐殖质丰富,肥效稳长,培肥土壤效果较优。(4)四种畜粪的性质各有特点:猪粪养分深度高,纤维素含量较少,质地细腻,性质柔和,阳离子代换量高。马粪和羊粪含纤维素多,水分少,含有多量高温纤维分解细菌,堆积是发热高,特别是马粪质疏松,可作其它堆材料的酿热物。马粪和羊粪均称热性肥料。牛粪含水较多,质密氮含量低,分解缓慢,称之为性肥。
2、粪尿与养分排泄量:
粪尿与养分排泄量的顺序是牛>马>猪>羊。
3、家畜粪尿的贮存:
家畜粪尿要腐熟后才能农用,主要原因是:大部分有机质矿化或腐殖质化,以提高肥料品质;使排泄物均匀,改善物理性质便于农田施用;使材料无害化,在腐熟过程中杀死各种害虫和虫卵、病毒、病菌和杂草种籽,以确保安全使用。畜粪尿的贮存腐熟方式很多,但大致上可归纳为堆置法和沤制法两类。
(1)堆置法是通过好气微生物活动达到腐熟,通常高温(50—70℃)连续一周以上,整个腐熟期约1-2个月。腐熟的主要指标是腐殖质达25%以上,不能继续发热、无恶臭、无蝇卵、病原物和杂草种籽已死亡,原料中COD损失达85%以上,有游离铵、无硫化物、持水—%,外观指标是棕黑色、土腥味或轻微霉味,松散均匀,肥堆体积约减少1/3。
堆置条件是:水分适当,含水率40—60为好。过湿时应加入吸水材料,如秸秆、木屑、干草、泥炭等,以避免通气不良,造成温度不高,散发恶臭;通气良好,肥堆内空气游离氧一般不得低于5—10%,传统的翻堆,加通气管都是为了改善通气条件,近年来用鼓风机强制通风、定时用管子向肥堆通气;调节材料的C/N比降至12—27。堆置过程中,在不同温度下,优势微生物类型有所差异;20—30℃以真菌站优势,中温阶段30—40℃时放线菌活跃,高温50—70℃以上好热细菌占优势。
(2)沤制法是渍水条件下,使畜粪尿逐步矿化(稳定化)其腐熟的厩液直接能通过灌溉渠道进入农田,或用粪罐车运输。该法机械化自动化程度通常较高,发达国家大型牧场普遍采用这种处置方法,国内少数单位也有采用。
沤制在塘中进行:大致分为好气塘、嫌气塘和兼性塘三类。好气塘水深一般3—4米,塘内以机械通气而保持有适度的游离氧,通气方式有漂浮通气机的喷水式、吸气式压水、或设于塘底的扩散通气设施。嫌气塘一般深至地下水位,整个水域处于嫌气态,最终产物为CO2和CH4。
4、家畜粪尿的农用
家畜粪尿和垫圈材料,(以吸收排泄物和保温为目的,垫入畜圈中的秸秆、木屑、泥炭、干草材料等)一起堆腐得到厩肥中的养肥效持久,一般适合基肥。厩肥是完全肥料,含多种营养成分,但含氨相对偏低,需配合高氮有机肥料。无论固态厩肥或液态厩肥为减少养分损失和保护环境要强调深施,或施后及时覆盖土。
(一)厩肥
厩肥是家畜粪尿和各种垫圈材料混合堆沤制的肥料。北方多用土垫圈,叫土粪;南方多用草垫圈,叫草粪。北方称厩舍为圈,叫圈肥。南方称厩舍为栏,叫栏粪。
1、厩肥的成分和性质
厩肥成分和养分含量因家畜的种类饲料的优劣、垫圈的质量和数量的不同而有很大的差别。厩肥平均含有机质25%,含氨0.5%,磷(P2O5)0.25%,钾(K2O)0.6%。厩肥中养分齐全,是完全肥料。有机质含量丰富,常年大量施用,可显著提高土壤肥力。厩肥肥效缓慢、持久,后效长达3—5年(主要是氨),是迟效性肥料。
2、厩肥的积制:
通常有圈外堆积法和圈内堆积法两种。
(1)圈内堆积法:又分为深坑法、半坑法、平底式三种。
①深坑式:养猪积肥多用此法。圈内有0.65—1米深的长方形坑,内壁用砖砌成。每日垫以杂草、垃圾、草皮等垫料,并将生活汗水泼入圈内,经常使圈内保持潮湿状态。猪在其中践踏,使粪尿、垫料混合、压紧,造成嫌气分解的条件。此法有利积肥保肥,有机质、氮素损失较少,肥料质量高。但起圈费工,又不利猪的卫生。一般每季起一次圈。
②半坑式:也是多用于猪圈积肥。坑深0.3—0.5米,每日垫圈,定期出圈,而且出圈不太费工。此法便于勤起勤垫,多积肥料。但圈内堆积时间短,腐熟程度差,需在圈外继续堆积,提高腐熟度。
③平底式:每日垫圈,每日出圈,粪尿和垫料在圈外堆积,或是天天垫圈,三天一圈。此法有利家畜健康,但不利于保肥。
(2)圈外堆积法:根据疏松紧实程度分为三种方式。
①紧密堆积法:肥堆要层层压紧,使厩肥处于嫌气分解条件。堆温变化平衡,一般保持在15—35℃,堆腐速度慢,有利于腐殖的形成,有机质和氮制损失少。生产中不急用的厩肥多用此法,4—6个月后,翻捣后即可施用。
②疏松堆积法:肥堆疏松,呈好气分解,堆内温度可高达60—70℃,腐熟快,杀虫、杀菌、杀杂草种子效果好。但有机质、氮素损失多,只有在急需肥料,或为了消灭病虫时采用。
③先松后紧堆积法:肥堆先疏松,待温度上升到60℃左右时再加些水压紧,在这一层上再堆第二层,再先松后紧,如此反复,直至高1.5—2米为止,外用泥封。用这种方法速度较快,养分损失也较少,约二个月左右达到半熟。
厩肥需堆腐后施用,堆腐的目的是:促进有机质的分解,增加速效养分含量,促进腐植酸等有机物质的形成,提高肥效;通过堆腐过程和高温消除病虫和杂草种子的传播;使肥料细碎均匀,便于施用等。厩肥腐熟度的鉴定。厩肥在腐熟过程中要经过生粪、半腐熟、腐熟和过劲四个阶段。每个阶段在其外表上表现出特有的征壮,人们可以通过外表特征的观察,鉴定其腐熟程度,并及时通气对水、气、热等条件的调节,促进厩肥腐熟,防止过劲的出现。
生粪:是尚未堆腐的有机残体,颜色发黄,粪草呈新鲜状态。
半腐熟阶段:经过一段堆腐,生粪进入半腐熟状态时,粪呈棕色,粪和垫料已失去原来的状态而变软,并散发出霉烂的气味。这个阶段温度逐渐上升,微生物大量繁殖,有机质分解不完全,腐殖质化作用不强。半腐熟的厩肥,随养堆腐条件的不同,可以向熟腐阶段发展,亦可向过劲阶段发展,其关系如下:
如果在厩肥肥堆内出现大量的“白点”、“白毛”,就是过劲的预兆,这时要及时翻捣,压紧加水,防止过劲,促进向腐熟发展。
腐熟阶段:半腐熟厩肥在适宜的条件下,可逐渐较入腐熟阶段。此阶段由于腐殖质大量形成积累,粪呈黑色。其有机质彻底分解呈烂泥状,并放出氨的臭味。
过劲阶段:半腐熟阶段出现白点、白毛(是高温性放线菌大量繁殖的菌落)时,若不加控制,任其发展,会继续进行高温分解,使有机质彻底分解,成为粉末状,并散发泥土味,造成炭素和氨素大量氧化损失。
只要及时调节堆腐条件,即可防止过劲,达到腐熟。
3、厩肥的施用:
家畜的粪尿和厩肥的分配与施用需注意以下三个方面:(1)合理分配问题:厩肥的分配要根据土壤、作物、厩肥腐熟程度、气候条件而定。
①看土壤:厩肥的肥效与土壤肥力呈反相关,要首先分配在低肥力土壤上;粘重的冷性土,或二阴、下湿地,阴坡地,要分配腐熟高度的热性肥;质地轻松的砂性土,或上岗阳坡地,要分配半腐熟厩肥或冷性肥。
②看作物:作物生育期长的,如果树、多年生牧草、玉米、甜菜等,分配半腐熟厩肥或冷性肥;生育期短的,如蔬菜、小麦、大麦、荞麦等,分配腐熟厩肥,或肥效较快的热性肥。
③看厩肥腐熟度:新鲜厩肥只能在前一年秋天,结合秋翻深施基肥,不适宜作种肥和追肥。否则,会出现“生粪咬苗”现象,使作物缺苗断垄,生长瘦弱;半腐熟厩肥,有一定数量的速效养分和腐殖质,除秋施基肥外,也可春施基肥,但不宜作种肥和追肥;腐熟厩肥,可作种肥和追肥,追肥要深施覆土,结合浇水。
④看气候:干旱和半干旱地区,或是旱季,要用腐熟高度的厩肥;湿润地区或有灌溉条件,可施用半腐熟厩肥。寒冷地区或春季,要用腐熟厩肥;温暖地区或夏季,可用半腐熟厩肥。
(2)施肥量与施肥法:从提高单位质量厩肥的当年经济效益出发,不应该将厩肥过多地集中在某些地块,一般每亩施土粪千克左右即可。若是以改良土壤为主要目的,施肥量可以加大。可见,施肥量的多少,要根据不同目的和积肥数量的多少来决定,很难确定统一数量。
施肥方法应根据肥料的数量和质量确定,粗肥应全面施,细肥(腐熟高度)应集中用(条施或穴施);肥多时全面施,肥少时应集中施。
(四)秸秆类肥料
1、秸秆直接还田具有节省运输费用,便于机构作业,并可取得与施用其它有机肥同样效果等优点。在土壤进行夏翻或秋翻时,将小麦或玉米等秸秆直接翻入土中作基肥方式。此法若应用得当,是一种节省劳力,减少养分损失,“以田养田”的好方法。
(1)直接还田方式
秸秆直接还田的方式有翻压还田和覆盖还田两种。翻压还田是将前茬作物的部分秸秆和全部根茬,犁耕翻入土中,以作为后茬作物的基肥。在良好水热条件下,翻入土中的秸秆可迅速腐解,肥效可在当季作物中出现。第二种方式是覆盖还田:在后茬作物的行间,铺施前茬作物的秸秆粉碎物或切断物料。本法可与免耕少耕法配合使用,具有明显的改土和保护土壤作用。在我国农田土壤目前还较少采用,而较多用于经济林。
(2)秸秆覆盖还田的土壤效应
减缓土壤微生物活性,利于土壤有机积累。作物秸秆覆盖还田,其有机物并没有同土壤充分混合并常与少、免耕相结合,减缓土壤微生物活性,为土壤有机质积累提供有利条件。麦秸覆盖试验取得的部分试验表明,覆盖59天与覆盖17天比,土壤腐殖质总量增加,而且组分结构发生变化,游离态和吸附态分别46%和43%,紧固态减少47%,说明新增部分腐殖的活发生提高。减少土壤耕作频度,利于土壤物理性状的改善。提高土壤蓄水能力和减少蒸发,提高土壤含水率,在土壤与覆盖物间保持了一定量空气,形成热传导的“绝缘体”,从而缓冲了土壤温度的变化;减少对土壤结构的破坏,并有利于土壤结构的形成。减少土壤侵蚀,有利于水土保持。
(3)秸秆翻压还田的技术
①翻压还田的数量和时间:一般情况下秸秆和麦秸秆的每亩翻埋量约为—公斤为宜,玉米秸秆可适当多一些。还田作业最好是边收获、边粉碎、边耕翻入土,要求与下茬作物翻、插之间的间隔时间旱地要15—45天,水田要7—10天。以免土壤中积累有毒的还原性物质,影响后季作物种子萌发和秧苗成活。
②秸秆还田的基本要求是:尽量切碎,增加与土壤接触面积;提高耕、耙质量,保持土壤适量水分;均匀翻埋、土肥相融,适当浅埋以利分解。
③加强土壤的水分管理,旱地土壤含水量为田间水量的60—80%,水田要浅勤灌、干干湿湿,并适时烤田。
④施用适量高氮物质:如腐熟的人粪便或鲜嫩的豆科绿肥,降低C/N比例,以促进秸秆腐解,避免与作物争夺速效氮而影响作物早期生长。高氮物质用量按下述原则计算,使秸秆的含氮率提高到0.5—3.0%,C/N比降到20—25:1。
⑤直接还田的秸秆在土壤中缓慢降解,不会产生高温杀死秸秆中的有害成分。为此,凡带有较多病菌、虫卵、杂草种籽的作物秸秆,不宜采用直接还田的利用方式。应该选择更为安全的方式,如制备高温堆肥,或烧制草木灰还田。
2、堆肥
堆肥是以秸秆等有机废弃物为主要原料,在好气候条件下腐熟而成的有机肥料,在我国农村很普遍。
(1)堆制条件
堆肥的主要原料是衰老的作物残体,具体特点是氨、磷等养分含量低,碳氮比高,含较多的木质素等难分解物质,而易分解物质少。因此,必须采取各种措施,调节堆置材料的成分和堆腐条件,使之能适合微生物正常生命活动的需要,以加速堆肥的腐熟。这些调节措施主要有:①加高氮物,如腐熟人、畜粪尿、豆科绿肥。鱼杂肥等,使整体材料的C/N比降至40—50:1;②加入适量水分。使原材料的含水量达到60—70%,用手挤压有水流出为度;③通气良好,通过翻堆,加通气管等方式,使堆肥内的空气经常得到更新,以保证微生物的活动;冬季促进温度上升,例如加入少量酿热物(马粪、马粪浸出液或腐熟厩肥),接种高温纤维细菌,北方冬季有时还要进行代加温,待肥堆温度上升后可停止。加入少量石灰,以调整PH,加入少量磷肥以促进分解和减少氨的挥发损失。
(2)堆置方法
通常选择平坦、地势较高的地方作为堆肥的场所,堆置区周围开排水沟。秸秆事先切断到20厘米以上,并在塘水中浸泡1—2天。准备肥泥或泥炭作为吸收性强的材料配合使用。地下挖几条交叉的通气沟,以10×10厘米宽度和深度为宜,沟上横排一层长秸秆,堆中央再垂直插入一些秸秆或竹竿以利通气。然后,将已处理过的切断秸秆铺上,堆宽3—4米,长度不限,厚度为0.6米左右,在秸秆上铺马粪或粪水。高氮物,加污水,再加些石灰或鳞肥。如此一层一层往上积,使形成高2—3米的长梯形大堆。最后再堆而覆盖一层0.1米的细土,或用河泥封闭即可。这种堆肥,在堆后的第二天,堆内温度就会显著上升,高者可达60—70℃,并维持7—10天,这些效果,要可保证杀死其中任何危害人畜健康和作物正常生长的所有病原菌、虫卵、杂草种籽。在温度下降至40℃后,可翻堆一次,不足水分和空气,并使腐熟均匀。这种高温堆肥约堆置1—2个月就可腐熟,如不及时施用,应再加水密封。腐熟堆肥的外观特征是黑褐色,汁液淡棕色或无色,有霉臭味,材料原形已不可见或已变形,极易拉断。
堆肥的成分和施用堆肥是和有机质丰富的肥料,其组成常因堆积材料和堆积方法而有异。以秸秆为主体材料的腐熟堆肥其组分和性质大致上和厩肥类似。其中三要素含量比例和大多数作物的需求较一致,但三种养分有效性不同,相对来说,钾和磷(特别是钾)对植物的有效性比较高,而氮的有效性较低,当季利用一般低于20%,为此在施用堆肥当基肥时,一般要批;配合施用一些偏氮的速效肥料,如腐熟的人粪尿,新鲜绿肥等。作基肥的堆肥每亩施用量,一般为1—2吨,可撒施后全层耕耙将肥料混入耕作层,贫瘠土壤,也可沟施或穴施,施用后及时覆土。堆肥也可与磷肥混合作种肥,使种萌发初期有一个肥沃和疏松的土壤环境。堆肥厩肥如不能及时施用,要加水充分湿润后,用土或塑料薄膜密封,使处于嫌气状态,以免分解过度。
3、沤肥
沤肥也是以秸秆为主,配以适量粪尿、绿肥或生活垃圾等废弃物,在渍水条件下沤制腐熟过程相对比较缓慢,保肥好,腐熟物中含较多的腐殖质,养分损失少。腐解的微生物也以嫌气型为主,可以C/N较高的基质条件下活动。沤肥需要花较多的劳力用于积制、运输和施用。沼气发酵从发酵机理来说,也属于沤肥的类型。从其意义来说首先是经济有效地利用生物能,其次是扩大肥源和提高肥效,再者是改善农村环境卫生,减少疾病传播。沼气发酵具有广阔的发展前景,具本节介绍的主要内容。
(1)沼气发酵的基本原理
有机物在严格嫌气条件下,经多种微生物共同作用而产生一种混合气体称为沼气,其中含甲烷、氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氧、氮等多种成分。沼气是清洁的高校能源,普通发酵池产生的每平方米沼气的发热量是3—千卡,可发1.5度电,或使75公斤水从20℃煮沸,或驱动一匹马力内燃机工作2小时。参与发酵过程的厌氧微生物多种多样,但都需要黑暗和嫌气环境。这些微生物从总体上说可分为两大类:即产酸细菌和产甲烷细菌。前者分解各类复杂有机物,转化为各种低级脂肪酸,和其它一些简单含碳物;后者则在严格厌氧条件下,再将其转化为甲烷。
(2)沼气发酵技术
①沼气池类型很多,一般都在10立方米左右,要建在背风向阳处,最好能和厕所、猪圈结合起来,沼气池类型众多但通常都包括以下各部分:进料间,通常呈斜管或半漏斗形滑冰柄;发酵间和气室是一个整体,是沼气池的主体,一般深2—2.5米;出料间,是取粪渣的地方,以便于工作为度;水压箱,位于气室上面,有连通孔与出料间相通;沼气引出管,也称导气管,一端接气室,另一端接送气室,通到用沼气的场所。
②产生条件与操作
正常产气应注意以下几点:原料正确搭配,高碳物质(如粪尿肥)要适当比例;加入适量水分。一般夏季以90—92%、冬季以85%左右为宜;严格嫌气条件。沼气池要完全密封,加水排除空气;温度25—40℃为适宜温度,8℃以下和60℃以上产气极少;酸碱度,以PH值6.5—8.0为宜,加料时要调整池内的PH值。
具体操作和管理方法是:补充材料,一般每隔3—5天小进小出一次,一个月大进大出一次,每次进料为首加料量的10%左右;有毒青草会抑制沼气菌活动;饼肥会使池内产生磷化氢都不宜加入池内,每次加料后要打破液面粪皮,使原料均匀混入池中,以便正常出气;调节酸碱度,当降至PH6以下时,每次要适量,不能使液面降至进、出料口的下口上缘,取液后要及时补充新料和水。取沼渣清池,一般每年1—2次,每次要留1/3—1/4的沼液或沼渣以接种;注意水压箱和导气管维修保养;注意保温越冬的用气安全。进出料口都不能用明火,如需清理残渣或维修,要提前打开进出料口,导入新鲜空气。
(3)沼气肥料的施用
沼气肥料与一般的堆肥相比,有机质含量下降,但养分丰富。因为相当一部分有机碳已转化为甲烷,但沼气发酵过程中氮养分损失量少于堆肥,堆肥时损失30%以上,而沼气发酵仅5%左右。沼气肥包括酵液(又称沼液)和残渣两部分,两者分别占总肥量的13.2%和86.8%。沼液养分中速效部分比重高,沼渣则迟效部分比重高,平均含有10%左右的腐殖酸。
沼肥的两部分,混合用或分开均可,做基肥或追肥均可,分开用时沼渣适于做基肥,沼液则适于做追肥。一般亩用量1—2吨,要防止养分挥发和淋失。
绿肥
1、绿肥在农业生产中的意义
凡利用植物绿色体作肥料的均称绿肥。专作绿色而栽培的作物称为绿色作物。与一般有机肥相比,绿肥有以下特点:大多数栽培绿肥是豆科植物,与根瘤菌共生固氮,发展绿肥生产,可丰富农业生态系统中的氮素循环;可富集和转化土壤养分。
绿肥作物通常有发达的根系,对土壤中难容性矿物质养分利用能力强。绿肥作物能吸收利用土壤耕层以下,一般作物不宜用养分,将其转移,集中到地下部,待绿肥翻耕腐解后,这些养分大部分又以有效态存留在耕层中,为后茬作物所利用;改善土壤理化性状,加速土壤熟化和改良低产土壤。绿肥翻压提供新鲜有机质和钙素,绿肥根系又有较强的穿透能力和团聚作用。因此种植和翻埋绿肥都能促进土壤水稳性团粒结构的形成,改善土壤理化和生物性状,有利低产土壤改良;有利于保护水土和环境;有利于农牧业结合。很多绿肥可作牧草和饲料,也可加工成青贮和干饲料。通过种草养畜,割草养畜,畜粪还田的模式,开展绿肥多层次利用,以提高绿肥生产的经济效益。
2、栽培绿肥的主要种类和栽培形式
我国绿肥中栽培面积较大的有6种20属32种(见表1)。其中豆科有15属26种占绝大多数。最主要19种豆科绿肥的抗逆行和适应的自然区域见表2。其中前9种在南方种植时作为冬绿肥(秋季种,翌年初夏收种子),但在北方也可作春绿肥或秋绿肥种植(分别在初春或夏季种植,主要生长期在春季或秋季)。其中第10至第16种夏绿肥,主要在春末或初夏种,初秋收获。后3种为多年生绿肥,种植一次可利用2年和2年以上。
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