有機肥設(shè)備廠家:有機肥與耕地土壤質(zhì)量
有機肥,俗稱農(nóng)家肥,是指一種含有有機物質(zhì)的肥料,不僅能提供作物的各種無機養(yǎng)分和有機養(yǎng)分,還能培育和改善土壤,其中大部分是由當?shù)剞r(nóng)民自行積累的。有機肥來源廣泛,種類繁多,主要包括人畜糞便、家禽糞便、堆肥、堆肥、糞肥、糞肥、蛋糕肥料、草木灰、木炭、秸稈、綠肥、池塘泥、土壤雜肥等。
目前,世界上最早的有機肥積累和利用歷史遺跡可以追溯到6000年前的蘇美爾文明。早在秦漢以前,中國也采用了有機肥養(yǎng)殖的實踐。歷代有關(guān)農(nóng)業(yè)書籍詳細描述了有機肥的種類、功能、積累和施用方法。到了清代,中國有機肥有10多種。1990年,農(nóng)業(yè)部開展了全國有機肥調(diào)查研究,分為10類433個品種。
自古至20世紀70年代,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料主要依靠有機肥,基本保持了水稻和小麥單位面積產(chǎn)量的穩(wěn)定,并緩慢增加。20世紀中期,由于化肥的推廣應(yīng)用,有機肥的地位日益下降。1949年有機肥施用占肥料總量的99.9%,1957年91.0%,1965年80.7%,1975年66.4%,1980年47.1%,1985年43.7%,1990年36.7%,2000年31.4%,2003年25%。
由于化肥的廣泛使用,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了巨大的變化。在帶來巨大經(jīng)濟效益、滿足人口快速增長需求的同時,其負面影響也日益顯現(xiàn),如土壤地力下降、環(huán)境質(zhì)量惡化、食品質(zhì)量安全事故時有發(fā)生等。因此,人們逐漸重視有機肥。
然而,有機肥的不合理使用也會對土壤質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和食品安全產(chǎn)生負面影響。如果不夠重視,其副作用甚至超過化肥。土壤質(zhì)量是指土壤保持作物生產(chǎn)能力、環(huán)境質(zhì)量和促進動植物健康的能力。因此,有機肥的使用將從正反兩個方面對土壤質(zhì)量產(chǎn)生強烈影響。
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,有機肥的應(yīng)用不僅直接關(guān)系到土壤質(zhì)量、作物產(chǎn)量和質(zhì)量、水體和大氣環(huán)境質(zhì)量,而且是種植業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要紐帶,對促進農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和生物圈的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化也起著重要作用。有機肥種類繁多,性質(zhì)各異。為了充分發(fā)揮有機肥的積極作用,盡量減少其負面影響,必須對土壤中各種有機肥的特性、轉(zhuǎn)化過程及其對土壤、環(huán)境質(zhì)量和作物的影響有一個清晰的認識,從而制定科學(xué)的應(yīng)用規(guī)范。

1有機肥對土壤肥力質(zhì)量的影響
1.1.提高土壤肥力
2000多年來,有機肥在維持地力方面發(fā)揮了重要作用。20世紀初,美國中西部的農(nóng)田土壤發(fā)生了明顯的退化。為了找到對策,1909年美國著名土壤學(xué)家King調(diào)查了中國、朝鮮和日本的農(nóng)業(yè),1911年出版了《四千年農(nóng)民:中國、朝鮮和日本的永久農(nóng)業(yè)》一書,總結(jié)了有機肥(包括綠色肥料)在維持土壤質(zhì)量和農(nóng)田生產(chǎn)力方面的重要作用。
世界上最早的有機肥科學(xué)實驗研究是英國魯茨(JohnBennetLawes)。早在1837年,他就用盆栽試驗研究了有機肥對土壤和作物產(chǎn)量的影響,然后進行了田間試驗的探索。結(jié)果直接導(dǎo)致他在1842年用骨粉和硫酸生產(chǎn)磷肥,并與吉爾貝特合作(JosephHenryGilbert)著名的洛桑試驗站于1843年共同建立(RothamstedExperimentalStation)。該站已有170多年的歷史,長期定位研究有機肥和化肥連續(xù)施用對土壤和作物產(chǎn)量的影響。1852年開始的Hoosfield長期定位試驗結(jié)果表明,連續(xù)每年應(yīng)用35次t/hm2、土壤氮含量增加1倍以上。
大量的長期實驗結(jié)果表明,施用有機肥可以增加土壤有機質(zhì),然后顯著增加土壤的礦化氮,農(nóng)作物產(chǎn)量顯著增加。然而,許多長期試驗結(jié)果也表明,有機肥和化肥對農(nóng)作物具有良好的增產(chǎn)效果和持續(xù)的增產(chǎn)效果,兩者之間的產(chǎn)量沒有顯著差異,化肥和穩(wěn)定肥的合作可以在近期或長期內(nèi)取得較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。
中國科學(xué)家對各種有機肥和肥效進行了大量的研究。早在20世紀30年代至40年代,陳尚金等人就在華北地區(qū)進行了有機肥的調(diào)查和試驗;陳恩峰、彭家元等人在四川開展了有機肥施肥技術(shù)研究;黃瑞彩、裴保義等采用復(fù)因子設(shè)計,對人糞、堆肥、綠肥進行了9年的稻田施肥試驗。自20世紀50年代以來,中國有關(guān)單位和科學(xué)家對不同土壤和作物的各種有機肥進行了大量研究,特別是80年代建立了國家肥料長期定位試驗網(wǎng)絡(luò),包括中國科學(xué)院CERN,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家肥料試驗網(wǎng)等。
例如,自1980年以來,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所在中國135個定位試驗點開展了5年以上的有機肥效果試驗研究。結(jié)果表明,有機肥增產(chǎn)效果逐年增加,殘效明顯。我國100多項5年以上定位試驗研究表明,與非有機肥施用有機肥相比,平均增產(chǎn)率為12.8%。
國內(nèi)外大量研究結(jié)果表明,合理施用有機肥不僅可以增加土壤有機碳含量,改善土壤物理結(jié)構(gòu),增加土壤CEC,保水能力、滲透性,提高土壤水分N,P,K,Ca,Mg,S促進土壤微生物活動,改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
有機肥和無機肥的結(jié)合效果更好,也可以提高化肥的利用率。噸糧田可連續(xù)17年(1974-1990年)保持營養(yǎng)平衡,關(guān)鍵是有機肥和化肥的結(jié)合,然后在化肥中進行N,P,K適當配比。
1985年至1990年,對糧食、油、水果、蔬菜、煙草、茶葉等20多種作物30多項相關(guān)質(zhì)量指標的分析和研究表明,有機肥和化肥的營養(yǎng)平衡不同程度地提高了所有試驗作物的產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2抑制作物病害
施用有機肥可以抑制作物病害。20世紀70年代,國外開始研究有機肥與植物病害的關(guān)系,然后開發(fā)各種生物有機肥來抑制土壤病害。自20世紀90年代以來,中國一些科研機構(gòu)和企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)了一種統(tǒng)稱為“生物有機肥”產(chǎn)品并投放市場。2008年,我國共有商品有機肥企業(yè)3021家,其中生物有機肥企業(yè)270家,占總數(shù)的8.94%,生物有機肥產(chǎn)量345萬噸,生物有機肥企業(yè)生產(chǎn)能力的83.6%。
具有抗病特性的生物有機肥的作用機理可能包括物理、化學(xué)和生物的作用。一方面,有機肥可以改善土壤的物理結(jié)構(gòu),平衡作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)和一些生物活性物質(zhì)。植物生長強壯,抗病能力增強。同時,有機肥含有拮抗菌或促生菌,改變根微生物系統(tǒng),從而抑制病原體的爆發(fā)。由于有機肥、土壤和病害類型復(fù)雜多變,生物有機肥的作用機理尚不完全清楚,其在生產(chǎn)中的應(yīng)用效果不穩(wěn)定,難以有效、有針對性地施用生物有機肥,達到預(yù)期的防病效果。
1.3引起土壤質(zhì)量退化
傳統(tǒng)觀念認為,有機肥對土壤質(zhì)量有積極作用。有機肥可以減緩?fù)寥烙不乐雇寥来紊}漬化,但有機肥的不合理施用也會導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化。陳榮農(nóng)書·第一次記篇第一次記載了中國古代農(nóng)民“用糞猶用藥”有機肥應(yīng)合理施用。
大型養(yǎng)殖場的畜禽糞,尤其是雞糞,含鹽量高,含量高Na離子,如果施用過多,就會有土壤次生鹽漬化的風(fēng)險,使土壤板結(jié)。根據(jù)說明。Moral當畜禽糞肥施用量達到7-10時,等人的研究結(jié)果t/(hm2a),農(nóng)田土壤的Na+和Cl-負荷可達415kg/hm2.西班牙東南牙東南部半干旱地區(qū)土壤出現(xiàn)明顯的次生鹽漬化風(fēng)險。王輝等人的研究表明,在目前有機肥施用條件下,畜禽糞便農(nóng)業(yè)對露天土壤沒有明顯的次生鹽漬化風(fēng)險,而對于溫室土壤來說,下一次鹽漬化風(fēng)險較大,可嚴重影響作物的生長。
目前,有機肥在蔬菜等經(jīng)濟作物中的應(yīng)用量普遍較高。例如,山東壽光等地溫室蔬菜土壤有機肥的年應(yīng)用量高達240t/hm新鮮糞便、有機肥帶來的土壤次生鹽漬化風(fēng)險不容忽視。
2有機肥對土壤環(huán)境和健康質(zhì)量的影響
自20世紀90年代以來,由于一系列環(huán)境問題的日益突出,國內(nèi)外研究的重點逐漸轉(zhuǎn)向大量施用有機肥對溫室氣體排放的影響、土壤中氮磷的積累、遷移、淋溶性風(fēng)險及其對水富營養(yǎng)化的貢獻、有機肥中重金屬、抗生素、動物激素和環(huán)境激素、病原體、抗性菌和抗性基因?qū)ν寥馈⑺?、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、安全和人體健康的影響。
如今,有機肥在成分上與傳統(tǒng)有機肥有很大的不同。大型養(yǎng)殖場畜禽糞中,P,K,Cu,Zn,As與20世紀90年代相比,其他元素和抗生素的殘留量明顯高于農(nóng)民家庭小規(guī)模養(yǎng)殖的畜禽糞。N,P含量顯著提高,有害重金屬含量顯著增加。因此,有機肥進入農(nóng)田將對土壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量產(chǎn)生重大影響,其農(nóng)業(yè)環(huán)境和健康風(fēng)險不容忽視。
2.1重金屬
20世紀90年代末,人們開始關(guān)注畜禽糞便中的有害重金屬問題。糞中常含有大量的重金屬。Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,As,畜禽糞便農(nóng)業(yè)是土壤和環(huán)境中重金屬的重要來源之一。2002年,作者對江蘇省大型畜禽養(yǎng)殖場畜禽糞便中的重金屬進行了調(diào)查,結(jié)果與國外相似,Cu,Zn它是主要污染物,與飼料中重金屬含量的分布有很強的相關(guān)性。隨后,對不同地區(qū)和規(guī)模的調(diào)查研究相繼開展,初步了解了我國畜禽糞便大規(guī)模養(yǎng)殖的重金屬污染。
研究表明,英格蘭和威爾士的農(nóng)業(yè)土壤Zn,Cu畜禽糞農(nóng)業(yè)的主要來源之一,約占農(nóng)業(yè)土壤的比重Zn,Cu總輸入量的37%-40%,8%-17%。估計我國畜禽糞便農(nóng)業(yè)輸入農(nóng)田土壤。Cu,Cd,Zn分別占總輸入量的69%、55%和51%。
因此,大量長期使用畜禽糞便會導(dǎo)致土壤重金屬的積累,從而威脅到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。豬糞的長期使用顯著增加了糙米中的鎘含量,并超過了國家衛(wèi)生標準。
2.2抗生素和激素
美國地質(zhì)勘探局1999-2000年(USGS)根據(jù)美國39個州139條河流的調(diào)查結(jié)果,藥品和個人護理用品污染物廣泛存在于水環(huán)境中(PPCPs)。48%的樣品檢測到抗生素,95種有機化合物中含有22種抗生素,其中大部分是獸用或人獸共用抗生素,如大環(huán)內(nèi)酯、四環(huán)素和磺胺類抗生素。此后,抗生素在環(huán)境中的殘留和化學(xué)行為越來越受到重視。
目前,世界上約50%的抗生素用于水產(chǎn)養(yǎng)殖,40%-90%的藥物通過糞便排出。由于不同畜禽種類和地區(qū)管理水平的不同,畜禽糞便樣品中可檢測到的抗生素殘留濃度變化較大。國內(nèi)相關(guān)研究單位也對畜禽糞便中的抗生素殘留進行了初步調(diào)查,表明部分畜禽糞便樣品中的抗生素殘留,特別是四環(huán)素類抗生素,很可能對生態(tài)環(huán)境中的微生物群落產(chǎn)生一定的影響。
研究表明,一些抗生素可以長期保留在施用糞肥的土壤中,并影響一些作物的生長。張慧敏等人對浙北畜禽糞便和農(nóng)田土壤中四環(huán)素類抗生素殘留的測定表明,施用畜禽糞肥的農(nóng)田表面土壤土霉素、四環(huán)素和金霉素的平均含量是未施用畜禽糞肥農(nóng)田的38倍、13倍和12倍。糞肥中的抗生素進入土壤,可能對抗性細菌的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。
除抗生素外,畜禽糞還含有相當數(shù)量的天然動物雌激素,包括17種α-雌二醇,17β-雌二醇、雌激素酮、雌激素三醇、雌馬酚及其代謝中間體。這些物質(zhì)在糞便堆積過程中不易降解,可隨糞便農(nóng)業(yè)進入農(nóng)田和水體。
此外,糞肥還含有一些持久的有機污染物,稱為環(huán)境激素(內(nèi)分泌干擾物),如有機氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴等,也可能給土壤和水環(huán)境帶來一些環(huán)境風(fēng)險。
2.3病原生物
世界上人畜共患疾病約250種,中國共患疾病120多種。畜禽糞便中的病原生物主要包括細菌、病毒、原生動物和蠕蟲。通過糞便可感染150多種病原微生物,主要是大腸桿菌、沙門氏菌等腸道細菌和一些病毒。當畜禽糞便未經(jīng)處理或無害化不完全時,其病原微生物在土壤中的積累可能對水環(huán)境、人類健康甚至生命構(gòu)成威脅。
這些病原體可以在土壤中存活很長時間,其中沙門氏菌被認為在土壤中存活很長時間,最長報告時間超過300天。蛔蟲卵可在適宜的土壤條件下存活一年,在40-60年內(nèi)存活cm土壤深處的卵子可以存活2年或更長時間。病原體在土壤中的生存時間與土壤質(zhì)地等土壤和環(huán)境因素有關(guān),pH值、鹽度、有機質(zhì)、氧化還原電位、耕作方式、溫濕度、光照、紫外線強度和土壤微生物等。
病原體隨糞肥進入土壤后,還能進一步侵入植物體內(nèi),污染作物可食用部分,威脅食品質(zhì)量安全。如大腸桿菌O157:H7可通過灌溉水或土壤進入植物體內(nèi)。
2.4抗性菌和抗性基因
隨著抗生素的廣泛使用,抗生素的耐藥性逐漸暴露,2010年在英國和印度發(fā)現(xiàn)了超細菌NDM-1.細菌耐藥性再次成為全球關(guān)注的焦點。由于抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的廣泛應(yīng)用和不規(guī)范,畜禽糞便中的抗生素抗細菌已成為一種新的污染物。
大量研究結(jié)果表明,沙門氏菌的多重耐藥性已從20世紀90年代的20%-30%提高到21世紀初的70%。隨著時間的推移,其耐藥性仍將顯著提高,耐藥譜也將繼續(xù)擴大。
潘志明等人對1962年至1998年分離保存的325株雞白痢沙門氏菌的研究結(jié)果表明,隨著時間的推移,菌株對16種抗生素的耐藥性呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢,菌株多重耐藥性的上升趨勢更加明顯。20世紀60年代,菌株幾乎沒有多重耐藥性20世紀70年代,五耐菌株居多,80年代,五耐菌株占絕大多數(shù)。
朱力軍對50株動物源性大腸桿菌的測定結(jié)果也表明,隨著時間的推移,菌株對15種試驗抗生素的耐藥性呈不同程度的上升趨勢。20世紀50年代的大腸桿菌分離株對15種抗生素敏感,60年代的分離株對鏈霉素和四環(huán)素有抵抗力,70年代的分離株對氨芐西林、氯霉素、磺胺甲基異唑、四環(huán)素、鏈霉素、甲氧嘧啶等6種抗生素有抵抗力,80年代至90年代的分離株對阿莫西林/奧格門丁、慶大霉素、卡那霉素、萘啶酸、頭孢噻命、氨芐西林、氯霉素、磺胺甲基異唑、四環(huán)素、鏈霉素、甲氧嘧啶等11種抗生素有抵抗力。
Yang其他人研究了89種豬源大腸桿菌對19種抗生素的耐藥性。結(jié)果8種耐藥菌株為100%,11種耐藥菌株占86%,2%的菌株對所有19種抗生素完全耐藥。
朱曉玲等人研究了來自醫(yī)院和不同農(nóng)場的712株大腸桿菌分離株對15種抗生素的敏感性。結(jié)果表明,肉雞場和醫(yī)院大腸桿菌的平均耐藥性較高,分別達到81.27%和59.59%,大部分表現(xiàn)為對12.13種抗生素的耐藥性,個別菌株對15種抗生素的耐藥性較高;其次是豬場,平均耐藥頻率為52.71%,對5-14種抗生素均有耐藥性,比較集中在9-10抗生素;奶牛場最低,平均耐藥頻率為18.72%,大部分菌株集中在1抗和2抗。
另外,動物的耐藥性和耐藥性與飼養(yǎng)者的相關(guān)性顯著,說明耐藥菌株可以通過環(huán)境和食物鏈在不同宿主之間傳播。Sengeløv從施用豬糞的農(nóng)田土壤中分離田土壤中分離的細菌.大環(huán)內(nèi)脂質(zhì)和鏈霉素的抗性表明,由于豬糞的施用,土壤細菌的抗性水平可以在短時間內(nèi)提高,并且可以隨著豬糞施用量的增加而增加。
Schimitt其他人的研究表明,豬糞對土壤中四環(huán)素和磺胺類抗性基因的多樣性有顯著影響。施肥后,土壤中的抗性基因數(shù)量顯著增加,部分抗性基因在原始土壤中不存在,而是在豬糞中獨有的,這證明這部分抗性基因是由豬糞施用引起的。養(yǎng)豬場周圍土壤的分析結(jié)果表明,抗性基因tet(W).tet(T).tet(M).tet(O)它是豬場土壤中的優(yōu)勢抗性基因,包括tet(W)高達2的含量.16×108拷貝/g(干土)tet(B/P)大約兩個數(shù)量級。
朱永關(guān)等人的研究表明,施肥土壤中有63種抗性基因,其豐度明顯高于未施肥土壤;同時,抗性基因的豐富性和抗生素以及環(huán)境中的砷.銅和其他重金屬的濃度顯著正相關(guān),表明砷和其他重金屬的濃度顯著正相關(guān).銅等重金屬和抗生素的復(fù)合污染可以增加環(huán)境中抗性基因的豐度。
Ji其他人也得出了類似的結(jié)論。這些抗性基因可以在土壤中進行基因水平擴散,從而使抗性基因自由DNA分子轉(zhuǎn)移到完整的細菌體內(nèi),使細菌獲得抗性。Neilsen研究表明,土壤養(yǎng)分不僅能增強細菌的基因轉(zhuǎn)移能力,還能誘導(dǎo)細菌的轉(zhuǎn)化能力。因此,農(nóng)田環(huán)境可能更有利于細菌耐藥性的傳播。
2.5土壤N.P積累與淋失
英國洛桑試驗站長期定位試驗的監(jiān)測結(jié)果表明,施用有機肥料會導(dǎo)致土壤中硝酸鹽N的積累,增加水分流失的風(fēng)險。隨后,大量研究表明,過量施用有機肥會直接導(dǎo)致NO3-N而P在土壤中的積累,并隨著施肥年限的增加而增加,增加了水體的失水。
莊遠紅等人的研究結(jié)果表明,有機肥的增加改善了淋浴液DOP占DTP比例,促進土壤P的失去,TP.DTP.DOP隨著有機肥消耗比例的增加,累積淋濕損失增加,超過一定值會導(dǎo)致農(nóng)田磷的環(huán)境風(fēng)險。
2.6土壤溫室氣體排放
有機肥對農(nóng)田土壤碳氮轉(zhuǎn)化的影響很大。因為有機肥.有機肥的施用方法因土壤類型和性質(zhì)而異.施用量也不同。此外,研究環(huán)境條件不同,有機肥施用對土壤和溫室氣體排放的影響也不同。近年來,大量研究表明,有機肥的應(yīng)用,特別是作物秸稈等未成熟有機肥.新鮮綠肥.未腐爛的穩(wěn)定肥料可以大力促進農(nóng)田的發(fā)展CH4和N2O等溫室氣體排放。長期施用穩(wěn)定肥料的土壤也可能是N2O碳源充足的重要排放源同時并存,將極大地促進土壤中的反硝化過程。
Speir人們研究和報告有機碳添加到土壤中N2O產(chǎn)量增加的可能原因是反硝化率的增加。一些研究結(jié)果表明,有機肥的施用增加了土壤N2O排放,一些研究結(jié)果表明,與尿素相比,有機肥可以減少土壤N2O排放。
研究結(jié)果表明鄒建文等人,N2O有機肥的排放和施用C/N比率具有顯著的相關(guān)性。陳偉等人的研究表明,豬糞和沼氣渣的應(yīng)用分別改善了稻田CH4.排放量為22.14%和4.40%。與所有施用的化學(xué)氮肥相比,雙季稻田豬糞的替代部分化學(xué)氮肥增加了CH4和N2O排放。不同類型和數(shù)量的有機肥影響其施用后的施用CO2和CH4.有機肥的平均通量增加了土壤CO2.排放。與單施化肥相比,單施有機肥、有機肥和化肥可以增加土壤CO2和CH4.排放,但稻田生態(tài)系統(tǒng)下的稻田生態(tài)系統(tǒng)下的化肥和化肥CH4和CO沒有明顯的排放差異。
3展望與建議
合理施用有機肥將提高土壤質(zhì)量,培育土壤肥力,增加作物產(chǎn)量,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。農(nóng)業(yè)部提出化肥.農(nóng)藥零增長的戰(zhàn)略目標是滿足中國人口高峰對食品的需求,增加作物單位面積產(chǎn)量是唯一的選擇。因此,有機肥的作用將越來越突出。在一些發(fā)達國家,有機肥氮和化肥氮的施用比例保持在1:1左右,同時保護土地力量,使作物生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高。在新形勢下,中國對有機肥的需求將迅速增長,有機肥的應(yīng)用也將進入一個新的高潮。但現(xiàn)在有機肥料中含有重金屬.抗生素.激素.病原菌.抗性細菌和其他污染物需要高度重視農(nóng)業(yè)的環(huán)境風(fēng)險。通過對國內(nèi)外研究熱點的分析,未來有機肥的研究重點將集中在基礎(chǔ)研究上.無害化技術(shù)和安全應(yīng)用。
3.1基礎(chǔ)研究
雖然有機肥對土壤質(zhì)量有積極的影響.大量研究了負面作用,但與化肥相比,有機肥的基礎(chǔ)研究仍然薄弱。
(1)盡快組織新一輪國家有機肥資源調(diào)查,建立質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。最后一次全國調(diào)查是在20世紀90年代初,20多年來,有機肥的資源狀況和成分發(fā)生了巨大變化,應(yīng)調(diào)查分析各種有機肥的資源,重點分析各種有機肥的成分,特別是各種污染物的含量,為有機肥的資源利用提供家庭數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,建立了國家主要有機肥質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
(2)開展有機肥肥效和環(huán)境效應(yīng)長期定位網(wǎng)絡(luò)研究。目前,中國科學(xué)院.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院系統(tǒng)建立了長期定位試驗網(wǎng)絡(luò),對包括有機肥在內(nèi)的中國主要類型的土壤和作物進行了長期定位試驗研究。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)補充新的試驗方案,進一步開展區(qū)域主要有機肥對土壤質(zhì)量的長期定位試驗,不僅研究有機肥的效果,而且研究土壤中主要污染物的長期積累效應(yīng)和環(huán)境質(zhì)量.影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。
(3)研究土壤中有機肥主要物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。除有機肥外C.N除了土壤轉(zhuǎn)化過程和環(huán)境效應(yīng)外,還應(yīng)重點研究土壤生態(tài)系統(tǒng)中土壤生物的有機肥.食品網(wǎng)絡(luò)的影響及其提高化肥利用率的機制,研究土壤中抗性細菌和抗性基因在有機肥施用下的分布和擴散規(guī)律,研究復(fù)合污染下有機肥的特征污染物(抗生素.激素.重金屬.環(huán)境行為和病原生物的回歸趨勢。
3.2.無害化和安全應(yīng)用技術(shù)
目前,盲目施用有機肥不僅會降低土壤質(zhì)量,還會降低水環(huán)境.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全威脅。因此,應(yīng)進一步加強對有機肥無害化和安全施用規(guī)范的研究。
(1)加強有機肥無害化技術(shù)研究。目前有機肥中含有大量的有毒有害物質(zhì),而目前有機肥在農(nóng)民中積累.商品有機肥的工廠化生產(chǎn)工藝仍然相對簡單.落后的水平很難實現(xiàn)完全無害化。即使是商品有機肥,也可能還含有一定量的病原生物.重金屬.抗生素.長期或過度使用抗性細菌和其他污染物會帶來一定的環(huán)境風(fēng)險。應(yīng)根據(jù)不同的有機肥及其污染物特性,研究相應(yīng)的有毒有害物質(zhì)。
(2)加強對有機肥標準化質(zhì)量管理體系的研究。目前,我國有機肥只有農(nóng)業(yè)部頒布的質(zhì)量標準,國家只有單一標準。由于商業(yè)有機肥原料來源廣泛,營養(yǎng)物質(zhì)與其他物質(zhì)(如污染物)差異很大,堆肥生產(chǎn)的有機肥質(zhì)量差異很大,難以像化肥那樣有相對穩(wěn)定的物質(zhì)組成。這給商業(yè)有機肥的生產(chǎn)和使用以及市場的健康發(fā)展帶來了許多不便,特別是隨著現(xiàn)代社會管理標準化趨勢的發(fā)展,其矛盾更加突出。歐洲、美國等發(fā)達國家都建立了不同類別和用途的有機肥質(zhì)量標準。例如,歐盟將商業(yè)有機肥分為二級。在有機肥分級質(zhì)量標準體系的基礎(chǔ)上,歐美國家還制定了一套完整的生產(chǎn)、包裝、質(zhì)量認證、標識等管理體系和質(zhì)量控制體系。因此,迫切需要進一步加強我國有機肥標準化質(zhì)量管理體系的研究。
(3)加強對有機肥安全應(yīng)用的技術(shù)研究。一些發(fā)達國家研究制定了不同土壤、不同作物、不同生態(tài)控制區(qū)的有機肥施用技術(shù)規(guī)范,如有機肥施用量、施用期、施用方法等,以確保有機肥的安全應(yīng)用。我國有機肥的施用主要是基于經(jīng)驗,盲目施用更為常見。應(yīng)進一步系統(tǒng)地開展不同土壤和作物中不同有機肥的安全應(yīng)用研究,盡快形成相關(guān)技術(shù)規(guī)范,指導(dǎo)農(nóng)民合理使用肥料。







