有機(jī)肥文獻(xiàn)綜述

1、生物有機(jī)肥及其對(duì)植物的影響研究現(xiàn)狀劉進(jìn) 徐剛 邱宇宙 練麗平 王濱摘要：本文從生物有機(jī)肥的制備、生物有機(jī)肥對(duì)植物生長產(chǎn)量影響、對(duì)植物病蟲害防治 作用和改善土壤重金屬污染等方面進(jìn)行綜述，說明生物有機(jī)化肥與生物健康有著密切關(guān)聯(lián)， 進(jìn)一步研究和使用生物有機(jī)化肥顯得尤為必要。生物有機(jī)肥是一種以畜禽糞便、有機(jī)垃圾、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)副產(chǎn)品和食品加工生產(chǎn)的有 機(jī)廢棄物為原料，配以多功能發(fā)酵菌種劑，使之快速除臭、腐熟、脫水，再添加功能性微生 物菌劑，加工而成的含有一定量功能性微生物的新興有機(jī)肥料1。關(guān)鍵詞：生物有機(jī)肥；健康；植物；應(yīng)用；近年來頻發(fā)的霧霾天氣，其PM2.5主要是來自燃燒過程，如化石燃料、生物質(zhì)、垃

2、圾等 物質(zhì)的焚燒2。同時(shí)，近年來隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)保持高速發(fā)展，畜禽糞便的不合理處置帶 來了嚴(yán)重的環(huán)境的污染問題：畜禽糞便中的有害病原微生物，藥物添加劑氮，磷等營養(yǎng)物質(zhì)， 氨、硫化氫等不穩(wěn)定物質(zhì)通過不同途徑將納入水體、人體，從而對(duì)大氣、土壤和水體造成嚴(yán) 重的污染，并危及當(dāng)?shù)厝罕姾托笄莸慕】?，給社會(huì)帶來一系列的環(huán)境、衛(wèi)生問題。此外，隨 著工業(yè)的發(fā)展，重金屬的污染問題日益嚴(yán)重，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的排放，是 汞、鎘、鉛、砷等重金屬元素及其化合物對(duì)食品造成污染的主要渠道。大氣中的重金屬主要 來源于能源、運(yùn)輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)所產(chǎn)生的氣體和粉塵。作物中積累的重金屬可通過 食物鏈進(jìn)入人體而給

3、人們健康帶來潛在危害。農(nóng)業(yè)上施用的農(nóng)藥和化肥是造成食品污染的另 一渠道。磷肥含有鎘，其施用面廣而且量大，可造成土壤、作物和食品的嚴(yán)重污染。已有的研究成果表明，生物有機(jī)肥可以作為一項(xiàng)較好的土壤污染的生態(tài)修復(fù)措施，值得 大力推廣3。從而我們可以進(jìn)一步研究生物有機(jī)肥對(duì)植物生長的影響，這樣既可以變廢為寶 制作有機(jī)肥，又可以利用有機(jī)肥減少環(huán)境污染，對(duì)生態(tài)起到很好的保護(hù)，對(duì)人類健康也是意 義非凡。使用較為廣泛的有機(jī)肥制作方法改革開放以來，中國畜牧業(yè)大戰(zhàn)取得了巨大的成就，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，畜產(chǎn)品的總量 也大幅增加，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)收益，但畜牧養(yǎng)殖所產(chǎn)生的糞尿若處理不好，會(huì)直接造成當(dāng) 地環(huán)境的污染和破壞。而畜

4、禽糞便發(fā)酵后產(chǎn)生大量的CO2、NH3、H2S、CH4等有害氣體，若 直接排放到大氣中，則會(huì)危害人類健康，加劇空氣污染。畜禽類有機(jī)廢棄物是環(huán)境污染物，但與生活垃圾和秸稈等有機(jī)廢棄物發(fā)酵后可作為有機(jī) 肥料。在農(nóng)村，人們一般采用腐熟堆肥技術(shù)4來獲得有機(jī)肥，即將畜糞和墊草（如稻草）等固 體有機(jī)物廢棄物按一定比例堆積，在微生物作用下，進(jìn)行生化反應(yīng)而分解，隨著堆內(nèi)溫度的 升高，殺死其中的病原菌，蟲卵，達(dá)到無害化。該法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡易費(fèi)用低，不受季節(jié)的 限制，技術(shù)也較為成熟。缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生少量臭氣，不適宜在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作。用雞糞生產(chǎn)有機(jī)肥（有氧）：將雞糞與適量秸稈粉摻合，摻入量視雞糞含水量而定。然 后添加玉

5、米面和分解菌種，除臭劑（過磷酸鈣）。堆漚后堆溫可升至6070攝氏度（可殺死 桿菌，蟲卵等），臭味消失，堆肥變得松散干爽，長滿白色菌絲，隨之發(fā)出酒曲香味，最終 菌肥發(fā)酵成熟。5還可以利用農(nóng)作物秸稈（如稻草，麥稈，玉米秸稈等），食用菌營養(yǎng)殘?jiān)扔袡C(jī)性廢棄 物及無機(jī)礦物質(zhì)（鹽礦，磷礦等廢棄渣），動(dòng)物糞便（雞糞）等按照一定比例配比，在混入 一定量的微生物菌群，進(jìn)行堆積，高溫發(fā)酵，分解，滅菌等步驟7制成生物有機(jī)肥，把氨 基酸，氮，磷，鉀等各種作物需求營養(yǎng)分解出來，待糞堆散發(fā)出酒曲香味或出現(xiàn)紅色菌絲5 即供作物吸收利用。國內(nèi)外研究表明，向雞糞中添加特定的微生物菌群能有效促進(jìn)有機(jī)物的降解，加速雞糞 腐熟程度

6、，有利于消除致臭物質(zhì)，減輕對(duì)環(huán)境的污染8。目前所使用的微生物菌群是由日本 琉球大學(xué)比嘉照夫教授研究研究開發(fā)的微生物菌劑，簡稱EM，這是由光合菌，乳酸菌，酵 母菌等80多種微生物組成的一種活菌制劑。6EM有效微生物能大幅度減少畜禽糞便臭味， 氨味，降低糞肥酸度，使雞糞等保存較多有效養(yǎng)分和具有較高的生物活性。5有機(jī)肥堆制過 程中添加EM可以加速有機(jī)碳的分解，縮短堆肥時(shí)間。6有機(jī)肥對(duì)果蔬生長狀況與產(chǎn)量影響現(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)表明生物有機(jī)肥對(duì)果蔬的生長狀況有很好的改善，使其產(chǎn)量得到明顯的提 高，王顯等人發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥與尿素等常規(guī)肥料處理的水稻相比，生物有機(jī)肥能提高試驗(yàn)田 小麥的穗數(shù)、穗粒、莖蘗數(shù)和結(jié)實(shí)率等，有

7、機(jī)肥處理的試驗(yàn)田水稻產(chǎn)量在457.10495.87kg/667m2之間，都高于尿素的436.41kg/667m2這對(duì)農(nóng)業(yè)大國和人口大國的中國意義 很大！ 9對(duì)藥用枸杞的研究發(fā)現(xiàn)，生物有機(jī)肥能提高枸杞果肉厚度及其所含的葡萄糖，維生素c， 胡蘿卜素，多糖等成分，其品質(zhì)明顯改善，而且枸杞產(chǎn)量用晨雨生物有機(jī)肥比發(fā)酵肥料增產(chǎn)28.6%，比商品有機(jī)肥增產(chǎn)25.9%! 10生物有機(jī)肥施用在葡萄上，葡萄新稍長平均增加15.67%,百葉鮮質(zhì)量增加2.91% 13.26%,百葉干質(zhì)量增幅為11.71%26.3%,產(chǎn)量比對(duì)照組更是增產(chǎn)360.05%554.14%,多 種物質(zhì)含量增加品質(zhì)大大改善！ 11有機(jī)肥對(duì)樹木生

8、長的影響也有過研究，賈洪柏等人發(fā)現(xiàn)在楊樹苗不宜生長的咸斑土中施 用30%的生物有機(jī)肥時(shí)，楊樹苗就能存活，此法還為改良土壤提供了科學(xué)依據(jù)！ 12 劉斌等人研究小白菜發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥后小白菜比施用有機(jī)肥基質(zhì)增長8.20%，比常規(guī)施肥 增產(chǎn)17.37%，比空白對(duì)照增產(chǎn)58.29%，增產(chǎn)效果都很顯著，而且生物有機(jī)肥還能改善土壤 中氮、磷、鉀等元素的含量！ 13另外，在對(duì)蘿卜14，萵苣15，西紅柿16，玉米17，木薯18，櫻桃19，黃瓜2021，西 瓜22，香蕉23，核桃24，甘蔗25等施用生物有機(jī)肥后都發(fā)現(xiàn)性狀得到不同程度的改善，產(chǎn) 量不同程度提高。生物有機(jī)肥對(duì)植物病蟲害防治高雪蓮等研究表明生物有機(jī)肥

9、對(duì)甜瓜傳枯萎病有防治效果，在實(shí)驗(yàn)室用了幾種不同生物 有機(jī)肥，B1B2B3, B1有機(jī)肥處理的發(fā)病率控制在30%防病率達(dá)到59.1%。B2兩項(xiàng)指標(biāo)分別為 26.7%，63.6%。B3為兩種混合，四季防病率更是達(dá)到了52.5%和90.9%均比對(duì)照組枯萎病發(fā) 病率，防病率大大提高。26馬田田等對(duì)山藥施用山藥專用生物有機(jī)肥發(fā)現(xiàn)，在病毒高峰期8月份施用過有機(jī)肥的6 組實(shí)驗(yàn)茄腐鐮刀菌的數(shù)量分別比沒有使用的下降了41.5%, 45.5%, 54.7%, 37。7%, 47.3%, 51.9%, 9月份減少幅度進(jìn)一步嘉大不用用量和是否追肥會(huì)改變其改善效果進(jìn)而可以有效防 控山藥根莖腐病。27我國大量種植的農(nóng)作物

10、大豆有一種真菌引起的土傳病毒，大豆紅冠病。張靜等發(fā)現(xiàn)施用 生物有機(jī)肥是防治的有效措施，在盆栽實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過生物有機(jī)肥處理過的大豆預(yù)防效果分別達(dá) 到了 84.74%和81.30%比普通肥高60.5%和57.06%，效果顯著。28生物有機(jī)肥對(duì)番茄高枯病也有一定的預(yù)防效果。袁英英等在對(duì)番茄發(fā)病時(shí)間比較中發(fā)現(xiàn) 最先發(fā)病的是沒施肥植株，其次是施用化肥的，生物有機(jī)肥處理的植株是后才發(fā)病的，在隨 后調(diào)查中得出生物有機(jī)肥處理防效達(dá)到了69%,均高于其他肥料和不施肥的48%, 55%和0%, 應(yīng)證了上面的結(jié)論。29熊又生等利用生物有機(jī)肥顯著降低了棉花黃萎病發(fā)病率，在實(shí)驗(yàn)中，生物有機(jī)肥在選取的4天發(fā)病指數(shù)分別為24%

11、、36%、36%、36%,化肥分別為24%、47%、60%、60%,對(duì)照組分 別為 24%、47%、60%、60%30.陳芳等對(duì)甜瓜施用不同肥料時(shí)發(fā)現(xiàn)，不施肥的甜瓜結(jié)線蟲病發(fā)病率為92.5%未添加拮抗 菌的生物有機(jī)肥發(fā)病率為91.6%，添加的生物有機(jī)肥分別為20.2%，57.5%，84.5%，17.4%， 由此可見生物有機(jī)肥能降低甜瓜結(jié)線蟲病發(fā)病率，添加特定因子的生物有機(jī)肥效果更佳。31此外還發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥對(duì)苦瓜枯萎病32香蕉枯萎病33等有防治效果生物有機(jī)肥防治植 物病害效果顯著，污染小，有很好的前展，值得我們深入研究。生物有機(jī)肥對(duì)重金屬污染土壤效果在生物有機(jī)肥對(duì)有害重金屬的吸附一解吸作用的影

12、響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥促進(jìn)根或 土壤對(duì)鉛離子的鈍化，使土壤污染得到生物修復(fù)。34對(duì)砷污染的土壤研究發(fā)現(xiàn)添加生物有機(jī)肥能促進(jìn)微生物的生長，從而明顯提高砷生物揮 發(fā)速率，減少其污染。35付順等認(rèn)為生物有機(jī)肥對(duì)紅壤和潮土中DTP提取態(tài)Cd和pb含量 都有著不同程度的降低效果，且隨劑量增加，效果更好。36張連忠等研究表明生物有機(jī)肥 能減少根系對(duì)銅和鎘元素的吸收37在cd，zn及其復(fù)合污染土壤施用生物有機(jī)肥能減輕污染 元素對(duì)小麥的毒害，極顯著提高小麥籽粒產(chǎn)量38近年利用生物有機(jī)肥修復(fù)石油污染土壤也 受到高度重視39在生物有機(jī)肥對(duì)蔬菜作用研究中發(fā)現(xiàn)其對(duì)芥藍(lán)的Cr,Cd,Pb,Ni,Zn,Cu的含量 均有減

13、低作用。40生物有機(jī)肥對(duì)土壤污染作用顯著。那它是怎么作用的。現(xiàn)有的研究表明， 生物有機(jī)肥中富含有機(jī)質(zhì)，可以改善土壤的理化性狀，增加土壤的肥力，而且有機(jī)質(zhì)對(duì)重金 屬離子有很強(qiáng)的吸附和整合作用43，對(duì)類金屬砷，生物有機(jī)肥中的微生物可以促進(jìn)其揮發(fā) 35。生物有機(jī)肥還可以提高土壤對(duì)重金屬的緩沖性，減少植物對(duì)其的吸收達(dá)到保護(hù)作用41， 其中微生物的固氮作用，溶磷作用，解鉀作用等，也是其作用的關(guān)鍵。42生物有機(jī)肥中有 機(jī)質(zhì)對(duì)土壤中重金屬的影響極其復(fù)雜。生物有機(jī)肥存在的不足雖然現(xiàn)在對(duì)它的研究有了一些進(jìn)展，但仍存在一些明顯的不足和問題。（1） 研究方面：我國生物肥料貨架期短、存活效果較差。生物有機(jī)肥原料復(fù)雜，

14、易產(chǎn)生二次污染?；A(chǔ)研究滯后于應(yīng)用研究。50生產(chǎn)方面:產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，部分企業(yè)研究薄弱，技術(shù)素質(zhì)低下，生產(chǎn)工藝、 生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)滯后。45生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理有待加強(qiáng)。應(yīng)用方面：微生物肥料總量低于化肥。微生物肥料存在肥效慢、專性強(qiáng)、貯藏期短、易失效、不易保存等問 題。516.展望隨著人們生活水平的不斷提高，安全性的呼聲愈來愈強(qiáng)烈，有關(guān)專家預(yù)言，生物農(nóng)業(yè) 在國內(nèi)的迅速發(fā)展，化肥的大半壁江山在不久的將來必然會(huì)被生物肥料所取代。44目前世界各國也十分關(guān)注農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題，正在加大生物肥料和有機(jī)肥料的開 發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用力度?？梢韵嘈?，生物肥料、有機(jī)肥料將逐漸成為肥料行業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)資消費(fèi) 的熱點(diǎn)，從而為綠色

15、食品、有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造良好條件。通過有益微生物的處理將農(nóng)作物 秸稈、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變成生物有機(jī)肥,45使之無害化、資源化,46解決了種植、 養(yǎng)殖業(yè)的后顧之憂，同時(shí)也增加了畜禽產(chǎn)品的附加值，是一舉多得的事情。同時(shí)，秸稈通過 非病原微生物作用還田具有提高土壤有機(jī)含量，改善土壤物理性狀，增加土壤微生物，使 土壤變得松疏易于耕種，減少病蟲草害的發(fā)生。因此，生物有機(jī)肥工廠化生產(chǎn)對(duì)畜禽養(yǎng)殖 業(yè)、肥料加工和種植業(yè)都會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此外，有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還可 以從根本上解決有機(jī)廢棄物對(duì)大氣、水和土壤環(huán)境的污染使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走可持續(xù)發(fā)展的道 路。47我國自古就有利用農(nóng)家肥的歷史，農(nóng)家肥在我

16、國農(nóng)業(yè)上曾做出了巨大貢獻(xiàn)，有研究表明， 農(nóng)家肥的使用是我國土壤肥力持續(xù)保持的重要因素。48我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了有機(jī)肥料的 使用，商品有機(jī)肥料應(yīng)用數(shù)量隨之逐年增加，生物有機(jī)肥因其獨(dú)特的生物活性和對(duì)土壤的改 良特性而成為有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展的希望之肥。49生物有機(jī)肥的應(yīng)用前景廣闊：（1）適用性廣，市場前景大。（2）生產(chǎn)成本低廉，應(yīng)用 效果好。（3）生產(chǎn)無公害綠色食品，減少環(huán)境污染。（4）有機(jī)肥料及微生物肥料本身的發(fā) 展為其擴(kuò)大應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。近年來興起的植物根際促生細(xì)菌的研究和開發(fā)，更為生物有 機(jī)肥的應(yīng)用開辟了廣闊前景。50今后微生物肥料的發(fā)展方向主要是：（1）由單一菌種向復(fù)合菌種方面發(fā)展；（2）由單功能

17、向多功能方面發(fā)展；(3)功能微生物種類由無芽孢菌轉(zhuǎn)向芽孢菌種；(4)根據(jù)不同土壤和不同作物研制不同配方的微生物肥料。51參考文獻(xiàn)：陳明新.畜禽養(yǎng)殖場污染防治技術(shù)J.湖北畜牧獸醫(yī)，2010李晶.人民日?qǐng)?bào)M，2011-12-19.劉秀春，高艷敏，范業(yè)宏，王寶申.生物有機(jī)肥對(duì)重金屬的吸附解吸作用的影響J. 土壤通 報(bào)，2008-8,39(4).董利杰.畜禽糞便無害化處理關(guān)鍵技術(shù)J.陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(4):171,173李慶康，王志明，袁燦生，吳雷，張涌春，劉海琴，潘玉梅.利用有效微生物菌群進(jìn)行雞糞處理的研究J.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2001,20(4)： 217 -220何冬梅.用EM微生物菌劑制作有

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23、5429 袁英英，李敏清，胡偉，張靜，趙蘭鳳，李華興生物有機(jī)肥對(duì)番茄青枯病的防效及對(duì)土壤微生物的影 響J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2011,30(7):1344-1350熊又升，袁家富，楊濤，徐維烈，徐祥玉.生物有機(jī)肥對(duì)棉花黃萎病發(fā)生及產(chǎn)量的影響J.湖北農(nóng)業(yè) 科學(xué)，第49卷第8期2010年8月1842陳芳，肖同建，朱震，楊興明，冉煒*，沈其榮.生物有機(jī)肥對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲病的田間防治效果研究J. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2011， 17( 5) : 1262 1267任爽，柳影，曹群,丁文娟,何遠(yuǎn)歡，龔琪欣,李華興.不同用量生物有機(jī)肥對(duì)苦瓜枯萎病防治及土壤微生 物和酶活性的影響J.中國蔬菜，2013 (10

24、)： 56-63匡石滋，李春雨，田世堯，左存武，易干軍.藥肥兩用生物有機(jī)肥對(duì)香蕉枯萎病的防治及其機(jī)理初探J. 中國生物防治學(xué)報(bào)，29(3)417-423 2013年8月宋紅波，范輝瓊，楊柳燕，吳劍，陶華聰碑污染土壤生物揮發(fā)的研究J.環(huán)境利學(xué)研究,2005, 18 (1)： 61-63.付順，王珂清，胡鐘僧.有機(jī)肥對(duì)煙草響應(yīng)土壤重金屬的影響J.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，18 (5)： 93.張連忠，路克國，王宏偉，楊吉華.重金屬鎘、銅在蘋果幼樹體內(nèi)的分布特性及生物有機(jī)肥對(duì)減少重金 屬效應(yīng)的研究J.水土保持報(bào)，2004-6，18 (3)： 123華珞，白鈴玉，韋東普，陳世寶.土壤鎘鋅復(fù)合污染的植物效應(yīng)與有機(jī)肥的調(diào)控作用J中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35(3)：296毛麗華，劉菲，馬振明，何洪濤.生物通風(fēng)肥堆法修復(fù)原污染土壤的實(shí)驗(yàn)研究J環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009-6, 29(6)：1264鄭少玲，陳瓊賢，馬磊，梅鳳賢，唐熾強(qiáng).施用生物有機(jī)肥對(duì)芥藍(lán)及土壤重金屬含量影響的研究J