堆肥的防病新功能課件

堆肥新功能的開發(fā)及其應用——兼議保水與控釋功能廖宗文劉可星毛小云華南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院新肥料資源研究中心堆肥新功能的開發(fā)及其應用廖宗文劉可星毛小云1一堆肥新功能開發(fā)的意義1堆肥傳統(tǒng)功能：（1）作物營養(yǎng)——直接；（2）改土培肥——間接2堆肥新功能拓展：（1）防?。赫{控土壤微生態(tài)，“扶正抑邪”（2）保水：保水控肥，水肥齊調（3）雙向控釋（緩釋、促釋）——養(yǎng)分動態(tài)平衡3意義：（1）學術方面：學科（交叉）生長點、前沿、人才成長（2）企業(yè)方面：技術制高點——技術創(chuàng)新與集成，物化于產(chǎn)品經(jīng)濟增長點——高性價比，市場競爭力增強拋開對手，藍海戰(zhàn)略一堆肥新功能開發(fā)的意義2二堆肥新功能開發(fā)的廢物資源開發(fā)1廢物種類（1）食品加工廢物：糖廠、酒精廠、味精廠的廢液、廢渣、濾泥（2）造紙廠的廢液、廢渣（3）食用菌渣、土霉素渣（4）市政污泥、餐廚污泥（5）秸稈、水葫蘆（水浮蓮）二堆肥新功能開發(fā)的廢物資源開發(fā)32前處理脫水、除臭、酸堿中和，有機污染物降解（雞糞抗生素、POPs）養(yǎng)分平衡——縱向橫向平衡3開發(fā)思路：揚長避短以廢治廢，負負得正，例如：酸堿、干濕污泥難脫水——脫水新技術（克服）——做保水材料（利用）2前處理41施肥防病技術的重要意義1.1土傳病害：番茄青枯病、香蕉黃葉病、姜瘟黃瓜枯萎病、煙草花葉病嚴重性：連作障礙，用藥難治，南方（高溫、高濕）尤甚舉例：深圳、廣州菜區(qū)（番茄、黃瓜）特產(chǎn)（中藥，川連，人參）區(qū)三防病新功能的開發(fā)三防病新功能的開發(fā)三防病新功能的開發(fā)1施肥防病技術的重要意義1.1土傳病害：番茄青枯病、香蕉51.2現(xiàn)狀

（1）化學防治——噴施殺菌劑，土壤熏蒸等：效果差，造成環(huán)境污染，病原菌抗藥性，降低作物品質，危及食品安全。（2）抗病育種：耗時長，投入高，且抗病能力易受土壤環(huán)境變化及病菌變異而波動。（3）新技術：生態(tài)調控、施肥防病。1.2現(xiàn)狀6抗病育種施肥防病抑制調控營養(yǎng)病菌土壤微生物態(tài)植物化學防治殺滅負作用抗病育種施肥防病抑制調控營養(yǎng)病菌土壤微生物態(tài)植物化學防治殺7堆肥的應用效果防治多種作物病害土壤生態(tài)調控功能堆肥的施用番茄青枯病番茄莖基腐病番茄枯萎病黃瓜枯萎病香蕉黃葉病堆肥的應用效果防治多種作物病害土壤生態(tài)調控功能堆肥的施用82堆肥防病的技術原理堆肥（“基質—菌群”效應）土壤微生物生態(tài)（功能、結構）調控扶正抑邪（以菌治菌）防病適時起效調整堆肥工藝施肥時間等2堆肥防病的技術原理堆肥（“基質—菌群”效應）土壤微生9堆肥（增強對病菌生態(tài)壓力，

非專一殺傷力）注：×表病菌

等數(shù)字表非病菌，含有益菌、拮抗菌堆肥調控土壤生態(tài)“扶正抑邪”

（多樣性增加）示意圖××××××××××11222111223nnn….….….213n

103.1堆肥工藝——生態(tài)調控效果（強度、快慢、持久）接種次數(shù)：是否接種2次接種的效果優(yōu)于1次接種腐熟度：適度腐熟的效果優(yōu)于半腐熟半腐熟堆肥：腐熟堆肥：起效快，但不持久。起效較慢，但較持久地提高土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)。3防病效果及技術要點3.1堆肥工藝——生態(tài)調控效果（強度、快慢、持久）11發(fā)病株數(shù)處理移栽天數(shù)35d39d43d48d55d65d75dCK1678888T10113333T20012333T30000111T40111333T50001111T60000122不同處理番茄青枯病發(fā)病情況注：CK--化肥，T1--20d不接種堆肥，T2--20d接種一次堆肥，T3--20d接種二次堆肥，T4--30d不接種堆肥，T5--30d接種一次堆肥，T6--30d接種二次堆肥。下同發(fā)病株數(shù)移栽天數(shù)35d39d43d48d55d6512不同處理土壤微生物群落shannon多樣性指數(shù)變化不同處理土壤微生物群落shannon多樣性指數(shù)變化13作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1a堆肥生態(tài)調控曲線

提高快效果好作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1a堆肥生14

作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1b堆肥生態(tài)調控曲線

提高較慢效果一般作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1b堆肥15

作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1c堆肥生態(tài)調控曲線

堆肥工藝調整提高早效果好肥料調整技術，性能參數(shù)確定。對施肥方法和肥料生產(chǎn)都有意義作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1c堆肥163.2施肥時間對于同一有機肥，采取不同追肥時間，其對土壤微生物多樣性的影響以及防治土傳病害的效果均不同。3.2施肥時間對于同一有機17肥(防)效＝

f

(肥料性質，施用方法)調控強度、快慢、持久數(shù)量、時機、次數(shù)施肥無效或效果不大，不一定是肥料問題，與施用技術有關?！嬲J識肥(防)效＝f(肥料性質，施用方法)調控強度、快慢、持久18不同施肥措施對大田番茄青枯病的防治效果病情指數(shù)注：CK：無機復合肥；T1：基肥（液體有機肥）+追肥（液體有機肥）T2：基肥（固體有機肥）+追肥（液體有機肥）每個處理設3次重復，每小區(qū)植24株番茄不同施肥措施對大田番茄青枯病的防治效果病情指數(shù)注：CK：無19大田黃瓜枯萎病發(fā)生率及產(chǎn)量情況注：CK：無機復合肥，撒施T1：南農(nóng)肥，溝施T2：南農(nóng)肥，撒施T3：綠興肥，溝施T4：綠興肥，撒施肥料均在移栽前7d一次性施入

處理總發(fā)病數(shù)（株）發(fā)病率（%）產(chǎn)量（kg）CK4223.346.41T1137.261.05T22715.047.35T3179.450.59T43821.140.36大田黃瓜枯萎病發(fā)生率及產(chǎn)量情況注：CK：無機復合肥，撒施20堆肥的防病新功能課件21有機肥不同追肥時間對番茄青枯病發(fā)病率的影響移栽天數(shù)CK：番茄移栽后15d、33d追施無機肥T1：番茄移栽后15d追施液肥

T2：番茄移栽后15d、33d追施液肥T3：番茄移栽后22d、33d追施液肥下同有機肥不同追肥時間對番茄青枯病發(fā)病率的影響移栽天數(shù)CK：番22處理Shannonindex第一次取樣第二次取樣第三次取樣CK4.328±0.017b4.336±0.019b4.398±0.006cT14.397±0.017a4.387±0.001a4.405±0.017cT24.388±0.021a4.352±0.010b4.436±0.001bT34.333±0.003b4.350±0.025b4.477±0.001a不同追肥時間對土壤多樣性指數(shù)的影響處理Shannonindex第一次取樣第二次取樣第三次取樣233.3堆肥防病機理的初步探討（1）調節(jié)土壤微生物的種群結構，提高微生物群落功能多樣性以“扶正抑邪”。堆肥防治作物土傳病害的機理在于以下三個方面：（2）調節(jié)土壤微生物活性，促進植物生長。（3）植株防御酶的變化。3.3堆肥防病機理的初步探討（1）調節(jié)土壤微生物的種群結構24堆肥對土壤微生物生態(tài)的調控及其對土傳病害的防治機理微生物量碳、氮微生物群落功能多樣性變化微生物群落功能組成改變POD、PPO、PAL、SOD酶活性變化.SOD和POD：清除活性氧、阻止活性氧形成。POD和PPO;將植物體內的酚氧化成醌，致使病原菌中毒死亡。POD還催化木質素合成，細胞壁機械性能加強，有效阻止病原菌入。PAL:植保素、木質素和酚類等抗病次生物質合成的關鍵酶和限速酶堆肥植物酶植物防病微生態(tài)調控營養(yǎng)調控土壤土壤呼吸土壤酶土壤微生物堆肥對土壤微生物生態(tài)的調控及其對土傳病害的防治機理微生物量碳254研究展望和應用前景4.1堆肥制作技術堆肥工藝參數(shù)營養(yǎng)目標土壤微生態(tài)調控目標充分地發(fā)揮堆肥的肥效潛力4研究展望和應用前景4.1堆肥制作技術堆肥工藝參數(shù)營養(yǎng)目264.2堆肥質量及評價方法質量標準BIOLOG——特征碳源FAMEPCR—DGGE土壤微生態(tài)調控作用評價方法養(yǎng)分含量4.2堆肥質量及評價方法質量標準BIOLOG27ECO板碳源31種相關碳源,冗余碳源GN板碳源：96種相關碳源,冗余碳源特征碳源：9種

堆肥的防病新功能課件28緩釋與促釋：實現(xiàn)平衡的雙向調控技術緩釋：對釋放速度過快的修正如水溶性尿素、磷銨促釋：對釋放速度過慢的修正如難溶性礦（P、Mg、K）OIF：速度快＋速度慢，互補適中N速溶緩釋適中（平衡）促釋P(Mg、K)礦難溶四新功能拓展1營養(yǎng)功能：調釋放速率、緩釋，促釋雙向調控。緩釋與促釋：實現(xiàn)平衡的雙向調控技術N速溶緩釋適中（平衡）29單施硫酸銨和有機－無機配施的水稻吸氮量比較

Nabsorption(Notaccumulative)

(NH4)2SO4(NH4)2SO4+Organicmanure(NH4)2SO4+檉麻Time(day)時間（天）氮的吸收率（非累積）（％）有機N—無機N：不適合高C/N物料，如木屑、秸稈等C/N比：適應性廣可調控供肥強度和持久性，長效+速效單施硫酸銨和有機－無機配施的水稻吸氮量比較30P的活化：有效性低高P釋放慢快促釋與N不同：快慢緩釋雙向調控促釋型技術：更高效，一步到位P礦促釋活化P肥P礦常規(guī)技術高水溶性P肥（磷銨等）緩釋緩釋P肥P的活化：有效性低高與N不同31活化鎂肥與硫酸鎂的工藝與成本比較鎂肥耗酸煅燒工藝含量（MgO%）價格（元/噸）活化菱鎂礦粉————研磨混合28.82300活化氧化鎂——√研磨混合70.72600硫酸鎂√√*煅燒加酸27.00950MgO含量:1t活化氧化鎂=2.6t硫酸鎂但價格:600元2470元Mg的活化：活化鎂肥與硫酸鎂的工藝與成本比較鎂肥耗酸煅燒工藝含量價格活化32不同鎂肥處理對防治煙草花葉病的影響不同鎂肥處理對防治煙草花葉病的影響332保水功能：施肥保水，水肥一體化調控。保水型控釋肥的功能原理肥隨水走，水快（慢）肥快（慢）水肥一體化：提供成本分攤之途徑保水1/2保肥1/22保水功能：施肥保水，水肥一體化調控。保水型控釋肥的功能原34保水肥普通肥水水保水肥普通肥水水353技術目標：增效減量、節(jié)支(資，能)、降污。4技術創(chuàng)新

（1）新原料工農(nóng)業(yè)廢棄物：濾泥、污泥、廢液低品位礦（磷、鎂、鉀）（2）加工新技術傳統(tǒng)化工：高溫高壓、強酸，高檔原料，高能耗；有效性-高水溶性前高后低開拓：溫和（取代激烈）反應：低能耗物耗；有效性-適度水溶持續(xù)釋肥3技術目標：36ThankYou！ThankYou！37堆肥新功能的開發(fā)及其應用——兼議保水與控釋功能廖宗文劉可星毛小云華南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院新肥料資源研究中心堆肥新功能的開發(fā)及其應用廖宗文劉可星毛小云38一堆肥新功能開發(fā)的意義1堆肥傳統(tǒng)功能：（1）作物營養(yǎng)——直接；（2）改土培肥——間接2堆肥新功能拓展：（1）防病：調控土壤微生態(tài)，“扶正抑邪”（2）保水：保水控肥，水肥齊調（3）雙向控釋（緩釋、促釋）——養(yǎng)分動態(tài)平衡3意義：（1）學術方面：學科（交叉）生長點、前沿、人才成長（2）企業(yè)方面：技術制高點——技術創(chuàng)新與集成，物化于產(chǎn)品經(jīng)濟增長點——高性價比，市場競爭力增強拋開對手，藍海戰(zhàn)略一堆肥新功能開發(fā)的意義39二堆肥新功能開發(fā)的廢物資源開發(fā)1廢物種類（1）食品加工廢物：糖廠、酒精廠、味精廠的廢液、廢渣、濾泥（2）造紙廠的廢液、廢渣（3）食用菌渣、土霉素渣（4）市政污泥、餐廚污泥（5）秸稈、水葫蘆（水浮蓮）二堆肥新功能開發(fā)的廢物資源開發(fā)402前處理脫水、除臭、酸堿中和，有機污染物降解（雞糞抗生素、POPs）養(yǎng)分平衡——縱向橫向平衡3開發(fā)思路：揚長避短以廢治廢，負負得正，例如：酸堿、干濕污泥難脫水——脫水新技術（克服）——做保水材料（利用）2前處理411施肥防病技術的重要意義1.1土傳病害：番茄青枯病、香蕉黃葉病、姜瘟黃瓜枯萎病、煙草花葉病嚴重性：連作障礙，用藥難治，南方（高溫、高濕）尤甚舉例：深圳、廣州菜區(qū)（番茄、黃瓜）特產(chǎn)（中藥，川連，人參）區(qū)三防病新功能的開發(fā)三防病新功能的開發(fā)三防病新功能的開發(fā)1施肥防病技術的重要意義1.1土傳病害：番茄青枯病、香蕉421.2現(xiàn)狀

（1）化學防治——噴施殺菌劑，土壤熏蒸等：效果差，造成環(huán)境污染，病原菌抗藥性，降低作物品質，危及食品安全。（2）抗病育種：耗時長，投入高，且抗病能力易受土壤環(huán)境變化及病菌變異而波動。（3）新技術：生態(tài)調控、施肥防病。1.2現(xiàn)狀43抗病育種施肥防病抑制調控營養(yǎng)病菌土壤微生物態(tài)植物化學防治殺滅負作用抗病育種施肥防病抑制調控營養(yǎng)病菌土壤微生物態(tài)植物化學防治殺44堆肥的應用效果防治多種作物病害土壤生態(tài)調控功能堆肥的施用番茄青枯病番茄莖基腐病番茄枯萎病黃瓜枯萎病香蕉黃葉病堆肥的應用效果防治多種作物病害土壤生態(tài)調控功能堆肥的施用452堆肥防病的技術原理堆肥（“基質—菌群”效應）土壤微生物生態(tài)（功能、結構）調控扶正抑邪（以菌治菌）防病適時起效調整堆肥工藝施肥時間等2堆肥防病的技術原理堆肥（“基質—菌群”效應）土壤微生46堆肥（增強對病菌生態(tài)壓力，

非專一殺傷力）注：×表病菌

等數(shù)字表非病菌，含有益菌、拮抗菌堆肥調控土壤生態(tài)“扶正抑邪”

（多樣性增加）示意圖××××××××××11222111223nnn….….….213n

473.1堆肥工藝——生態(tài)調控效果（強度、快慢、持久）接種次數(shù)：是否接種2次接種的效果優(yōu)于1次接種腐熟度：適度腐熟的效果優(yōu)于半腐熟半腐熟堆肥：腐熟堆肥：起效快，但不持久。起效較慢，但較持久地提高土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)。3防病效果及技術要點3.1堆肥工藝——生態(tài)調控效果（強度、快慢、持久）48發(fā)病株數(shù)處理移栽天數(shù)35d39d43d48d55d65d75dCK1678888T10113333T20012333T30000111T40111333T50001111T60000122不同處理番茄青枯病發(fā)病情況注：CK--化肥，T1--20d不接種堆肥，T2--20d接種一次堆肥，T3--20d接種二次堆肥，T4--30d不接種堆肥，T5--30d接種一次堆肥，T6--30d接種二次堆肥。下同發(fā)病株數(shù)移栽天數(shù)35d39d43d48d55d6549不同處理土壤微生物群落shannon多樣性指數(shù)變化不同處理土壤微生物群落shannon多樣性指數(shù)變化50作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1a堆肥生態(tài)調控曲線

提高快效果好作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1a堆肥生51

作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1b堆肥生態(tài)調控曲線

提高較慢效果一般作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1b堆肥52

作物生長期

生態(tài)調控最適期

多樣性指數(shù)

圖1c堆肥生態(tài)調控曲線

堆肥工藝調整提高早效果好肥料調整技術，性能參數(shù)確定。對施肥方法和肥料生產(chǎn)都有意義作物生長期生態(tài)調控最適期多樣性指數(shù)圖1c堆肥533.2施肥時間對于同一有機肥，采取不同追肥時間，其對土壤微生物多樣性的影響以及防治土傳病害的效果均不同。3.2施肥時間對于同一有機54肥(防)效＝

f

(肥料性質，施用方法)調控強度、快慢、持久數(shù)量、時機、次數(shù)施肥無效或效果不大，不一定是肥料問題，與施用技術有關?！嬲J識肥(防)效＝f(肥料性質，施用方法)調控強度、快慢、持久55不同施肥措施對大田番茄青枯病的防治效果病情指數(shù)注：CK：無機復合肥；T1：基肥（液體有機肥）+追肥（液體有機肥）T2：基肥（固體有機肥）+追肥（液體有機肥）每個處理設3次重復，每小區(qū)植24株番茄不同施肥措施對大田番茄青枯病的防治效果病情指數(shù)注：CK：無56大田黃瓜枯萎病發(fā)生率及產(chǎn)量情況注：CK：無機復合肥，撒施T1：南農(nóng)肥，溝施T2：南農(nóng)肥，撒施T3：綠興肥，溝施T4：綠興肥，撒施肥料均在移栽前7d一次性施入

處理總發(fā)病數(shù)（株）發(fā)病率（%）產(chǎn)量（kg）CK4223.346.41T1137.261.05T22715.047.35T3179.450.59T43821.140.36大田黃瓜枯萎病發(fā)生率及產(chǎn)量情況注：CK：無機復合肥，撒施57堆肥的防病新功能課件58有機肥不同追肥時間對番茄青枯病發(fā)病率的影響移栽天數(shù)CK：番茄移栽后15d、33d追施無機肥T1：番茄移栽后15d追施液肥

T2：番茄移栽后15d、33d追施液肥T3：番茄移栽后22d、33d追施液肥下同有機肥不同追肥時間對番茄青枯病發(fā)病率的影響移栽天數(shù)CK：番59處理Shannonindex第一次取樣第二次取樣第三次取樣CK4.328±0.017b4.336±0.019b4.398±0.006cT14.397±0.017a4.387±0.001a4.405±0.017cT24.388±0.021a4.352±0.010b4.436±0.001bT34.333±0.003b4.350±0.025b4.477±0.001a不同追肥時間對土壤多樣性指數(shù)的影響處理Shannonindex第一次取樣第二次取樣第三次取樣603.3堆肥防病機理的初步探討（1）調節(jié)土壤微生物的種群結構，提高微生物群落功能多樣性以“扶正抑邪”。堆肥防治作物土傳病害的機理在于以下三個方面：（2）調節(jié)土壤微生物活性，促進植物生長。（3）植株防御酶的變化。3.3堆肥防病機理的初步探討（1）調節(jié)土壤微生物的種群結構61堆肥對土壤微生物生態(tài)的調控及其對土傳病害的防治機理微生物量碳、氮微生物群落功能多樣性變化微生物群落功能組成改變POD、PPO、PAL、SOD酶活性變化.SOD和POD：清除活性氧、阻止活性氧形成。POD和PPO;將植物體內的酚氧化成醌，致使病原菌中毒死亡。POD還催化木質素合成，細胞壁機械性能加強，有效阻止病原菌入。PAL:植保素、木質素和酚類等抗病次生物質合成的關鍵酶和限速酶堆肥植物酶植物防病微生態(tài)調控營養(yǎng)調控土壤土壤呼吸土壤酶土壤微生物堆肥對土壤微生物生態(tài)的調控及其對土傳病害的防治機理微生物量碳624研究展望和應用前景4.1堆肥制作技術堆肥工藝參數(shù)營養(yǎng)目標土壤微生態(tài)調控目標充分地發(fā)揮堆肥的肥效潛力4研究展望和應用前景4.1堆肥制作技術堆肥工藝參數(shù)營養(yǎng)目634.2堆肥質量及評價方法質量標準BIOLOG——特征碳源FAMEPCR—DGGE土壤微生態(tài)調控作用評價方法養(yǎng)分含量4.2堆肥質量及評價方法質量標準BIOLOG64ECO板碳源31種相關碳源,冗余碳源GN板碳源：96種相關碳源,冗余碳源特征碳源：9種

堆肥的防病新功能課件65緩釋與促釋：實現(xiàn)平衡的雙向調控技術緩釋：對釋放速度過快的修正如水溶性尿素、磷銨促釋：對釋放速度過慢的修正如難溶性礦（P、Mg、K）OIF：速度快＋速度慢，互補適中N速溶緩釋適中（平衡）促釋P(Mg、K)礦難溶四新功能拓展1營養(yǎng)功能：調釋放速率、緩釋，促釋雙向調控。緩釋與促釋：實現(xiàn)平衡的雙向調控技術N速溶緩釋適中（平衡）66單施硫酸銨和有機－無機配施的水稻吸氮量比較

Nabsorption(Notaccumu