1、堆肥新功能的开发及其应用 兼议保水与控释功能,廖宗文 刘可星 毛小云,华南农业大学资源环境学院新肥料资源研究中心,一堆肥新功能开发的意义1 堆肥传统功能：（1）作物营养直接；（2）改土培肥间接2 堆肥新功能拓展：（1）防病：调控土壤微生态，“扶正抑邪”（2）保水：保水控肥，水肥齐调（3）双向控释（缓释、促释）养分动态平衡3 意义：（1）学术方面：学科（交叉）生长点、前沿、人才成长（2）企业方面： 技术制高点技术创新与集成，物化于产品 经济增长点高性价比，市场竞争力增强 抛开对手，蓝海战略,二 堆肥新功能开发的废物资源开发1 废物种类 （1）食品加工废物： 糖厂、酒精厂、味精厂的废液、废渣、滤泥
2、 （2）造纸厂的废液、废渣 （3）食用菌渣、土霉素渣 （4）市政污泥、餐厨污泥 （5）秸秆、水葫芦（水浮莲）,2 前处理 脱水、除臭、酸碱中和， 有机污染物降解（鸡粪抗生素、POPs） 养分平衡纵向横向平衡3 开发思路：扬长避短 以废治废，负负得正，例如：酸碱、干湿 污泥难脱水脱水新技术（克服） 做保水材料（利用）,1 施肥防病技术的重要意义,1.1 土传病害：番茄青枯病、香蕉黄叶病、姜瘟 黄瓜枯萎病、烟草花叶病 严重性：连作障碍，用药难治， 南方（高温、高湿）尤甚 举例：深圳、广州菜区（番茄、黄瓜） 特产（中药，川连，人参）区,三 防病新功能的开发,三 防病新功能的开发,三 防病新功能的开发
3、,1.2 现状 （1）化学防治喷施杀菌剂，土壤熏蒸等： 效果差，造成环境污染，病原菌抗药性，降低作物品质，危及食品安全。 （2）抗病育种： 耗时长，投入高，且抗病能力易受土壤环境变化及病菌变异而波动。 （3）新技术：生态调控、施肥防病。,堆肥的应用效果,防治多种作物病害,土壤生态调控功能,堆肥的施用,番茄青枯病,番茄茎基腐病,番茄枯萎病,黄瓜枯萎病,香蕉黄叶病,2 堆肥防病的技术原理,堆肥 （“基质菌群”效应）,土壤微生物生态（功能、结构）调控,扶正抑邪（以菌治菌）,防病,适时起效,调整堆肥工艺施肥时间等,堆肥（增强对病菌生态压力， 非专一杀伤力）,注：表病菌 等数字表非病菌，含有益菌、拮抗菌
4、,堆肥调控土壤生态 “扶正抑邪”（多样性增加）示意图,2,1,3,n,3.1 堆肥工艺生态调控效果（强度、快慢、持久）,接种次数：是否接种 2次接种的效果优于1次接种 腐熟度：适度腐熟的效果优于半腐熟,3 防病效果及技术要点,不同处理番茄青枯病发病情况,注：CK-化肥，T1-20 d 不接种堆肥，T2-20 d 接种一次堆肥，T3-20 d 接种二次堆肥， T4-30 d 不接种堆肥，T5-30 d 接种一次堆肥，T6-30 d 接种二次堆肥。 下同,不同处理土壤微生物群落shannon多样性指数变化,作物,生长期,生态,调控最适期,多,样,性,指,数,图1c 堆肥生态调控曲线,堆肥工艺调整,
5、提高早效果好,肥料调整技术，性能参数确定。对施肥方法和肥料生产都有意义,3.2 施肥时间,对于同一有机肥，采取不同追肥时间，其对土壤微生物多样性的影响以及防治土传病害的效果均不同。,肥(防)效 f (肥料性质，施用方法),调控强度、快慢、持久,数量、时机、次数,不同施肥措施对大田番茄青枯病的防治效果,病情指数,注： CK：无机复合肥； T1：基肥（液体有机肥）+追肥（液体有机肥） T2：基肥（固体有机肥）+追肥（液体有机肥）每个处理设3次重复，每小区植24株番茄,大田黄瓜枯萎病发生率及产量情况,注： CK：无机复合肥，撒施 T1：南农肥，沟施 T2：南农肥，撒施 T3：绿兴肥，沟施 T4：绿兴
6、肥，撒施 肥料均在移栽前7d一次性施入,有机肥不同追肥时间对番茄青枯病发病率的影响,移栽天数,CK：番茄移栽后15d、33d追施无机肥 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,不同追肥时间对土壤多样性指数的影响,3.3 堆肥防病机理的初步探讨,（1）调节土壤微生物的种群结构，提高微生物群落功能多样性以“扶正抑邪”。,堆肥防治作物土传病害的机理在于以下三个方面：,（2）调节土壤微生物活性，促进植物生长。,（3）植株防御酶的变化。,堆肥对土壤微生物生态的调控及其对土传病害的防治机理,微生物量碳、氮,4 研究展望和应用前景,4
7、.1堆肥制作技术,堆肥工艺参数,营养目标,土壤微生态调控目标,充分地发挥堆肥的肥效潜力,4.2 堆肥质量及评价方法,质量标准,BIOLOG 特征碳源 FAME PCRDGGE,土壤微生态调控作用,评价方法,养分含量,ECO板碳源 31种 相关碳源,冗余碳源GN板碳源： 96种 相关碳源,冗余碳源特征碳源：9种,缓释与促释：实现平衡的双向调控技术 缓释：对释放速度过快的修正 如水溶性尿素、磷铵 促释：对释放速度过慢的修正 如难溶性矿（P、Mg、K） OIF：速度快速度慢，互补适中,四 新功能拓展1 营养功能：调释放速率、缓释，促释双向调控。,单施硫酸铵和有机无机配施的水稻吸氮量比较,有机N无机N
8、： 不适合高C/N物料，如木屑、秸秆等,C/N比：适应性广 可调控供肥强度和持久性，长效+速效,P的活化：,促释型技术：更高效，一步到位,活化镁肥与硫酸镁的工艺与成本比较,MgO 含量: 1t 活化氧化镁 = 2.6t 硫酸镁 但价格: 600 元 2470元,Mg的活化：,不同镁肥处理对防治烟草花叶病的影响,2 保水功能：施肥保水，水肥一体化调控。,保水型控释肥的功能原理,肥随水走，水快（慢）肥快（慢）,保水1/2,保肥1/2,保水肥,普通肥,3 技术目标： 增效减量、节支(资，能)、降污。4 技术创新（1）新原料 工农业废弃物：滤泥、污泥、废液 低品位矿（磷、镁、钾）（2）加工新技术 传统化工：高温高压、强酸，高档原料，高能耗； 有效性- 高水溶性 前高后低 开拓：温和（取代激烈）反应：低能耗 物耗； 有效性- 适度水溶 持续释肥,Thank You！,
