有机肥料生产？登记？施用

有机肥料在我国已有数千年的使用历史，但近几十年才对其进行系统深入研究和商品化生产。本书结合作者多年的研究和实践经验，介绍了有机肥料的生产利用现状与施用技术。主要内容包括：概述、堆肥原料、堆肥系统及特点、堆肥过程氮流失控制、堆肥过程臭味及控制、堆肥发酵过程常见问题及解决措施、有机肥料施用方法、有机肥料产品登记证办理案例、有机肥料施用效果评价、有机肥料生产与推广中的误区等内容。本书以实用为宗旨，重点突出、技术先进、深入浅出；有典型实例分析，有较强的技术性和参考价值，与其它专著侧重点不同。面向农业废弃物资源化、有机肥料专业生产营销人员、有机肥料消费者，高等院校、研究院所等单位的专业技术师生，可供资源、环境、畜牧、农业等方面的技术和管理人员参考。

熊晓莉，硕士、实验师。主要从事农副产品资源化利用、资源化学、环境功能材料相关研究工作。近五年，先后主持重庆市级、企业转化项目5项，发表中英文论文20余篇。李宁，博士、教授，硕士生导师。近五年，主要从事农副产品资源化利用工作，在有机肥研究与转化方面做了大量工作。先后主持、重庆市级科技项目19项，发表中英文论文60余篇，著作3部。

章概述（1）节有机肥料的发展历史（1）一、有机肥料概念（1）二、发展历史（2）三、发展现状（3）四、原料来源（4）五、有机肥料的作用（5）六、有机肥料的利用途径（7）第二节堆肥前应解决的问题（7）一、原料（7）二、堆肥选址（7）三、堆肥方法（8）四、其他问题（9）参考文献（9）第二章有机肥料生产（12）节堆肥过程中的氮素变化规律（12）一、堆肥技术概述（12）二、堆肥过程中氮素转化形成机理（14）三、堆肥过程中氮素转化典型实例（15）第二节堆肥过程中的氮素损失（23）一、氮素在堆肥中的损失途径（23）二、氮素损失的影响因素（23）第三节堆肥原位保氮措施（26）一、改变堆肥工艺（26）二、添加外源型保氮剂（27）三、复合铜盐保氮效果分析案例（30）第四节堆肥发酵常见问题及解决办法（40）一、堆体无法升温（40）二、堆体温度过高（43）三、堆体温度不均匀（44）四、堆体温度下降（44）五、堆体温度过低（45）六、堆体气味浓（45）七、蚊蝇滋生（46）第五节堆肥腐熟度评价指标（47）一、物理学评价指标（47）二、化学评价指标（48）三、生物学评价指标（50）四、规模化堆肥腐熟简易判定（51）第六节堆肥发酵臭味产生及控制（52）一、堆肥中常见臭气（52）二、臭气产生的原因（53）三、臭气的控制（54）第七节有机肥料质量标准的探讨（55）一、现行指标（55）二、对现行指标的建议（55）参考文献（56）第三章有机肥料登记证申请（65）节资料准备及要求（65）一、肥料登记申请书（65）二、肥料登记产品标签样式要求（65）三、肥料生产企业考核表（66）第二节生产企业考核资料准备示例（68）一、质量管理（68）二、生产条件（74）三、质量检验（78）四、规章制度（87）第四章施肥方法与原理（93）节植物对肥料的需求（93）一、植物生长必需元素（93）二、植物缺素诊断方法及缺素症状（94）三、植物缺素原因（97）第二节肥料施用原理与方法（102）一、肥料施用原理（102）二、施肥依据（105）三、施肥禁忌（109）四、施用技术（111）五、生物有机肥料施用技术（114）六、有机肥料与化肥配合（115）七、有机肥料使用效果反馈（115）第三节肥料施用不当的危害及补救措施（118）一、过量施肥的危害（118）二、肥害的常见原因（118）三、常用补救措施（119）参考文献（120）第五章有机肥料施用效果评价（122）节盆栽试验（122）一、肥效试验研究方法概述（122）二、盆栽试验（123）三、盆栽试验案例（124）第二节田间试验（131）一、方案设计（131）二、方案实施（133）参考文献（134）第六章有机肥料生产与推广中的误区（135）节经营决策中常出现的失误（135）一、缺乏调查研究（135）二、盲目求大求全（135）三、原料来源短缺（136）四、营销思路老套（136）五、产品更新不力（136）第二节有机肥料生产工艺中常出现的误区（136）一、片面追求通气好氧发酵（136）二、发酵菌与功能菌共同发酵（137）三、盲从活菌数指标（137）四、依赖机械耗能干燥（137）五、不当的造粒成型（137）第三节有机肥料宣传推广中常出现的误区（138）一、认为有机肥料可完全取代化肥（138）二、认为有机肥料可取代农药（139）三、忽视商品有机肥料可能的风险（139）第四节有机肥料采购应用中常出现的误区（139）一、忽视商品有机肥料的品质（139）二、片面追求高的含菌数（140）三、快速判断有机肥料的优劣（140）参考文献（141）附录（142）附录一有机肥料和微生物肥料生产、检测涉及的有关标准（142）附录二生物肥料、有机肥料执行标准对比（144）

“庄稼一枝花,全靠粪当家”，此处说的“粪”既代表动物粪便，也代指植物生长所需的营养物质，即肥料，可见肥料在植物生长过程中的重要作用。传统的粪肥，是一种来自于天然、用之于天然的有机肥料（organic fertilizer）。有机肥料是主要来源于植物和（或）动物，经过发酵腐熟的含碳有机物料，其功能是改善土壤肥力、提供植物营养、提高作物品质（NY 525—2012）。人类利用有机肥料已有数千年的历史，但多局限于以畜禽粪便为主要原料的农家肥，生产和利用方式相对粗犷。随着社会发展，社会分工越来越细，有机肥料的制备、质量检测、营销也逐渐向专业化和正规化方向发展。总的来说，作者认为，有机肥料发展历史大致可以分为以下几个阶段。（1）代（1G）有机肥料主要指农家肥，通过简单的堆制或沤制，获得具有一定肥效的肥料。沤制原料主要为人和畜禽的粪便、作物秸秆等。此类肥料具有广而散、质量不均一、无质量标准、质量缺乏监控、价格低廉等特点，在我国已沿用了上千年，直到现在仍在广泛使用。（2）第二代（2G）有机肥料工业化生产的有机肥料，是在传统农家肥堆制的基础上发展起来的。来源大同小异，理论上含碳丰富的材料，均可作为有机肥料的原料。此类肥料具有生产集中、质量均一、产品标准化等特点，生产过程具有正规化、规模化、专业化等特点，是近几十年社会经济发展的产物，在我国正处于快速发展期。（3）第三代（3G）有机肥料生物菌肥，是在第二代有机肥料生产的基础上发展起来的，除了第二代有机肥料的特点外，在有机肥料生产中，另加入一些活性功能菌，不仅有利于植物生长，而且能增强植物抗病、抗旱、抗冻能力，改善土壤品质，提高肥料的利用率。在技术上，该有机肥料的技术含量高于前二者，是一种较新型的有机肥料。目前有一定的市场认可度，但价格偏贵，仍处于推广期。（4）第四代（4G）有机肥料按我国农业部标准（NY 525和NY 884），上述几种有机肥料存在主要营养物质含量不高、亩施用量大、运输成本高、劳动强度大等缺点。4G有机肥料除具有2G、3G有机肥料的优点之外，还具有单位重量中有效营养物质含量高、营养元素全面、危害物质低、产品附加值高等特点，是适用有机农业、有机种植需要而发展起来的一种具有一定技术水准的新型功能有机肥料。目前4G有机肥料正处于市场成长期，全国产量不大，生产厂家不多，重庆博乐农业科技发展有限公司生产的名为“万花恋”的有机肥料，具有4G有机肥料的典型特征。（5）第五代（5G）有机肥料定制有机肥料，一种个性化很强的有机肥料，可根据土壤原有特征和肥力，再依据种植作物的特点，添加功能菌和中、微量元素及其他辅料，配制成具有不同功能的有机肥料、有机无机复混肥或专用肥。这种肥料针对性强，能大大提高肥料的利用率，有效促进植物的生长发育，但生产成本高，技术要求高，目前这种有机肥料还停留在理论研究阶段，并未大规模生产。虽然目前市面上有较多的有关有机肥料生产加工的著作，但本书更注重生产和使用中的那些容易被忽视的问题。通过对有机肥料多年的研究，编者觉得有必要以深入浅出、通俗易懂的方式向广大读者介绍有机肥料，并重点介绍有机肥料研究、生产加工、施用中需要注意的事宜，为促进有机肥料相关研究和产业的发展尽绵薄之力。本书编撰历时近两年，搜集整理了数百篇文献，并结合自己的研究成果，几易其稿，终成此书。在文字叙述上编者尽量做到通俗易懂，便于面向更多的读者。该书涉及的领域较广，其中不乏很多专业术语，限于篇幅，未在文中注释，请读者自行参考有关书籍。参加编写人员有：内容提要，李宁；前言，熊晓莉；章，熊晓莉；第二章，熊晓莉，张晓岸；第三章，熊晓莉，龙良俊；第四章，李宁；第五章，李宁，张晓岸；第六章，李宁；附录，龙良俊。龙良俊参与了参考文献的收集、整理，李小龙、李震参与部分文字图片的采集，晋佩文、冉学文、谢春燕、李涛、陆胜、焦富颖、杨良利、雷小梅参与部分文字录入、整理和图形绘制工作。全书由熊晓莉统稿，李宁、魏星跃校稿。在有机肥料的研究、开发、生产过程中，先后获得*农业部国家林业局首批卓越农林人才教育培养计划项目（教高函［2014］7号）、重庆市科学技术委员会(cstc2016shmszx80096)、重庆市特色农产品加工储运工程技术研究中心、重庆市教育委员会(KJZH 17125、CY 171802)、催化理论与应用技术重庆市重点实验室（CQCM-2015-03）的项目和经费支持；本书编写过程中，得到了重庆博乐农业科技发展有限公司、重庆今上农业发展有限公司的大力支持，在此一并表示感谢。为方便沟通联系，编者创建了QQ群（群号：642957537，群名：庭院花卉养植），欢迎加入讨论，分享经验。由于本书涉及面宽，加上作者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者批评指正。

〖MZ(3H〗一、有机肥料概念目前，对有机肥料的表述，大致有以下几种。（一）广义上的有机肥料以各种动物、植物残体或代谢物为原材料制成，还包括饼肥（菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等）、堆肥、沤肥、厩肥、沼肥、绿肥等。主要目的是供应有机物质，借此来改善土壤理化性能，提供植物生长所需营养，改善土壤生态系统的循环。（二）狭义上的有机肥料专指以各种动物废弃物和植物残体为原材料，采用物理、化学、生物或三者兼有的处理技术，经过一定的加工工艺，消除其中的有害物质，达到无害化标准而形成的，具有符合国家法律法规及相关标准的一类肥料。肥料中富含大量有益物质，包括多种有机酸、肽类以及氮、磷、钾在内的丰富的营养元素，为植物提供全面营养；肥料肥效时间长，可增加和更新土壤的有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。（三）国家有关标准的定义有机肥料：主要来源于植物和（或）动物，经过发酵腐熟的含碳有机物料，其功能是改善土壤肥力、提供植物营养、提高作物品质（NY 525—2012）。生物有机肥料：指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥料效应的肥料（NY 884—2012）。〖MZ(3H〗二、发展历史作者认为，有机肥料发展历史大致可以分为以下几个阶段。（一）代（1G）有机肥料主要指农家肥，通过简单的堆制或沤制，获得具有一定肥效的肥料。沤制原料主要为人畜禽粪便、作物秸秆等。此类肥料具有广而散、质量不均一、无质量标准、质量缺乏监控、价格低廉等特点。中国在历史上长期处于传统农业大国的地位，先民用自己的智慧与实践经验获得了用肥养地的知识，发明了制备多种有机肥料的方法，总结了有机肥料的作用、积造与施用的技术，并流传至今。（二）第二代（2G）有机肥料工厂化生产的有机肥料，是在传统农家肥堆肥的基础上发展起来的。原料来源大同小异，理论上含碳丰富的材料，均可作为有机肥料的原料。此类肥料具有集中生产、质量均一、有产品标准、生产正规化、规范化、专业化等特点，是近几十年社会经济发展的产物，现在在我国正处于快速发展期。（三）第三代（3G）有机肥料生物菌肥，是在第二代有机肥生产的基础上发展起来的，除了第二代有机肥料的特点外，在第三代有机肥料生产中，另加入一些活性功能菌，有利于植物生长，或增强植物抗病、抗旱、抗冻能力，或改善土壤品质，或提高肥料的利用率。在技术上，该有机肥料的技术含量高于前二者，是一种较新型的有机肥料。目前有一定的市场认可度，但价格偏贵，正处于推广期。（四）第四代（4G）有机肥料按我国农业部标准（NY 525和NY 884），上述几种有机肥料具有营养物质含量不高，亩施用量大，具有运输成本高、劳动强度大等缺点。4G有机肥料除具有2G、3G有机肥料的优点之外，还具有单位重量中有效营养物质含量高、营养元素全面、危害物质低、产品附加值高等特点，是适用有机农业、有机种植需要而发展起来的一种具有一定技术水准的新型功能有机肥料，目前正处于市场成长期，全国产量不大，生产厂家不多，在重庆博乐农业科技发展有限公司生产的名为“万花恋”的有机肥料（其微观的扫描电镜见图1-1），具有4G有机肥料的典型特征。从图1-1可以看出，该肥料为多孔结构，内壁布满微生物（小颗粒），多孔结构既有利于土壤透气，又有利于微生物以颗粒为营养物质，在颗粒和土壤中繁殖，还有利于保水保肥。图1-1有机肥料的扫描电镜图（五）第五代（5G）有机肥料定制有机肥料，即测土配方施肥，这是一种个性化很强的有机肥料，根据土壤原有特征和肥力，再依据植物的特点，添加功能菌、中微量元素及其他辅料，配制成具有不同功能的有机肥料、有机无机复混肥或专用肥。这种有机肥料针对性强，能大大提高肥料的利用率，有效促进植物的生长发育，但生产成本高，技术要求高，目前这种有机肥料还停留在理论研究阶段，可根据用户需求进行配制，同时需要有足够的技术人才和技术储备人才作支撑。〖MZ(3H〗三、发展现状目前，我国有机肥料行业处于蓬勃发展阶段，参与的企业类型不断增多，产品主要包括精制有机肥料、生物有机肥料、有机无机复混肥以及其他一些与有机肥料相关的新型肥料。市面上现有的有机肥料以2G、3G为主，少量的4G有机肥料。截至2017年，全国规模化生产有机肥料的企业有2 282 家，以中、小型为主（图1-2），产能在100kt /年以上的企业数量仅占 3%（符纯华，2017）。近年来，中央及各级政府都高度重视有机肥料的产业发展状况。2004—2018年，14次被纳入历年中央一号文件，要求推进有机肥料替代化肥等工作，将有机肥料作为未来产业发展的重点之一。我国商品有机肥料销售收入从2008年开始有了爆发式的增长，据不完全统计2014年销售收入达75678亿元，预计未来10年内，我国有机肥料市场空间、行业发展空间还会有一个长足的提升与发展（符纯华，2017）。图1-2我国有机肥料企业生产规模（符纯华，2017）〖MZ(3H〗四、原料来源从有机肥料的概念可以看出，堆肥原料大多是农业废弃物，即动物、植物残体或代谢物，来源于农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动排出的废物等。我国有机肥料资源丰富。现有的有机肥料生产原料，按来源分常用的有以下几种（曹广富，2011；王本明，2017；郭宪峰，2017；张波，2017）：（1）作物秸秆及其他植物残体，如麦秸、稻壳、玉米秸秆、玉米芯、树叶、树枝、水稻秸秆等；（2）畜禽粪便，如鸡粪、牛粪、羊粪、马粪、兔粪、蚕沙、猪粪及垫脚料等；（3）农副产品加工下脚料，如菜籽粕、蓖麻粕、豆饼、豆粕、醋糟、酒糟、茶渣、糠醛废渣、味精粕、中药渣、食用菌培料、甘蔗渣等。（4）居民生活垃圾，如厨余垃圾、人粪尿等；（5）其他原料，如污泥、泥炭土、风化煤、草木灰、海藻类等。文献综合分析表明，目前年产实物量约57亿t，其中人粪尿约8亿t（鲜），畜禽粪尿约38亿t（鲜），秸秆年产约10亿t（风干），绿肥约10亿t（鲜）以及饼肥约02亿t（风干），能够提供氮磷钾 (N P2O5 K2O) 总养分约7 300万t，其中N约3 000万t、P2O5约1 300万亿t、K2O约3 000万t，养分资源量巨大，然而目前养分利用率较低，以氮为例，目前返田率不足40%（牛新胜，2017）。〖MZ(3H〗五、有机肥料的作用目前，土壤面临耕作层变硬，透气透水不良、板结、有机质含量不足、盐渍化等问题。此外，有些用户使用了大量生物菌肥后，发现效果不佳。土壤安全面临的严峻挑战，与有机肥料投入严重不足（土壤有机质含量偏低、结构变差，影响微生物的活性，从而影响土壤团粒结构的形成，导致土壤板结）、长期过量偏施化肥（破坏养分之间的平衡）等因素有关。现有研究表明，增施有机肥料，可增加土壤肥力、改善农作物品质。与无机化肥相比，有机肥料中含有各种植物生长需要的大、中、微量元素、有机物和氨基酸等物质，有利于植物生长，提高农产品品质和产量；而无机化肥中营养元素单一，偏施某种化肥，易导致其他营养成分缺失（详见第四章节），降低了农产品的品质。有机肥料的矿质化作用可以育肥土壤，长期使用可改善土壤性能；而无机化肥长期偏施会致使土地板结，肥料的流失还会导致严重的环境污染。有机肥料能够促进无机肥的利用，而单独使用无机化肥，会有大量营养成分流失。具体地说，有机肥料的作用可以概括为：（一）对土壤肥力的影响1对土壤物理性质的影响土壤物理性状与土壤养分供给能力紧密相关。施用有机肥料，可增加土壤团聚体、总孔隙度、增强土壤保水能力，提高土壤含水量 （李江涛，2010；陈刚，2013）。2对土壤化学性质的影响研究表明，长期施用有机肥料可以活化土壤养分，提高土壤养分含量，增强土壤供肥能力（Huang，2010）。党廷辉等（1999）研究表明，连续 9 年施用有机肥料后，土壤有机质、全氮、全磷含量分别较对照增加565%、392% 和276%。与不施肥比较，施用有机肥料后土壤生物量碳（SMBC）和 生物量氮（SMBN）的含量分别提高 1281%和 702%；与施用化肥比较，施用有机肥料后土壤 SMBC 和 SMBN 含量分别提高 571%和 342%（任凤玲，2018）。3对土壤生物学性质的影响土壤微生物可以反映土壤中物质代谢的旺盛程度，是土壤肥力的一个重要指标（徐琪，1998）。有机肥料是微生物获得能量和养分的主要来源，施用有机肥料，有利于土壤微生物活动，促进和刺激作物生长发育，微生物的代谢产物除了氮、磷、钾等无机养分，还含有多种氨基酸、维生素、激素等物质，可提高土壤的生物活性，刺激植物生长。石屹等（2009）研究表明，与单施化肥相比，连续施用有机肥料4年，土壤中放线菌、亚硝化细菌和硝化细菌的数量分别增加 61倍、115倍和122倍。4对土壤有毒物质的影响施用有机肥料，能提高土壤阳离子的代换量，增强土壤的缓冲能力，对土壤的pH值、盐分有很好的缓冲作用，增加对重金属的吸附，有效地减轻重金属离子对植物的毒害，并阻止其进入植株中。土壤腐殖质的存在及其对农药等有机污染物的吸附，不仅控制了农药等有机污染物在土壤中的残留，而且有利于残毒的降解、流失和挥发（吴建富，2017）。（二）对作物生长的影响1对产量的影响施用有机肥料可以提供作物生长发育所需的有机、无机养分、微生物含量，改善土壤环境，从而促进作物生长和提高产量。研究表明，盐渍土栽培冬小麦增施有机肥料有显著增产作用，且在土壤含水量高时比低时效果更明显，产量提升可达619%（谢娟娜，2018）。2对品质的影响 有机肥料与化肥配合施用，可通过改善植物营养状况和生长条件对作物品质产生良好的影响。有机肥料营养全面，改善土壤的透气透水能力，促进植物的根系更发达，有利于叶片、花果的生长。已有的报道均认为，施用有机肥料可以改善农产品品质。在施氮量相同的水平下，与单施尿素相比，有机肥料与尿素配合施用可显著提高西瓜果实中糖、可溶性固形物和维生素C的含量（沈中泉，1995）。施用有机肥料的猕猴桃果实中维生素C、可溶性糖，糖酸比和可溶性固形物相比对照组，分别提高了37％～165％、25％～65％、096%～380%和 15％～50％（龙友华，2013）。油菜盆栽试验的结果表明：从产量上看，化肥增产幅度，油菜鲜重增加 76 4%。 从品质上看，鸡粪有机肥对油菜维生素C含量提高幅度，为 222%；牛粪有机肥对油菜可溶性糖含量增加幅度，为 181%（王倩，2007）。〖MZ(3H〗六、有机肥料的利用途径1植物直接施肥，一般做基肥（底肥）施用，也可做追肥使用。2添加功能性生物菌种制作生物有机肥料。3与其他原料复合或单独生产育苗基质。4添加腐殖质、氨基酸、中微量元素、植物生长调节剂等制作专用生态肥料。5添加大量元素制成有机无机复混肥。6制作营养土。7土壤改良剂。8其他用途。