专家分享|陈能场:堆肥产物的魅力—从易病土壤到抑病土壤

项目组按:
当今固废管理中,古老的堆肥技术仍然是回收再利用有机废弃物(包括厨余和园林绿化垃圾)的主流技术,其产物的主要用途是回归土壤、用于种植,由此闭合支撑着千百年人类文明发展的物质循环。对热爱和从事堆肥实践的伙伴而言,都需要掌握基本的土壤知识,了解堆肥和土壤的关系,学习如何将堆肥产物施用于土壤才有益于土壤健康和植物生长。
为此,社区厨余堆肥平台特地邀请广东省科学院生态环境与土壤研究所、中国科协环境生态领域首席科学传播专家陈能场研究员主笔,为大家撰写“土壤与堆肥”的系列科普文章,在6月陆续推出。本系列的第一篇《专家分享|陈能场:健康土壤是农业的核心》,重点介绍了健康土壤的重要性以及如何判断土壤是否健康。本文是本系列的第二篇,重点介绍堆肥产物的生物学特性、其施用为何能提高土壤的抗病性能。
社区厨余堆肥项目组对推文的编辑得到了陈能场老师的首肯,特此说明。



堆肥产物的魅力—从易病土壤到抑病土壤

广东省科学院生态环境与土壤研究所

中国科协环境生态领域首席科学传播专家 

陈能场 研究员


1909年,美国老土壤学家富兰克林▪H▪金博士带着一个疑问,携太太远渡重洋来到亚洲:美国的农耕方法使肥沃的处女地不到三代人就地力枯竭,而亚洲特别是中国的土壤为何经久不衰?他说:“我们渴望了解经过二千年或三千年甚或也许四千年之久的今天,怎么使得土壤生产足够的粮食来养活这3个国家稠密的人口成为可能。现在我们得到了这个机会”。金博士在日韩短暂停留后,考察了中国整个东部,从南到北,看到了塘泥农用,看到了苏州河上的小船白天运粮食入城、晚上则拉出人粪尿还田,看到了农田中施用的绿肥(注释见文末),也看到了各种堆沤的厩肥施用于土壤。回到美国后,金博士撰写了《四千年农夫》,此书如今已被翻译成数十种语言,成为有机农业的经典书目。书中列举了中国农民使用的各种肥料:人粪尿、家畜禽粪尿、蚕屎、蚯蚓粪、草木灰、草木落叶、绿肥、堆肥(产物)、 骨肥泥肥 土肥蒿秸、蜗牛壳、豆饼、灶灰、其它杂肥。



为什么中国农民使用的这些肥料如此养地?因为它们大多是有机物料,滋养着土壤中的各种生物,让土壤能持续焕发生机。除有机物料外,灶灰、草木灰不含有机物质,主要由矿物质构成,补充土壤的 矿物质营养,同时平衡土壤酸碱度。
在这些物料中,堆肥产物的土壤改良作用脱颖而出。这又是为什么呢?
0 1
什么是堆肥?

小时候,农村家家养猪,有的家庭还养牛和其它禽畜。他们将稻杆作为垫料,当畜禽尿粪达到一定厚度后,清理出来堆成一定体量的堆体,堆体上用棚盖遮雨,不定时进行翻堆。这期间,堆体温度很高,半年后就腐解成为优质堆肥产物。 

我们通常说的“堆肥”就是在高温条件下发生的有机物料好氧分解的过程。堆肥过程经过嗜温期(早期)、嗜热期和成熟阶段(中温晚期)三个阶段,微生物群落在不同堆肥阶段发生变化(下图)。有趣的是,进入堆肥中期和后期,放线菌出现了。放线菌是提取抗生素的主要菌群,能够增强土壤的抗病能力。

02
堆肥产物的生物学性质

堆肥产物的施用能够改善土壤的多方面性能,比如土壤保肥能力、持水能力、缓冲能力。堆肥的高温和腐熟过程能够杀死堆料中的杂草种子和病原菌,重新构建新的菌群。这样的堆肥产物长期施用于土壤,能让易病土壤变成抑病土壤。

1.堆肥产物的微生物群落数量多,威力大

堆肥产物的施用大大增强了土壤微生物群落的健康程度。

研究表明,含有农药的土壤的细菌为19×106g-1dm-3,堆肥产物中的细菌是417 x106g-1dm-3,是前者的22倍。含农药的土壤所含的真菌为6×103g-1dm-3,而堆肥产物中的真菌含量为155 x103g-1dm-3,是前者的25.8倍。显然,堆肥产物中的细菌和真菌含量都远高于肥沃的土壤。

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