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www.osdep.com | 文章來源：微元生物 | 作者：gzwybio | 發(fā)布日期：2018-02-05 17:45:43 | 點擊：17347
標簽：有機肥
發(fā)酵有機肥的產(chǎn)品性質(zhì)實質(zhì)的碳基有機肥。其中包括單質(zhì)碳元素、碳氫基質(zhì)或者氨基酸和多肽分子。其主要功能是為土壤提供有機質(zhì)含量，為農(nóng)作物合成有機質(zhì)提供碳素成分的同時提供部分氮素養(yǎng)分。
淺談我國發(fā)酵有機肥歷史演變和現(xiàn)代時期
有機肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
1.1我國古代農(nóng)業(yè)對肥料的認知
肥料是給予農(nóng)作物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)成分。按化學元素區(qū)分為：氮（N）、磷（P）、鉀（K）三種大元素肥和鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）三種中量元素肥和鉬肥、硼肥、錳肥、鋅肥、銅肥、鐵肥等六種微量元素肥。發(fā)酵有機肥也稱為堆肥或者漚肥。是采用農(nóng)林廢棄物、人畜糞便或者生活垃圾等物料，通過堆積；靠微生物發(fā)酵腐熟而成為的一種肥料。
根據(jù)中國古代農(nóng)業(yè)文獻記載。西漢泛勝著《泛勝之書》，是我國歷史上最早的農(nóng)業(yè)科學文獻。書中總結(jié)出一種叫"區(qū)（音：歐）田法"的耕作方法?！皡^(qū)田法”的實質(zhì)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推行的秸稈還田方法。秸稈廢料翻耕入土后，靠土壤中的自然微生物分解發(fā)酵和漚熟秸稈廢料成為肥料?？芍^是我國歷史上對漚肥最早的認知。泛勝之書也有：“凡耕之本，在于趨時和土，務(wù)糞澤，早鋤早獲”之記載。其意是：翻耕土壤之目的是增加土壤的活性，保持土壤活性則必須施用糞肥。早鋤早獲是指：勤于松土可獲得好收成。由此可見，我國古代農(nóng)耕對施用糞便有機肥和如何使糞便肥產(chǎn)生活化土壤效果，有了更為理性認知。近代農(nóng)業(yè)科學研究發(fā)現(xiàn)，土壤具備活性；必須增加土壤的有機質(zhì)含量。古代農(nóng)耕增加土壤有機質(zhì)含量的辦法就是“務(wù)糞澤”，即：施用糞便肥。施用糞便肥的同時勤于松土。松土的目的是滿足土壤微生物在有氧條件下對糞便有機質(zhì)的分解和氧化，同時可滿足農(nóng)作物根系在充足氧氣條件下對養(yǎng)分的吸收和利用。我國古代的這種施肥活土的農(nóng)耕辦法一直沿用至今，充分體現(xiàn)出我國勞動人民的聰明和才智。東漢思想家王充在《論衡·率性篇》中對貧瘠的土壤說道：“深耕細鋤，厚加糞壤，勉致人功，以助地力，其樹稼與彼肥沃者，相似類也”這段文字中除了有“厚加糞壤”之說外，出現(xiàn)了“其樹稼與彼肥沃者”的說詞。“厚加糞壤”可理解為多用自然發(fā)酵漚熟的糞肥?！捌錁浼谂c彼肥沃者”應(yīng)該是指秸稈之類的廢棄物料，靠自然發(fā)酵成肥之說。“彼肥沃者”應(yīng)該是指秸稈跟糞便混合發(fā)酵成肥之意。由此可見，農(nóng)耕除了多施用糞肥受到廣泛認知外，利用農(nóng)作物秸稈廢棄物跟糞便混合發(fā)酵成肥；可產(chǎn)生相同的肥效也有了理性認知。據(jù)此可以確定，我國民間堆肥制作起源于東漢時期應(yīng)該是不可爭議的歷史事實。春秋戰(zhàn)國時期，人們就把土壤肥力與增產(chǎn)聯(lián)系在一起。孟子（約公元前372-公元前289）說：“耕者之所獲，一夫百畝，百畝之糞，上農(nóng)夫食九人?！保ā睹献印とf章下》）是說一人耕種一百畝地，全部施肥，所產(chǎn)糧食能養(yǎng)活九口人。元代農(nóng)學家王禎在《王禎農(nóng)書》（成書于1313年）里說：“田有良薄，土有肥磽（音:敲），耕農(nóng)之事，糞壤為急”。清代楊雙山（1699-1794）在《知本提綱》里也提到：“田得膏潤而生息，變臭為奇，化惡為美，絲谷倍收，蔬果倍茂?！睋?jù)此可以證實：宋代時期；一直到清代時期，延續(xù)了歷史上糞肥對改變貧瘠土壤和促進農(nóng)作物增收所起到的重要作用。宋元時代，由于不斷開墾荒田，耕地面積擴大，農(nóng)民積肥、造肥與施肥的技術(shù)又有所發(fā)展。尤其是南宋農(nóng)學家陳旉（音：服）在肥料的理論與實踐上作出了重要貢獻。他在《陳旉農(nóng)書》（成書于1149年）中提出了“地力常新”的理論，即主張用地與養(yǎng)地相結(jié)合，采用農(nóng)田施肥的辦法來保持和提高地力。陳旉在《農(nóng)書》中指出：“或謂土敝則草木不長，氣衰則生物不遂。凡田土種三五年，其力已乏。斯語殆不然也，是未深思也！”他對這種論點持相反的態(tài)度，他斷言：“若能時加新沃之土壤，以糞治之，則益精熟肥美，其力當常新壯矣。抑何敝何衰之有！”陳旉的這種“地力常新”論，外國科學家給予很高的評價，德國近代農(nóng)業(yè)化學家李比希對我國長期保持地力不衰的經(jīng)驗備加贊揚，他在《化學在農(nóng)業(yè)和生理學上的應(yīng)用》一書中指出：中國的農(nóng)業(yè)“是以經(jīng)驗為指導的，長遠的保持著土壤肥力，借以適應(yīng)人口的增長而不斷提高其產(chǎn)量，創(chuàng)造了無與倫比的農(nóng)業(yè)耕作方法。”陳旉還在《陳旉農(nóng)書》里設(shè)專篇來闡述肥料問題，他對積保肥料問題提出建造“糞屋”的構(gòu)思是：“糞屋是挖一深池，四周用磚石砌嚴，使不滲漏，用以積制糞肥”。 “糞屋”之說，實際就是現(xiàn)代人使用的廁所糞池，包括農(nóng)村使用的糞窖或者沼氣池。人畜糞便進入糞池后產(chǎn)生發(fā)酵作用，施用發(fā)酵腐熟的人畜糞便可產(chǎn)生極好的肥效。據(jù)此說明：南宋時期陳旉提出的這種糞池積肥原理，是我國歷史上最早建立堆肥發(fā)酵經(jīng)驗之提升，充分顯示出我國勞動人民的聰明智慧和文化積淀。為歷史以來民間堆肥制作和科學用肥起到了引領(lǐng)作用。同時充分證實；南宋是我國農(nóng)業(yè)進入了可持續(xù)發(fā)展的新時期。
2.2 我國近代有機肥制作和施用概況
中國近代農(nóng)耕對有機肥的認知；除了延續(xù)歷史上施用糞肥可獲得好收成外，對施用秸稈和人畜糞便混合發(fā)酵的堆肥也有了更為廣泛的認知。由此可以認定；古代農(nóng)耕時期堆肥的制作和施用一直延續(xù)到近代時期化學工業(yè)的興起。
從建國初期到1978年底，是我國農(nóng)村集體經(jīng)濟體制歷史時期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受計劃經(jīng)濟體制的制約，農(nóng)業(yè)廢棄物資源滿足不了制肥需求和堆肥產(chǎn)生肥效緩慢的先天性缺陷，再加上長期過量施用無機化肥獲得高產(chǎn)的利益驅(qū)使，堆肥的制作和施用仍然處于低潮，由此形成了施用無機化肥的農(nóng)田面積和數(shù)量遠遠大于自產(chǎn)自用堆肥的局面。煤炭能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展給國產(chǎn)化肥工業(yè)注入了發(fā)展活力，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大面積施用無機化肥有增無減，空氣質(zhì)量的不斷惡化，造成雨水酸化，導致許多良田出現(xiàn)鹽堿化而板結(jié)，造成了農(nóng)作物大面積減產(chǎn)欠收，農(nóng)產(chǎn)品失去原本風味品質(zhì)，引起了政府的高度關(guān)注。
1979年初始，我國部分地區(qū)實行改革開放試點到全面推開的幾年中，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體制出現(xiàn)改革發(fā)展的好勢頭，出現(xiàn)部分農(nóng)戶自產(chǎn)自用堆肥和無機化肥兼用的農(nóng)耕方式，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)有了明細優(yōu)化的同時，催生出發(fā)酵有機肥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的形成和發(fā)展。利用專用堆肥菌劑好氧發(fā)酵堆肥，使得傳統(tǒng)堆肥制作方式有了技術(shù)層面的提升。堆肥好氧發(fā)酵菌的研發(fā)和產(chǎn)品上市銷售以及成套生產(chǎn)設(shè)備為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供和大面積施用優(yōu)質(zhì)發(fā)酵有機肥提供了極大方便。
3.3 我國現(xiàn)代時期有機肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國有機肥行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查分析及發(fā)展趨勢預測報告（2017年版）認為，根據(jù)目前有機肥料行業(yè)的發(fā)展特點和市場規(guī)模趨勢來分析，我國有機肥行業(yè)剛剛邁入成長期，發(fā)展前景可觀。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)對于食品安全更為重視，有機食品的需求量較大，有機肥料需求量亦隨之增大。近年來，我國經(jīng)濟作物種植面積呈現(xiàn)逐年上漲的態(tài)勢，有機肥的施用比例和使用量會大幅提高，但我國有機肥使用率占比尚不足10%，市場空間巨大。同時，國家對有機肥的生產(chǎn)十分重視，對于符合標準的生物有機肥產(chǎn)品實行免稅政策，為有機肥行業(yè)的發(fā)展提供了進一步的支持。隨著生產(chǎn)技術(shù)的全面發(fā)展，我國有機肥行業(yè)將迎來快速發(fā)展時期。面對前所未有的發(fā)展機遇，發(fā)酵有機肥產(chǎn)業(yè)如何把握發(fā)展方向？本人提出看法如下。
3.31 明確發(fā)酵有機肥基本概念，是把握產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵
以生物廢棄有機物為原料，在微生物或者生物酶的催化作用下，利用可發(fā)酵糖分，將生物有機物大分子分解和發(fā)酵氧化成為以含碳（C）、氫（H）、氧（O）氮（N）、磷（P）為主要元素；含有少量鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）中量元素和無機微量元素以及活性微生物細胞成分，可為植物生長發(fā)育合成有機質(zhì)提供活性有機碳元素成分和無機養(yǎng)分需求的肥料產(chǎn)品稱為發(fā)酵有機肥。其中，單質(zhì)有機碳（C）元素和烴基（R-CH3）化合物是發(fā)酵有機肥的終端產(chǎn)物；也是發(fā)酵有機肥的最主要成分。有機碳元素具有很強的還原性，是植物合成纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和核酸等相關(guān)有機物分子的骨架元素。同時，碳元素對空氣和土壤中的微生物具有很強的吸附功能，對保持土壤生物活性和維持植物生命活動起到非常重要的作用。
綠色植物和農(nóng)作物是以碳元素為唯一能量物資需求的自養(yǎng)型生物，生長所需大量的無機元素；即：碳、氫、氧、氮、磷、鉀。由于碳、氫、氧通常由陽光、空氣和水來提供，這些都是植物生長發(fā)育所需的正常元素，以至于都被我們忽視了。對作物來說“碳元素”的主要來源是二氧化碳（CO2）經(jīng)過光合作用轉(zhuǎn)化成碳水化合物，才能被作物吸收。事實上由于受氣候條件、轉(zhuǎn)化效率等因素的影響，作物長期處在“碳”饑餓狀態(tài)，這也是近年來肥料用量越來越大；土壤生產(chǎn)能力卻逐年下降的重要原因之一?？茖W研究發(fā)現(xiàn)；植物的有機質(zhì)營養(yǎng)本質(zhì)上就是碳元素，但單質(zhì)碳不溶于水，不能被吸收；因此能被植物吸收的有機質(zhì)形態(tài)一定是可以被植物直接吸收的有機碳，這就是小分子水溶性有機碳?？茖W研究證實；碳是是4價元素；最外層電子層為4個電子，很容易與其他元素結(jié)合形成共價鍵。包括有：碳元素（C）、氫元素（H）、氮元素（N）、氧元素（O）、磷元素（P）．．．．．．等。這些可被4價碳元素結(jié)合的元素；原本是構(gòu)成有機質(zhì)的化學元素，但是在生物氧化（微生物發(fā)酵）作用下，這些元素被生物氧化后失去與碳元素結(jié)合形成的共價鍵。因此，碳元素變成可被還原狀態(tài)的4價元素。4價碳元素稱為單質(zhì)有機碳元素或者稱為活性炭元素。單質(zhì)碳元素是一種不穩(wěn)定的活潑元素，具有極強的吸附還原功能，在土壤中可被植物根系和土壤微生物直接吸收利用；還原合成新的細胞有機質(zhì)成分。這就是為什么要生產(chǎn)和施用發(fā)酵有機肥的根本原理之所在。也是為改良和修復土壤、種植有機農(nóng)作物目的之所在。
長期以來，關(guān)于發(fā)酵有機肥的終端產(chǎn)物到底是什么？業(yè)界有許多說法。在實際生產(chǎn)過程中，對有機肥廢棄物料發(fā)酵腐熟之解說也比較模糊，以至造成施用到農(nóng)田的有機肥；常有出現(xiàn)農(nóng)作物大面積腐根燒苗問題。從發(fā)酵有機肥定義和對農(nóng)作物利用碳元素的釋意來看，發(fā)酵腐熟的有機肥物料終端產(chǎn)物的感官顏色應(yīng)該呈黑色或者褐色的單質(zhì)有機碳元素和有機烴基（R-CH3）類成分的混合物。手感質(zhì)地松軟，呈輕質(zhì)粉末狀態(tài)，沒有臭味，具有發(fā)酵霉香氣味，不含化學激素，不含病蟲害和產(chǎn)生抗性成分的抗生素藥物成分、不含或者含有限量重金屬，其他理化指標符合國家標準，應(yīng)該是符合要求的產(chǎn)品。
3.32 對有機廢棄物原料資源科學分類，有利于根據(jù)原料性質(zhì)確定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。
可被微生物降解的有機廢棄物幾乎都可以生產(chǎn)發(fā)酵有機肥。但是有機廢棄
物的碳（C）氮（N）元素含量確不完全相同。對以蛋白質(zhì)含量為主要成分的廢棄物而言，要求蛋白質(zhì)被分解成的終端產(chǎn)物是氨基酸和多肽即可。單純采用堆肥菌劑堆積翻拋供氧發(fā)酵，不可能產(chǎn)生這樣的效果。采用以蛋白酶制劑或者復合酶制劑水解生產(chǎn)，顯得更為合理。有機廢棄物跟不同產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)有著密切關(guān)系，因此出現(xiàn)廢棄物形態(tài)的多樣性和碳（C）氮（N）元素含量的復雜性。如果對其科學分類，對確定合理的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝具有十分重要的意義。這也是合理利用有機廢棄原料資源的必然需要。
3.33靶向性產(chǎn)品的研發(fā)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
發(fā)酵有機肥的產(chǎn)品性質(zhì)實質(zhì)的碳基有機肥。其中包括單質(zhì)碳元素、碳氫基質(zhì)或者氨基酸和多肽分子。其主要功能是為土壤提供有機質(zhì)含量，為農(nóng)作物合成有機質(zhì)提供碳素成分的同時提供部分氮素養(yǎng)分。然而，對改良鹽堿性或者重金屬污染的土壤，或者為滿足農(nóng)作物對多種養(yǎng)分元素需求而言，需要有靶向性產(chǎn)品。例如有：有機無機復混肥，測土配方肥，瓜果蔬菜專用有機肥、茶葉專用有機肥、經(jīng)濟林用有機肥、旱地糧食作物有機肥、水稻專用有機肥，育苗基質(zhì)有機肥、有機無機螯合有機肥、功能性微生物菌肥、藥用有機肥等靶向產(chǎn)品。
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