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cdhengxin.cn | 文章來(lái)源：微元生物 | 作者：gzwybio | 發(fā)布日期：2018-02-05 17:45:43 | 點(diǎn)擊：17109
標(biāo)簽：有機(jī)肥
發(fā)酵有機(jī)肥的產(chǎn)品性質(zhì)實(shí)質(zhì)的碳基有機(jī)肥。其中包括單質(zhì)碳元素、碳?xì)浠|(zhì)或者氨基酸和多肽分子。其主要功能是為土壤提供有機(jī)質(zhì)含量，為農(nóng)作物合成有機(jī)質(zhì)提供碳素成分的同時(shí)提供部分氮素養(yǎng)分。
淺談我國(guó)發(fā)酵有機(jī)肥歷史演變和現(xiàn)代時(shí)期
有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
1.1我國(guó)古代農(nóng)業(yè)對(duì)肥料的認(rèn)知
肥料是給予農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分。按化學(xué)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(jī)肥也稱(chēng)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(guò)堆積；靠微生物發(fā)酵腐熟而成為的一種肥料。
根據(jù)中國(guó)古代農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)記載。西漢泛勝著《泛勝之書(shū)》，是我國(guó)歷史上最早的農(nóng)業(yè)科學(xué)文獻(xiàn)。書(shū)中總結(jié)出一種叫"區(qū)（音：歐）田法"的耕作方法。“區(qū)田法”的實(shí)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(guó)歷史上對(duì)漚肥最早的認(rèn)知。泛勝之書(shū)也有：“凡耕之本，在于趨時(shí)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(jiàn)，我國(guó)古代農(nóng)耕對(duì)施用糞便有機(jī)肥和如何使糞便肥產(chǎn)生活化土壤效果，有了更為理性認(rèn)知。近代農(nóng)業(yè)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，土壤具備活性；必須增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量。古代農(nóng)耕增加土壤有機(jī)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(shí)勤于松土。松土的目的是滿足土壤微生物在有氧條件下對(duì)糞便有機(jī)質(zhì)的分解和氧化，同時(shí)可滿足農(nóng)作物根系在充足氧氣條件下對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用。我國(guó)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(guó)勞動(dòng)人民的聰明和才智。東漢思想家王充在《論衡·率性篇》中對(duì)貧瘠的土壤說(shuō)道：“深耕細(xì)鋤，厚加糞壤，勉致人功，以助地力，其樹(shù)稼與彼肥沃者，相似類(lèi)也”這段文字中除了有“厚加糞壤”之說(shuō)外，出現(xiàn)了“其樹(shù)稼與彼肥沃者”的說(shuō)詞?！昂窦蛹S壤”可理解為多用自然發(fā)酵漚熟的糞肥?！捌錁?shù)稼與彼肥沃者”應(yīng)該是指秸稈之類(lèi)的廢棄物料，靠自然發(fā)酵成肥之說(shuō)?！氨朔饰终摺睉?yīng)該是指秸稈跟糞便混合發(fā)酵成肥之意。由此可見(jiàn)，農(nóng)耕除了多施用糞肥受到廣泛認(rèn)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(rèn)知。據(jù)此可以確定，我國(guó)民間堆肥制作起源于東漢時(shí)期應(yīng)該是不可爭(zhēng)議的歷史事實(shí)。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)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(shuō)：“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(wàn)章下》）是說(shuō)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(xué)家王禎在《王禎農(nóng)書(shū)》（成書(shū)于1313年）里說(shuō)：“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(rùn)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(shí)：宋代時(shí)期；一直到清代時(shí)期，延續(xù)了歷史上糞肥對(duì)改變貧瘠土壤和促進(jìn)農(nóng)作物增收所起到的重要作用。宋元時(shí)代，由于不斷開(kāi)墾荒田，耕地面積擴(kuò)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(xué)家陳旉（音：服）在肥料的理論與實(shí)踐上作出了重要貢獻(xiàn)。他在《陳旉農(nóng)書(shū)》（成書(shū)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(lái)保持和提高地力。陳旉在《農(nóng)書(shū)》中指出：“或謂土敝則草木不長(zhǎng)，氣衰則生物不遂。凡田土種三五年，其力已乏。斯語(yǔ)殆不然也，是未深思也！”他對(duì)這種論點(diǎn)持相反的態(tài)度，他斷言：“若能時(shí)加新沃之土壤，以糞治之，則益精熟肥美，其力當(dāng)常新壯矣。抑何敝何衰之有！”陳旉的這種“地力常新”論，外國(guó)科學(xué)家給予很高的評(píng)價(jià)，德國(guó)近代農(nóng)業(yè)化學(xué)家李比希對(duì)我國(guó)長(zhǎng)期保持地力不衰的經(jīng)驗(yàn)備加贊揚(yáng)，他在《化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用》一書(shū)中指出：中國(guó)的農(nóng)業(yè)“是以經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)的，長(zhǎng)遠(yuǎn)的保持著土壤肥力，借以適應(yīng)人口的增長(zhǎng)而不斷提高其產(chǎn)量，創(chuàng)造了無(wú)與倫比的農(nóng)業(yè)耕作方法?！标悢赀€在《陳旉農(nóng)書(shū)》里設(shè)專(zhuān)篇來(lái)闡述肥料問(wèn)題，他對(duì)積保肥料問(wèn)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(yán)，使不滲漏，用以積制糞肥”。 “糞屋”之說(shuō)，實(shí)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(jìn)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(shuō)明：南宋時(shí)期陳旉提出的這種糞池積肥原理，是我國(guó)歷史上最早建立堆肥發(fā)酵經(jīng)驗(yàn)之提升，充分顯示出我國(guó)勞動(dòng)人民的聰明智慧和文化積淀。為歷史以來(lái)民間堆肥制作和科學(xué)用肥起到了引領(lǐng)作用。同時(shí)充分證實(shí)；南宋是我國(guó)農(nóng)業(yè)進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展的新時(shí)期。
2.2 我國(guó)近代有機(jī)肥制作和施用概況
中國(guó)近代農(nóng)耕對(duì)有機(jī)肥的認(rèn)知；除了延續(xù)歷史上施用糞肥可獲得好收成外，對(duì)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(rèn)知。由此可以認(rèn)定；古代農(nóng)耕時(shí)期堆肥的制作和施用一直延續(xù)到近代時(shí)期化學(xué)工業(yè)的興起。
從建國(guó)初期到1978年底，是我國(guó)農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)體制歷史時(shí)期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)期過(guò)量施用無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)化肥的農(nóng)田面積和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(guó)產(chǎn)化肥工業(yè)注入了發(fā)展活力，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大面積施用無(wú)機(jī)化肥有增無(wú)減，空氣質(zhì)量的不斷惡化，造成雨水酸化，導(dǎo)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(fēng)味品質(zhì)，引起了政府的高度關(guān)注。
1979年初始，我國(guó)部分地區(qū)實(shí)行改革開(kāi)放試點(diǎn)到全面推開(kāi)的幾年中，我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體制出現(xiàn)改革發(fā)展的好勢(shì)頭，出現(xiàn)部分農(nóng)戶自產(chǎn)自用堆肥和無(wú)機(jī)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(xì)優(yōu)化的同時(shí)，催生出發(fā)酵有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的形成和發(fā)展。利用專(zhuān)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(xiāo)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(jī)肥提供了極大方便。
3.3 我國(guó)現(xiàn)代時(shí)期有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國(guó)有機(jī)肥行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告（2017年版）認(rèn)為，根據(jù)目前有機(jī)肥料行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)和市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)來(lái)分析，我國(guó)有機(jī)肥行業(yè)剛剛邁入成長(zhǎng)期，發(fā)展前景可觀。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)于食品安全更為重視，有機(jī)食品的需求量較大，有機(jī)肥料需求量亦隨之增大。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)作物種植面積呈現(xiàn)逐年上漲的態(tài)勢(shì)，有機(jī)肥的施用比例和使用量會(huì)大幅提高，但我國(guó)有機(jī)肥使用率占比尚不足10%，市場(chǎng)空間巨大。同時(shí)，國(guó)家對(duì)有機(jī)肥的生產(chǎn)十分重視，對(duì)于符合標(biāo)準(zhǔn)的生物有機(jī)肥產(chǎn)品實(shí)行免稅政策，為有機(jī)肥行業(yè)的發(fā)展提供了進(jìn)一步的支持。隨著生產(chǎn)技術(shù)的全面發(fā)展，我國(guó)有機(jī)肥行業(yè)將迎來(lái)快速發(fā)展時(shí)期。面對(duì)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，發(fā)酵有機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(wú)機(jī)微量元素以及活性微生物細(xì)胞成分，可為植物生長(zhǎng)發(fā)育合成有機(jī)質(zhì)提供活性有機(jī)碳元素成分和無(wú)機(jī)養(yǎng)分需求的肥料產(chǎn)品稱(chēng)為發(fā)酵有機(jī)肥。其中，單質(zhì)有機(jī)碳（C）元素和烴基（R-CH3）化合物是發(fā)酵有機(jī)肥的終端產(chǎn)物；也是發(fā)酵有機(jī)肥的最主要成分。有機(jī)碳元素具有很強(qiáng)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(jī)物分子的骨架元素。同時(shí)，碳元素對(duì)空氣和土壤中的微生物具有很強(qiáng)的吸附功能，對(duì)保持土壤生物活性和維持植物生命活動(dòng)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(zhǎng)所需大量的無(wú)機(jī)元素；即：碳、氫、氧、氮、磷、鉀。由于碳、氫、氧通常由陽(yáng)光、空氣和水來(lái)提供，這些都是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的正常元素，以至于都被我們忽視了。對(duì)作物來(lái)說(shuō)“碳元素”的主要來(lái)源是二氧化碳（CO2）經(jīng)過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成碳水化合物，才能被作物吸收。事實(shí)上由于受氣候條件、轉(zhuǎn)化效率等因素的影響，作物長(zhǎng)期處在“碳”饑餓狀態(tài)，這也是近年來(lái)肥料用量越來(lái)越大；土壤生產(chǎn)能力卻逐年下降的重要原因之一?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)；植物的有機(jī)質(zhì)營(yíng)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(jī)質(zhì)形態(tài)一定是可以被植物直接吸收的有機(jī)碳，這就是小分子水溶性有機(jī)碳?？茖W(xué)研究證實(shí)；碳是是4價(jià)元素；最外層電子層為4個(gè)電子，很容易與其他元素結(jié)合形成共價(jià)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(jià)碳元素結(jié)合的元素；原本是構(gòu)成有機(jī)質(zhì)的化學(xué)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(jià)鍵。因此，碳元素變成可被還原狀態(tài)的4價(jià)元素。4價(jià)碳元素稱(chēng)為單質(zhì)有機(jī)碳元素或者稱(chēng)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(qiáng)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(xì)胞有機(jī)質(zhì)成分。這就是為什么要生產(chǎn)和施用發(fā)酵有機(jī)肥的根本原理之所在。也是為改良和修復(fù)土壤、種植有機(jī)農(nóng)作物目的之所在。
長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于發(fā)酵有機(jī)肥的終端產(chǎn)物到底是什么？業(yè)界有許多說(shuō)法。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)有機(jī)肥廢棄物料發(fā)酵腐熟之解說(shuō)也比較模糊，以至造成施用到農(nóng)田的有機(jī)肥；常有出現(xiàn)農(nóng)作物大面積腐根燒苗問(wèn)題。從發(fā)酵有機(jī)肥定義和對(duì)農(nóng)作物利用碳元素的釋意來(lái)看，發(fā)酵腐熟的有機(jī)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(jī)碳元素和有機(jī)烴基（R-CH3）類(lèi)成分的混合物。手感質(zhì)地松軟，呈輕質(zhì)粉末狀態(tài)，沒(méi)有臭味，具有發(fā)酵霉香氣味，不含化學(xué)激素，不含病蟲(chóng)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(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是符合要求的產(chǎn)品。
3.32 對(duì)有機(jī)廢棄物原料資源科學(xué)分類(lèi)，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(jī)廢棄物幾乎都可以生產(chǎn)發(fā)酵有機(jī)肥。但是有機(jī)廢棄
物的碳（C）氮（N）元素含量確不完全相同。對(duì)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(fù)合酶制劑水解生產(chǎn)，顯得更為合理。有機(jī)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(fù)雜性。如果對(duì)其科學(xué)分類(lèi)，對(duì)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(jī)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(jī)肥的產(chǎn)品性質(zhì)實(shí)質(zhì)的碳基有機(jī)肥。其中包括單質(zhì)碳元素、碳?xì)浠|(zhì)或者氨基酸和多肽分子。其主要功能是為土壤提供有機(jī)質(zhì)含量，為農(nóng)作物合成有機(jī)質(zhì)提供碳素成分的同時(shí)提供部分氮素養(yǎng)分。然而，對(duì)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(duì)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(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥，測(cè)土配方肥，瓜果蔬菜專(zhuān)用有機(jī)肥、茶葉專(zhuān)用有機(jī)肥、經(jīng)濟(jì)林用有機(jī)肥、旱地糧食作物有機(jī)肥、水稻專(zhuān)用有機(jī)肥，育苗基質(zhì)有機(jī)肥、有機(jī)無(wú)機(jī)螯合有機(jī)肥、功能性微生物菌肥、藥用有機(jī)肥等靶向產(chǎn)品。
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