03池田老师关于堆肥质量的鉴别方法和使用方法.docx
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03池田老师关于堆肥质量的鉴别方法和使用方法
堆肥质量的鉴别方法和使用方法
作者：
池田秀夫翻译：
姚晓燕
联系作者：
healthsoil@
一、前言
二、堆肥质量因原材料和制造方法改变
三、质量取决于对作物生长有无伤害
四、生肥造成的障害病例
1、阻碍作物生长发育
2、氮饥饿
3、土壤害虫的繁殖
4、土壤因氧缺乏造成的伤害
5、杂草种子及人畜共通的病原菌的传播
五、质量的鉴别方法
1、发芽试验
2、发芽率和质量
3、腐熟度的简单鉴别方法
六、因质量而异的使用方法
1、发芽率在90%以上时
2、发芽率不佳时
七、附加资料
1、利用油菜所作的植物幼苗检定法
2、各种堆肥的特性及施用效果
一、前言
堆肥质量因原材料和作法而异。
另外，如果施用方法不因质量而异的话，不仅不能提高肥效，有时还会受害。
因此，必须首先了解堆肥质量特别是它对作物生长有无伤害，并在此基础上适当施用。
判断堆肥质量的方法有许多。
其中大家公认并广泛使用的是日本树皮堆肥协会的“油菜植物幼苗检定法”（资料1）。
这是依照日本土壤协会于1990年制定的“土壤改良材料的试验法及植物幼苗检测法”，通过栽培油菜，来检定其对植物生长有无伤害。
但是，这个检测法内容繁杂，实施要领也规定过细，不太容易推广。
因此，本人将其进行了简化，把实验内容缩减为发芽和发根，这就是接下来要介绍的“简易发芽实验法”。
根据这个方法来检测堆肥对作物生长有无阻碍作用，如果能够根据检测结果正确施用堆肥，即便是未完全沤熟的堆肥，也不会对作物造成伤害，还能够提高施用效果。
二、堆肥质量因原料和制造方法而改变
堆肥是有机质肥料之一，它是通过堆积有机物，利用微生物的力量，使其进行需氧发酵制造而成的。
堆肥的原料包括易发酵的易分解性有机物（农业残渣、家畜粪等）和不易发酵的难分解性有机物（树皮、锯屑等）。
这两类有机物堆肥化的过程，也就是当发酵如下图所示按照“低温→高温→中温”变化过程本身，两者之间并没有很大的差别，但是对作物的施用效果却差别很大。
易分解性有机物制成的堆肥肥效大，但持续时间短，而且土壤改良效果也小。
相反难分解性有机物制成的堆肥尽管肥效小，但土壤改良效果却大，且具持续性。
（参照资料2《各种堆肥的特性和施用效果》）
第1图堆肥化的过程
发
热
（度）60
糖类蛋白质分解期纤维质分解期木质素分解期
线状菌·细菌放线菌细菌·担子菌
堆积期
←初期→中期后期
（低温）（高温）（中温）
制造方法的关键是腐熟度。
腐熟度受“温度”和“时间”的左右，在温度和时间条件良好的情况下造出来的“完熟堆肥”不会对作物造成伤害。
而温度和时间条件欠佳时造出的是“生肥”，它会对作物造成各种各样的伤害。
原因是发酵不充分，其中含有许多未分解的物质，能阻碍作物生长发育，所以需要格外注意。
（参照《四、生肥造成的伤害病例》）
三、质量取决于对作物有无伤害
堆肥品质最要紧的是看它对作物的生长所造成的影响。
对作物没有伤害的堆肥可以随便使用，反之如果方法有误就会深受其害。
因此，为了避免伤害在使用堆肥之前，必须通过发芽实验来确认有无伤害。
四、生肥（未熟堆肥）造成的伤害病例
1、阻碍作物生长发育
作为堆肥原料使用的秸秆类含有阻碍植物生长发育的石炭酸（phenol）。
锯屑类木质物中除此之外还含有丹宁、精油等。
这些阻碍作物生长发育的物质在完熟堆肥中得到了完全分解，所以不会引起伤害。
而在未熟堆肥中由于未得到完全分解，就会造成伤害。
2、氮饥饿
如果施用了新鲜的有机物或C/N比高的生肥，微生物就会急剧增殖。
为了制造身体组织，它们需要大量的氮，因此，会跟作物争夺土壤中的氮。
结果就会造成作物临时缺乏氮，会引起叶色发黄或者抑制作物生长。
这种由于有机物急速分解而造成的氮不足状态被称作氮饥饿。
如果施用C/N比值小于20的有机物就很难发生。
3、土壤害虫的繁殖
（1）、病原菌
当施用富含易分解性碳水化合物的生肥时，导致幼苗立枯病的病原菌（Pythium）或者伤害广大作物的Rhyzoctonia就会增殖，造成伤害。
（2）、害虫
生肥会诱使金龟子等产卵，造成金龟子类多发，它们的幼虫会啃啮作物根部，造成伤害。
4、土壤因氧缺乏造成的伤害
易分解性的有机物进入土壤中后，微生物急剧增殖，消耗土壤中的氧，土壤处于氧缺乏状态。
这样一来，作物的根部因为氧不足而无法呼吸，引发根腐等病害。
另外嫌气性微生物生成的有机酸等也会阻碍作物的生长。
5、杂草种子及人畜共通的病原菌的传播
将家畜粪堆肥化时，如果进行70℃以上的高温发酵，病原菌或杂草种子都会被杀死。
（参照下图）。
但是，发酵温度不够时，病原菌或杂草种子得以幸存，并借助生肥的施用而传播。
表1病原菌及寄生虫的死灭温度
种类
温度（℃）
时间（分）
伤寒菌
55~60
30
痢疾杆菌
55
60
沙门氏菌
56~60
15~60
葡萄球菌
50
10
链球菌
54
10
白喉菌
66
15~20
大肠杆菌
55
60
蛔虫（卵）
60
30
表2牛粪堆肥中掺杂的杂草种子的出芽率（%）
种类
堆肥温度
50℃
持续两天
60℃
对照
俭草
96
0
74
稗子
72
0
87
具芒杂米莎草
56
0
30
马蓼
8
0
53
野稗
68
0
70
五、质量的鉴别方法
1、发芽试验
这里所说的发芽实验是以油菜为对象所作的阻碍生长简易检测法。
因此，如果需要准确的数据，必须通过附加的“资料1、利用油菜所作的植物幼苗检测法”（日本树皮堆肥协会）进行检测。
（1）、简易发芽实验法<1>培土施肥
①试验用栽培器
本试验所使用的栽培器皿大小约为宽11cm、长25cm、深8cm
②检测用培土的制造方法
检测用培土为土壤（注）:
堆肥=7:
3（容积比）
（注）土壤最好使用山土。
农田土壤也可。
③施肥量
每22L检测用培土施用化肥（8:
8:
8）1.2g。
（注）根据容器大小按照容积比修改施肥量
④施肥方法
将1.2g化肥散布在栽培容器的表面，跟表层培土充分混合。
然后，洒水促进肥料的溶解和扩散。
一周后进行油菜播种。
⑤油菜播种
挑选出30粒无残且大小均一的种子。
一粒粒均匀播入深5mm的穴中，盖上薄土。
通常2、3天后出芽。
⑥发芽率的检测
播种后大约一周来检测发芽率。
表示发芽的种子所占所播种的全部种子的比例。
一般数值为90%左右。
⑦根部发育状况调查
轻轻拔出幼芽，调查主根的生长和根毛的出现情况。
（参考）1、用水冲去根部培土更易辨清
2、主根生长良好且根尖处根毛多生的为正常（右图）
（2）简易发芽实验法<2>培土不施肥
①试验用栽培器
容器大小随意。
②检测用培土的制造方法根毛主根
同上[
（1）-②]
③油菜播种
培土充分洒水，2、3天后播种。
其他同上[
（1）-②]
④发芽率的检测
同上[
（1）-⑥]
⑤根部发育状况调查
同上[
（1）-⑦]
（3）利用堆肥抽出液进行发芽、发根实验
此方法便于了解根部发育状况
①抽出液的制造方法
ⅰ在堆肥中加入10~20倍的水。
ⅱ60℃温度下加热3小时提取出堆肥成分。
②播种
ⅰ在两个容器中各放入两张纸（最好是滤纸）。
其中一个容器内放入抽出液，另外一个容器中放入水来进行比较。
让纸充分润湿。
ⅱ在纸上播种上大约20~30粒油菜种子。
ⅲ容器内，为防止干燥，蒙上玻璃或透明塑料。
③发芽率的测量
在播种3~6天后测量发芽率。
发芽率表示的是发芽的种子跟播种下的所有种子的比例。
④根部发育状况调查
调查主根的发育和根毛的出毛状况。
（参照1-
（1）-⑦）
（4）利用100%堆肥进行发芽试验
通过这个试验能够清楚地了解对作物生长发育有无伤害。
具体方法以上述（2培土不施肥）为准。
（5）注意事项
试验所用的油菜种子须经过发芽率检测，且时间在三个月内。
2、发芽率和质量
（1）发芽率评价
发芽率90%以上：
不会对作物生长造成伤害，可以放心随意使用。
发芽率80%以下：
因生肥或养分过多而阻碍作物生长。
必须充分注意施用方法。
（2）阻碍生长的原因的区别方法
①EC（导电率）的检测
EC表示养分浓度，浓度高时对作物根部造成浓度伤害。
如果EC值在“5ms/cm”以下时，通常即便施用也不会对作物造成伤害。
因此，如果EC值在“5ms/cm”以下却对作物造成了伤害，可以考虑原因是堆肥未完全沤熟。
②试验用培土的二次试验
将发芽率不佳的试验用培土放置40天以上（注），然后二次进行发芽试验。
根据结果可以做如下判断：
◦发芽率上升至90%以上时：
生肥
◦发芽率不变或者在90%以下时：
养分过多
（注）生肥中阻碍生长发育的物质通常经过40天后会被微生物分解而变得无害。
3、腐熟度的简单鉴别方法
上述的“发芽试验法”是通过油菜的发芽、发根状况来检测堆肥的质量，优点是比较客观，但是需要一定的时间和器材。
而本方法则不需要特别的器材，依靠人的感觉（嗅觉、触觉、视觉）在很短的时间内判断出堆肥的大概的腐熟度，所以较为实用。
方法如下：
（1）闻味
通常完全腐熟的堆肥无味或者有泥土的气味。
使用的如果是家畜粪，若还残存粪的臭味，即便已经干透，也还未充分发酵、分解。
有些是未发酵而只是干燥过的。
（2）触摸
如果无味而且看上去不错的情况下，就要用手摸了。
把堆肥放在手上，用手指使劲边按边搓，如果感觉有硬东西刺痛手，那就是树皮或锯屑等未分解物残留的生肥。
如果没有硬物感等异物感则证明分解顺利。
（3）清洗
①将堆肥浸在水中，在手中边揉边洗。
有时候即便颜色发黑，看上去分解情况不错，也会残存原料块。
闻一下，如果还有原料气味的话，就是生肥。
②用手指按压洗出的原料块，如果分解得好，就可以轻易压碎。
否则说明还在分解处于未熟状态。
③树皮或秸秆等碎块可以试着折、扯或撕一下，如果易断，则说明分解情况很好。
（4）注入热水
①把堆肥放入瓶子或杯子（耐热性）中，注入热水。
在干燥状态下即使是无味的堆肥，一旦注入热水，臭味也会很明显。
发出家畜粪臭味的堆肥为分解不完全的生肥。
②通过溶液颜色判断腐熟度
ⅰ注入热水后稍等至堆肥沉淀，分解的有机物颜色会溶入热水中。
因材料而异，一般呈透明的红茶色。
颜色越深则说明堆肥发酵、分解的越好。
ⅱ即使颜色深，如果是不溶于水的微粒子（固体）浮游于水面，始终处于混浊状态的话，则是生肥。
六、因质量而异的使用方法
堆肥要因质量，也就是说看其对作物生长发育是否有碍而改变使用方法。
特别是发芽率低的情况下，如果方法错了，就会造成伤害，需要注意。
1、发芽率在90%以上时
这时不会对作物根部造成伤害，可以放心的随意使用。
也可以用作育苗培土。
2、发芽率不佳时（包括0发芽率）
发芽率差的原因如上所示主要由于生肥和养分过多，所以要根据不同原因改变使用方法。
（1）生肥的使用方法
①土壤施肥后，先放置一个月以上，然后再进行播种或移植。
生肥中所含的易分解性
有机物会在施肥后迅速分解，大约两周后分解结束。
此外，那些阻碍生长的有害物质
也会经过一个月到四十天的时间里被微生物无害化。
因此，生肥在施肥后只要跟土壤
充分混合，再过一个月以上栽种的话，就不会影响作物生长发育。
②不要深施肥
生肥由于需要通过土壤中的需氧性微生物的活动来分解，所以必须供给充足的氧。
因此，如果埋入土壤中过深的话，空气的供给不足，容易形成嫌气状态。
这样一来，根会腐烂。
③地表覆盖
作物栽种后，将生肥覆盖在作物周围地表。
这样生肥不会跟作物根接触而只在地表进行分解，所以不会造成伤害。
而养分则渗入土壤中，发挥肥效。
但是，如果一次性施入大量的植物质生肥，容易滋生金龟子类的幼虫啃啮作物的根，需要注意。
※注意事项
上述【四、生肥造成的伤害病例】中的[3、土壤害虫的繁殖]和[5、杂草种子及人畜共通的病原菌的传播]不能用这一方法解决。
它们需要经过再次高温发酵（70℃以上）才能消除。
（2）养分过多堆肥的使用方法
土壤的养分量过大时，作物的根无法吸收水分而干枯。
因此，只要不大量施用养分过多的堆肥就可以了。
堆肥的最佳EC（导电率）值为5ms/cm，数值低于此没有问题。
EC值高的堆肥肥料成分多，所以只要参照成分表从基肥中去掉那些有效化率相当的肥料成分就可以了。
表2堆肥的养分含量和有效化率的基准
种别
含水率（%）
C/N比
成分量
（实物
%）
有效
化率
（%）
N
P
K
N
P
K
牛粪堆肥
50
15
1.0
1.4
1.4
20
60
90
猪粪堆肥
40
10
2.2
4.2
1.8
50
70
90
鸡粪堆肥
20
8
2.8
5.1
3.1
60
70
90
稻秸堆肥
70
20
0.4
0.2
0.4
30
50
90
树皮堆肥
60
35
0.5
0.3
0.3
0
50
90
食品渣堆肥
10
10
3.5
1.4
1.2
30
60
90
注）堆肥的成分量及有效化率（※）因堆肥质量而迥异，请参考利用。
※有效化率：
有效成分量占所含成分量的比例。
（3）作物的养分吸收特性
作物的养分吸收量以及吸收时期都因种类而异。
这一养分吸收特性按吸收时期可以分为以下几类。
①初期养分吸收型：
从生长初期起就需要促其生长发育的蔬菜。
<例>菠菜、小蔓菁、甘薯、马铃薯、莴苣等
②全期间养分吸收型：
在整个生长期内都需要养分的蔬菜。
<例>西红柿、黄瓜、茄子、葱等
③后期养分吸收型：
初期缓慢生长，从根部和果实的肥大期开始到收获期之间需要养分的蔬菜。
<例>西瓜、甜瓜、南瓜、萝卜、胡萝卜等。
（4）家畜粪堆肥的肥效特性和施用例子
家畜粪堆肥的肥效特性因原料的种类而异。
牛粪堆肥为高C/N比型（C/N比：
15），属于缓效性的；鸡粪堆肥为低C/N比型（C/N比：
8），具有速效性。
因此，初期养分吸收型的菠菜等适合施用鸡粪堆肥，后期养分吸收型的西瓜、萝卜等适合牛粪堆肥。
将这两种堆肥混合后就得到了适合全期间养分吸收特性的堆肥。
此外，猪粪堆肥的肥效特性大约在牛粪堆肥和鸡粪堆肥的中间（C/N比：
10）。
<资料1>
利用油菜所作的植物幼苗检定法
对树皮堆肥所作的植物幼苗检定，以日本土壤协会于1990年制定的【土壤改良资材的试验方法以及植物幼苗检定法】为标准实施。
详细试验方法如下所示。
1、试验器皿（壶、盆等）
本试验使用的栽培器皿大小为宽11cm、长25cm、深8cm①②③
2、设立比较试验区
设定施肥区和无肥区进行比较研究
A：
土壤无肥区（标准区）
B：
土壤施肥区
C：
土壤•树皮堆肥混合无肥料区
D：
土壤•树皮堆肥混合施肥区
油菜的成长量、叶色可A区用指数100为基准来表示，也可B区以指数100来表示，进行比较，来测定对油菜有无伤害。
3、试验所用培土的制造方法
培土按土壤和堆肥的容积比为2.3比1的比例混合。
试验器皿大约2.2L，准备2瓶混合，设定C、D区。
4、施肥
N、P₂O、K₂O按照1m²3.5g的标准施用。
这里试验容器的面积为275cm²，大约相当于0.096g。
使用N：
P₂O：
K₂O=8：
8：
8化肥时，
0.096g×100÷8=1.20g
即，每瓶大约施用1.20g化肥
5、施用方法
将1.20g化肥撒在容器内的培土表面，跟表层土壤充分混合。
施肥后，洒水促进肥料的溶解和扩散。
油菜于一周后播种。
6、油菜播种
选出30粒球状、体积稍大的种子进行播种。
用小镊子将种子播入深5㎜的培土中，覆土。
种子尽可能均匀播入容器内。
2、3天后发芽。
7、发芽率的测定
发芽一周左右来调查发芽率。
发芽率表示发芽的种子占播种下的种子的比例。
一般发芽率为90%左右。
8、油菜生长过程记录
油菜发芽后，记录其变化和日期。
开始发芽、子叶展开、本叶长出、第二片本叶长出、第三片本叶长出
9、油菜叶色的测定
本叶长出20~30天后，用标准叶色帖来测定。
测定时要避开阳光直射。
健全叶子为7.5GY，当呈现氮饥饿状态时，其叶色多在5GY-—2.5GY。
10、油菜生长状况的测定
当本叶完全长成后结束试验。
整棵割下油菜，测量每棵的高度、地上重量（g）、本叶数等。
（关于试验记录形式将另文讲述）
注意事项
1、试验用的油菜种子必须经过发芽率检测，且日期在三个月以内。
2、种子的播种要在施肥七天后进行。
资料2
各类堆肥的特性以及施用结果
各种有机物资材的特性及施用效果
堆肥的种类
素材
（原材料）
水分
（%）
每t的成
分含
量
（kg）
每t的有效成分含量
（kg）
施用效果
氮
磷酸
钾
石灰
苦土
氮
磷酸
钾
肥效
化学性改善
物理性改善
植物资材堆肥
稻草、麦秸、山野草等
75
4
2
4
5
1
1
1
4
中～小
小
中
木质系素材堆肥
树皮、锯末、木屑等
61
5
3
3
11
2
0
2
2
小
小
大
家畜粪堆肥
牛粪和铺料
66
7
7
7
8
3
2
4
7
中
中
中
家畜粪堆肥
猪粪尿和铺料
53
14
20
11
19
6
10
14
10
大
大
小
家畜粪堆肥
鸡粪和稻草等
39
18
32
16
69
8
12
22
15
大
大
小
食品制造残渣堆肥
食品制造残渣堆肥和水分调整剂
63
14
10
4
18
3
10
7
3
大
中
小
下水污泥堆肥
下水污泥堆肥和水分调整剂
58
15
22
1
43
5
13
15
1
大
大
小
稻壳堆肥
稻壳
55
5
6
5
7
1
1
3
4
小
小
大
城市垃圾
家庭厨房垃圾
47
9
5
5
24
3
3
3
4
中
中
中
注：
有效成分量为施用1年以内预计有效的成分量
升级会员 