第四节 有机枸杞土壤培肥主要物质——有机肥
一、有机肥的作用
1.有机肥的基本作用
有机肥泛指有机农场中利用人粪尿、家畜粪尿、禽粪尿、动植物残体、杂草、污泥及城乡废弃物等原料,就地取材、积造和施用的肥料。增施有机肥能够提高土壤有机质含量,而土壤有机质含量是土壤结构好坏、土壤肥沃程度的主要指标。增施有机肥是改良土壤的主要措施,是决定有机枸杞产品质量的基础,在有机枸杞生产中具有不可替代的作用。施用有机肥的作用主要有以下几点。
(1)有机质含量高有机肥一般含有机质20%左右,是土壤有机质的主要来源,也是有机枸杞种植提供养分的主要渠道。其中的养分在土壤中积累可形成土壤“养分库”,逐渐分解时能够较长时期的供给枸杞生长所需矿质养分、有机养分等。
(2)养分全面有机肥不仅为有机枸杞生长提供必需的大量元素、微量元素,还含有有机养分,如有机氮、磷的小分子化合物、维生素、植物生长调节剂等。
(3)肥效供应持续稳定有机肥施用一次,收效多年,只要施用方法得当,一般施用量多一些、少一些不会危及枸杞作物的生长,允许变动的幅度较大。
(4)具有改善土壤理化性状的良好作用有机肥在腐熟、分解过程中产生羧基一类的配合体,与土壤黏粒表面或者氢氧聚合物表面的多价金属离子相互结合,形成团聚体,特别是水稳定性团粒结构的增加,再加上有机肥的比重一般比土壤小,施入土壤的有机肥能够降低土壤的容重,从而改善土壤的松紧度、通气性、热状况,增加土壤的持水量,对决定土壤肥力的水、肥、气、热状况有良好的作用。许多试验实践表明,长期施用有机肥,一般土壤的含水量能够增加2%~4%,早春和晚秋能够提高地温2℃~3℃。有机肥在土壤中可离解为氢离子,具有很强的阳离子交换能力,因而能够提高土壤阳离子的交换量,增强土壤溶液的缓冲能力。
(5)维持和促进土地的养分平衡枸杞从土地中摄取的各种养分通过使用有机肥的途径又可回归土地,回归的程度主要取决于各种有机肥是否充分积攒、合理积造和利用。有机肥不仅是肥地的重要措施,也是养地的根本途径。
(6)提高解毒效果,净化土地环境有机肥有解毒作用,例如增施鸡粪或羊粪后,土地中的有毒物质便对作物的毒害大大减轻或消失。其解毒的原因在于有机肥能提高土壤阳离子代换量。同时有机质分解的中间产物与镉的螯合作用形成稳定性而解毒,有毒的可溶性络合物可随水下渗或排出,提高土地自净能力。有机肥还能减少铅的可结性,增加砷的固定。
(7)减少能源消耗,减轻环境污染生产化肥要消耗大量的能量,增施有机肥可相应的降低化肥用量,减少能源消耗,提高作物的产量。如果大量的有机肥弃置不用,其臭味散发污染空气,污染环境。大量施入有机肥,不但可减轻环境污染,还可调节金属微量元素的有效性,改良被污染的土地,控制重金属元素的有效性及其毒害。有机肥料还能提高土壤微生物的活性,降解土壤农药的残留。土地中的胶体物质对土壤中的重金属和农药还有吸附能力。
(8)促进农业生态系统中物质的良性循环通过将作物种植后留下的残根、茎秆等多种有机肥源施入土壤,进入农业生态系统中的循环,不仅提供作物多种养分,而且丰富农田养分,形成良性循环。
2.有机肥对改善枸杞品质的影响
有机肥本身含有多种有机、无机营养成分和生物活性物质,具有很强的营养综合性和协调性,对作物具有养分平衡效应,有利于作物营养品质和外观品质的良好表现。据研究表明,枸杞园施用含有大量微生物的自然源生物有机肥,能够增加枸杞栽培地的土壤养分含量,改善土壤的理化性状,促进和保持土壤微生物区系,保持良好的土壤微生态平衡,提高土壤酶的活性,土壤的水、肥、气、热、微生物五个方面都得到有效的改善,土壤肥力提高,为枸杞生长创造良好的生长环境条件。施用该肥料,根系发达,营养充分,叶绿素含量高,叶片大而肥厚,光合作用增强,呼吸消耗减少,枸杞生长发育加快,对提高枸杞的经济产量,尤其对枸杞的商品产量和抗逆行提高都有一定的作用。枸杞生长良好,老眼果枝、七寸果枝和秋七寸枝条的生长发育健壮,枸杞的外观品质和内在品质具有不同程度的改善,优质果品率提高,葡萄糖、胡萝卜素、维生素C的含量有所提高,口感好、风味佳。
二、有机肥的种类、来源及制作方法
1.农家有机肥
指就地取材、就地使用的各种有机肥料。它是由含有大量的生物物质、动植物残体、排泄物、生物废物等物质集制而成的有机肥。主要包括堆肥、沤肥、厩肥、沼气肥、绿肥、作物秸秆肥、泥肥、饼肥等。
(1)有机堆肥它是利用各种作物秸秆、青草、绿肥、泥炭、树叶、泥土等为原料,加入畜禽粪尿及少量的泥土进行堆制而成有机肥。其有机质含量高,碳氮比(C/N)大。堆肥的养分含量以高温条件下有机肥较高,比普通堆肥的有机质(15%~25%)、全氮(0.4%~0.5%)、全磷(0.18%~0.26%)、全钾(0.45%~0.70%)分别高9.1%~16.8%、0.65%~1.5%、0.12%~0.86%、0.02%~1.83%。普通堆肥在嫌气的条件下腐熟而成,堆温不超过50℃,腐熟时间较长,需3~5个月,适用于常年积肥。高温堆肥以含有纤维素多的有机物料为主,在好气条件下腐熟存在明显的高温阶段,能够杀死其中的病菌、虫卵、草籽等,腐熟的时间快,有机质和养分含量高,有机肥的质量较好。
①有机堆肥处理条件堆肥的分解过程就是微生物分解有机质的过程,有机堆肥腐熟的快慢,与微生物的活动相关。因此要加速有机堆肥腐熟,首先要控制微生物的活动。有机肥堆制过程中,影响微生物活动的主要因素有以下几点。
水分肥堆内的含水量是控制堆肥成败的首要条件,一般含水量为原料的60%~75%,有利于原料茎干的软化与菌体的生长,进而使堆肥快速的腐熟。集制堆肥时,若茎干吸收水分较困难,应该先将茎干切断、浸泡后再进行堆制。
温度大部分微生物活动的最适合的温度为50℃~60℃,开始堆制时,保持堆肥温度稳定在55℃~65℃7天左右,促使高温性纤维素菌大量分解有机质后,再维持40℃~50℃以促进氨化作用及养分释放。堆肥中温度调节可以通过添加含有大量高温纤维素分解菌的马粪、水及在堆肥上覆盖土层等措施来调节。
空气堆肥内维持适量的空气含量,有利于好气微生物的繁殖和活动,促进有机质的分解。若空气含量不足,好气性微生物菌活动受到抑制,堆肥内的温度不能升高,堆肥时间较长。若空气含量过旺,好气菌活动加速,有机质分解迅速,氮素损失过大,影响堆肥的质量。因此,堆肥腐熟过程,可采取控制堆制材料的松紧度以及设置通气孔等措施,达到调节堆肥内适宜空气含量。
酸碱度大多数微生物适合在pH6.4~8.1中性至微碱性的环境条件下进行。堆制时由于有机质大量分解产生一定的有机酸,致使堆肥内酸性增强。可加入相当于秸秆等原料2%~3%的石灰或者草木灰,降低堆肥内的酸度,保持堆肥内微生物的活性。同时石灰还能破坏秸秆等原料表面的蜡质层,使之软化,增加吸收水分,有利于发酵。
碳氮比(C/N)一般微生物分解有机质适宜碳氮比为25∶1,而日常使用有机堆肥材料一般其碳氮比都比较大,微生物需要碳作为能源,需要氮进行代谢。经过堆制发酵后,碳氮比逐渐减少到20以下,一般农田土壤的碳氮比维持在10左右,而适合的碳氮比是加速有机堆肥发酵腐熟,避免含碳物质过度消耗和促进腐殖质合成的重要条件。当碳氮比较小时,有机原料又大量损失,因此,在有机肥堆制前,应该加入适量的人畜粪尿或者碳氮比小的绿肥等原料,调节出适宜的碳氮比。豆饼类、粪尿类、米糠类属于含氮素较高的有机材料,而含碳素较高的有机材料有蔗渣、稻草、稻壳、木屑等。豆饼含氮素较多,可用于调剂有机堆肥的碳氮比,但是如果含氮素太高(如鸡粪),易产生有臭味的气体,对环境造成污染。高温堆肥主要以碳氮比80~100的禾谷类作物的秸秆为原料,禾本科秸秆的碳氮比较高,堆制时要加入一定数量的豆饼或鸡粪来增加氮素,满足微生物对氮素的需要,将碳氮比调节到30~50,加速有机堆肥的腐熟过程。
正确的碳氮比需要化学分析及计算,生产中可粗略估计常用有机堆肥制作材料的成分。为方便操作,可将有机堆肥的材料分为三类:甲类包括木屑、谷壳、稻草及花生壳等,该类物质构成有机堆肥的主体及决定物理性状的材料,可为有机堆肥制作提供碳源;乙类为鸡粪、猪粪、米糠、豆饼及各种肉骨类,主要作用是提供有机堆肥氮素来源;丙类为牛粪,不经过堆肥化处理也可直接用于有机枸杞土壤培肥施用。以体积估计核算,乙类材料约占甲类材料的十分之一到三分之一。另外,结合枸杞生长发育不同阶段,需要氮磷钾等肥料侧重点的不同,可分别选择不同的氮磷比或氮钾比。结果前期(每年4月~5月底)和结果后期(8月底~10月底)即有机枸杞萌芽、春梢抽枝、秋梢抽枝等生长旺盛阶段,主要以氮肥为主,因此选择含有氮素较高的乙类物质作为主要堆肥材料来进行堆制发酵。有机枸杞生产结果期需求主要以磷钾肥为主,因此可选用氮磷比或氮钾比较低的材料。各种粪肥及有机堆肥的营养元素及含量参见表4-6、4-7、4-8、4-9。
②普通堆肥的堆制方式
表4-6 常见堆肥参考氮素含量及重要元素比
表4-7 新鲜畜禽粪尿的营养含量(%)参考值
表4-8 饼类物质的营养含量参考值
表4-9 不同种类堆肥营养成分参考含量
地面式用于气温高、雨量大、湿度大、地下水位高的地区。堆肥场地选择地势高而平坦,接近水源并且运输方便的地方堆积。宽约2米,堆高1.5~2米,长度根据有机原料的数量而定。堆制前将地面踩实,铺上10~14厘米厚的稻草或者泥炭,防治液体向下渗透或者用来吸收下渗的液体,然后铺一层17~26厘米厚的有机堆积物质,然后加适量的水和石灰,再加入细土或污泥和粪尿等。依照以上的次序进行堆积物质的堆制,接近3米高时,在最顶端加盖一层细土,用以减少水分和氨气的挥发,一个月后翻堆,夏季2个月就可腐熟,冬季3~4个月腐熟。
坑式在田头挖深度1~2米的坑,将堆肥用的材料投入坑中,使坑中填入物质和地面相平,上面盖一层厚土。1~2个月后将堆积物质上下进行翻倒,同时加入人粪尿,再盖上一层厚土封闭。夏季1~2个月腐熟,冬季3~4个月腐熟。
③高温堆肥的堆制方式堆制前选用靠近水源的地方,并且水源要符合有机生产相关标准。垫实堆肥场地地面,堆制前将堆制用较长、粗、硬的原料秸秆比如玉米秆等切成5~10厘米碎段,对于较小、软、短的原料直接堆制即可。配料以秸秆原料500公斤,配比300公斤新鲜的骡马粪便,100公斤人粪尿和750~1000公斤水。将这些原料充分搅拌,堆制高度为1.5~2.0米,宽度为3~4米,上面覆盖5~10厘米的细土。一般3~5天后,堆肥内的温度即可达到60℃~70℃。为了掌握好堆肥内的温度,创造有利于堆肥内微生物发酵温度条件,堆制出合格的有机堆肥,需要及时观测堆肥的温度,使维持在适宜的温度条件55℃~65℃。可分别在堆肥的四周及中央插入温度计,当平均温度达到55℃时,及时进行翻堆降低温度,每次翻堆后,保持堆肥温度55℃~65℃3~5天,反复翻堆降温4~5次,大约25~30天就能完成有机堆肥的腐熟过程。腐熟的有机堆肥从外观看达到黑烂、臭湿的标准最为理想。
④动物性有机堆肥的制作养殖业所产生的畜禽粪便类,如果属于有机养殖业的范畴,无需要进行堆制发酵,就可直接用于有机枸杞土壤培肥的有机肥料。多数属于有机农业体系之外的畜禽粪便类,必须经过充分的腐熟发酵过程,达到有机肥的标准后,才能用于有机枸杞的土壤培肥。制作时为了方便就地在养殖的圈舍内进行,首先将其粪便和尿类分离,利用太阳光线将粪便进行干燥处理,当水分达到60%时,添加好气性微生物菌,按照体积堆制成2~3立方米。当堆肥内温度达到65℃时,翻堆处理维持堆肥内温度55℃~65℃3~5天,反复翻堆处理3~4次,2~3周内就可完成圈内畜禽粪便堆制有机肥全部过程。堆肥期间,可以将堆制10~15天、温度稳定在55℃左右的堆肥视为发酵用的菌种,将其他没有堆制的生粪便按照新旧粪便混合比例加入到该堆肥内,扩大堆肥数量,可以缩短堆肥发酵的时间一周左右。鸡粪比例为3∶1,猪粪比例4∶1。
⑤植物性有机堆肥的制作一般作物残渣、稻草、稻壳、饼类、蘑菇类废料、树皮等均可作为有机枸杞的肥料或制成有机堆肥来使用,几种常用植物性有机堆肥的简单情况如下。
树皮堆肥树皮、锯屑等材料堆制而成的有机肥料,本身营养成分并不多,施用树皮有机肥料主要是利用其疏松的特性,达到改良土壤的理化性质,同时延伸枸杞根系向下扩张的能力。据试验表明,施用该有机肥后,能够促使根系下扎到50~60厘米左右。因此,对有机枸杞施用树皮制作的有机肥料时,可结合加入其他营养成分拌和施用为好。
制作方法:将树皮打碎后脱水到40%~50%,按照1000公斤原料50公斤干鸡粪,加入畜禽尿液保持水分含量50%~60%,混合后拌匀、堆积,利用翻堆、加水等降温措施,维持温度55℃~65℃左右,大约2~3个月即可完成堆制。
蘑菇类废渣堆肥蘑菇类废渣平均含氮0.82%、磷0.35%、钾0.07%、有机质74.8%,其营养成分可以和化肥相比,可以和畜禽粪便类、豆粕类等混合堆积腐熟成有机肥。此类堆肥的品质和堆制的原料有关,配合材料加入较多的米糠时,则有机肥的含磷量较高;加入草木灰时,则有机肥含钾量较高。
⑥混合式有机堆肥的制作一般讲氮肥存在于各种有机材料中,磷肥主要集中在鱼粉、骨粉等动物性的有机质中,钾肥以各种枯草类为主,堆肥中集中这些物质为原料进行堆制腐熟后,其含有的营养成分能够同时均衡氮、磷、钾素,有机枸杞生产施用混合原料堆制腐熟的有机肥料,能够均衡提供枸杞生产需要的大量的氮素、磷素和钾素。
堆制方法同高温堆肥。
⑦不同种类堆肥的特性及营养有机质肥料通常分为难分解型和易分解型。难分解型有机肥通常以稻壳、树皮、木屑等为主要原料堆积腐熟而成,纤维素含量丰富,其在土壤中分解速度较慢。易分解型一般由畜禽粪便、动物性废弃物、制油豆科作物残渣等腐熟而成,其肥料含纤维素少。总体上以农作物植株等废弃物堆积腐熟的有机肥,氮肥、磷肥及钾肥含量不高,而畜禽粪便堆肥的养分含量较高。因此,有机枸杞生产应该有针对性的选用各种原料堆肥,如果是为了增加土壤的肥力,可选用畜禽粪便等堆制的有机肥料,如果是为了改善土壤的理化性质或者增加有机质,可选用含有纤维素含量多的有机堆肥,如树皮、稻壳堆肥等。
⑧堆肥腐熟度的鉴别
外观判断:通常半腐熟的堆肥颜色暗黄色,汁液黄棕色,原料部分变软;充分腐熟的有机堆肥颜色黑褐色,汁液为棕色,原料完全变软,黑烂、臭湿。
温度、酸碱度测量法:有机堆肥堆制中,在含水量50%~60%条件下,温度会上升到55℃~65℃,一段时间后逐渐下降,充分腐熟时,温度接近室温。充分腐熟的有机堆肥酸碱度呈中性。
(2)沤肥以作物秸秆、绿肥、青草等作为主要原料,掺入河泥、人畜禽粪尿,在嫌气的条件下沤制、腐熟而成的有机肥料。在制作的过程中腐殖质积累较多,养分损失较少,有机质含量丰富,碳氮比较高,对改良土壤、提高有机质含量有较好的效果。沤肥的浸泡液尤其能够满足有机生产生长期的追肥需要。
(3)厩肥家畜粪尿、垫层、饲料、残渣等混合集制而成的肥料。一般新鲜厩肥含有机质20.3%~31.8%,氮0.34%~0.83%,磷0.16%~0.28%,钾0.4%~0.67%,同时还含有钙、镁、硫等微量元素。厩肥中纯的家畜禽类粪便只有经过堆制腐熟或沤泡后,待分解释放大量热量后,才能用于有机枸杞的生产。
(4)沼气肥沼气发酵的副产品由发酵液和残渣组成。发酵液含有大量的速效氮肥,因此在有机枸杞生产中可作为生长期追肥来使用,可满足枸杞生长的营养需要。
(5)绿肥
①绿肥种植的意义用于有机枸杞行间种植的矮小植物或者在有机枸杞园地周边空闲地方种植的灌木类,在适当的时期将这些植物的绿色部分耕翻入土壤,经过土壤中的微生物的分解发酵,供给栽培植物生长的植物统称为绿肥植物。绿肥含有栽培作物需要的多种养分,能够改良土壤,改善农田的生态环境和防止土壤侵蚀及污染。同时能富集和转化土壤中的养分,在土壤中腐烂、分解较快,供肥能力强,对栽培作物土壤培肥效果显著。
种植绿肥能够增加土壤的有机质,改良有机枸杞园土壤的理化性质,提高枸杞营养水平。据统计,新鲜绿肥一般有机质含量为11%~15%,每亩施用绿肥1000~2000公斤,土壤有机质含量可提高0.1%~0.15%。绿肥根系多数分布较深,可以将深层土壤的磷、钾等大量元素和微量元素吸收到绿肥植物中,再经过翻耕入土发酵后,可供有机枸杞生长利用。
绿肥还可防止水土流失,增加有机枸杞园地表覆盖,较少水分蒸发,防止其他杂草生长,改善园地的局域小气候。雨季或者灌溉水量较大时,可以吸收多余的水分,防止园地积水,对园地排涝有明显的效果。
绿肥能够增加有机枸杞生产区的生物多样性,为枸杞害虫天敌提供栖息场所和食料,提高有机枸杞园病虫草害的生态控制能力。部分绿肥作物花期长,花量大,形成天然的景观效果,可作为蜜源植物,招揽蜜蜂为有机枸杞传粉,提高枸杞坐果率,使有机枸杞产量增加。
②不同绿肥作物营养成分含量有机枸杞有诸多不同于野生枸杞的特点。同样作为灌木,野生枸杞树体高大、生长杂乱,而有机枸杞采取人为控制树体高度,高度维持在1.5~2.0米。种植在枸杞行间的绿肥作物生长高度的选择必须低于有机枸杞树的高度,最好其高度不要超过枸杞第一层老眼枝条的高度,否则会影响第一层老眼枝条的开花结果能力,对枸杞的产量造成影响。若必须种植高度较高的绿肥时,则要求间种绿肥要距离枸杞树冠向下垂直方向以外的区域规划种植,这样有机枸杞园种植绿肥作物的净面积相对较小,土壤培肥、改良、景观、生态等效果没有种植矮小绿肥明显。常用几种适用于有机枸杞园地或者周边种植的绿肥作物营养含量见表4-10。
③种植技术
油菜十字花科云薹属,具有活化和富积土壤养分的功能,尤其具有一定的解磷特性。
油菜喜欢温暖湿润的气候,种子发芽最低温度为2℃~3℃,最适合温度为16℃~20℃,适宜的pH值为6.5~7.5,水分为土壤最大持水量的30%~50%,可在质地为沙土、壤土或黏壤土上生长。油菜可作为有机枸杞地行间绿肥作物,北方一般在立夏当月中上旬播种,翻压入土在初花期,平均每公顷压青量达到2.75万公斤。
表4-10 各种常用绿肥作物的营养含量
紫穗槐属于豆科紫穗槐属落叶灌木,其嫩枝叶可用来制作绿肥,养分含量在绿肥中最高。紫穗槐比较耐瘠薄土壤、耐旱、耐寒、耐盐碱,因此为了扩大其作为绿肥植物的来源,尽可能利用有机枸杞基地除了枸杞行间以外的任何闲置的空地,包括住宅房屋前后、沟、渠、路边种植,用来补充枸杞基地的绿肥。
紫穗槐可直接播种,也可扦插繁殖,生产上多采用扦插繁殖。春插用两年生苗未萌发的枝条,秋插用当年生已木质化的枝条,条长25~35厘米,每穴插条3~4根,露芽1~2个。第二年平茬后,每年可在立夏、立秋前后采割嫩茎叶铡成10~15厘米长,开沟填入,然后埋土,或者撒到有机枸杞行间后翻压入土进行土壤培肥改良。也可用于沤制或和其他原料混合,加入人畜禽粪便尿液进行堆制发酵成有机堆肥,施入土壤。
苜蓿苜蓿属于豆科多年生的草本植物,在我国分布有7种,即紫花苜蓿、黄花苜蓿、南苜蓿、小苜蓿、天然苜蓿、褐斑苜蓿、炬镰苜蓿,其中紫花苜蓿为栽培型牧草,其余多为野生类型。紫花苜蓿在不同地区长期种植,能适应一定的生态环境,形成具有优质、高产、抗病、抗旱、耐寒的优良特性。
苜蓿是一种优质的绿肥,能够改土培肥,提高后茬作物的产量。苜蓿的根系入土可达10米以上,根上长有无数根瘤,每个根瘤含有几亿个根瘤菌,1个根瘤就是1个微型的“化肥车间”,它能固定空气中的氮素,使之变成“化肥”。
利用有机枸杞地行间空地或者基地林带、沟、渠、路边种植苜蓿,可用于养殖饲喂后牧草间接过腹还田,又可直接进行土壤翻压方式用作绿肥。苜蓿在宁夏可以春天播种或者夏季播种,考虑到利用地膜覆盖防治有机枸杞种植主要病虫害之一——枸杞红瘿蚊的需要,其时间主要集中在每年4月上旬至5月中上旬,只能利用行间空地,在夏季播种苜蓿草种。林带内、沟、渠、路等空地可以较枸杞行间提前在春季播种苜蓿草种,这样可增加苜蓿年生长时间,提高苜蓿绿肥的产量,实现苜蓿绿肥对有机枸杞地的土壤培肥和改良效果。苜蓿种植后未出土的幼芽和出了土的幼苗最怕霜冻,在有机枸杞基地无论行间种植苜蓿或者林带内、沟、渠、路边空地种植苜蓿要选择恰当的播种时间。宁夏各地区平均无霜期为128~160天,早播种苜蓿,应选择避开春旱、又能躲过“晚霜冻”的时期。晚种苜蓿,应该种在“早霜冻”来临前苜蓿幼苗能长够60天的时期。无霜期长地区比如海原县可在4月中旬到7月上旬播种,无霜期短的地区可在4月下旬到6月底播种,即谷雨到夏至前后。在年降水量少的黄土地区种植苜蓿,可进行夏季播种,时间在5月中旬到7月上旬。
苜蓿播种前,对行间的空地平均每亩施入腐熟的有机肥2000~2500公斤,然后精细平整,耙磨。最好事先灌水,待稍微干燥、地面发白时进行。枸杞行间或林带空地,条播、撒播均可进行。沟、渠、路边等不易平整的空地,可以用条播的方法。要充分利用雨天降水,保持土壤墒情,增加苜蓿种子的出土率。
条播苜蓿种子用量平均每亩1~1.5公斤,一般播种深度2~4厘米。沙性土壤播种稍微深一些,播深3~4厘米,壤土浅一些,播深2~3厘米即可。播种后耙平使苜蓿种子和土壤充分接触,一般在土壤墒情适合的情况下,大约6~9天,苜蓿种子就可发芽、出土。如果地面较干燥,有条件的可以覆盖遮盖物(遮盖物必须是没有任何污染的物品)或者利用喷灌设施进行喷雾,保证种子发芽、出土所需要的墒情。所要注意的是,在苜蓿种子幼苗未出土前,壤土类型的土壤不可进行灌溉,否则壤土灌溉干燥后,表面容易板结,使得苜蓿的幼芽不能出土,遇到高温干旱天气,幼芽会出现烧苗现象,影响苜蓿草种的出苗率,降低有机枸杞间作绿肥作物改良土壤的实际效果。
苜蓿出苗后,要加强田间管理。苜蓿苗木出齐后,及时拔除各类杂草,平均每隔15~20天锄草松土一次。生长期间结合有机枸杞利用沼气肥进行追肥同时,对苜蓿采取根部追施沼气液肥,及时补充苜蓿产量。林带内及有机枸杞基地沟、渠、路边空地苜蓿,如果以过腹还田的方式还田,应在盛花期收割,或者当植株长到一定高度虽未开花,但根茎部长出的新枝已达5~6厘米时收割。这时候收割的苜蓿,枝叶幼嫩,营养物质丰富,有利于养殖业的动物饲喂。如果直接用于有机枸杞土壤培肥和改良绿肥的作物,则于苜蓿草未木质化的时候进行收割,撒施于有机枸杞地后,进行翻压。有机枸杞基地行间间作的苜蓿草,于8月底牧草高度达到20~40厘米时,结合翻晒园地,采取直接翻压入土的方式一次性将牧草翻入土壤中当作绿肥。
(6)草木灰肥草木灰含有大量的灰分元素,其中钾素含量最多占6%~12%,可用来在有机枸杞生产采摘季节补充钾素,提高枸杞的产量和品质。草木灰是碱性肥料,其中的养分容易随水分流失,贮存时应注意干燥、避雨,不易和人粪尿、家畜粪尿混合,以免引起铵态氮肥损失。草木灰尤其适用于酸性土壤,有机枸杞生产用草木灰来中和酸性土壤。可用于基肥、追肥施用。基肥施用一般每公顷草木灰用量750~1500公斤,酸性土壤可增加到2250公斤;追肥施用,可用草木灰的浸出液体进行根外追施。草木灰养分含量见表4-11。
(7)饼肥饼肥有效成分高,营养元素完全,氮素含量丰富,发酵后分解快,养分释放迅速,可作为有机枸杞生产基肥和追肥来施用。用作追肥施用的饼肥最好经过堆制发酵。饼肥纤维素含量较低,有机质含量较少,碳氮比较低,因此对改良土壤的理化性质效果较差,在有机质含量较丰富的有机枸杞地配合施用饼肥为好。
(8)秸秆制作有机肥
①场地选择制肥场地应选择地势平坦,靠近水源的背风向阳处,一年四季均可露天制作。
材料准备(以1000公斤干秸秆为例):作物秸秆1000公斤;饼粉20公斤,花生饼、豆饼、棉籽饼、菜籽饼均可;“肯德绿”快速发酵菌剂1公斤。
②制作方法将作物秸秆(如玉米秆)用粉碎机粉碎或用铡草机切断,一般长度为1-3厘米为宜,麦秸、稻草、树叶、杂草、花生秧、豆秸等可直接用于发酵,粉碎后发酵效果更佳。
将粉碎后或切断后的秸秆用水浇湿、渗透,秸秆的水量一般在70%左右。
用20公斤饼粉同1公斤菌种拌匀,用手均匀地将拌有菌种的饼粉撒在用水浇过的表面。用工具翻拌一遍,堆成宽2米,高1.5米,长度不限的长条状,用塑料布盖严即可。
③秸秆腐熟化过程升温阶段:从常温升到50℃,一般只需要1天。
高温阶段:从50℃~70℃,一般只需要2天。
降温阶段:从高温降到50℃以下,一般10天左右,此时秸秆制肥过程基本完成,肥料可以直接使用。
④秸秆肥腐熟标志秸秆变成褐色或黑褐色,湿时用手握着有弹性,干时很容易破碎。
腐熟后堆体比刚堆制时塌陷三分之一或二分之一。
⑤秸秆肥的施用方法秸秆肥一般用作基肥,可以潮湿使用,作追肥应覆土。根据土壤的性质,可以将秸秆堆制发酵成两部分,分别为半腐熟秸秆肥和腐熟度高的秸秆肥。沙性地用半腐熟的肥料,黏土地最好施用腐熟度高的肥料。
秸秆肥中有机质十分丰富,氮、磷、钾养分较为均衡,还含有各种微量元素,是各种作物、各种土壤都适宜的常用肥料,具有提高产品品质、增加产量的显著效果。
2.商品有机肥
(1)商品有机质原料种类商品有机肥包括纯有机肥料及有机-矿物质肥料两种,它们是经过相关认证机构或者部门认证后,可以在农业种植等领域施用的一类有机肥。有机枸杞生产土壤培肥和改良技术中,除了广泛利用各种允许使用的物质进行堆积、发酵筹集大量的有机肥外,各商业生产厂家生产的商品有机肥也为有机枸杞生产提供货源条件。商品有机质肥料种类见表4-12。
表4-12 可供有机农业生产使用的商业有机质肥料种类
①泥炭泥炭是古代生物经过长期的沉淀转化的产物,含有大量的腐殖酸、黄腐酸及腐殖胶,有机质含量较高。黄腐酸是植物生长调节剂,具有刺激作物根系生长、增加光合作用、提高抗旱作用的功效。
②动物废弃物利用各种动物的粪便(鸡粪、猪粪、羊粪等)、废弃物残体(鱼粉、骨粉、羽毛、皮毛等)制成的有机肥。
③植物及微生物残体或者废弃物有已分解及未分解的区别,常见分解腐熟的堆肥,堆肥的品质依使用的材料、养分含量的多少及腐熟度差别而不同。一般腐熟度是以碳氮比为标准的,碳氮比越低的表明其越腐熟。干燥的微生物体则以酵母粉最常见,所含有的氮素也越多。未腐熟的有机肥料常见的有豆饼、各种种子渣、纤维木屑等,豆饼类含氮量最高,硬质壳渣是不易分解的有机质,可作为良好的土壤改良剂使用。
④萃取或浓缩有机肥料商品有机肥料中有从动、植物及微生物中萃取的有机物,呈液体或者浓缩粉状,内含有各种有机物及营养元素(包括微量元素),甚至含有酵素、植物激素、抗生素等萃取物,常见的有海草类、鱼类等萃取物,是一种综合性营养剂。
(2)通过认证的商品有机肥目前已通过国内外有机认证的商品有机肥种类及数量很多。为了方便有机枸杞种植者了解其特性,合理使用商品有机肥,推荐几家商品有机肥供种植者在有机枸杞生产土壤培肥和改良中参考使用。
①黑龙江省石油化工研究院研制的有机肥,日前获得欧盟有机产品认证。该有机肥是以鸡粪、风化煤为载体,附加以溶磷、解钾、固氮及刺激植物生长的生物菌剂复合而成。施用后能够有效改良土壤、培肥地力、减少污染、保护生态、改良作物品质。
②黑龙江省达丰科技开发有限责任公司生产的酵素有机肥,利用绿洲酵素生物催化分解功能,以农林副产物、畜禽粪便、矿石等进行多段综合高温发酵,使原材料发酵温度迅速提高到70℃~80℃,连续15天左右,进行无害化处理,彻底消除产品中大肠杆菌、蛔虫卵、草籽、农药残留和重金属等,使有机原料分解转化成高含量的有机质和多种腐殖酸类。在分解发酵过程中大量繁殖高温微生物,通过微生物分泌物,诱导产生抗生素、抗菌素、生长素、菌体蛋白等发酵生成物和固氮、解磷、解钾等活性物质,是生产有机食品的最佳生产资料。2005~2008年连续达到OFDC有机认证标准,被国家环保总局认定为有机食品生产资料,推荐为生产有机食品的专用肥料。
③黄山市黎明高科技有机肥有限公司研制开发的有机肥,已通过国家有机认证。该有机肥以蛋鸡鸡粪为主要原料,经微生物发酵、无害化处理后精制而成。不但含有机质、氮磷钾,还含有各种氨基酸、酶类和有益微生物。施用后能改善土壤,培肥地力,提高土壤通透性和蓄水保肥的能力,肥效持久。本产品在茶叶种植上使用后,效果显著,不但使芽叶鲜亮、持嫩性增强,叶片增厚、柔软,产量提高,而且香气更好。
④广东新兴县润田肥业有限公司生产的“农家绿”有机肥,通过了有机产品认证。该有机肥具有养分全、易吸收、肥效长、改良土壤、提高作物品质和增强作物抗病能力等特点,适用于各种农作物和经济作物,是发展有机产品的理想肥料。
(3)绿营高商品有机肥(Nutrismart)在枸杞上的施用效果绿营高商品生态有机肥是含有有机-无机养分,集多种活效成分,施用后能够达到对作物增产、增收、改善品质、环保、养地,综合效能很高的有机商品肥。先后通过国际国内多家权威机构的有机认证,适用于多种作物土壤培肥改良。该产品是由香港长江生命科技集团生产研制,由北京绿先机生态科技有限公司和江苏科邦生态肥有限公司共同监制并在全国统一销售。为了了解其在有机枸杞上的应用效果,尤其对产量和品质的影响,可参考罗青等科技人员开展的Nutrismart生态型肥料在枸杞上的试验研究(罗青,2006)。试验结果表明,绿营高商品生态有机肥在有机枸杞上的施用效果显著。
①绿营高生态有机肥的特性以有机质为载体添加6种活体细菌,根据植物需要提供氮磷钾等营养元素,不会出现因施肥而出现养分流失从而影响附近的水源、或者长期使用而使土壤板结;(绿营高TM)生态肥肥效长,在枸杞上使用一次,肥效可达150天,几乎满足植物全阶段的生长需要;(绿营高TM)生态肥可改善枸杞的品质,提高其有效成分含量,对保护产品安全有重要的作用。
②试验目的了解对枸杞产量和品质的影响。
③试验设计试验区按照施肥种类不同,划分为绿营高有机肥种植区和常规施肥种植区,地点分别设在宁夏农科院枸杞研究所规划的有机枸杞生产示范基地和常规种植区。试验面积分别为5亩,划分为5个小区,每个小区作为一个处理单元,每个处理重复5次。其肥料用量如表4-13。
表4-13 基肥与追肥
④施用方法
基肥沿着枸杞树行单边开沟,开沟位置距离枸杞树干20~30厘米,沟宽25厘米,沟深30厘米。按照表格中肥料的用量在沟底施入肥料,再用锹将各种肥料混合均匀,然后覆土立即灌溉。施完肥料后3天保持土壤100%的湿润。
追肥在2005年6月中旬前施用绿营高生态肥发酵液。发酵液以1公斤绿营高生态肥兑水30公斤配置,每隔数小时搅拌一次,每次15分钟,直到有大量的泡沫出现。将已经发酵36~48小时的发酵液体再以1份发酵液兑10份水稀释后用高压枪注入枸杞根部。
⑤肥料效果
施入绿营高生态肥后,枸杞产量明显增加。相同的树龄,相同的试验地,处理产量(鲜果)平均每亩增产148公斤。
处理后的枸杞果实多糖含量比常规生产增加0.42%。
结论:绿营高商品有机肥已经通过有机认证,可以用于有机枸杞生产种植,施用后对有机枸杞产量和品质的提高作用比较显著,但是如何发挥其在有机枸杞栽培应用中的作用,还有待于进一步开展相关试验研究。
三、有机枸杞生产施肥量计算方法
有机枸杞生产施肥主要是有机肥和矿物肥料的使用,这些肥料养分释放缓慢,但是肥效维持的时间较长,而且不同来源的有机肥的有效成分差别较大,施肥时在有机肥的种类、施肥量和施肥时间上要充分考虑这些因素。有机肥肥效表现和其在土壤中的分解、矿化释放的养分及有效养分释放的速度都有一定的关系。有效养分的释放速度受到碳氮比例的影响,碳氮比例低,有机质分解快,养分含量和释放的速度也较快。施肥时还要考虑有机枸杞本身的养分吸收和利用特点,有针对性的选择不同的有机肥进行配方施肥、营养诊断施肥等。同时为了保证土壤肥力不断提高,在满足当季枸杞生产所需养分的同时,尽量多施一些肥料做到用地养地相互结合。
据粗略估算一吨鸡鸭鹅粪营养元素的含量相当于碳铵138公斤,尿素63公斤,硝铵88公斤,过磷酸钙139公斤,硫酸钾3公斤;一吨猪圈粪相当于碳铵37公斤,硝铵24公斤,过磷酸钙29公斤,硫酸钾2公斤;一吨大粪相当于碳铵14公斤,尿素6.5公斤,硝铵9公斤,过磷酸钙22公斤,硫酸钾2公斤;一吨灰分相当于过磷酸钙42公斤,硫酸钾9公斤。以产量指标施肥,每生产100公斤枸杞干果施纯氮20~25公斤,无氧化二磷10~15公斤,氧化钾8~10公斤。
四、有机肥的施用技术
施肥的效应也因为施肥的位置及时期有很大的差异,因各种养分在土壤中的动态及枸杞营养的功能有所不同,所以有机枸杞栽培所需要的不同肥料及元素的施肥方法也不同。氮素、钾素在土壤中的流动及扩散快,富含氮钾的有机肥应该分期施用,其基肥的用量在沙质土壤上应该小于黏质土壤,施肥位置应该稍微距离枸杞树体远一些,同时追肥次数也应该增加。磷素不容易流动,磷肥应该主要以基肥施用。而且磷肥在土壤表面不易被根部吸收,应该以条施或者沟施的方式施入土壤。
1.有机枸杞生长不同时期的营养功能
有机枸杞年生长期长,从每年的3月中旬开始到11月上旬分别经历花芽分化、枝叶生长、开花结果、根系生长等重要的物候过程,每个过程都要消耗大量的营养物质,再加上部分物候期都是在重叠进行的。比如枝条生长的同时,又进行着花芽分化、花蕾形成、开花及果实膨大等诸多物候表现。因此有机枸杞生产需要的养分较多,需肥期限也较长,如果营养供应不足,就会使新发的枝条细弱、短小,花芽分化受到影响,不仅当年的产量下降,而且次年的生长及产量也会受到一定的影响。有机枸杞树体生长存在营养生长和生殖生长之间的营养竞争。营养生长主要表现在树体萌芽、春季和秋季枝条抽生及生长、根系生长等。生殖生长主要表现在花芽分化、幼蕾形成、幼蕾开花、青果形成、果实成熟等。施肥方法及施肥量可以依据有机枸杞生殖生长和营养生长之间不同营养需要,选择不同的有机肥料,尤其对于有机枸杞生产追肥具有实际意义。
2.有机枸杞施肥种类及时期
(1)基肥有机枸杞生产供应营养主要依靠施入土壤中有机肥来提供。作基肥的有机肥有各种腐熟的堆肥、沤肥、厩肥、绿肥、作物秸秆肥、饼肥等农家肥,还有可用于有机种植的各种商业有机肥,如腐殖酸肥、微生物肥、矿物肥等。因为有机肥含有的营养成分比较全面,而且供肥期也相对较长,施用后能够提供有机枸杞生产所需要的各种营养的需要。基肥施肥的时间可在上年的秋末冬初或者次年春季枸杞树萌芽之前进行。
(2)追肥追肥就是在有机枸杞生长时期,根据不同的生长物候特点,有针对性的施用各种有机肥料,进而补充由于基肥供应营养不足,而采取的一种补偿性的施肥方式。有机肥营养全面,但是为了更好的促进有机枸杞生产,选择施用的追肥,应该能够在短时间内释放出有机枸杞生产所需要的营养成分。一般用于有机枸杞栽培的追肥主要以各种有机肥料的提取液或者含有营养元素、具有一定侧重点的有机肥为主。有机枸杞生产常用的追肥种类有:沤肥、沼液、绿营高生态肥发酵液(绿营高肥料和水分以1∶2比例发酵2~3天的液体肥)及其他营养成分含量具有侧重点的有机肥料。有机枸杞生产过程中,枝叶生长及萌芽等营养生长主要以氮肥为主,其他肥料为辅;开花结果等生殖生长以磷钾肥为主,其他元素为辅。
有机枸杞生产不同时期追施不同的有机肥。富氮有机肥主要来自于各种动物残体的堆腐物和人畜粪尿,这类肥料的有机氮肥也容易随水流失,应本着少量多次的方法在有机枸杞生产前期进行追肥,供应营养生长所需的氮肥需要。有机枸杞生产开花结果中期,生殖生长大于营养生长,主要以磷钾肥料为主,此时选择的追肥应该含有大量的磷钾肥。钾肥主要集中在各类植物秸秆灰分,磷肥主要以各类骨粉中的含量居多。另外矿物源磷肥中的弱酸性磷肥(如钙镁磷肥、钢渣磷肥)和难溶性的磷肥(如磷矿粉等)都可以作为有机枸杞生产中磷肥的补充。不同土壤类型,因为酸碱度影响造成某些元素的缺失,盐碱度较高的有机枸杞园地,当pH值大于7.5时,土壤中的有效磷的含量普遍较低,因为缺磷导致枸杞树枝条细弱、不易成花、产量降低,这类土壤要重视追施富含磷素的有机肥。
(3)沼肥施用方法介绍
①做基肥施用沼渣是沼气池内人畜粪便经过充分发酵后,沉积在沼气池底部的残渣,它含有丰富的有机质(30%~50%)、腐殖酸(10%~20%)、全氮(0.8%~2%)、全磷(0.4%~1.2%)、全钾(0.6%~2%)及多种微量元素,是一种缓速兼备的优质有机肥料。
施肥时间:一般应在每年枸杞果实采收结束后到来年枸杞树萌芽前,即在每年的10月下旬或者次年的3月底到4月上旬萌芽结束。
施肥量:盛果期树体每株施用5~10公斤。
施肥方法:沿着树冠最外围在地面正下方投影处,开挖长×宽×深=50厘米×30厘米×40厘米的沟,施入坑内,并和开挖出的表土混合均匀后覆土添坑,添土高出地面5~10厘米并及时灌溉,使灌溉后坑内的土壤和地面相平。
②做追肥施用以沼液为主。沼液是沼气池内人畜粪便经过充分发酵后的残留液体,总的固体量不超过1%,它含速效氮0.04%、速效磷0.03%、速效钾0.03%~0.04%,是一种速效肥料。
施肥时间:一般在有机枸杞生长的花芽分化期及青果膨大期分两次追施沼液。
施肥量:每株施用5公斤。
施用方法:开浅沟施入,施后覆土,或者浇灌施入,施后覆土。
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