广州有机碳肥对养分平衡作用.pptx

有机碳肥有机碳肥对养分平衡的作用初探对养分平衡的作用初探-试析植物营养的碳短板碳短板缺位华南农业大学资源环境学院华南农业大学资源环境学院新肥料资源研究中心新肥料资源研究中心廖宗文廖宗文 毛小云毛小云 刘可星刘可星 向习以为常习以为常的现象提问1、有机肥肥效慢，施用量大，一定对吗？2、经典植物营养理论中，碳营养的认识和技术有无短板？3、现代平衡施肥理论与实践有无碳平衡位？4、依据有效碳（水溶）概念，有机肥发酵技术是否需要重新考虑？一、植物营养中碳的认识缺位C H O、N P K、Ca Mg S、Fe Mn B Zn Mo 大中微肥中唯缺C（仅有气肥于棚），大田肥料C长期缺位。大气CO2 0.03%300ppm 最佳浓度0.1%左右，1000ppm左右左右 株间实际浓度120180ppm自然差距34倍！田间差距67倍倍，短板！，短板！30年年N增增C减减 短板更短！短板更短！二、碳短板严重制约作物养分平衡自然补充自然补充施肥状况施肥状况成分含量成分含量%短板短板CCO2，OM微量分解微量分解主要主要CO250最短最短 研究最少研究最少HO降雨降雨灌水灌水34NPKN沉降沉降重点重点11研究最多研究最多CHO、NPK，C 基本靠天 施肥缺位最小养分律-木桶理论(缺碳)作物产量大小取决于作物产量大小取决于短板短板，即即最小养分最小养分(最短板最短板)。C/NPK 30年年 剧变剧变 极不平衡而无研究极不平衡而无研究二、碳短板严重制约作物养分平衡1、碳短板的认识缺位木桶原理-碳缺位。概念空白方向不明，能够做而未想到2、充分认识碳营养的重要性，提供C架，制造各类营养物质生理调节、抗逆信号物质、生物刺激剂3、碳短板的表现：土壤肥力下降：有机质下降，有效碳低，化肥“胃口大”产量低，质量（营养%耐贮性，口感）低抗逆性低（病虫害、热、冻、涝、旱）三、补碳的2个途径及技术要点1、两途径 气态、无机、CO2 液态、固态、有机液态、固态、有机C：2、有机（速溶）碳的制造技术明确概念有机质有机质有机肥有机肥有机有机碳营养营养（速溶）福建绿洲广东杰士原料发酵液（酒精、味精、酵母）有效碳较高，再加工活化（降解小分子）内蒙安奇乐原料：中药渣等生物质，逆反应至小分子即停，不进行至CO2+H2O山西美邦原料：风化煤 生产技术要点1 原料：常规2 发酵：好氧厌氧，少翻堆，10d内完成熟化技术目标的再思考 功能优势(肥效快，用量少)的新提升 有机质主要转化为水溶C，而非气态CO2李瑞波，吴少全 2011 生物腐殖酸肥料生产与应用 北京：化学工业出版社绿洲绿洲生物腐植酸发酵技术突破了传统有机肥发酵框架，两种发酵比较：两种发酵（有机肥）理论本质的差别是：发酵有机肥是要得到矿化腐殖质，还是收获碳肥（加微生物）？发酵技术创新。内蒙安奇乐有机C全营养技术非生物（化学）降解结果 水溶性 约100%有机碳损失 1%黄腐酸高达 5075%风化煤原料风化煤原料 化学降解后化学降解后 化学降解前后水溶性对比化学降解前后水溶性对比有机碳肥-常规有机肥的比较 常规有机肥、有效（速溶碳）低 1%有机碳肥、有效（速溶碳）高90%有机碳肥优于无机CO2-光能 跳过光合作用，从有机碳开始，从头开始CO2+H2O 有机碳抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病新概念-新技术产品新效果（高效、大补短板）形态 生化耗能 补碳途径 施用范围CO2有机有机碳肥碳肥无机气态 需光合能 叶面 大棚有机固液有机固液 省光合能省光合能 叶面叶面 根根-土土 大棚大田大棚大田有机碳肥有机碳肥 的比较优点的比较优点：有机碳肥有机碳肥 代谢过程代谢过程 顺畅、能耗低而顺畅、能耗低而 高效高效抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病四 功能优势 肥效“奇”高大幅度增效 1 有机无机配合 补平碳短板（未有意识）（5-10%FA）量小而效高，施用5-10公斤，可增产20-70%.2调控土壤微生态 施肥防病不用药 土传病害/连作障碍 无药可治 施肥可防 产量翻倍3 活化-促释P、K、Mg绿洲 液态碳肥（水溶有机活性液）“液态碳肥”（水溶有机活性液）产品。原材料：有机废液标准指标：水溶有机碳12.5%发明专利号：ZL03112360.0 保质期：3年使用方法：兑水200600倍，可单独或混合化肥农药一起灌根、浇施、喷施。有机碳肥肥效显著：增产、优质、抗病、抗逆有机碳肥肥效显著：增产、优质、抗病、抗逆 B 天佳10KG/亩；C有机肥200KG/亩绿洲毛豆的田间试验结果（四都镇后港村）说明：说明：毛豆基肥方案如下：CK施黑马牌化肥（16-16-16）每亩30KG，其余各组除与CK同施外，底肥加施：A生物有机肥200KG/亩；B 天佳10KG/亩；C有机肥200KG/亩，中途追施黑马牌化肥（16-16-16）每亩25KG，各组相同。时间：2012.03.072012.06.20方案方案小区标记小区标记小区量产（小区量产（30）（KG）小区折亩产（小区折亩产（KG）平均亩产平均亩产增产率增产率AA1108.02400.02360.082.8%A2108.22404.4A3102.42275.6BB182.31828.91812.640.4%B280.81795.6B381.61813.3CC170.31562.21528.918.4%C267.21493.3C368.91531.1CKCK159.71326.71291.1-CK257.01266.7CK357.61280.0CK0T-S-PT-CN-PT-W-PT-CN-WCKComposting with microorganisms CKComposting with microorganisms CK0-1CK0-2TWP-1TWP-2发酵发酵 Composting with microorganisms 小结-思考与探索1、有机肥作用再认识：肥效慢（快）、调节化肥（碳平衡）缓急相济、改土（微生物调控）2、有机肥发酵再认识：是氮磷钾研发有效化（有机碳有效化）3、平衡施肥短板再认识 氮磷钾-？补碳 （四两拨千斤）4、有机营养与无机平衡 C/N 有机营养 九九归一以碳（简）驭繁有机有机C营养缺乏的瓶颈营养缺乏的瓶颈机遇机遇/使命及前景使命及前景土壤-高强度复种，长期过量使用化肥，有机质（有机C营养）耗竭严重，作物-养分严重失衡（C短板），抗性降低，连作障碍越来越严重。有机C营养的认识/技术开发学术意义/实用价值30年来的不平衡严重 N水平大升 C水平降 认识认识-机遇机遇/使命使命调控生态调控生态 施（施（C）肥防病）肥防病通过施肥调控提高土壤微生物群落多样性，通过施肥调控提高土壤微生物群落多样性，实现扶正抑邪，从而控制土传病害的发生实现扶正抑邪，从而控制土传病害的发生(非杀菌，绿色植保非杀菌，绿色植保)有机肥FA改善土壤结构增加和保持土壤养分提高微生物多样性 堆肥（增强对病菌生态压力，堆肥（增强对病菌生态压力，非专一杀伤力）非专一杀伤力）注：注：表病菌表病菌 等数字表非病菌，含有益菌、拮抗菌等数字表非病菌，含有益菌、拮抗菌堆肥调控土壤生态堆肥调控土壤生态 “扶正抑邪扶正抑邪”（FA菌群菌群）（多样性增加）示意图（多样性增加）示意图11222111223nnn.213 n 指导作物育苗 育苗袋接种拮抗菌保护层拮抗菌保护层FA菌群菌群数学模拟与土壤环境评价（病情预报）数学模拟与土壤环境评价（病情预报）Yf（土壤、病菌、作物、季节、肥料）（土壤、病菌、作物、季节、肥料）Y：多样性指数变化模型：多样性指数变化模型 防病防病应用新技术参数应用新技术参数 开拓新生态防病技术途径开拓新生态防病技术途径 天气预报天气预报 “地气预警地气预警”“地气地气”多样性指数多样性指数BIOLOG-特征碳源特征碳源 生态群落参数生态群落参数 养分动态养分动态 水分动态水分动态 活化-促释P、K、Mg有无可能？有无可能？新有效性（活化态）新有效性（活化态）经典有效性经典有效性 激烈反应，产品需缓释激烈反应，产品需缓释活化有效性活化有效性 温和反应，产品不需缓释温和反应，产品不需缓释 开拓了一个开拓了一个新的方向和范围新的方向和范围，使创新思维，使创新思维 摆脱惯性束缚摆脱惯性束缚 获得更大发展空间获得更大发展空间 磷铵，普钙磷铵，普钙，钙镁磷；磷矿，钾长石，蛇纹石，菱镁矿，钙镁磷；磷矿，钾长石，蛇纹石，菱镁矿100%思考：思考：零零 多种活化剂多种活化剂适应适应多类型磷矿（镁，钾）多类型磷矿（镁，钾）有机有机FA（天然，生化）；无机矿物（天然，生化）；无机矿物 制造制造 AP活化剂活化剂 有机或有机或无机无机 磷矿粉磷矿粉过磷酸钙过磷酸钙ASP磷铵磷铵高效高效磷铵磷铵AP低档矿 节省130元x 67%=88元 无硫酸 节省600元x33%=198 元 设备工艺 节省30元 合计比过磷酸钙节省316元扣除活化剂1000元x5%=50元 净节支节支316-50=266元元/t09年7月广东怀集水稻试验，AP与等重量SP相比，增产9%08年12月四川 油菜生长良好，AP比SP增产一种革命性的磷肥（一种革命性的磷肥（Mg？K？）生产新技术？）生产新技术不用酸、不用高温、用低档矿生产高效磷肥不用酸、不用高温、用低档矿生产高效磷肥 原料矿原料矿（P2O5）反应条件反应条件有效性有效性效益效益碳排放碳排放经典技术经典技术高档矿高档矿27%激烈、高温强酸激烈、高温强酸前高后低前高后低一般一般高高促释技术促释技术低档矿低档矿18%温和、低温无酸温和、低温无酸前后均衡前后均衡增加增加200元元/t减减50-70%磷的促释与现有经典技术的比较磷的促释与现有经典技术的比较表表9 9 活化镁肥与硫酸镁的工艺与成本比较活化镁肥与硫酸镁的工艺与成本比较镁肥镁肥耗酸耗酸煅烧煅烧工艺工艺含量含量（MgO%MgO%）价格价格（元（元/吨）吨）活化菱镁矿粉活化菱镁矿粉研磨混合研磨混合28.8228.82350350活化氧化镁活化氧化镁研磨混合研磨混合70.7270.72600600硫酸镁硫酸镁*煅烧加酸煅烧加酸27.0027.00750750MgO 含量含量:1t 活化氧化镁活化氧化镁 =2.6t 硫酸镁硫酸镁 但价格但价格:600 元元 1950元元镁矿加工镁矿加工:镁石粉（MgCO3）煅轻烧（MgO）硫 酸硫酸活化剂活 化 镁 石粉活化剂活化氧化镁镁烧钾长石的活化钾长石的活化活化剂活化剂的筛选的筛选有机、无机有机、无机酸性、碱性酸性、碱性处理处理累积量累积量CK（钾长石）（钾长石）246.9981.03dJMY+钾长石钾长石531.2358.11bcYY+钾长石钾长石417.5585.11bcdKQ+钾长石钾长石301.4862.83cdNMS+钾长石钾长石230.838.68dWZ+钾长石钾长石550.2423.58bQN+钾长石钾长石1281.8398.52a水溶钾：提高幅度达17.4-255.1倍，绝对值在337.1-4954.1 mgkg-1优化活化条件优化活化条件QN用量、温度、粒径、水量、烘干时间注：JMY,YY,KQ,NMS,WZ，QN，除QN外均为有机物钾长石的活化钾长石的活化提高持续供钾能力提高持续供钾能力提高肥效提高肥效活化钾长石取代不同量氯化钾玉米盆栽实验 甚至可完甚至可完全取代全取代KCl注：CK2为40目 CK3为100目未活化