抗旱与施肥

第九节　抗旱与施肥

近年来大量研究证明，施肥对提高水分利用效率有明显作用，肥料对农作物产量的贡献，全球范围内为20%～25%。施肥量、施肥时间和施肥位置影响水分利用率。合理配置水肥，可起到以肥调水，以水促肥的增产效果。

一、旱地土壤培肥原理

土壤肥力理论是农业土壤培肥的基本原理，我国对旱地土壤培肥有丰富的经验，创造了多种多样的旱地土壤培肥技术；这些经验与措施在旱地农业生产中起着重要作用。

1.土壤养分与土壤肥力

农用土壤能够协调供应植物生长发育所需要的水、肥、气、热等各种因素，保障植物形成一定产品的能力，这是对土壤肥力的全面理解。良好的农用肥沃土壤具有深厚的、质地适中、耕性良好、富含养分的耕作层；也有可以保水、保肥，而又不妨碍作物根系生长发育的犁底层，还具有水气状况良好的心土层。整个土体的构造，既能为作物提供良好的环境条件，又能比较全面、适时适量，并协调提供柞物生长发育所需要的水分和养分。它有较强的自调能力，又易通过人为措施加以调节，因此才可以在较大范围内保证作物稳产高产。

旱地土壤的养分特征是地域差异与季节性变化明显，贮量低，缺素面积大；移动速度慢，距离短；富集层薄，富集度低。旱地土壤培肥应以提高土壤养分贮量为基础，不断缩小缺素土壤面积，加厚养分富集层，提高养分富集度。要充分供应有效养分，及时协调满足作物对养分的需要，从而形成高产稳产的肥沃旱地土壤。

旱地土壤高度肥沃的特征：一是土体构造好，活土层深厚；二是结构性好，蓄水保肥；三是协调能力强，养分供应及时。以土壤养分为中心的土壤肥力，是指土壤养分的贮量、流量，养分的供应容量、强度与速率及影响因素。培肥的目的，在于提高旱地土壤生态系统中养分的贮量，增加养分供应容量，加大养分在旱地土壤生态系统中的流量，强化养分供应强度与速率，使生产性输出的养分流量稳定增加。同时要尽快减少并制止非生产性输出的养分流量，防止养分消耗损失。也就是要求土壤养分来源丰富，供应充足，转化率高，损失量小；使它具有较高的生产力与较强的抗逆性。

旱地土壤培肥技术体系是：以大量施用有机肥与合理施用化肥为主的施肥制，以深耕细犁和休闲晒垡为主的耕作制，以豆科油料养地和粮经作物配合为主的轮作制；以修建梯田坝地和快速培肥土壤为中心的农田基本建设，以运用发展保土、保肥、保水耕作法为中心的耕作制度，以农牧有机结合与粮草相互促进为中心的种植制度。

2.旱地土壤养分供给与施肥培肥

在旱地土壤生态系统中，必须大量、及时、协调地供应有机质与矿物质，以增进土壤养分的贮量、流量、供应容量、强制与速率。

提高旱地土壤有机质含量的途径主要有3条：一是种植绿肥压青；二是作物秸秆还田；三是施用有机肥料。

在当前生产条件下，有机肥料是旱地土壤有机质的重要来源。每亩施入有机肥6.7吨，可使土壤有机质增加0.24%。有机肥与化肥配合施用，还可进一步提高土壤有机质含量。

由于土壤有机质贮量增加，土壤中胡敏酸也随之增多；施用有机肥后，胡敏酸占干重0.165%～0.203%，比对照增高22.2%～50.4%。从而提高胡敏酸（H）与富里酸（F）的比值，对照土壤的H／F为1.59，施用有机肥的上升到1.60～1.81，表明旱地土壤长期大量施用有机肥，可以明显提高腐殖化程度。土壤有机质是土壤养分的来源，旱地土壤的氮有97%是以有机化合物形态存在；因而施用有机肥在增高有机质的同时，土壤中的全氮与有效磷也明显增加。同时还提高土壤中的酶活性，蛋白酶比对照增加12.7%～33.8% ；脲酶增加43.2%～68.9% ，碱性磷酸酶增加14.2%～44.2%，转化酶增加22.7%～63.0%，过氧化氢酶增加12.9%～27.1%。这些酶活性与土壤有机质相辅相成。由于大量施用有机肥提高土壤养分的贮存量与供应量，作物的产量也可随之增高。

有机肥对旱地土壤培肥的作用很大，因此许多农业专家提出有机农业，主张完全不用或基本不用人工合成的化肥。在可行范围内，尽量依靠作物轮作、秸秆还田、牲畜粪肥、豆科绿肥、有机废料等。在有机肥源充足时，大量施用有机肥比施用化肥有较高的经济效益。

3.增施有机肥

土壤中的有机质和有机无机复合胶体是高产肥力的物质基础。增施有机肥料，不仅增加土壤养分，而且促进微生物活动，实现土肥相融，改良土壤结构，增强土壤的保肥、供肥、保水能力。增施有机肥对提高土壤速效养分，特别是速效磷的供应水平效果显著。质量好的厩肥中全磷含量高，速效磷达0.1%～0.5%，比麦田中的含量高数百到千倍以上，因此增施有机肥对于土壤有效磷的积累有重大作用。

不同施肥试验结果（表3-6）表明，①增施有机肥可以提高土壤保墒能力。②施肥可以增加根系吸收土壤水的能力。经过培肥的土壤，促进了作物茎叶生长茂盛和根系发达，可以吸收更多的土壤水分。③施肥提高了降雨生产率。施肥比不施肥的降雨生产率提高了84.2%。这表明了增施有机肥能起到“以肥调水”、“以肥增水”的作用。

表3-6　小麦不同施肥条件下的降水生产率

4.有机、无机配合，可提高养分利用率

我国农田中养分的投入，从几乎全部来自有机肥，到有机肥与化肥并重。有机肥具有养分齐全、肥效持久的优点，但也有其明显的缺点：如堆制与施用费工费时，运输不便；化肥养分浓度高，吸收快，但成分较单一或不齐全，改土效果较差。两者配合施用，则可优势互补，发挥用地与养地的双重作用，既提高土壤生产力获得增产，又保持地力更新。

有机、无机肥料配合施用，既能减少化肥的养分流失，又能促进化肥中某些营养元素固定，提高化肥利用率，从而从总体上提高养分的供给率。由于有机肥具有较大的阳离子交换量，因而能够对化肥中一些易淋失的养分有效地吸附和保存。例如土壤腐殖质对NH₄⁺的吸附，明显地减少氨的气态损失。有机肥分解产生的有机酸能提高钙、镁、磷肥中迟效磷的有效性，从而提高了化肥肥效。

有机、无机配合是高产稳产的重要措施，有机肥不仅养分完全，供肥持续稳定，而且能改善土壤结构和理化性质，提高土壤肥力，活化土壤养分。有机肥的这些优点，为作物的生长发育提供了协调的水、肥、气、热环境，为高产稳产打下了坚实的基础。化肥是近代科学的产物，具有养分浓度高、肥效快、供肥强度大等优点。其缺点是不能为土壤提供大量的有机物质，对改善土壤结构、改善土壤理化性质、增加土壤活性物质等较为不利，由于其养分浓度高，施用不当容易造成肥害，长期大量施用化学还会降低其肥效、增高成本、造成污染。

把两种肥料配合施用，就能优势互补，扬长避短。有机肥的“容量因子”和化肥的“强度因子”相结合，充分发挥有机肥养分完全、肥效稳定持久的优点和化肥养分浓度高、肥效快的优势，在重施有机肥的基础上，根据土壤、气候、作物品种及田间生长情况，按照缺什么补什么的原则施用化肥，既满足了作物高产稳产的养分需求，又保证了土壤肥力的继续提高。

5.合理配方施肥

在适度范围内增施化肥尤其是根据土壤状况配方施肥，能显著改善地力，在总耗水量相差不多的情况下，其产量却明显增长，从而耗水系数大幅度下降，水分生产率提高。表3-7为宁夏固原地区不同肥力条件及配方施肥对主要作物耗水系数影响的对比试验结果，由此可看出施肥对降低耗水系数的效果是十分明显的。

二、有机肥（堆肥）养分、标准、生产及肥效作用

堆肥的堆制方法有普通堆肥和高温堆肥两种，高温堆肥的养分含量较普通堆肥高，见表3-8、表3-9。

表3-9　普通堆肥养分含量

根据堆肥的主要材料类型分为秸秆堆肥、垃圾堆肥、污泥堆肥、杂草堆肥。其中秸秆堆肥又可划分为玉米秆堆肥、小麦秸秆堆肥、水稻秸秆堆肥。各种秸秆堆肥的理化性质和养分含量见表3-10所示。

表3-10　玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆堆肥的理化性质和养分含量

1.堆肥的质量标准

成品堆肥应满足一定的质量要求（参考国家标准）。

（1）堆肥中对土壤改良起主要作用的是有机物质，有机物质的含量应在35%以上（干燥状态下），其中氮、磷、钾的含量分别为2%、0.8%、1.5%。

（2）堆肥产品存放时，含水率应小于30%，袋装堆肥含水率应小于20%。控制堆肥含水率的要求，是因为水分在运输中有损耗，也是为了保持堆肥良好的撒播性。

（3）根据卫生要求与农作物生长需要，堆肥中动植物的致病菌、杂草种子、害虫卵等应已杀灭，堆肥产品的施用必须对环境、土壤和农作物完全无害。

（4）为了有利于堆肥产品的利用，堆肥中的惰性材料如玻璃、陶瓷、废金属、石头、塑料、橡胶、木材等必须去除（筛选或分离、或细磨粉碎）。

（5）不含重金属等有害杂质。成品堆肥重金属等有害杂质允许含量如下：

砷：总量分析小于50mg／kg （干重），洗提试验小于1.mg／kg；镉：总量分析小于5mg／kg；（干重），洗提试验小于0.3mg／kg；汞：总量分析小于2mg／kg，洗提试验小于0.005mg／kg；铅：洗提试验小于3mg／kg；有机磷：洗提试验小于1mg／kg；六价铬：洗提试验小于15mg／kg；氰化物：洗提试验小于1mg／kg；多氯联苯（PCB）：洗提试验小于0.003mg／kg。

（6）碳氮比要控制在20以下。如果大于20，当堆肥施用于土壤时，微生物分解有机物时会摄取土壤中的铵态氮或硝酸盐氮以作为自身的营养，从而使农作物陷于“氮饥饿”状态，影响作物的生长发育。

（7）堆肥含盐高容易造成土壤酸化和损害作物根部功能，影响作物的生长。堆肥产品含盐量一般在1%～2%。使用堆肥时，一部分盐（包括营养盐）由植物吸收，一部分则留在土壤中。

（8）成品堆肥外观应是茶褐色或黑褐色，无恶臭，质地松散，具有泥土芳香气味。

2.生产有机堆肥方案

（1）肥料厂规模为5000吨，按一年300天计算，日生产量为17吨。

（2）堆肥生产过程及工艺采用水泥地面或压实地面堆肥，按堆肥周期10天计算，约需1000平方米堆肥场，另备500平方米后发酵场地。采用人工翻堆方法，每3天翻一次堆，10天高温期共翻堆3次，然后移到后发酵场地进行后发酵5～7天。

（3）有机堆肥及复混肥生产以当地主要作物生产肥料为目的制定复混肥配方。主要有玉米、小麦、水稻和蔬菜（包括番茄、黄瓜等）。

原料为堆肥、尿素（1600元／吨）或硫铵（800元／吨）、过磷酸钙（500元／吨）或磷矿粉（450元／吨）、氯化钾（1400元／吨）、蛭石、黏土。厂房面积100平方米，仓库面积100平方米。

拟采用生产3种肥料的技术路线：活性堆肥、颗粒（或散装）复混肥、颗粒（或散装）活性生物有机复混肥。

（4）经费预算项目总投资50万元，贷款100万元（用于运转费）。

技术和试验费6万元。

生产资金：有棚场地建设费2万元；设备购置费（混料机、定量供应机、手推车、传送带、磅秤、粉碎机、筛子、烘干机、圆盘造粒机、包装机）25万元；车间和库房建设费7万元；60kW供电装置4万元；小型锅炉3万元；深水井2万元；其他2万元。

流动资金用于购置化肥、煤、人工费、包装袋等，100万元。

（5）经济效益分析通过本项目实施，一年内可生产出富含腐殖质、营养全面的活性有机-无机复混肥5000吨。按每吨复混肥销售价1000元，每吨成本638.5元计（表3-11），则每吨可获纯利361.5元。年产5000吨产值为500万元，年获纯利180.75万元，半年可收回成本。

秸秆畜禽粪便堆肥生产工艺流程

3.有机堆肥的作用

施用堆肥可以提供作物各时期生长所需要的养分，无论是秸秆还是畜禽粪便或是垃圾和污泥，其堆肥原料从根本上主要来自植物，因此堆肥产品从组成和性质上都与作物相类似。在养分组成上适于作物生长的需要，在养分供应方式上能够在时间和空间上与作物吸收利用同步，在性质上能够创造和提供植物生长所需的生态环境。

（1）有机肥含有作物所需的大量元素和中、微量元素。一般情况下，堆肥含有作物生长所需的氮、磷、钾等大量元素，又含有硫、钙、镁、锌、硼、钼、铜和铁等中、微量元素。因此与化肥相比，有机肥具有不偏肥、不缺素、稳供、长效等特点。所谓不偏肥和不缺素是指肥料养分种类全面，每种养分含量适宜。稳供和长效是指有机肥中某些养分所处的形态以有机物质缓效状态存在。因此，需要外界环境和微生物的作用下才能释放出来并发挥作用。因此一般情况下，腐熟的堆肥均作为基肥使用。

表3-11　每吨复混肥成本计算（按17吨／天，N +P₂0₅+K₂0总量18%计算）

（2）堆肥含有化肥所没有的养分。堆肥是在微生物作用下通过生物化学过程生产出的肥料，不像化肥是通过化学过程所生产的肥料，因此堆肥中含有氨基酸、蛋白质、糖、脂肪、胡敏酸等各种有机养分，其中有的可以为植物直接吸收利用，如可溶性糖、氨基酸和有机氮等，有的经分解后为植物吸收利用，是作物的重要营养源，对改善作物品质有重要意义。

（3）施用有机肥把大量的微生物和酶带入土壤，同时也给土壤微生物提供了大量养分和丰富的酶活性物质，促进了土壤微生物的生长和繁殖，提高了酶的活性。在微生物和酶的作用下，加速了有机物的分解、转化，活化了土壤养分，使一些被固定的元素释放出来供作物吸收利用，从而改善了土壤的养分状况，提高了土壤供肥能力。

（4）堆肥可以提供作物生长所需要的刺激性物质。有机肥料含有大量的有机物质，经微生物分解转化产生的降解物如维生素、腐殖酸、激素等有刺激作用，能促进作物生长发育。在这些物质的刺激作用下，作物根系旺盛生长、能提高对养分（特别是磷、钾）的吸收能力；同时增强作物的光合作用，提高光合能力，使作物根系发达，生长健壮，叶片多而宽，叶色浓绿，干物质累积多，成穗率高，穗部性状改善，产量提高。

（5）有机肥增强作物抗逆性，改善外观品质。有机肥增强作物的抗逆性，改善外观品质的作用从以下三个方面体现出来。第一，有机肥能改善土壤结构，增强土壤蓄水、保水能力，减少水分无效蒸发，提高保温效果，从而提高了作物抗旱、抗寒和抗冻能力，使其在恶劣的气候条件下，能够较好地保持其内在和外观品质。第二，施用有机肥提高了土壤微生物的活性，增加了抗生物质，促进作物健壮生长，提高抗病性，如能提高小麦抗青死病、大豆抗细菌性斑点病的能力，减轻了病害对作物外观品质的危害。第三，有机肥养分齐全，在作物生长发育期间协调供应大量元素和微量元素，避免了作物因缺素而产生的病害，如马铃薯因缺钾而引起的黑斑病，甜菜因缺锌而发生烂心病等，从而改善了作物品质。

（6）抗旱性。有机肥提高作物抗旱能力主要表现在两个方面：第一，有机肥能改善土壤结构，提高土壤保水能力。同时有机肥能增加土壤腐殖质含量，而非特异性腐殖质中所含的脂、树脂和蜡等浸润土壤团粒后，增强了疏水性，减少了土壤浸润过程和水分在毛细管内移动的速度，减少了土壤水分的蒸发量。土壤保水能力的提高和蒸发量的减少，有效地提高了作物的抗旱性能。有机肥的这种抗旱增产作用在干旱地区的旱地作物上表现尤为突出。第二，研究表明作物的抗旱性与过氧化氢酶的活性、细胞膜的透性和脱落酸的含量密切相关。有机肥中的腐殖酸等物质能够提高作物的过氧化氢酶的活性，降低细胞膜的透性和脱落酸的含量，从而增强作物的抗旱性。

（7）抗寒性。有机肥提高作物的抗寒能力表现在两个方面：第一，有机肥的吸热保温作用，提高了土壤温度，对小麦的越冬保苗具有一定作用。第二，有机肥中含有的某些刺激物质腐殖酸等能提高作物的抗寒抗冻能力，用腐殖酸拌种或用沼气肥浸种都有明显的抗寒增产作用。

（8）脱盐、耐盐作用。施用有机肥，特别是秸秆还田、种植绿肥等有明显的抑盐脱盐作用。这是因为：第一，有机肥能提高土壤肥力，改善土壤结构，减少毛细管水运动的速度，减少水分的无效蒸发，有明显的抑制效果。施用有机肥又可使土壤的容重降低、孔隙度增大、透水性增强，促进盐分淋洗下移，脱盐效果好。旱地种植绿肥，覆盖度大，地面蒸发减少，抑制土壤返盐效果明显。第二，施用有机肥增加土壤有效钙的含量，同时有机肥分解产生的有机酸也能使被土壤吸附的钙活化，加强了对土壤吸附性钠的置换作用，导致脱盐脱碱。在有机肥的分解转化作用下，盐渍土中的CI^-、SO₄^2-、Na⁺和M g²⁺等有害离子的含量和pH值明显降低，土壤缓冲性能增加，提高了作物的耐盐性。

（9）抗病抗倒伏。有机肥提高作物的抗病作用表现在以下三个方面：第一，有机肥在分解转化过程中，由于微生物的作用合成的生理活性物质如维生素B₁、B₆、B₁2、生物素、泛酸、叶酸、对氨基苯甲酸、生长素、链霉素等有刺激作用，能促进作物健壮生长，提高作物自身的抗病能力。同时这些抗生物质又具有较强的防病抗病作用。第二，钙、钾等不仅是作物必需的营养元素，而且对防病抗病亦有重要作用，对蔬菜还有抗腐能力。第三，施肥不当如偏施无机氮肥能引起稻瘟病、纹枯病、蔬菜烂菜等。有机肥肥效平稳、养分全面，因而施用有机肥能有效地防止上述病害发生。有机肥的防病抗病作用已为大量的生产实践理论所证实。施用秸秆类有机肥增加了土壤腐殖质中的木质素，它参与植物组织木质化细胞的形成，增强了作物的抗倒伏性，有机肥含有的硅也有抗倒伏的作用。

（10）提高作物产量和改善农产品品质。施用有机肥由于可以改善土壤结构，增加土壤肥力，同时可以提供作物全面的营养物质，因此可以达到提高产量的目的（表3-12）。

表3-12　施用有机肥对作物生长变化的影响

施用有机肥是改善农产品品质，保持营养风味的重要措施，农产品品质的优劣，对人类健康关系极大。农产品缺乏某些营养成分或某些元素含量过高都会危及人类健康。农产品的品质主要决定于品种的遗传特性，但环境因素（如温度、湿度、水分、光照、土壤等）和栽培技术措施对品质的影响也是很大的。同一品种在不同环境条件或不同的栽培技术措施下，其品质有很大差异。其中以施肥对作物品质影响最大，增加或减少某种养分成分都会影响作物的生长发育，改变作物的代谢方向，促进或抑制作物体内某些营养成分的形成和转化，从而影响到作物品质。

有机肥养分全面，既含有多种无机元素，又含有多种有机养分，还含有大量的微生物和酶，具有任何化学肥料都不可比拟的优越性，对改善农产品品质，保持其营养风味具有特殊作用。

有机肥含有的多种元素能促进作物正常生长发育，使农作物不因缺乏某种元素而影响其品质。有目的地施用某些有机肥还可以改善和提高作物品质风味，例如把富含钾的草木灰、秸秆类有机肥施用于甜菜，可以提高其含糖量；种植薄荷施用人粪尿，其铵态氮可以促进植株体内的还原作用，增加挥发性油含量；烤烟施用有机肥后，烟叶油分充足，富弹性，内含成分协调，品质优良。

有机肥含有的各种有机养分，有的可以为植物直接吸收利用，如氨基酸、糖、核酸降解物等，它们既是作物蛋白质、碳水化合物的合成材料，又是作物重要的有机氮源和有机磷源，有着特殊的营养效果，对作物的代谢和品质好坏起着重要作用。

微生物和酶在分解、转化、合成作物所需养分，提高作物品质方面具有特殊的、不可替代的作用。施用有机肥还可以减少化学污染，减轻作物病害，抑制重金属、亚硝酸盐等有害物质的含量，从而提高作物品质。

（11）改良土壤。施用堆肥对土壤性质的影响主要包括三个方面：土壤物理性质、天然化学性质和土壤微生物性质。我国中低产耕地土壤种类有旱薄土、盐碱土、白浆土、黏结土、冷浸土、砂板土、酸毒土等七大类。在这些土壤中，耕层薄、结构差属大多数，有机肥料是最好的土壤结构改良剂；通过有机肥料与土壤的相融，有机胶体与土壤矿质黏粒复合，可以促进土壤团粒结构的形成，从而改善土壤理化性质（表3-13）。

表3-13　施有机肥对土壤理化性质的改变

表3-14　施绿肥对荒漠绿洲土的改良效果

改土的生产实践证明，施用有机肥料后，土壤腐殖质得到补充和更新，改变了土壤中胶体的性质。土壤干燥过程中，板结紧实程度降低，单位体积内的土壤重量减轻，土体的孔隙度提高，相应地改善了土体的通透性能，调节了土体的水、肥、气、热比例，土壤性能变好了，作物产量也得以提高。

有机肥料含有作物生长必需的营养成分，而且各有机肥料品种所含养分各有特点，粪尿类含氮、磷较丰富，例如人粪含氮1.159%，磷1.59%左右，羊粪含氮高达2.01%左右。多数秸秆和绿肥含钾较多，如水稻秆含钾1.5%以上。不仅如此，有机肥料还含有各种微量营养元素，如谷类作物含硼（B）6～9毫克／千克，含锰（M n）22～100毫克／千克，含铜（Cu）3～10毫克／千克，含钼（M o）0.2～1.0毫克／千克，含锌（Zn）15～20毫克／千克。有机肥料中的养分有两个重要特点：一是有机物质吸附量大，许多养分不易流失；二是有机肥料养分齐全，易分解，其所含营养元素的含量和配比很适合作物吸收利用。施用有机肥不但补充了土壤养分，同时从养分循环的角度看，还可以使作物从土壤中吸收的营养元素得到再生，减少土壤养分的亏缺。

施有机肥料在补给土壤养分的同时，还能活化土壤中的养分，如有机肥分解产生的有机酸或某些有机物基团与铁、铝螯合或络合，有机肥料提高土壤微生物活性，增强CO₂在土壤中的渗透，在一定程度上调节土壤的pH值。施用有机肥料，能增加土壤中微量元素如锌、锰、铁等的有效性，补偿作物根际养分亏缺，有助于改善作物的微量营养状况，提高土壤生物活性。

表3-15　施用堆肥对土壤养分含量的变化

各种有机肥料都含有丰富的有机物质，如人畜粪含粗有机物58.15%，厩肥含39.16%，秸秆含84.95%，绿肥含83.18%，为土壤微生物和酶提供了充足的养分和能源，加速了微生物的生长和繁殖，使之不仅数量增加，而且活性提高，在有机质的矿化、营养元素的累积、腐殖质的合成等方面起着重要作用。在微生物的作用下，有机养分不断分解转化为植物能吸收利用的有效养分，同时也能将被土壤固定的一些养分释放出来。例如微生物能分解含磷化合物，使被土壤固定的磷释放出来，钾细菌可以提高土壤钾的活性。微生物还能固定土壤中的易流失养分（如对土壤游离氮的微生物固定）。在绿色食品（蔬菜）黄瓜及番茄茬口取土测定土壤微生物数量结果表明（表3-16），化肥区土壤微生物数量最低，随着培肥时间的延长，其微生物活性（即数量）并不增加，堆肥处理的生物总数较高，而沤肥处理的土壤微生物数量略高于化肥区；由此可见，堆肥处理确有利于改善土壤微生物学性状，沤肥由于其腐熟程度不高，有效养分较低，培肥效益较差。

表3-16　土壤微生物总量的变化

此外由于长期施用堆肥的土壤，土壤自生固氮菌数量和生物活性都有大幅度增加，因此也就增加了对大气氮的固定数量，对提高土壤氮素供应能力有显著的作用。有机肥是酶促作用的基质，土壤有机质含量的增加，酶活性的增强，加速了土壤养分的分解、转化、合成。土壤中动物数量极多，有机肥给它们的生存和繁殖提供了丰富的养分，土壤动物的旺盛生命活动对有机物的分解及各种化合物的合成也起着极为重要的作用。这些小动物排出的粪便增加了土壤养分，对改善土壤理化性状、提高土壤肥力方面也有重要作用。

4.发展有机农业，生产绿色食品

西方现代农业单纯靠化肥农药大面积大幅度地提高了作物产量，经济效益十分可观。但这是以消耗大量能源、牺牲环境生态、降低土壤肥力和农产品品质为代价的。化肥、农药的大量使用，对日益严重的能源危机无疑是雪上加霜，同时还加剧了环境的污染，有害元素在农产品中的累积和营养成分的单一性严重威胁着人类身体健康。高额的产量从土壤中夺取了大量养分，单纯依靠化肥作为土壤养分的投入，不仅破坏了养分循环再利用的途径，而且减弱了土壤养分的自我维持能力，导致土壤肥力下降，有机物质减少，理化性能变劣，使化肥施用效果降低，生产成本增加。早已暴露出来的西方现代农业的种种弊端，在能源危机、生态危机和资源危机不断加剧的今天特别引人注目。西方国家纷纷提倡发展有机农业、生态农业、生物农业等，叫法虽不一样，但目的却是一致的，即不用或尽可能不用人工合成的化学药品包括化肥、农药、植物激素等；提倡依靠轮作、施用农作物残体、人畜粪尿等有机废物供给作物养分，保持土壤肥力和可耕性；采用生物防治技术，控制病虫杂草。用这种方式生产出来的农产品被称为绿色食品（或无公害食品），已大量上市，备受消费者的青睐，在市场上有极强的竞争力。从发展势头看，有机农业、绿色食品是21世纪世界农业的主流。