摘要

仅使用化肥或有机肥作为改良剂可能会对作物质量产生负面影响。单靠这两种方法都无法维持生产率。因此，合理使用有机肥和化肥对提高作物产量至关重要。本文对有机肥和化肥综合利用对作物栽培的影响有零散的参考文献。这种特殊的施肥处理对土壤物理性质、水分利用效率、氮利用效率和植物生长的影响也在研究之中。本文综述了有机肥配化肥在作物生产中的重要性。此外，我们还揭示了其他对不同类型作物的研究，这些研究表明有机肥与化肥的使用呈正相关。

关键字

有机肥料;堆肥;化学肥料;收益率;作物

介绍

组合有机肥料和化学肥料：农业活动的革命

在过去的几十年里，农业活动急剧增长，导致使用不同的化学和有机肥料。主要从事园艺生产的人们在作物施用何种肥料的问题上进退两难。这是由于使用有机和化学肥料的优点和缺点。有机肥料和化学肥料对土壤、作物和养分有效性都有不同的影响。最终，决定使用哪种肥料来提高作物产量的责任落在了个人身上。为了提高生产力和作物产量，必须发展替代的营养管理措施，以保持土壤健康。营养物质和矿物质必须以平衡的数量提供，以使植物生长最佳。土壤中植物养分的自然储备释放得太慢，无法满足作物的需求。因此，Chen[1]相信肥料是用来提供土壤中已经存在的养分的。在孟加拉国，由于土地利用强度增加，没有适当使用化学肥料而没有施用有机肥，导致土壤肥力恶化，这是作物产量提高的主要制约因素。 As fertile soil is important for a higher crop production, its maintenance is a necessity for long-term sustainable crop productivity. The key factor to crop productivity and sustainable soil fertility is soil organic matter.

随着N、P、S和微量元素的释放，有机质发生矿化。可以说，土壤中重要成分随时间下降的原因是严格的种植和过量的化肥，没有添加有机肥[2]。有机肥配施化肥是维持和提高土壤肥力的关键。Nambiar[3]的声明可以支持这一点，该声明表示，通过使用有机肥料和化学肥料，将有望提供更大的生产稳定性，并保持更好的土壤肥力。有机和无机营养来源的组合对于确保可持续农业的高质量食品生产至关重要。Ali et al.[2]也认为，有机肥料与化肥的结合使用对于维持作物产量而不影响土壤肥力至关重要。

此外，有机肥料和化学肥料的综合使用也增加了肥料使用效率[5]。因此，由于综合使用有机粪肥和化学肥料对作物产量的益处，因此表明将有机肥与化肥的合并使用连续施加。rabindra等。[6]报告证据表明，随着野地粪便和化学肥料的连续应用，提高了甘蔗产量，果汁质量和土壤的物理化学性质。在甘蔗的情况下，为了其可持续性和糖生产，化肥和有机肥料无法独立，但这两个中使用的合并是高益处[7]。在本文中，已经尝试汇集与使用综合有机肥料和化学肥料的各种结果，以对作物的产量和最后一节的一些结论观察。

为什么有机肥料?

农场产生大量的肥料。集约化畜牧生产导致这些废物的处理成为环境问题之一。为了使肥料得到有效利用，已经采取了许多方法。其中一些例子是堆肥、土地利用和植物改良。通过使用有机肥料，农业可以从这些肥料中受益，这是社会保护环境的一种廉价方式。是什么使有机肥有利于使用，因为肥料是高有机质，氮含量和其他植物养分[8]。有机肥施用对土壤有机质量的积极作用已得到证实。“粪便”这个词来源于拉丁语“manu”，意思是“手”，而“operate”的意思是“工作”。在发展中国家，化肥的价格正在上涨，因此很难只依靠化肥的使用。此外，保持土壤生产力也越来越受到关注，这也导致了有机肥的使用。 The application of organic manure is believed to be important in soil fertility [9]. This can be seen in a study made in Japan that the application of organic matter to crop has improved root growth and nutrient uptake resulting in higher yields [10]. Organic fertilizer especially from animal byproduct contains high level of nutrients, organic matter content, and a variety of micronutrients [11]. Organic manure is essential to replenish organic matter content and not just supplying plant nutrients of most agriculture soils especially in the tropics [12]. The soil quality could be improved with the application of organic manure and is more profitable in the environment protection in contrast to the application of chemical fertilizers alone [13]. It has been exhibited in most cases that the application of decomposed farmyard manure could increase the yields of crops grown on saline [14]. For example, when organic manure is incorporated into the soil irrigated with saline water, it will increase the concentrations of nitrogen and potassium in the soil [15]. Liang et al. [16] also reported that the application of pig manure or rice straw increased the biomass of barley and rice because of enhancement of soil fertility in a rice-barley rotation system. Although manure contains various micronutrients, the nutrient composition of farm manure varies depending on species of animal, exposure, aging and moisture content. The nitrogen in manure is tied up in organic form making it unavailable to growing plants in the first year. Organic nitrogen is available to plants when soil microorganisms decompose organic compounds for example proteins and undergoes a process called mineralization (convert the release N to NH₄)[17]。表1显示了不同类型动物第一年施用有机氮矿化的大约百分比。从表1可以看出，第一年的矿化量依赖于粪肥来源。

为什么堆肥粪便？

畜牧业活动加剧，产生了大量可生物降解的废物。因此，需要进行适当的处置管理，以避免对环境造成负面影响。堆肥被认为是应对这一问题的合适方法，因为它带来了环境利益，因为该过程涉及消除与直接施用肥料相关的病原体、杂草和寄生虫的传播风险，并导致最终稳定的产品，可以改善和保持土壤肥力[18]。堆肥是一种经济有效的处理动物粪便的方法。这是由于[19]细菌的活性破坏了病原体和杂草种子，将多相固态有机物转化为更稳定的腐殖质。此外，在堆肥过程中，原废弃物的氮浓度降低，氮转化为植物可得性降低的稳定形态。在堆肥[20]时，未堆肥的氮矿化率从38% ~ 60%降低到6% ~ 20%。由于动物粪便水分含量高、密度大、碳氮比低，在堆肥过程中需要使用膨松剂来改变动物的特性。堆肥质量是指堆肥[21]的稳定性和成熟度。微生物活动通常被称为定义的稳定和可呼吸指数或转换的化学物种在堆肥有机质[22],而植物性毒素的有机物质的降解量被称为成熟,是衡量植物生物或发芽指数[23]。 It can be said that a stable compost when added to soil as an organic amendment improves the functionality of soil. An evidence to support this statement is a finding by Piccolo et al. [24], regarding plant, growth and soil fertility can be improved when stable and mature compost is added to soil as an organic amendment. For a compost to be safely used in soil, it needs a high degree of stability and maturity which means stable organic matter content and the absence of phytotoxic compounds and plant or animal pathogen. Immature composts cause problems during storage and use. This is because during storage these materials develop anaerobic “pockets” that cause pungent smell and development of toxic compound [25]. One of the environmental advantages of compost as a soil amendment is the decreased mineralization rates may reduce the nitrate leaching potential by delaying the conversion of organic N to mobile nitrate N [26]. It is also believed that nitrate leaching could be reduced by replacing chemical fertilizer with compost in vegetables studies [27]. In a nutshell, composted animal manure is important prior to land application.

表1:第一年施用有机氮矿化的百分比

为什么不使用植物基肥料?

Raupp和Oltmanns[28]基于上一次作物轮作(2002-2005)的研究表明，植物基肥料的有机碳含量较低(0.74%)，而农家粪肥的有机碳含量显著较高(0.78%)。他还指出，植物基肥料提供的碳输入多年来不足以维持土壤有机质含量。另一个证明植物肥料不如有机肥的证据可以在一项研究中看到，与施用农家肥[29]相比，施用蚕豆粉的土豆钾含量更低。他们还声称，即使在正常情况下，农家粪肥的腐殖质含量也较高。因此，植物基肥料能否长期保持土壤肥力仍是未知数。

有机和化肥对土壤微生物的影响

微生物在土壤养分循环和有机污染物降解等生态功能中发挥着重要作用。

生物肥可提高土壤微生物活性，如提高土壤酶活性，增加土壤微生物生物量[30]。Mäder et al.[31]长期田间试验表明，有机耕作方式下土壤微生物功能多样性高于常规耕作方式。

合成肥料对于滋养植物和微生物是必不可少的，但对土壤可能有有害影响，特别是当它们浓度很高且可溶于水时。化肥可能有助于土壤生命，而土壤生命有助于肥料及其对植物和微生物的可用性。

化学施肥使作物增产;这并不足以引起土壤微生物特性[33]的显著变化。Kong et al.[34]认为连续13年施用化肥对黑土微生物生物量和功能多样性没有明显影响。

动物粪便与化肥的混合施用

来自动物副产品和作物残茬的有机肥含有高水平的养分、有机质和多种微量元素，可用于有机种植的农田肥料。施用有机肥可改善土壤质量，比单纯施用化肥更有利于环境保护。有机肥包埋可提高土壤结构和保水能力[35]，降低容重[36]，增加入渗速率[37]。然而，与施用[38]化肥相比，由于矿化速度缓慢，有机肥对植物有效氮的供应降低了作物产量。在半干旱的热带地区，单靠有机或无机改良剂都不能维持土壤的有机质状态和生产力。

有机和无机营养源的联合施用对保持土壤健康和提高养分效率非常重要。Conacher和Conacher[13]也支持这一观点，指出有机肥配化肥可以保持土壤养分平衡，提高养分有效性，改善土壤化学和物理性质，增加土壤有机质，降低肥料损失率，提高土壤肥力和生态系统生产力。也有其他报道表明，施用[41]既能提高土壤碳储量，又能减少氮肥的排放。有机肥与无机肥配施全基追肥的方法有利于平衡养分释放，减少氮损失，提高氮利用率[42]。在我国，商品有机肥与无机肥配施是一种有效的作物施肥方式。作物对养分的去除以及肥料或粪肥对土壤中养分的补充对作物系统的养分平衡至关重要。一般情况下，施用有机肥会影响氮的固定和矿化，促进可溶性磷的释放，加速结构性钾的释放，使其更接近于作物[45]的需要。他们还认为，施用有机肥比单独施用化肥更有利于环境保护，并能提高土壤质量。因此，这最终将增加作物产量。

有机肥与化肥配施的试验结果

赖斯:基于徐等人制造的研究。在六年的施肥期间，水稻累积产量与时间之间存在显着相关性，表明在所有治疗中存在相同的累积产量趋势随着年的增加。最高累积产量可以在化肥（NPK）应用中，用猪粪便，然后单独应用化肥，仅适用猪粪。产率组成在处理中变化。用化肥的应用联合有机肥料的治疗具有较大的总面板和填充的晶粒每穗。还证明，在化学肥料与动物粪便结合的应用中，氮气使用效率大大提高。在土壤有机物方面，随着有机粪便与化学肥料相结合的应用得到改善，同时提高土壤肥力。化肥和有机肥料的组合可以通过调节土壤和肥料中的营养释放速率来提高水稻产量[46]。

大豆:Bandyopadhyay et al.[47]的研究表明，农家肥(牛粪)与化肥混合施用比单独施用化肥(NPK)提高了土壤有机碳含量。Swarup[48]还发现，在大豆-小麦连作25年的长期试验中，农家肥与化肥配合使用显著提高了Haplustalf和Chromustert土壤有机碳含量。混合施用氮磷钾和FYM时，容重低于单独施用化肥。容重的降低可能与土壤[49]有机碳含量高有关。大豆籽粒产量的提高表现在每年施用FYM和推荐的化肥剂量上。施用氮磷钾肥的大豆籽粒产量较高，主要是由于其对水分和养分的更好利用以及根系的生长。Bhattacharyya等人[50]用研究结果证明了这一发现。FYM和NPK的结合提高了大豆籽粒对氮的吸收，提高了水分利用效率。对于根系来说，这种整合对于更好地渗透和建立大豆根系至关重要，使植株能够利用来自深层的水分，并在雨养农业中常见的土壤水分胁迫条件下维持较高的植株相对水分含量。

甜玉米:Efthimiadou et al.[52]的试验研究表明，禽畜/牛粪与化肥联合施用可使土壤全氮增加较多，并且认为有机无机联合施肥处理比单独施用无机肥处理玉米作物更稳定。本试验中施用有机肥和化肥比施用矿物肥促进植株生长(干、高、重和叶面积指数)。有机肥和无机肥组合处理的气孔导度和光合速率较高。此外，这种施肥处理也能提高作物产量。这一发现与Kimeto等人[53]的发现一致。有机肥料和化学肥料结合施用比单独施用有更高的产量。Zhao et al.[54]的一项类似研究发现，施用化肥的农家肥比施用矿物肥的玉米、速效氮、土壤有机质和速效磷产量更高。

日期:Marzouk和Kassem[55]的一项田间研究发现，鸡粪配化肥和牛粪配化肥比单施矿质氮增产。这一发现得到了早期关于在矿质肥料中添加有机物对提高椰枣产量的重要性的研究的支持。在本试验中，有机肥与化肥配合施用显著提高了果实直径、果实重量、果实颜色、果实大小、果实干物质含量、总糖和花青素含量。al - kharusi et al.[57]在Khalas和Khassab枣中施用有机肥和化肥的组合也获得了最高的干物质含量。此外，在矿质肥料与有机肥料[58]的配合下，植物对养分的吸收和作物总产量均有提高。

番茄、萝卜和小白菜:Lu et al.[59]对番茄、萝卜和小白菜的试验研究表明，与其他处理相比，商品有机肥(熟化猪粪)配施化肥的番茄果实产量、萝卜和小白菜市场产量最高。人们相信，商用有机肥部分替代化肥可以维持试验蔬菜作物的市场产量。一般情况下，施用有机肥可以影响氮的固定和矿化，从而促进可溶性磷的释放，加速结构性钾释放过程，使其更接近作物[45]的需要。与单独施用化肥相比，部分替代商品有机肥施用化肥被认为是满足萝卜-番茄-白菜作物养分需求和维持产量的有益途径。

甘蔗:Bokhtiar和Sakurai[60]对有机肥与化肥的综合利用对甘蔗生长、产量和品质的影响进行了研究，结果表明有机肥的施用比化肥的施用要高。认为有机肥与化肥的综合利用比单独施用任何一种肥料的利用都要好，这是增加分蘖数量的原因。与其他处理相比，农家肥与化肥混合处理的叶面积指数最高。此外,25%的化肥使用有机肥可以拯救的完整率或少25%化肥与堆肥15 t是这两种的甘蔗产量在统计学上平价。至于糖产量,最高的可以看到综合治疗使用的有机肥料和化学肥料。

结论与未来展望

因此，综合施用有机肥和推荐剂量的化肥，尽管是一种积极的养分管理措施，但仍能显著提高作物的产量和质量。有机肥与化肥配合使用可以保持作物产量，满足作物生长所需的养分。利用废弃物有机肥料，并采用集约化种植制度，可视为降低废弃物对水体污染潜在风险的重要措施。堆肥也可以用有机肥和化肥的联合使用来代替新鲜的肥料，减少环境污染而不影响作物的营养品质。在可持续农业中，有机肥料和化肥的综合使用从长远来看是创造健康土壤环境的必要条件。与仅施用有机肥或化肥相比，这种方法能产生显著的作物产量。因此，有机肥料与化肥的结合使用是可持续农业的正确途径。

由于认识到过度和不当使用化肥所产生的有害影响，微生物基肥料的应用在世界范围内越来越多。设计生物肥料方案，每个方案都有最适合作物不同生长阶段的有用特性，就像设计化学肥料一样，也可以提高它们的利用率。

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文章类型:评论文章

引用:El Sheikha AF(2016)混合肥料和化学肥料，为什么?“之后是什么?”营养食品技术2(1):doi http://dx.doi。org/10.16966/2470 - 6086.112

版权:©2016年埃尔希哈州AF。这是在创意公约归因许可的条款下分发的开放式文章，其允许在任何介质中不受限制地使用，分发和再现，只要原始作者和来源都被记入。

出版历史：

收到日期:2016年2月8日

接受日期:2016年2月15日

发表日期:2016年2月20日