畜禽糞便有機(jī)肥應(yīng)用前景

張思晨

摘 要：2015年農(nóng)業(yè)部提出《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，其中，“增產(chǎn)施肥、經(jīng)濟(jì)施肥、環(huán)保施肥”理念，以及化肥的有機(jī)替代將成為重要的減少化肥施用的手段。天津市作為我國(guó)華北地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)中心之一，近些年來(lái)，加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型步伐，大力發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，極大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，同時(shí)農(nóng)田污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)重。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，畜禽養(yǎng)殖業(yè)正朝著集約化方向迅猛發(fā)展，集約化畜禽養(yǎng)殖使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模使用有機(jī)肥料成為可能。

關(guān)鍵詞：畜禽糞便；堆肥； 減肥增效；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

為獲得高產(chǎn)以滿足人們對(duì)食物的需求量，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入了大量的化肥。然而，近幾十年來(lái)我國(guó)化肥用量持續(xù)增加，而作物產(chǎn)量增加的速度卻相對(duì)緩慢，單施化肥對(duì)作物的增產(chǎn)作用逐漸降低。同時(shí)，大量超出作物生長(zhǎng)所需的化肥施用到土壤中，通過(guò)氣體揮發(fā)、土壤淋溶和徑流等方式對(duì)大氣、水體和土壤環(huán)境帶來(lái)巨大的危害。

天津市作為中國(guó)第四大工業(yè)基地和第三大外貿(mào)港口的大都市，其得到的政府、科技和市場(chǎng)方面的支持使得天津市的畜牧業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但是，養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；图s化程度的日益提升導(dǎo)致的大量畜禽糞便廢棄物集中排放，使得畜禽糞便廢棄物的排放量超過(guò)了環(huán)境的承載量力，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成明顯的威脅，而且這種趨勢(shì)還將隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展而日趨嚴(yán)重。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，天津市有機(jī)肥使用面積年均100萬(wàn)畝左右，小麥秸稈粉碎腐熟還田率不足5%，玉米秸稈粉碎還田腐熟面積年均25萬(wàn)畝左右。農(nóng)作物畝均化肥用量偏高，是全國(guó)的1.9倍。施肥結(jié)構(gòu)不平衡、施肥量不均。“三重三輕”問(wèn)題突出，有機(jī)肥資源還田利用有待加強(qiáng)。在我國(guó)提出的化肥使用量零增長(zhǎng)的大背景下，結(jié)合天津市的具體情況，2015年12月天津市農(nóng)村工作委員會(huì)也制定發(fā)布了《天津市到2020年實(shí)現(xiàn)化肥使用量零增長(zhǎng)實(shí)施方案》，方案提出結(jié)合天津市現(xiàn)代都市型農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀，增加有機(jī)肥資源利用，減少不合理化肥投入，保護(hù)與提升耕地質(zhì)量。

由于我國(guó)長(zhǎng)期過(guò)量使用化肥，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土壤質(zhì)量下降和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)不好等問(wèn)題日益凸顯。土壤出現(xiàn)酸化、有機(jī)質(zhì)不高，有益微生物菌群嚴(yán)重失調(diào)，土壤生物健康受到影響，甚至生產(chǎn)能力降低，通過(guò)合理施用有機(jī)肥料可以增加土壤微生物的數(shù)量，培育和提升土壤肥力和通透性，根本上改善土壤生物和理化性狀。根據(jù)本研究數(shù)據(jù)表明，依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 7959-87糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T 25246-2010畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，本研究表明無(wú)論是牛糞、雞糞還是豬糞，通過(guò)堆肥發(fā)酵后生產(chǎn)的有機(jī)肥均達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定，可以安全的施用于農(nóng)田。

秸稈資源和規(guī)模化畜禽糞尿處理仍然是有機(jī)肥料資源處理加工的最主要瓶頸，而且缺乏實(shí)用的具有一定回報(bào)率的技術(shù)，運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)成本高，缺乏配套的農(nóng)田施用機(jī)械等等。主要表現(xiàn)在：一是秸稈處理問(wèn)題，腐熟速度慢、腐熟質(zhì)量差，不能滿足農(nóng)時(shí)生產(chǎn)季節(jié)的需要；二是規(guī)模化畜禽糞尿處理問(wèn)題，腐熟菌劑種類(lèi)不多，功能不強(qiáng)，腐熟工藝、烘干、加工技術(shù)相對(duì)落后。傳統(tǒng)農(nóng)家發(fā)酵而成的有機(jī)肥品質(zhì)不高，肥效低且耗時(shí)較長(zhǎng)。如果處理不當(dāng)直接施用于農(nóng)田對(duì)土壤理化性質(zhì)將產(chǎn)生不良影響，使土壤保水能力下降，陽(yáng)離子代換量減少13%～22%，土壤地標(biāo)粗糙，耕作時(shí)候會(huì)損壞農(nóng)業(yè)機(jī)械，不利于水田滯水。同時(shí)堆肥發(fā)酵處理不當(dāng)會(huì)加重土壤或農(nóng)副產(chǎn)品重金屬累積，影響農(nóng)耕地品質(zhì)降低農(nóng)產(chǎn)品食用安全性。且我國(guó)農(nóng)業(yè)種植為家庭式小面積種植，機(jī)械化程度較低，限制了有機(jī)肥直接施用。

由研究結(jié)果分析表明，施用畜禽糞便堆肥替代部分化肥處理作物不僅不會(huì)減少，還有一定的增產(chǎn)作用。與農(nóng)戶常規(guī)施肥處理相比，玉米增產(chǎn)率最高達(dá)9.3 %、芹菜增產(chǎn)率最高達(dá)12.2 %和番茄增產(chǎn)率最高達(dá)12.5 %。多數(shù)研究結(jié)果說(shuō)明施用畜禽糞便有機(jī)肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，激活與讓養(yǎng)分，增強(qiáng)供肥保肥能力從而使作物增產(chǎn)。畜禽糞便有機(jī)肥本身含有較多的腐殖質(zhì)，能夠促進(jìn)植物根系的發(fā)育和身長(zhǎng)，有助于擴(kuò)大根部范圍。此外，畜禽糞便有機(jī)肥中含有豐富的微生物，直接或間接的促進(jìn)植物根系吸收營(yíng)養(yǎng)，使肥效更好的發(fā)揮。玉米、水稻、果蔬等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有機(jī)肥能提高作物產(chǎn)量，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。相關(guān)學(xué)者研究有機(jī)肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響，結(jié)果表明在印度以旱作大豆-小麥輪作體系為基礎(chǔ)的輪作體系，施用禽畜糞便有機(jī)肥能提高土壤有效鉀的含量，對(duì)于土壤增肥保墑，降低鉀離子的淋失，有明顯的促進(jìn)作用。長(zhǎng)期施用畜禽糞便有機(jī)肥可以增加土壤有機(jī)質(zhì)，提升土壤肥力，生物有機(jī)物中有機(jī)物可以與土壤結(jié)合，使粘質(zhì)土壤松散，沙質(zhì)土壤結(jié)成團(tuán)粒。這說(shuō)明施用禽畜糞便不僅帶入大量碳、氮等養(yǎng)分，還有大量磷鉀及中微量元素，并且促進(jìn)土壤微生物活性和土壤有機(jī)質(zhì)礦化分解，提高土壤有效鉀含量和來(lái)自土壤中鉀的利用效率。Tester等研究表明，沙壤土上施用有機(jī)肥顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量、總氮量、總磷量，施肥層以下20cm土層的土壤容重顯著降低（葉靜等，2011）。有關(guān)研究指出，堆肥施入土壤，能明顯降低土壤容重，增加空隙率，使土壤固相下降，液相增加，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤通透性，提高保水保肥能力，固定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使養(yǎng)分不流失。

本文主要分析畜禽糞便廢棄物發(fā)酵為肥料的應(yīng)用前景。截至2014年，天津市測(cè)土配方施肥已累計(jì)推廣4600余萬(wàn)畝，有機(jī)肥使用面積年均100萬(wàn)畝左右，小麥秸稈粉碎腐熟還田率不足5%，玉米秸稈粉碎還田腐熟面積年均25萬(wàn)畝左右。全市化肥施用量（折純）2013年為24.34萬(wàn)噸。本研究結(jié)果表明，按照目前農(nóng)民的施肥習(xí)慣，在不改變施肥總量的前提下，玉米作物以75%有機(jī)氮替代化肥氮素，芹菜和番茄等蔬菜作物以50%的有機(jī)氮替代化肥氮素，可以達(dá)到同樣的產(chǎn)量或更高產(chǎn)量，而且農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬文奇，張福鎖，張衛(wèi)鋒.關(guān)乎我國(guó)資源、環(huán)境、糧食安全和可持續(xù)發(fā)展的化肥產(chǎn)業(yè). 資源科學(xué)，2005，27（3）：33-40.

[2]鐘希瓊，王惠珍，鄧日烈.生物有機(jī)肥對(duì)蔬菜生理性狀和品質(zhì)的影響.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，（6）：74-76.endprint