東北地區(qū)畜禽糞污還田氮減排技術(shù)概述

王振 張淑芬 付龍 丁聽穎

摘要：龔污還田技術(shù)是東北地區(qū)近年來主推的糞污資源化處理技術(shù)。分析糞污還田整個(gè)過程中氮元素的損失，可以使糞污還田更加科學(xué)，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。本文現(xiàn)簡(jiǎn)要概述畜禽糞污還田氮損失途徑及氮減排措施。

關(guān)鍵詞：畜禽;糞污;還田;氮減排

中圖分類號(hào)：X713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095-9737（2018）10-0105-02

目前，我國(guó)畜牧業(yè)養(yǎng)殖趨勢(shì)是由分散養(yǎng)殖向規(guī)模養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變，規(guī)模養(yǎng)殖造成的畜禽養(yǎng)殖量大和養(yǎng)殖地域集中，導(dǎo)致畜禽糞污的處理工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。東北地區(qū)是我國(guó)畜牧業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的潛力區(qū)，擁有得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì)和氣候條件，擁有發(fā)展畜牧業(yè)的雄厚基礎(chǔ)和環(huán)境承載力，地域遼闊，飼料資源豐富，也是畜產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)。長(zhǎng)期以來，受飼養(yǎng)方式粗放、畜產(chǎn)品加工和運(yùn)銷能力不足等各種因素的影響，東北畜牧業(yè)的發(fā)展遇到了一定的瓶頸，但玉米價(jià)格的下降，有機(jī)、綠色畜產(chǎn)品等高端消費(fèi)需求不斷增加，創(chuàng)造了更大的消費(fèi)空間;環(huán)境整治工作的扎實(shí)推進(jìn)，沿海地區(qū)、水網(wǎng)地帶禁養(yǎng)限養(yǎng)，畜牧生產(chǎn)北移西進(jìn)等因素的出現(xiàn)，東北畜牧業(yè)快速健康發(fā)展的條件已經(jīng)具備。

糞污還田將畜禽糞污作為有機(jī)肥施人土壤中，降低了處理糞污的經(jīng)濟(jì)壓力，優(yōu)化了土質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量在動(dòng)植物之間的良好交換及循環(huán)，是一種符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的糞污處理方式。同時(shí)糞污還田整個(gè)過程都伴隨著氨氣的釋放，據(jù)估計(jì)養(yǎng)殖場(chǎng)在糞污儲(chǔ)存過程中有60%的氮損失;糞污在拋灑過程中，氮以氨的形態(tài)損失;在糞污施放到田地3～5天的時(shí)間內(nèi)，有20%～80%的氮以揮發(fā)和徑流的方式損失[1]。這不僅造成了糞污的肥力下降，作物產(chǎn)量難以達(dá)到預(yù)期，還給環(huán)境帶來了壓力。提高養(yǎng)分利用率，減少資源損失，是糞污還田得以推廣的基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)探究養(yǎng)殖場(chǎng)糞污還田模式下各環(huán)節(jié)氮損失的情況，并從經(jīng)濟(jì)和氮減排效果角度分析比較減少氨排放的措施，為養(yǎng)殖場(chǎng)糞污還田氨減排提供參考。

1 氮損失途徑

畜禽糞便中的氮元素主要來自于飼料中的蛋白質(zhì)，日糧蛋白質(zhì)含量過高，氨基酸水平不平衡，存在難消化的含氮物質(zhì)或含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，都會(huì)導(dǎo)致糞便中的氮元素含量異常[2]，間接導(dǎo)致更多的氮進(jìn)入環(huán)境中。

由于糞污還田的時(shí)效性和養(yǎng)分利用的要求，糞污必然要經(jīng)過無害化和儲(chǔ)存的過程，糞中氮主要以有機(jī)物形式存在，若不及時(shí)處理，其中的銨態(tài)氮將以氨氣的形式揮發(fā)進(jìn)入空氣中;尿中的氮主要以尿素的形式存在，易水解產(chǎn)生氨氣，可見無害化和儲(chǔ)存過程關(guān)系到氮的損失。

糞污還田根據(jù)不同的方式，氨損失也不一樣。固體糞污還田的方式相對(duì)單一，通過拋灑翻耕即可以實(shí)現(xiàn)，若及時(shí)翻耕，可盡可能降低氮損失;液體糞污根據(jù)具體方法及設(shè)備的不同，可分為噴灑施肥、淺土施肥和深土施肥。噴灑施肥中由于糞液直接與空氣接觸，氮的損失率很高，淺土施肥次之，深土施肥氮的利用率最高。

2 氮減排措施

2.1 調(diào)整飼料配比

缺乏管理經(jīng)驗(yàn)的養(yǎng)殖場(chǎng)或養(yǎng)殖戶過于追求肉、蛋、奶產(chǎn)量，飼喂的日糧中蛋白質(zhì)過高，未消化的氮隨糞便排出的也更多。研究表明，日糧蛋白水平平均每降低1個(gè)百分點(diǎn)，可減少8%～10%的氮排泄量[3]，減少了氮排放，還節(jié)約了飼養(yǎng)成本，降低日糧蛋白，補(bǔ)充合成氨基酸還對(duì)提高生產(chǎn)性能有積極作用。總之，根據(jù)不同畜種、不同生長(zhǎng)階段調(diào)節(jié)日糧中能量和蛋白質(zhì)用量，提高養(yǎng)分利用效率，避免營(yíng)養(yǎng)過剩，可以有效的降低氮的排放，進(jìn)而避免氮的損失。

2.2 優(yōu)化無害化與存儲(chǔ)工藝

糞污還田過程中的無害化特指堆肥，堆肥過程中的高溫不僅可以殺滅糞便中的各種病原微生物和雜草種子，還能生成可被植物吸收利用的有效養(yǎng)分，使其具有土壤改良和調(diào)節(jié)作用。在堆肥過程中會(huì)產(chǎn)生氨氣和其他臭氣，通常在堆體表面增加覆蓋物，降低太陽直射和風(fēng)對(duì)糞堆的擾動(dòng)以減少氨氣的排放，是一種較簡(jiǎn)便的促進(jìn)氮減排方法，常見的覆蓋材料有塑料布、稻草、秸稈等。研究表明[4-5]，根據(jù)不同材料的性質(zhì)，稻草等透氣材料需要達(dá)到一定厚度才能有較好效果，有效性短，塑料布等隔水材料需要排氣系統(tǒng)來降低堆肥過程產(chǎn)生的氣體;有效期較長(zhǎng)，減排效果比透氣材料好，成本比較高。也有使用腐熟好的糞做覆蓋材料，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，無需后續(xù)處理，但覆蓋的過程比較繁瑣。

2.3 選擇合適的還田時(shí)間與方式

還田時(shí)間主要考慮溫度、風(fēng)速和降水[6]。溫度越高、風(fēng)速越快，氮以氨的形式揮發(fā)的速度越快;降水可有效減少氨的揮發(fā)，但過量的降水會(huì)導(dǎo)致氮隨徑流流失，污染河流和地下水。故應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、土壤養(yǎng)分和作物情況，合理地人工灌溉，最大限度的提高利用率，保證氮元素停留在土壤中。糞污的還田方式對(duì)氮減排起到了更加決定性的作用。噴灑和淺土施肥的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、廉價(jià)，大量的氮會(huì)在這種還田過程中以氨氣的形式揮發(fā)，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。深耕施肥的營(yíng)養(yǎng)效率較高，但需要的機(jī)械設(shè)備更復(fù)雜，投資高，同時(shí)也會(huì)造成需要更大的土地來消納糞污的問題，運(yùn)營(yíng)成本也更高。

3 結(jié)論與建議

根據(jù)氮元素在環(huán)境中的變化途徑，以下措施可以提高氮的減排率：提高氮元素的利用率，降低在糞便中的含量，從飼換速率，減少氨氣的排放，從儲(chǔ)存環(huán)節(jié)減少氮的損失;合理選擇還田時(shí)間，采取深耕或還田后及時(shí)覆土翻耕的方式，從還田環(huán)節(jié)減少氮的損失。結(jié)合地區(qū)氣候特點(diǎn)，從有效性和經(jīng)濟(jì)性上考慮，可對(duì)以上措施進(jìn)行改良，如用玉米秸稈或腐熟的糞覆蓋，減少處理成本;修建地下糞污池，既少了氨氣揮發(fā)，又避免冬季糞污凍結(jié)?？傊?，提高氮的利用率，降低氮損失，一方面降低農(nóng)田的化肥施用量，改良土壤提高了作物產(chǎn)量，間接提高了經(jīng)濟(jì)效益;另一方面減少了通過揮發(fā)和徑流損失到環(huán)境中氮，具有生態(tài)效益，為畜牧業(yè)的健康發(fā)展奠定好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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