畜禽糞便與秸稈混合低溫發(fā)酵堆肥技術(shù)

關(guān)法春 李忠和 韓麗麗

摘要 ? ?針對(duì)高寒地區(qū)低溫嚴(yán)寒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響農(nóng)業(yè)廢棄物腐爛的生產(chǎn)難題，本文從發(fā)酵時(shí)期、生產(chǎn)準(zhǔn)備、發(fā)酵流程等方面，提出和總結(jié)基于低溫發(fā)酵的畜禽糞便與秸稈混合堆肥方法，并對(duì)其生產(chǎn)效益進(jìn)行初步分析，以期推進(jìn)高寒地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源的轉(zhuǎn)化和利用。

關(guān)鍵詞 ? ?糞污;秸稈;低溫發(fā)酵;堆肥

中圖分類號(hào) ? ?S141.4 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?B

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）18-0158-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

東北地區(qū)是我國(guó)糧食和畜禽動(dòng)物主產(chǎn)區(qū)，每年大量秸稈和糞污處理成為當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境整治中的突出難題。東北地區(qū)低溫季節(jié)長(zhǎng)達(dá)半年的氣候狀況是影響農(nóng)業(yè)廢棄物處理的關(guān)鍵因素，通過(guò)構(gòu)建具有較高生物多樣性和功能多樣的低溫菌群來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的冬季發(fā)酵堆肥，是解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)廢棄物資源轉(zhuǎn)化和利用的根本途徑，以往也有利用復(fù)合型菌劑解決生物質(zhì)水解難題的成功范例[1]。耐冷生物菌能夠在低溫條件下氧化外源物質(zhì)，降低堆肥啟動(dòng)溫度閾值并縮短發(fā)酵時(shí)間[2]，以往關(guān)于低溫菌系堆肥的研究主要在菌劑研發(fā)[3]、堆肥成分變化[4]等方面，適合在高寒地區(qū)應(yīng)用的農(nóng)業(yè)廢棄物低溫發(fā)酵堆肥生產(chǎn)相關(guān)研究則鮮有報(bào)道。為此，本文總結(jié)了畜禽糞便與秸稈混合的低溫發(fā)酵堆肥技術(shù)，以期促進(jìn)高寒地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化利用。

1 ? ?發(fā)酵時(shí)期與生產(chǎn)準(zhǔn)備

東北地區(qū)一般11月進(jìn)入農(nóng)閑時(shí)節(jié)，地表結(jié)凍便于秸稈收集，適宜發(fā)酵生產(chǎn)。秸稈以打包秸稈為好（整株也可），畜禽糞便以雞糞、羊糞為好（其他糞便也可）。畜禽糞便90 t（按照含水量50%計(jì)）、秸稈10 t共計(jì)100 t發(fā)酵物，需要低溫發(fā)酵菌劑30 kg、米糠250 kg、紅糖10 kg。生產(chǎn)設(shè)備為裝載機(jī)或挖掘機(jī)，并備有充足水源以及約200 m2的大棚防老化塑料膜。

2 ? ?發(fā)酵流程與防滲處理

2.1 ? ?制作發(fā)酵底料

在干凈的地面上將紅糖拍碎，并將米糠和低溫菌劑、紅糖攪拌均勻，制成發(fā)酵底料。11月后地表土壤上凍，地上液體無(wú)法滲漏到地表以下，發(fā)酵過(guò)程中的糞污滲液影響基本可以忽略，也可預(yù)先在發(fā)酵場(chǎng)地上鋪設(shè)大棚塑料膜防滲。

2.2 ? ?堆制發(fā)酵堆

先將秸稈分層平攤，每層厚度0.5～1.0 m，往秸稈上均勻反復(fù)噴水，邊翻動(dòng)秸稈邊噴水，使水分達(dá)到60%～65%。發(fā)酵料用手握時(shí)手指縫見水為宜，發(fā)酵堆體澆水應(yīng)一次性澆足，盡量少補(bǔ)水或不加水。在翻動(dòng)秸稈、噴水的同時(shí)將發(fā)酵底料均勻撒到秸稈表面;再將畜禽糞便均勻堆在秸稈上，厚度0.5～1.0 m，并在畜禽糞便表面撒發(fā)酵底料。按照上述方法依次堆積秸稈、畜禽糞便，分層堆積形成高2～3 m、寬3～4 m的山形發(fā)酵堆，用大棚塑料膜蓋好封堆，以免水分散發(fā)而影響發(fā)酵。

2.3 ? ?翻堆

自封堆完成起，發(fā)酵堆逐漸開始升溫。發(fā)酵后10 d起每5 d測(cè)溫1次，監(jiān)控發(fā)酵堆體溫度。冬季在15～20 d發(fā)酵堆中心溫度接近68 ℃時(shí)，即可使用裝載機(jī)或挖掘機(jī)進(jìn)行翻堆。翻堆時(shí)要對(duì)發(fā)酵堆上、下部分和內(nèi)、外部分充分置換，促進(jìn)堆肥均勻發(fā)酵。然后每隔15～20 d，每次發(fā)酵堆中心溫度達(dá)到60 ℃后，即進(jìn)行翻堆降溫，一般需要翻堆2～3次。發(fā)酵堆控制在68 ℃以內(nèi)為宜。如冬季需要翻堆3次，在第3次翻堆后發(fā)酵堆體溫度降低至25 ℃以下，則無(wú)需覆蓋塑料膜。

2.4 ? ?陳化處理

東北冬季經(jīng)過(guò)60～90 d發(fā)酵后，發(fā)酵堆溫度降至25 ℃以下，發(fā)酵結(jié)束。發(fā)酵好的堆肥具有少量腥臭味，手搓即碎，呈黃褐色或黑褐色，并伴有灰白色菌絲或斑點(diǎn)。發(fā)酵完畢的堆肥可以堆至適宜場(chǎng)地進(jìn)行陳化處理，無(wú)需進(jìn)行塑料膜覆蓋，春季整地前即可作為有機(jī)肥使用。

3 ? ?生產(chǎn)效益分析

每100 t原料發(fā)酵物料各項(xiàng)投入約1.4萬(wàn)元，畜禽糞便與秸稈發(fā)酵后可產(chǎn)出有機(jī)肥約30 t，按照長(zhǎng)春當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)生物有機(jī)肥批發(fā)平均價(jià)格1 000元/t計(jì)算，可凈盈利1.6萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益較為可觀。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

利用低溫菌劑發(fā)酵技術(shù)，解決了東北高寒地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥發(fā)酵中的限制性問題。在漫長(zhǎng)的冬季，將東北地區(qū)充足的秸稈、糞污等農(nóng)業(yè)廢棄物資源與東北農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，通過(guò)低溫發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，不僅可以從根本上解決農(nóng)業(yè)廢棄物消納帶來(lái)的環(huán)保壓力，還可以為東北地區(qū)農(nóng)業(yè)做大做強(qiáng)和黑土地保護(hù)提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)法春.一種草漿地膜的制備方法：中國(guó)，201210072537.X[P].2014-05-14.

[2] AKILA G，CHANDRA T S.A novel cold-tolerant Clostridium strain PXYL1 isolated from a psychrophilic cattle manure digester that secretes thermolabile xylanase and cellulase[J].FEMS Microbiology Letters，2003， 219（1）：63-67.

[3] 勾長(zhǎng)龍.低溫纖維素降解菌的篩選及其復(fù)合菌系在牛糞堆肥中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[4] 張書敏，徐鳳花，代歡，等.低溫復(fù)合菌系對(duì)玉米秸稈與牛糞堆肥的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2017（2）：136-140.