羊糞-腐殖酸有機肥顆粒試制及施用效果試驗

崔淑玲，呂占宏，賀 芳，史博心，張鳳玲

（1.呼倫貝爾市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢測所，內(nèi)蒙古海拉爾 021000；2.呼倫貝爾農(nóng)墾特泥河農(nóng)牧場有限公司有機肥廠，內(nèi)蒙古特泥河 021024）

0 引言

利用呼倫貝爾農(nóng)墾特泥河農(nóng)牧場及周邊地區(qū)的羊糞資源，進行了羊糞-腐殖酸顆粒肥的試制，并取得了成品顆粒有機肥的各項指標合格，顆粒強度達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，充分利用了當?shù)刭Y源，為農(nóng)業(yè)用肥提供了優(yōu)質(zhì)價廉的產(chǎn)品，達到環(huán)保、增效提高土壤肥力，受到了用戶的好評。

1 材料、設備

1.1 試驗材料

呼倫貝爾羊糞（養(yǎng)分含量：N+P+K≥8%）；腐殖酸（經(jīng)氨化熟化成品，養(yǎng)分含量：總腐殖酸≥30%，有機質(zhì)≥60%）；尿素（呼倫貝爾金新化工有限公司，總氮46.0%）；磷酸二銨（安徽銅陵化肥有限公司，總養(yǎng)分64%）；除臭劑（鞍山萬發(fā)生物肥料有限公司，產(chǎn)地美國）；發(fā)酵劑（鞍山萬發(fā)生物肥料有限公司，產(chǎn)地美國）；植物生長促進劑。

1.2 試驗設備

ET8E100跨越式自行翻拌機（美國）；FLY-37（37kW）有機肥專用擠壓造粒機；KX120（22kW）圓顆粒拋光整形機；DCS-50 電子定量秤；JZC-350錐形反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機；KZ120有機肥顆粒整形機（2.1 t/h）；GVB-15×80振動流化床干燥機；斗式提升機；有機肥拋光整形機；烘干爐；大棚 22 380 m2。

2 試驗方法

2.1 原材料的處理

1）羊糞的處理：初始收購的羊糞進入發(fā)酵場后，用翻拌機清除雜物，并且粗粉碎。

2）除臭劑、發(fā)酵劑的配比：除臭劑原液和清水按1∶84配比；發(fā)酵劑按1∶4用溫水稀釋，放置15 min以上，用過濾網(wǎng)將雜質(zhì)清除，再按1∶20用水稀釋即可。

3）植物生長促進劑在配置成品肥的過程中加入，使用量按照5/10000加入，亦可用5%氨基酸5%草木灰替代。

4）腐殖酸（經(jīng)氨化熟化成品，養(yǎng)分含量：總腐殖酸≥30%，有機質(zhì)≥60%）：使用雷蒙磨將腐殖酸粉碎，過80目篩。

2.2 摻堆發(fā)酵

將第一次翻拌粉碎的羊糞，表面噴灑配比好的除臭劑、發(fā)酵劑，邊翻堆邊噴灑，發(fā)酵劑含有酵母菌、有效活菌、真菌、細菌、絲狀菌等多種菌株相關酶類配置而成，能夠強烈分解禽畜糞便中的粗纖維和蛋白分子，達到升溫除臭和消除蟲害、雜草、草種子的目的。除臭劑、發(fā)酵劑噴灑完成后進行第二次翻拌，除臭劑、發(fā)酵劑均勻分布于原料中，堆成120 m長、2.9 m寬、1.2 m高的梯形原料堆，以此類推，繼續(xù)摻堆，直至滿足需要，兩堆之間距離為 0.7 m，這樣的距離即能滿足翻板機作業(yè)，也能滿足發(fā)酵的環(huán)境溫度要求。在原料堆上安插長1.2 m的溫度計（溫度計用特制的鐵釬套包裹）插深度約70 cm～80 cm，每間隔15 m安插一支溫度計。當堆肥溫度達到35℃～40℃時，用翻板機翻堆的同時噴灑發(fā)酵劑，要保持堆肥水分在50%～60%，水分低于此范圍時，用翻板機水箱噴水，并用快速水分測定儀檢測，直至達到要求。環(huán)境溫度要保持在20℃以上為宜，溫度低于20℃，不利于堆肥發(fā)酵升溫，從而影響微生物繁殖。翻拌后當溫度達到60℃～65℃時，保持3天～4天，之后，只要溫度升至60℃～65℃就要進行翻堆降溫，以利于微生物生長繁殖，且每次翻堆都要噴灑發(fā)酵劑。待堆肥長滿大量白色菌絲，呈褐色，有酒糟味，料堆疏松、溫度下降，無異味、臭味，即表明此時羊糞中的蟲卵、草籽等均已殺滅，肥料已經(jīng)腐熟發(fā)酵完成。此時，按NY/T525-2021《有機肥料》5.4要求抽取樣品檢驗N、P、K、有機質(zhì)、pH值、水分，來推算成品的各項養(yǎng)分指標是否合格。

2.3 有機肥造粒

將發(fā)酵好的有機肥過大孔篩選后進入造粒車間，首先進行輔料勾兌，將腐殖酸（或草木灰）、硫酸鉀、氨基酸、復合肥按一定比例加入有機肥中，加入量占比約18.7%，摻拌后，調(diào)整水分使其含水量在40%左右，送入造粒機中進行造粒風干后的顆粒送入直徑1.5 m的滾筒篩進行篩選，得到直徑4 mm的顆粒，篩選時，要及時觀察，如有顆粒附著篩網(wǎng)上，用人工或機械方法拍打篩面，防止篩面堵塞，使篩選工序順利進行。造粒后的有機肥要進行拋光，拋光完畢送入篩中進行篩選，將不合格的有機肥顆粒返回攪拌機重新造粒，合格的顆粒有機肥送入流化床內(nèi)進行750℃高溫烘干。從流化床高溫烘干的顆粒有機肥，經(jīng)顆粒強度測定儀測定達到硬度要求時，即可裝袋稱重封口。將成品有機肥送入集料倉碼垛，垛高不得超過20層。應存貯存于陰涼、通風干燥庫房，在運輸過程中應防潮、防曬、防破裂。產(chǎn)品包裝標識按GB18382-2021《肥料標識內(nèi)容和要求》執(zhí)行。

3 顆粒有機肥質(zhì)量指標

按NY/T525-2021《有機肥料》5.4要求抽取樣品，然后粉碎研磨樣品。檢驗N、P、K、有機質(zhì)、pH值、水分，有害元素、種子發(fā)芽指數(shù)（用黃瓜種子）；糞大腸菌群數(shù)等確定成品顆粒有機肥的各項指標是否合格。經(jīng)檢驗該工藝方法生產(chǎn)的顆粒有機肥各項指標合格，總養(yǎng)分達到4%～6%；有機質(zhì)35%，種子發(fā)芽指數(shù)：81%；其他指標均合格。該工藝方法生產(chǎn)的有機肥完全符合NY/T525-2021《有機肥料》標準要求。

4 顆粒有機肥的使用試驗

4.1 顆粒有機肥與常規(guī)肥的對比分析

為了對比有機肥與常規(guī)施肥在小麥大田種植中的使用效果和費用，現(xiàn)將在同樣條件下的兩種結(jié)果分析如下：

選擇龍麥35于4月 28 日播種（兩個處理種子用量相同：龍麥35播量20 kg/667m2×3元/kg=60元），使用免耕播種機，選擇平坦、綜合肥力較高的夏翻地，播種深度5 cm～6 cm。

肥料用量。處理1：施用有機肥1 200 kg/667m2；有機肥成本 1 200 kg×0.09元=108元。處理2：常規(guī)施肥（二銨10kg+尿素3kg+硫酸鉀2kg）；常規(guī)肥二銨10kg×3=30元；尿素3kg×2=6元；硫酸鉀2kg×3=6元；常規(guī)肥用量合計42元/667m2。

常規(guī)施肥地塊采用藥劑拌種：吡蟲啉25g+多福合劑70g+增產(chǎn)靈5ml；吡蟲啉25g×0.02元=0.54元；多福合計60g×0.023元=1.38元；增效劑5ml×0.01元=0.05元；合計：1.97元/667m2。

常規(guī)施肥地塊滅草：藥劑：瑞驃70+苯磺隆7+異辛酯15+增效劑10+豐安15+麥葉豐17ml，費用明細：瑞驃70g×0.065元=4.55元；苯黃隆7g×0.03元=0.21元；異辛酯15ml×0.0008元=0.012元；增效劑10ml×0.01元=0.1元；豐安25ml×0.0304=0.76元；麥葉豐17ml×0.058=0.98元，滅草藥用量為6.61元/667m2。

綜上所述，使用有機肥比常規(guī)肥增產(chǎn)47.5 kg/667m2，按成本計算有機肥比常規(guī)肥增加效益48（畝效益-成本=114元-66元）元/667m2（見表1）。通過苗期調(diào)查，結(jié)果表明，苗期，施用常規(guī)肥的小麥，苗黃、參差不齊，長勢一般，從生長后期來看，使用常規(guī)肥的小麥出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，出現(xiàn)穗不孕粒，小穗較多，部分健株籽粒較為飽滿。苗期觀察有機肥區(qū)，葉片濃綠，長勢較好，植株粗壯，略好常規(guī)肥處理，植株健壯，旗葉較寬，有效分蘗數(shù)多，不孕小穗較少。但存在施肥量大、交通運輸不方便、拋灑設施不完善等不足。

表1 成本效益對比

通過對比分析施用有機肥與常規(guī)肥，使用有機肥地塊產(chǎn)量比使用常規(guī)肥地塊高47.5 kg/667m2，增產(chǎn)幅度為16.4%，達到理想效果。并且可以在發(fā)展有機麥、生態(tài)麥、營養(yǎng)麥、純特產(chǎn)上做文章，試驗相關數(shù)據(jù)可作為發(fā)展生態(tài)麥的參考依據(jù)，若有機生態(tài)小麥宣傳到位，可大面積推廣。

4.2 顆粒有機肥拋灑實驗

為了提高有機小麥產(chǎn)量，在播種前拋灑顆粒有機肥1.2 t/667m2，增產(chǎn)效果顯著。

選擇龍麥35于5月5日播種，播量20 kg/667m2，總面積17.53 hm2，播種前（4月28日～4月30日）拋灑有機肥1.2 t/667m2，留有對照空白地塊。

6月15日調(diào)查，拋灑有機肥的較對照植株高，根系發(fā)達（見表2）。7月31日調(diào)查，拋灑有機肥的根系發(fā)達，穗粒數(shù)多（見表3）。拋灑有機肥的比對照增產(chǎn)51 kg/667m2，增產(chǎn)高達19.7%。增產(chǎn)效果極顯著，而且拋灑有機肥的作物根系發(fā)達。

表2 拔節(jié)期調(diào)查表

表3 灌漿期調(diào)查表

4.3 其他連隊施用有機肥施用效果及土壤肥力狀況

表5、表6中所列地塊，均為2019年秋季收獲后使用有機肥，2020年化肥施用量為常規(guī)60%，2021年化肥施用量與常規(guī)相同。從表5、表6可看出，使用有機肥增產(chǎn)效果明顯，而且品質(zhì)好于對照。有機肥按400元/667m2算，肥效可達5年～7年，按5年平攤成本，種植甜菜、水飛薊等效益較高的作物可實現(xiàn)較大幅度增效，只有燕麥由于價格較低，雖然增產(chǎn)但并未增效。

表4 2020年施用有機肥地塊產(chǎn)量效益

表5 2021年施用有機肥地塊產(chǎn)量效益

表6 是2019年秋季使用有機肥，2020年秋季收獲后取土樣進行化驗的結(jié)果。從土壤化驗結(jié)果來看，使用有機肥第二年土壤全氮含量和有機質(zhì)含量都有明顯的提升。同時，根據(jù)公司多年試驗結(jié)果，使用有機肥1.2 t/667m2～1.5 t/667m2，第二年可減少化肥投入30%～50%，可實現(xiàn)增產(chǎn)20%以上，增產(chǎn)幅度明顯；第三年、第四年，在化肥用量相同的基礎上，可增產(chǎn)8%～15%，而且作物品質(zhì)也有提升；之后作物增產(chǎn)不明顯，但品質(zhì)還是好于常規(guī)。

表6 2020年秋季土壤化驗結(jié)果

5 討論與結(jié)論

呼倫貝爾大草原是世界上最優(yōu)良的牧場，造就了“天蒼蒼，野茫茫。風吹草低見牛羊”得天獨厚的牧業(yè)資源，牲畜存欄總數(shù)位居全國前茅，而且隨著畜牧業(yè)發(fā)展，牲畜存欄數(shù)還在逐年提高，同時也產(chǎn)生了大量糞便垃圾，給人們的生活、生產(chǎn)帶來不利影響，當?shù)丨h(huán)保部門就此問題多次提出警告罰款等，采用上述有機肥生產(chǎn)工藝投資少見效快、就地生產(chǎn)、就地使用、節(jié)約運輸成本、變廢為寶。充分利用牲畜糞便生產(chǎn)有機肥，改良土壤，保證有足夠數(shù)量的有機質(zhì)返回土壤，以促進生態(tài)系統(tǒng)中生物循環(huán)達到保持和增強土壤肥力及生物活性目的，在我國生態(tài)環(huán)境保護的十大對策中明確提出要推廣“生態(tài)農(nóng)業(yè)”，為了發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、開發(fā)生產(chǎn)綠色食品，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥質(zhì)量及技術必須進行改革，即走合理施用化肥與有機無機配合施用的發(fā)展之路。對于構(gòu)建新型種養(yǎng)結(jié)構(gòu)，對促進生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實意義；而且生產(chǎn)有機肥的同時也解決了糞污、凈化了環(huán)境，為內(nèi)蒙古自治區(qū)東部盟市草原畜牧業(yè)發(fā)展帶，做出積極貢獻，同時也符合中央鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和碳中和的要求。