桐廬縣作物秸稈、畜禽糞污加工生產(chǎn)有機(jī)肥模式分析

趙燕昊，彭星木，張?chǎng)H

(1.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 桐廬 311500； 2.桐廬縣瑤琳鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村辦公室，浙江 桐廬 311516)

加快推進(jìn)秸稈、畜禽糞污處理和資源化利用，是改善農(nóng)村生產(chǎn)生活環(huán)境的主要途徑，也是創(chuàng)新體制機(jī)制、推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要舉措，關(guān)系耕地質(zhì)量提升、土壤肥力改善和農(nóng)業(yè)面源污染控制[1-2]。堅(jiān)持政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、市場(chǎng)化運(yùn)作的方針，就地取材就近用于有機(jī)肥生產(chǎn)，可以有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞污資源化轉(zhuǎn)變。畜禽糞污的綜合利用是循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，推廣“畜牧業(yè)—有機(jī)肥—種植業(yè)”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，是解決目前畜禽糞污污染問題的有效方式[3]，也是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系循環(huán)的重要節(jié)點(diǎn)，關(guān)系到循環(huán)農(nóng)業(yè)的建立，影響其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

以畜禽糞便、作物秸稈等有機(jī)物料為原料堆積發(fā)酵而成的有機(jī)肥俗稱“農(nóng)家肥”，經(jīng)好氧發(fā)酵精制而成的有機(jī)肥為商品有機(jī)肥，它們富含植物所需的各種營養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)，養(yǎng)分全面，肥效持久，安全環(huán)保[4-5]?？梢杂行Ц牧纪寥佬阅?，促使土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，繼而增強(qiáng)土壤通透性，有利于根系呼吸和生長。半腐熟有機(jī)肥添加功能菌經(jīng)二次生物發(fā)酵工藝制成生物有機(jī)肥，富含大量有益物質(zhì)(多種有機(jī)酸、肽類以及豐富的營養(yǎng)元素)，不僅能為植物提供全面豐富的營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性，是綠色、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)首選。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，選擇有機(jī)和綠色食品已成必然，生物有機(jī)肥市場(chǎng)前景廣闊。利用禽畜糞便、作物秸稈通過堆肥化方式發(fā)酵腐熟生產(chǎn)的有機(jī)肥對(duì)于改善土壤肥力效果顯著，同時(shí)有效解決了畜禽糞污污染問題，一舉兩得。目前，化肥、有機(jī)肥施肥結(jié)構(gòu)不平衡是制約我國作物產(chǎn)量進(jìn)一步提升的重要因素之一[6-7]。歐盟來自有機(jī)肥的養(yǎng)分過半，而我國重化肥、輕有機(jī)肥問題突出，化肥使用比例高達(dá)80%，來自有機(jī)肥的養(yǎng)分僅占20%左右[8-9]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期過度依賴化肥，導(dǎo)致土壤中大量的有益微生物菌群遭到破壞，致使土壤出現(xiàn)了酸化、養(yǎng)分不平衡供應(yīng)、生物活性下降等問題。國家高度重視畜禽養(yǎng)殖污染治理，支持畜禽糞污資源化轉(zhuǎn)化，積極引導(dǎo)有機(jī)肥代替化肥。在環(huán)境治理方面，秸稈廢棄物、畜禽糞污加工生產(chǎn)有機(jī)肥承擔(dān)著一定使命。就地就近利用好畜禽糞污，鼓勵(lì)有機(jī)肥施用，不僅可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用、變廢為寶，也將積極推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不斷增強(qiáng)桐廬縣畜牧業(yè)發(fā)展的整體競(jìng)爭(zhēng)力，助力桐廬美麗鄉(xiāng)村3.0版打造。

1 項(xiàng)目概況

2015年注冊(cè)資金300萬成立的吉誠農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司坐落于桐廬縣瑤琳鎮(zhèn)后浦村，占地面積約6 600 m2，廠房3 000 m2，集生產(chǎn)、銷售有機(jī)肥和種植、銷售苗木、蔬菜為一體，是桐廬縣指定的畜禽糞便處理中心，也是目前全縣最大的有機(jī)肥生產(chǎn)基地。公司配備一整套先進(jìn)的有機(jī)肥料生產(chǎn)設(shè)備(含畜禽糞污處理設(shè)備、秸稈粉碎流水線設(shè)備)，有機(jī)肥年生產(chǎn)能力達(dá)2萬t，日均生產(chǎn)銷售70 t，還成立了有機(jī)肥化驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)研發(fā)中心(產(chǎn)品測(cè)試區(qū)1 300 m2，產(chǎn)品發(fā)酵區(qū)1 400 m2，辦公區(qū)200 m2，實(shí)驗(yàn)室100 m2)。設(shè)立技術(shù)研發(fā)部、質(zhì)量檢測(cè)部、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)部、生產(chǎn)部四大部門。建立了研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營一整套管理制度。2018年全面建成運(yùn)行以來，與周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的種糧大戶簽訂農(nóng)作物秸稈收購合同，年可收集處理全縣域畜禽糞便和作物秸稈10萬t，同時(shí)年收購消納縣域內(nèi)菌渣下腳料100 t。與杭州新原起生物科技有限公司合作，采用復(fù)合微生物菌劑生產(chǎn)生物有機(jī)肥，將多種有益微生物菌種按照科學(xué)配比開發(fā)出瓜果、蔬菜、中藥材等生物專用有機(jī)肥系列產(chǎn)品。依托浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的專家，共同研發(fā)不同功能的專用有機(jī)肥及測(cè)土配方定制肥，根據(jù)不同土壤性質(zhì)和作物種類，研制出蔬菜專用有機(jī)肥、花卉專用有機(jī)肥、鐵皮石斛專用有機(jī)肥、獼猴桃專用有機(jī)肥、藍(lán)莓專用有機(jī)肥、營養(yǎng)基質(zhì)等有機(jī)類系列產(chǎn)品?！凹\農(nóng)業(yè)”品牌商品有機(jī)肥和生物有機(jī)肥廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)作物，尤其在改良土壤板結(jié)、調(diào)控酸化、提高土壤肥力、遏制各種土傳害病上效果顯著。實(shí)現(xiàn)了畜禽糞污、作物秸稈資源化轉(zhuǎn)化和綜合利用，緩解了桐廬縣秸稈廢棄物、畜禽糞污處理難題，是一種畜牧業(yè)—有機(jī)肥—種植業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新模式。

2 技術(shù)流程

2.1 產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)原則

按照“資源化、無害化、生態(tài)化”的原則。綜合考慮投資與效益的關(guān)系，力求有機(jī)肥加工工藝合理、技術(shù)先進(jìn)、操作方便可靠、運(yùn)行費(fèi)用低。以有機(jī)肥加工技術(shù)為紐帶，將養(yǎng)殖和種植技術(shù)優(yōu)化組合，做到良性循環(huán)，形成可持續(xù)的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

2.2 原料及輔料

雞糞、豬糞、菌渣、秸稈、鋸末、發(fā)酵有益菌種、除臭菌。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

《有機(jī)肥料》(NY 525—2012)和《生物有機(jī)肥》(NY 884—2012)。

2.4 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

商品有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，水分≤30%，pH 5.5～8.5。

2.5 生產(chǎn)工藝

2.5.1 產(chǎn)品生產(chǎn)

為避免二次污染環(huán)境，采用專用車輛到各個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)定時(shí)收集畜禽糞便，直接運(yùn)至肥料廠進(jìn)入發(fā)酵區(qū)，先進(jìn)行發(fā)酵除臭。按生產(chǎn)工藝要求添加適當(dāng)鋸末、菌渣、秸稈粉，調(diào)節(jié)畜禽糞便含水量，同時(shí)，加入生物發(fā)酵菌、除臭菌進(jìn)行充分發(fā)酵。發(fā)酵腐熟的物料輸送至混合系統(tǒng)攪拌、破碎后，通過自動(dòng)灌包設(shè)備進(jìn)行包裝、入庫。畜禽糞污和作物秸稈經(jīng)過混配翻拋、好氧堆制最終轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥和生物有機(jī)肥的主要原料，達(dá)到廢物利用、節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保的效果。

2.5.2 原料配制

有機(jī)肥制作的重點(diǎn)在發(fā)酵，而發(fā)酵的關(guān)鍵在于原料科學(xué)配制和技術(shù)工藝調(diào)控。首先，選用新鮮動(dòng)物糞便(雞糞、豬糞)，按技術(shù)工藝要求均勻撒入適量發(fā)酵劑，并添加適量的鋸末、秸稈粉和菌菇渣調(diào)節(jié)C/N。由于鋸末發(fā)酵時(shí)間較長，菌菇渣發(fā)酵水分含量較高。不易風(fēng)干，而秸稈粉發(fā)酵時(shí)間短、水分含量低但C/N高；因此，原輔料合理配制，既可以縮短發(fā)酵時(shí)間，又可以平衡水分和C/N。堆肥物料水分合適與否的判斷方法：用手緊抓一把物料，以指縫見水跡但不滴水、落地能散為宜。

2.5.3 工藝流程

有機(jī)肥生產(chǎn)的工藝流程見圖1。

圖1 有機(jī)肥生產(chǎn)的工藝流程

2.5.4 發(fā)酵條件

含水量。好氧堆肥物料含水量控制在55%～60%。含水量過高，物料含氧不足，微生物菌生長繁殖容易缺氧，影響堆肥升溫；含水量過低，可溶有機(jī)質(zhì)流動(dòng)性變差，阻止養(yǎng)分對(duì)微生物的供應(yīng)，發(fā)酵慢。

氧量和溫度。好氧堆肥的實(shí)際暴氣時(shí)間根據(jù)堆溫控制。初期為促進(jìn)堆溫升高，可適當(dāng)減少翻堆次數(shù)，當(dāng)溫度達(dá)到65 ℃左右時(shí)要及時(shí)翻堆，使堆溫不超過70 ℃。70 ℃以上時(shí)，有益微生物休眠、死亡，呈孢子狀態(tài)，活性低。

pH。在堆肥過程中，物料pH會(huì)隨發(fā)酵階段而變化，自身具有一定的調(diào)節(jié)能力。一般pH調(diào)節(jié)至5～8，偏離此范圍，需對(duì)物料進(jìn)行調(diào)控。

C/N。保持25～30∶1發(fā)酵效果較好。

團(tuán)粒度?？刂圃?～15 mm為宜。

2.5.5 堆肥腐熟度判定

堆肥過程通過微生物好氧發(fā)酵產(chǎn)生高溫，此階段最高溫度可達(dá)70 ℃，隨后堆肥溫度逐漸下降。經(jīng)過多次翻堆溫度反復(fù)升降后，堆肥物料中相對(duì)易分解有機(jī)物逐漸消失，以后再進(jìn)行翻堆，溫度不再顯著上升并開始逐漸下降。堆肥溫度趨于穩(wěn)定時(shí)，達(dá)到腐熟階段。這種方法在堆肥生產(chǎn)中操作簡(jiǎn)便、實(shí)用。特別是采用人工翻堆或破碎效果差的翻堆機(jī)作業(yè)時(shí)，最好將堆肥用破碎機(jī)破碎后重新做堆，一些發(fā)酵不充分的團(tuán)塊，經(jīng)破碎后會(huì)快速發(fā)酵升溫，只有當(dāng)堆肥再次降溫達(dá)到穩(wěn)定后，才能確定堆肥徹底腐熟。

3 示范成效

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈廢棄物、畜禽糞污資源化轉(zhuǎn)化利用及無公害生產(chǎn)，可年產(chǎn)各系列粉狀專用有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、營養(yǎng)土等產(chǎn)品2萬t，實(shí)現(xiàn)利潤上百萬元。

3.2 社會(huì)效益

通過施用專用有機(jī)肥，對(duì)農(nóng)田肥力提升、土壤改良效果顯著，同時(shí)，有效緩解畜禽糞污、秸稈廢棄物污染問題，示范帶動(dòng)有機(jī)農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。該項(xiàng)目為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加10個(gè)就業(yè)崗位，同時(shí)通過畜牧業(yè)—有機(jī)肥—種植循環(huán)模式帶動(dòng)周邊一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效，為助力桐廬美麗鄉(xiāng)村3.0版打造做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

3.3 生態(tài)效益

該項(xiàng)目遵循“減量化、再利用、資源化”的原則，以“低消耗、低排放、高效率”為特征，符合可持續(xù)發(fā)展理念、生態(tài)效益突出的經(jīng)濟(jì)增長新模式。推廣農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)保相融合，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

4 小結(jié)

該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式適用性廣，以秸稈和糞便堆肥技術(shù)拉動(dòng)種植養(yǎng)殖業(yè)良性循環(huán)，作為農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的典型模式，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益明顯，適宜在種養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。為保證對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把控，對(duì)每一個(gè)批次產(chǎn)品逐一化驗(yàn)檢測(cè)，杜絕不合格產(chǎn)品出廠。并從各種原材料采購的源頭把關(guān)，在生產(chǎn)過程中，將原材料包括雞糞進(jìn)行多次發(fā)酵，混合攪拌后的有機(jī)肥半成品再次充分發(fā)酵，以至完全腐熟，使其不“燒苗”、不爛根。所有的成品對(duì)每個(gè)批次均會(huì)經(jīng)過專業(yè)人員的嚴(yán)格檢測(cè)，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

以技術(shù)為支撐，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以管理為基礎(chǔ)的經(jīng)營理念，深入分析國內(nèi)政策需求，通過自主研發(fā)和產(chǎn)學(xué)研究合作，擴(kuò)大研發(fā)生產(chǎn)基地與農(nóng)業(yè)示范基地，為生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，保護(hù)美麗家園環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。