淺述農(nóng)村有機廢棄物在黑土地保護中的作用

李建亞

（遼寧省昌圖縣十八家子鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，遼寧 昌圖 112525）

1 農(nóng)村有機廢棄物主要來源

1.1 農(nóng)作物秸稈

農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，種植大戶大量流轉(zhuǎn)土地，農(nóng)村居住人口減少，清潔能源大力使用，玉米秸稈被堆棄在田間，如何處理作物秸稈，是擺在我們面前的主要問題。目前，我地秸稈綜合利用率僅為75%，秸稈焚燒或廢棄既浪費了資源，又污染了環(huán)境。秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物，也是寶貴的生物質(zhì)資源，將我們地區(qū)豐富的秸稈資源變廢為寶，形成多元化、高值化使用格局，大幅度提高秸稈資源的產(chǎn)業(yè)附加值，帶動秸稈收集、儲存、運輸?shù)确?wù)業(yè)發(fā)展，延續(xù)秸稈利用鏈，可有效提供農(nóng)民就業(yè)、增加農(nóng)民收入，助推農(nóng)村經(jīng)濟振興。

1.2 農(nóng)村養(yǎng)殖糞污

隨著畜禽養(yǎng)殖從南方向北方發(fā)展新格局，我地畜禽養(yǎng)殖迅猛增加，據(jù)統(tǒng)計我國每年產(chǎn)生38億t養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，相當于生產(chǎn)含有機氮、磷量分別為1597萬t和363萬t。遼寧省2019年畜禽養(yǎng)殖數(shù)量近7000萬生豬當量，單位面積耕地承載數(shù)量為17頭生豬當量每公頃：2020年近1億頭生豬當量，單位面積耕地承載數(shù)量超過20頭生豬當量每公頃。遼寧省畜禽養(yǎng)殖廢棄物數(shù)量劇增，2020年全省產(chǎn)生近1億t養(yǎng)殖業(yè)糞污，含氮磷養(yǎng)分分別近50萬t和9萬t。2021年昌圖地區(qū)畜禽糞污約700萬m3。2022年遼寧省畜禽養(yǎng)殖仍保持增長趨勢。遼寧省畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；急仍黾?，大型養(yǎng)殖場進入昌圖，糞污集中度增加，增大了糞污處理的難度。

2 農(nóng)村有機廢棄物利用技術(shù)

2.1 秸稈綜合利用原則及技術(shù)

（1）秸稈利用原則：秸稈利用工作，疏堵結(jié)合是根本。秸稈綜合利用工作既需要通過制度創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新擴大“疏”的途徑，增加秸稈“出口”；更需要通過秸稈禁燒的環(huán)保問責嚴格“堵”的管控，將禁燒壓力轉(zhuǎn)化為利用動力，二者缺一不可。培育秸稈利用主體是取得秸稈全面禁燒工作的關(guān)鍵。激發(fā)市場主體活力，發(fā)展壯大秸稈綜合利用的專業(yè)化合作組織和秸稈利用企業(yè)，促進秸稈綜合利用向規(guī)?；?、高值化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，構(gòu)建市場化運營機制，是推進秸稈綜合利用持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵所在。

農(nóng)田利用優(yōu)先、多元利用為輔。堅持秸稈綜合利用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，在滿足種植業(yè)和畜牧業(yè)需求的基礎(chǔ)上，抓好肥料化、飼料化、基料化等領(lǐng)域新技術(shù)、新裝備、新工藝的示范推廣，合理引導燃料化、原料化等其他綜合利用方式，推動秸稈向多元循環(huán)利用的方向發(fā)展。

（2）秸稈利用技術(shù)：秸稈全部粉碎覆蓋還田，主要做法為第一年：旋耕整地--播種--噴施除草劑--防蟲防病--收獲（秸稈全部覆蓋還田）：第二年：免耕播種施肥--噴施除草劑--防蟲防病--收獲（秸稈覆蓋還田）。此后各年均與第二年作業(yè)相同，每3～5年進行一次機械深翻。實現(xiàn)玉米秸稈全部還田，方法最直接、操作簡便、效果明顯、成本低廉，農(nóng)民容易接受。另外，秸稈粉碎深埋土壤中，秋天收獲秸稈時，直接粉碎，然后進行深翻，耕翻25～30cm，同時進行重鎮(zhèn)壓，來年春天直接免耕播種。上述秸稈還田好處就是秸稈中含有作物所需氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，這些也是作物必需的營養(yǎng)元素，秸稈還田增加土壤有機質(zhì)及微生物，可提高土壤保肥、緩解土壤N、P、K流失提高土壤速效磷和速效鉀含量。提高地溫促進種子發(fā)芽生長促進根系發(fā)育，增加土壤微生物，土壤生物活性提高，調(diào)節(jié)土壤酸堿度平衡，能改良土壤的結(jié)構(gòu)，使得土壤松散，有利于農(nóng)作物根系的發(fā)育，有節(jié)約水的功效。

2.2 推廣糞污還田技術(shù)

（1）糞污資源化利用目的。落實綠色發(fā)展理念，堅持因地制宜，就地就近、政府引導、市場運作、科技支撐，以農(nóng)村糞污處理利用為重點，加強黑土地保護為目標，將糞污和其他農(nóng)業(yè)有機廢棄物腐熟成為有機肥還田利用，能夠提高耕地綜合生產(chǎn)能力，為我地“減肥增效，綠色發(fā)展”起到重要作用。

（2）糞污資源化利用技術(shù)

農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化利用技術(shù)即為肥料化利用。農(nóng)業(yè)有機廢棄物肥料化利用技術(shù)分為固體糞污肥料化和液態(tài)糞污肥料化兩種。固體糞污肥料化技術(shù)包括傳統(tǒng)堆肥技術(shù)和條垛翻拋菌劑促腐熟技術(shù)，也包括分子膜覆蓋菌促腐熟技術(shù)和罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)等升級方式。液體糞污肥料化技術(shù)包括糞水厭氧發(fā)酵技術(shù)和全量糞污厭氧發(fā)酵技術(shù)。

農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化利用是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的各類廢棄物（玉米、水稻等秸稈）、畜牧業(yè)產(chǎn)生的動物類殘余廢棄物（雞、豬、牛等畜禽糞便）、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的加工類殘余廢棄物（稻殼、菌渣、餅渣、麩皮、沼渣等），在人工控制碳氮比、水分、溫度、通氣等條件下，加入微生物菌劑后進行生物轉(zhuǎn)化，最終形成有機肥料，進行資源化回歸土壤。昌圖地區(qū)養(yǎng)殖以豬、牛、雞為主，目前畜禽糞污處理采用固液分離后雙線處理技術(shù)。針對固體糞污處理，采用傳統(tǒng)垛式或槽式堆肥技術(shù)將糞污資源化。把秸稈和畜禽糞便等有機廢棄物快速、無害化堆漚發(fā)酵腐熟制成有機肥料，工藝簡單，成本低，能夠極大減輕焚燒秸稈和畜禽糞便處理不當造成的土壤面源污染。根據(jù)調(diào)查遼寧省、昌圖縣畜禽養(yǎng)殖分布組成，昌圖地區(qū)養(yǎng)殖以豬、牛、雞為主。以條垛式和溝槽式兩種資源化處理方法為主，引入蚯蚓生物堆肥蚯蚓養(yǎng)殖處理是將畜禽糞污、易腐垃圾、農(nóng)作物秸稈等有機廢棄物，按一定比例混合、適宜溫度發(fā)酵預處理后，經(jīng)過蚯蚓過腹消化實現(xiàn)高值化利用。蚯蚓糞可用于生產(chǎn)有機肥直接還田利用，成品蚯蚓可用于提取蚯蚓活性蛋白等。配套設(shè)備：原料預處理設(shè)備、幼蚓繁育設(shè)施、養(yǎng)殖場地等。這項技術(shù)模式資源化利用率較高、經(jīng)濟效益較好，但需配套土地用于養(yǎng)殖蚯蚓，并采取污染物防控措施，對養(yǎng)殖技術(shù)、管理水平、氣候條件要求較高。推廣條翻拋菌劑促腐技術(shù)，分別開展了雞糞、豬糞和牛糞為主要原料的資源化利用模式。針對全縣域開展糞污資源化利用宣傳和指導，推廣畜禽糞便與秸稈堆漚有機肥技術(shù)手冊，并發(fā)放到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、組、戶。

（3）糞污資源化利用方法

充分發(fā)揮保潔員、畜牧員、水利員對糞污管理機制。處理散養(yǎng)畜禽糞污，推動種植大戶、合作社主動加入畜禽糞污資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈，主動使用安心省心肥。2022年中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所與中科農(nóng)業(yè)（昌圖）有限公司達成戰(zhàn)略合作，雙方將聯(lián)合開展黑土地保護性耕作農(nóng)機配套體系研究、畜禽糞污資源化利用及生物有機肥研制及產(chǎn)業(yè)化等合作研究，已確定聯(lián)合開發(fā)粉末狀堆肥精量條帶施用機，適用于遼北春季風大時期高效減損施用，同時增強肥料保留比例，適宜風沙土區(qū)域、坡薄土壤改良。

液體糞污資源利用，針對肉、奶牛和生豬糞污中液態(tài)糞污比例高，而現(xiàn)行固液分離雙線路工藝繁瑣低效的現(xiàn)狀，推動我地農(nóng)業(yè)試驗站畜禽糞污全量資源化平臺建設(shè)，該平臺適應(yīng)于規(guī)模養(yǎng)殖豬牛糞污、散養(yǎng)豬牛糞污收集后集中處理。

（4）糞污資源化利用效益

深入開展對畜禽糞污資源綠色生態(tài)化利用進行研究。鐵嶺老康肥業(yè)有限公司實現(xiàn)了畜禽糞便資源高效綠色生態(tài)化利用。佳緣集團雙城養(yǎng)殖示范基地以及諸多大中型養(yǎng)殖企業(yè)采用罐式高溫發(fā)酵技術(shù)，提升糞污資源化技術(shù)，做到糞污不落地，少污染高環(huán)保，且節(jié)省占地，提高效率，還能增加肥料養(yǎng)分保留和提高利用率。積極推動畜禽糞肥還田工作。結(jié)合黑土地保護利用項目，落實糞肥還田面積約0.47萬hm2，施用堆漚有機肥3.5萬t；春季開展糞肥集中還田工作，養(yǎng)殖場（戶）及種植戶自主還田畜禽糞肥40萬t，配套還田土地面積約6萬hm2。利用畜禽糞便生產(chǎn)有機肥產(chǎn)品0.5萬t。有力地保障了我地糞污資源化利用。通過推廣農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化利用技術(shù)，我縣每年畜禽糞便資源化400多萬t。

3 農(nóng)村有機廢棄物對培肥黑土地作用

3.1 確保黑土地營養(yǎng)全面

有機肥中不但含有氮、磷、鉀三要素，還含有硼、鋅、鉬等微量元素。施入土壤后，可為農(nóng)作物提供全面的營養(yǎng)。有機肥是一種完全性肥料，給土壤提供的養(yǎng)分比較全面。有機肥含有的營養(yǎng)成分和各種有益元素是作物必須吸收的，而且它含有的養(yǎng)分比例很全面，也有利于作物的吸收。這也就是為什么有機肥施得越多，越有利于土壤所含養(yǎng)分的比例平衡，也越有利于所種作物對養(yǎng)分的吸收和利用。另外，多施有機肥不會造成土壤中的某種營養(yǎng)元素大量增加，也就不會破壞土壤養(yǎng)分的比例平衡。含有作物所需要的營養(yǎng)成分和各種有益元素，而且養(yǎng)分比例全面，有利于作物吸收。因此，有機肥施得越多，越有利于土壤養(yǎng)分比例平衡，越有利于作物對土壤養(yǎng)分的吸收和利用，不會因多施有機肥而造成土壤某種營養(yǎng)元素大量增加，破壞土壤養(yǎng)分平衡。

3.2 促進土壤微生物繁殖

有機肥料含有大量的有機質(zhì)，是各種微生物生長繁育的地方。據(jù)研究深耕配合施用有機肥，土壤固氮菌比對照增加近一倍，纖維分解菌增加近2倍，其他微生物群落也有明顯增加，所以施有機肥能大大促進新開墾土地的熟化進程。另外，有機肥在腐解過程中還能產(chǎn)生各種酚、維生素、酶、生長素等物質(zhì)，能促進作物根系生長和對養(yǎng)分的吸收。更重要的是有機物在腐解過程中產(chǎn)生一種能激發(fā)根系生長的物質(zhì)，促進玉米根生長和吸收營養(yǎng)。有機肥腐解后，可為土壤微生物的生命活動提供能量和養(yǎng)料，進而促進土壤微生物的繁殖。微生物又通過其活動加速有機質(zhì)的分解，豐富土壤中的養(yǎng)分。多施有機肥還會有利于土壤微生物的生長和繁育。由于有機肥料中含有大量的有機質(zhì)，所以非常適合土壤中各種微生物的生長和繁育，從而大大地促進了土地的熟化。因為有機肥在腐熟分解的過程中產(chǎn)生各種酚和維生素、一些酶類以及生長素等物質(zhì)，對作物根系的生長有益。

3.3 改良土壤結(jié)構(gòu)

有機肥施入土壤后，能有效地改善土壤中水、肥、氣、熱狀況，松緊耕層。耕作主要目的是調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱。使土壤變得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生長發(fā)育，加速土壤團聚體的形成，改善土壤理化性質(zhì)有機-無機團聚體是土壤肥沃的重要指標，它含量越多，土壤物理性質(zhì)越好，土壤越肥沃，保土、保水、保肥能力越強，通氣性能越好，越有利于作物根系生長。

3.4 增強土壤的保肥供肥及緩沖能力

有機肥中的有機質(zhì)分解后，可增強土壤的深處供肥和耐酸堿的能力，為作物的生長發(fā)育創(chuàng)造一個良好的土壤條件。有機肥還能減少養(yǎng)分的固定，從而提高了養(yǎng)分的有效性。有機肥中含有許多的有機酸、腐殖酸和羥基等營養(yǎng)物質(zhì)，而它們有很強的螯合能力，能夠與許多的金屬元素螯合，形成螯合物，如錳、鐵、鋁等。譬如說，與錳形成的螯合物可減少錳離子對作物的直接危害，還可以防止鋁和磷結(jié)合而形成的很難被作物吸收的閉蓄態(tài)磷，從而大大地提高土壤中有效磷。

3.5 刺激作物生長

有機肥腐解后產(chǎn)生的一些酸性物質(zhì)和生理活性物質(zhì)，能夠促進種子發(fā)芽和根系生長。在鹽堿地上施用有機肥，還具有改良土壤的作用，可減輕鹽堿對作物的危害。

3.6 提高抗旱、耐澇能力

有機肥施入土壤后，可增強土壤的蓄水保水能力，在干旱情況下，可提高作物的抗旱能力。施入有機肥后，還可以提高土壤的孔隙度，使土壤變得疏松，改善根系的生態(tài)環(huán)境，促進根系的發(fā)育，提高作物的耐澇能力。多施有機肥對提高土壤的保肥保水能力有很大的好處。有機肥料本身具有較強的陽離子置換能力，因此，它可以使土壤吸收更多的鉀、鎂、鋅等各種營養(yǎng)元素，并防止它們從土壤中淋失，從而提高了土壤的保肥能力，特別是腐熟完全的有機肥的保肥能力會更加明顯。有機肥具有另外一種特性，就是它有很強的緩沖能力這一特性，從而可以防止因土壤長期施用化肥而引起的酸度變化和土壤的板結(jié)，提高了土壤的抗逆性，保證土壤自身具有良好的生態(tài)環(huán)境。

3.7 提高化肥利用率

有機肥中的有機質(zhì)分解時產(chǎn)生的有機酸，能促進土壤和化肥中的礦物質(zhì)養(yǎng)分溶解，從而有利于農(nóng)作物的吸收和利用。有機肥還能加速土壤團聚體的形成，也就是團粒結(jié)構(gòu)的形成，從而能改善土壤的理化性質(zhì)。因為有機、無機團聚體是衡量土壤肥沃程度的重要指標，它的含量越多，說明土壤的物理性質(zhì)越好，土壤就越肥沃，土壤的保土、保水、保肥能力就會越強，土壤的通氣性能也會越好，所以就會越有利于作物根系的生長和營養(yǎng)的吸收。

總之，有機廢棄物充分利用，有機肥歸還土壤越多，越有利于土壤養(yǎng)分比例平衡，越有利于作物對土壤養(yǎng)分的吸收和利用，不會因多施有機肥而造成土壤某種營養(yǎng)元素大量增加，破壞土壤養(yǎng)分平衡。針對黑土地保護，開展“呵護生態(tài)環(huán)境、保護綠色家園”，積極倡導農(nóng)藥、化肥減量，分解利用作物殘余廢棄物。由此可見，農(nóng)村環(huán)境整治，把環(huán)境整治產(chǎn)物玉米秸稈、畜禽糞污、生活垃圾有效利用，歸還田間，以養(yǎng)分歸還學說為基礎(chǔ)，開展土地用養(yǎng)結(jié)合，增加土壤有機質(zhì)，培肥土壤為主要方向，防治水土流失為重點，更有效地分解農(nóng)藥、化肥在土壤中殘留，保護黑土地持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，建設(shè)農(nóng)村生態(tài)田園，保護“耕地中的大熊貓”。