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我国有机肥料资源的利用现状、问题与对策

作者:转自:畜牧兽医圈   添加时间:2018-08-29 10:19:07   浏览:

我国有机肥料资源丰富,文献综合分析表明,目前年产实物量约57亿t,其中人粪尿约8亿t(鲜),畜禽粪尿约38亿t(鲜),秸秆年产约10亿t(风干),绿肥约1.0亿t(鲜) 以及饼肥约0.2亿t(风干),能够提供氮磷钾(N+P2O5+K2O) 总养分约7300万t,其中N 约3000万t、P2O5约1300万t、K2O约3000万t,养分资源量巨大,然而目前养分利用率较低,以氮为例,目前回田率不足40%。


1 有机肥资源利用的现状与问题 


 第一、现阶段我国作物生产主要依赖于化肥,有机肥在养分投入中的比例低。


据FAO 数据,2014年中国大陆化肥总养分(N+P2O5+K2O)用量占全球总用量的31%,平均施氮量为N 253.95kg/hm2,世界平均施氮量仅为N68.75kg/hm2。


改革开放以来我国农田化肥用量迅速增长,有机肥使用量日趋减少。1949年,我国有机肥在肥料投入中所占比重为99.9%,2000 年下降到31.4%.据研究2014年在河北曲周县第四疃镇调查结果,有机肥料资源 (秸秆+农家肥)的氮素和磷素输入占小麦-玉米轮作体系氮素和磷素总输入的19.2% 和16.6%(未发表资料)。


第二、有机肥资源养分在贮存和加工过程损失严重,只关注实物回田是对有机肥料资源利用认识上的不足。


目前有机资源利用大都关注实物量的回田,而忽略了养分回田的实质问题,忽视有机肥料资源在贮存和加工过程中的养分损失,这不利于养分资源管理。从有机肥料资源的实物还田看,据杨帆等报道,我国规模化养殖场畜禽粪便主要处理方式有传统堆沤、工厂化处理和沼气发酵。据2010年我国五个养殖大省 (吉林、四川、浙江、安徽、河北) 的调查结果,农村家禽粪尿还田率68.7%,猪粪还田率86.7%。据Gu等报道的数据推算,动物粪尿以氨挥发形式在储存过程中的损失率可达到5.6%~34.0%。猪粪在贮存过程中氮素损失达到14.7%~41.2%。人粪尿在露天或室内存放90天,氮素损失达到8.40%~68.73%。中国养殖业过去20年发展很快,但是粪尿贮存、加工技术和政策远远没有跟上。


第三、有机肥料资源可收集利用率与养分回田率低。

2015 年全国秸秆总产量及其可收集利用量分别为10.4亿t和9亿t。根据包雪梅等报道结果,全国秸秆肥料化利用率为36.6%,秸秆肥料化利用的氮素回田率为100%,这样,秸秆氮素回田率实际是36.6%。


当前农村人粪尿利用出现了新问题。2009年底,全国农村卫生厕所普及率为63.1%,无害化卫生厕所普及率为40.4%。据我们2014年在河北曲周第四疃镇的调查发现,由于该项目厕所改造后的设施缺少污水处理环节,这些污水长期被贮存在地下粪槽,5~10年才被抽出一次,然后大都抛弃到村外的水沟中,这样,人粪尿养分几乎全部损失到环境中。


如前所述,粪尿在贮存和加工处理过程中会造成养分的大量损失。以氮素为例,约有50%氮素在贮存和加工的过程中损失,粪尿实物还田仅占资源总量的80%,所以粪尿资源氮素还田率约为40%。综合秸秆和粪尿资源看,我国有机肥料养分资源中氮素回田率低于40%,当前我国有机肥料资源氮素约为3000万t,推算当前我国有机资源氮素回田总量应小于1200万t,与李书田等报道的1125.9 万t (粪尿+秸秆) 接近。


2、 提高有机肥料资源利用的途径


1) 技术是解决有机肥料资源循环利用的关键


农业部《种养结合循环农业示范工程建设规划 (2017~2020)》中明确提出大力推行种养结合循环农业,实行“资源–产品–再生资源–产品”的循环经济模式,按照“减量化、再利用、资源化”的循环经济理念,推动农业生产由“资源–产品–废弃物”线性经济向“资源–产品–再生资源–产品”循环经济转变。


因地制宜,开辟有机肥料资源利用的多条途径,以应对有机肥料还田的技术问题。秸秆资源可以直接还田,可以作饲料养殖过腹还田,还可以加工成生物炭改良土壤,是解决当前有机肥料资源利用中许多技术难题的多种选择。某些生态区秸秆直接还田后腐解困难,还会造成土传病害的发生 (特别是蔬菜秸秆废弃物的还田),则可以选择生物炭还田或者过腹还田,过腹还田是最佳的还田方式。2008年,我国秸秆直接还田占还田总量的54.6%,过腹还田占42.1%。目前农业部推行种养结合的循环农业,这样可以解决秸秆直接还田的许多技术问题。畜禽粪尿除了生产成商品有机肥外,还可以产沼气,沼渣沼液还田,这些利用方式需要根据当地生态条件选择。


推进养殖场标准化建设以及有机肥料加工标准化建设。实施养殖场“三改两分”(改水冲清粪或人工干清粪为漏缝地板下刮粪板清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗道排污,固液分离、雨污分离),实现从源头控制养分排放与流失。农村厕所旱改水后,要建设相应的污水处理与利用的标准化设施,如沼气池、污水处理以及污泥处理的设施建设,实现养分高效还田。


2) 在政策支持下,建立由市场主体参与有机肥料资源利用的长效运营机制,是有机肥料资源利用的社会、经济与政策保障。推进有机肥料产品商品化进程,农业部提出要坚持创新市场主体参与建设机制,以市场运作为主,财政补助,竞争立项等方式,支持各种企业等实业参与投入,解决我国有机肥料产品商品化成本高,有机废弃物收集、加工过程利益链条不完整的长效运营机制的问题,提高有机资源利用率,让有机肥料像化肥一样在生产中受到欢迎和利用。


文/牛新胜1,巨晓棠2*(1 中国农业大学曲周实验站;2 中国农业大学资源与环境学院)

来源:《植物营养与肥料学报》 (2017年第6期)


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