實現傳統堆肥技術與產業轉型升級的若干對策研究

劉朋虎　趙雅靜　王義祥，3　翁伯琦，3

(1.福建農林大學生命科學學院，福建 福州　350002；2.福建省農業科學院，福建 福州　350002；3.福建省紅壤山地生態過程重點實驗室，福建 福州　350003 )

實現傳統堆肥技術與產業轉型升級的若干對策研究

劉朋虎1趙雅靜2王義祥2，3翁伯琦2，3

(1.福建農林大學生命科學學院，福建 福州350002；2.福建省農業科學院，福建 福州350002；3.福建省紅壤山地生態過程重點實驗室，福建 福州350003 )

【摘要】本文闡述堆肥技術發展歷程與重要意義，同時結合綠色農業發展需求與有效提升地力的要求，具體提出了提升傳統堆肥技術與有機肥產業轉型升級的方向，并著重分析與概述了協同創新重點內容與關鍵技術，提出了促進傳統堆肥技術與轉型升級的若干發展思路與技術對策，以求為進一步優化發展有機肥產業以及合理實施以有機肥有效替代化肥計劃提供參考與借鑒。

【關鍵詞】堆肥技術；有機肥；地力提升；轉型升級；發展對策

眾所周知，化肥的廣泛與有效的應用是現代農業蓬勃興起的重要標志之一。生產實踐表明，化學肥料的合理使用對農作物的增量提質起到了積極的作用，為糧食安全與保障供應做出了有效的貢獻。然而，單純追求農作物高產而不合理施用化肥，尤其是過量或者超量施用化肥，不僅造成資源的嚴重浪費，而且無益于農作物的高產優質。實際上，就如何科學施肥而言，很突出的一個問題，無疑就是有機肥與無機肥結合不緊密，甚至完全脫節，特別是造成種地與養地的脫節，同時還加劇了農業面源污染的程度，并伴隨著土壤酸化、耕地扳結、地力下降等現象產生，影響種植業的可持續發展。鑒于我國化肥不合理的應用，致使肥料利用率低并延續產生農業面源污染嚴重等一系列問題，引起普遍關注與重視。農業部已制定計劃將在全國范圍內實施化肥農藥雙減行動，力爭到2020 年實現主要農作物化肥農藥使用總量零增長。就綠色農業發展趨勢分析，保持良好地力是必不可少的重要環節。很顯然，通過科學堆制而生產的有機肥可作為調節土壤、改良地力的一種有效肥料，其維護耕地質量的作用與潛在市場需求量是非?？捎^，但要廣泛應用與普及發展，則還必須解決技術落后與產業乏力的問題，要著力于科技創新，改造傳統的工藝，推廣質量與效益，這是實現傳統堆肥技術創新創業與產業轉型升級的關鍵。就此，我們必須深化系列科技研究，必須深化科企協同攻關；必須應用高新技術設施，必須突破主要制約因素，以求為綠色農業發展做出積極貢獻。

1堆肥技術發展與重要意義

如何科學有效的使用化肥？這一直是人們十分關注的問題。中國傳統農業的精耕細作的經驗很值的我們發揚光大，其中重要環節就是要優化種地與養地的結合，其實質內容依然是有機肥與無機肥的合理配施。在新的歷史時期，人們著力倡導發展現代生態循環農業，即要充分發揮農業的多功能效應，其不僅要在保障糧食安全、食品安全、生態安全方面起到保障作用，而且要著力提升“四個率”(即土地產出率、勞動生產率、資源利用率、污染防控率)。就土壤肥料學科而言，其核心要點是要全面實施“化肥與農藥雙減“計劃，實現有機肥料與生物農藥的有效替代，使種地與養地在發展現代生態循環農業過程中得以有機的統一。不言而喻，要養地必須依靠高效優質的有機肥，其中推廣應用有效的堆肥技術是一個必不可少的重要環節。

隨著農村產業經濟結構的優化調整，鄉村養殖業呈現規?；c集約化的發展，在帶來可觀的經濟效益的同時，也大幅增加了畜禽糞便污染物的產生量。全國污染源普查數據業已顯示，全國農村每年畜禽養殖業廢棄物產生量高達2.45億t，其中COD的排放量、廢棄物中總N、總P數量則分別達到1268萬t、110萬t和16萬t，分別占全國同類物質總排放量的42%、22%、38%，同時依次占農業源排放量的86%、38%、65%[1]。根據全國鄉村廢棄物造成污染的普查動態的數據分析表明，近年來在全國污染物總排放量中畜禽養殖污染物的占比正呈現逐步上升的趨勢，這就要求人們必須加強養殖業的糞便污染治理，其也成為防控面源污染的重要環節。值得關注的是，必須樹立主動治理的理念，揚其長，避其短，因為畜禽糞便也是養分豐富的有機肥資源，合理使用則是利，放棄不用則成害。僅僅被動治理，不但浪費人力物力資源，而且還會延伸造成二次污染。實踐表明，通過堆肥化設施與技術來處理并生產的高效有機肥，其所含的比較豐富養分物質可得以保存，而且可生產肥效較長且相對穩定有機肥，以其作為耕地肥源并與化肥配合施用，不僅有利于防控土壤酸化，而且可充分發揮培肥改土和促進植物生長的作用[2]。實際上，堆肥化處理就是充分利用自然界中廣泛存在的放線菌、真菌、細菌等微生物的新陳代謝作用，在特定的設施與人工控制的中高溫好氧條件下，把固體廢物中可降解的有機物轉化為穩定的腐殖質。就堆肥化生產而言，主要是按照堆制過程中是否需氧而分為2個生產模式(即好氧堆肥和厭氧堆肥)。大多數肥料生產企業都采用高溫好氧堆肥處理，因為好氧堆肥的堆體溫度高，通常達到50～65℃，其優點是有利于最大限度地殺滅病原菌，而且有機質的降解速度快。目前推廣應用的好氧堆肥主要分為無發酵倉和有發酵倉式兩種堆肥系統[3]。就學術意義認識，堆肥就是一種有機肥料，其所含營養物質比較豐富，而且肥效比較長，、同時也比較穩定，合理施用堆肥可促進土壤固粒結構的形成，不但可以提高土壤質量(即保水、保溫、保肥的能力)，而且化肥與高效有機肥科學配合施用，既可彌補化肥所含養分單一的不足，又可有效避免由于長期單一使用化肥致使土壤板結弊端，同時有利于提高土壤保水、保肥性能[4]。就具體工藝而言，堆肥是利用作物秸桿、雜草、樹葉、泥炭、鄉村垃圾以及其它各種農牧菌業廢棄物為主要原料，按比例參入并有效混合相關菌劑，再經過合理堆制腐解而制備成的有機肥料[5]。由于它的堆制材料與方法、堆制原理與工藝與廄肥肥分與組成以及物化性質基本相類似，故又稱其為人工廄肥。就內在變化機理而言，在適宜的高溫發酵條件下，通過微生物作用使有機物腐殖化、有機肥料穩定化、廢棄物中病原菌無害化，并最終達到腐熟的代謝過程稱之為堆肥處理[6]。堆肥處理之所以可以有效處理人類日常生產生活中產生的有機固體廢棄物，主要是由于微生物在堆肥處理過程中發揮重要作用。對堆肥微生物的篩選研究已有幾十年歷史，許多有效的菌劑已被生產企業接受并廣泛應用，但關于微生物動態作用的機理以及技術問題仍有待于進一步的深化研究[7]。在堆肥過程中，不僅許多微生物都處于動態變化過程，而且人們通常只是應用的傳統分離方法來鑒定的微生物，其所分離菌系只占環境微生物總數的0.1%～10%，所以必須運用現代生物化學及分子生物學技術，深化研究微生物群落結構及其在堆肥過程中動態變化規律，這無疑是需要重點突破的研究熱點。以往人們大多都是在實驗室內進行堆肥過程微生物的培養、分離和純化等研究，其研究結果與生產實際會產生偏差。國內外學者研究發現，應用微生物分子生態學開展深化研究，才能揭示內在變化規律。如今分子生物學技術已經廣泛應用于微生物生態學研究領域，進而產生的一門新興的交叉學科。很顯然，分子生物學技術的發展及其在微生物群落結構動態變化過程的研究，已經為堆肥微生物的標記研究開辟了新的途徑，使得人們對環境樣品中許多不可培養微生物的研究變為可能，也為堆肥過程的優化控制提供了新技術。有研究者從分子生態學角度研究并發現了豬場廢棄物堆肥中的優勢菌群，應用PCR—DGGE技術與傳統分離方法，深入與系統的研究了芽孢桿菌屬和梭菌屬在堆肥過程中的動態變化、種群結構等分子生物學機制[8]。還有學者利用分子生物學技術與特定設施，對農牧產業廢棄物堆肥化過程中的微生物結構變化進行了系統的研究，發現了堆肥微生物的重要組成成分主要是細菌和真菌，其種群組成的動態變化與銨態氮等因子協同作用顯著相關[9]。業界人士認為，分子生物學技術的不斷發展，其必將進一步推動有機肥創制過程微生物生態學技術體系的完善，要力求打破目前存在的政策局限，鼓勵更多的企業興辦集約化的有機肥加工廠，同時引導更多科技人員參加有機肥產品研發。尤其是在實際的生產過程合理選用合適的先進技術，要在生產中更快更準地獲得比較完整的數據，力求對微生物群落多樣性以及動態變化規律有更加清晰的認識，適時調控并優化生產條件。要充分利用各類研究平臺與試驗條件，對堆肥微生物傳統研究方法進行有效改進，促進現代分子生物學技術與相關工藝進行集成創新，提高堆肥生產效率。實踐將進一步證明在堆肥生態系統中的應用分子生物學技術具有廣闊的前景，可望為堆肥生產中微生物群落結構優化與多樣性有機肥的研發提供強有力的支撐與借鑒。

2傳統技術提升與轉型升級

實際上，堆肥技術自古有之。早在秦朝時期就出現的篆體文字“糞”時，古代人已經十分形象地描述了農民如何將畜牧業糞便收集并應用于農業生產的情形；在出土的漢代陶器圖案中，也依稀可見那時農民家庭將豬圈與廁所建在一起并混合漚糞的實踐，其形象描繪了遠古時代的農民就已懂得了在農業生產中使用有機肥的道理，特別是綜合利用種養產業廢物與生活垃圾作為原料來制備有機肥的技術；到了南宋時期，我國許多鄉村的農民就已經掌握了好氧堆肥的簡易工藝與方法，從而促進了有機肥這一古老的制作技術的發展，從而持續推動了以農牧結合與養地增產為主要目標的傳統生態農業的發展。以堆肥為主要內容的有機肥應用，為農牧結合的傳統循環農業與作物養分有效補充提供持續支撐，持續到上世紀60年代，我國大田種植業生產還較為普遍使用堆肥技術生產有機肥，彌補當時化肥供應缺口，解決農業生產肥源不足的問題，到了20世紀80年代，全國種植業生產中有機肥使用量仍占到肥料總量一半以上。但近30年來，由于農村青年勞動力短缺、農業生產成本提升，鄉村環保投入不足、農民大量使用化肥的諸多因素的影響，致使我國許多農村堆肥產業及其有機肥應用日漸稀少，以至目前我國畜禽糞便的循環利用比率已低于30%，甚至有的地方農村連續多年都不使用有機肥，就此導致許多農田普遍出現了面源污染、地力力衰減、質量下降、土壤酸化、資源浪費等突出的問題，這顯然與農業生產有機肥投入嚴重不足是密切相關。

就具體原因分析而言，有機肥應用之所以受到制約，不僅僅是思想觀念與經濟利益的問題，而且還有有機肥產業技術創新不力與工藝落后的內在原因所致。長期以來由于推廣應用受到限制，致使有機肥產品經濟效益不佳，市場驅動力不足，不同程度上影響了相關企業實施大規?？蒲型度?，以致堆肥產業與技術仍然處于工藝技術簡單且產業發展落后的狀況，難以形成以科技創新帶動規模生產的新格局，在很大程度上嚴重制約了提升土壤質量與耕地保育工程的建設。有資料顯示，目前每年全國種植業—養殖業—加工業的各類廢棄物產生量超過了40億噸以上(折算為廢棄物干重大約為13.5億噸)。就實際產生的數量分析，中國已成為目前農業有機廢棄物最大的產生國，但實施有效處理的數量則十分有限。以2013年為例，全國有機肥類企業總處理廢物量不到1.1億噸，僅占總產生量的8.5%左右。實際上，農業廢棄物也是重要的資源，合理利用可以變廢為寶，棄之不用則不僅浪費資源，而且還會嚴重污染環境。專家們指出：隨著堆肥技術的進步，人們研發了不用途的系列有機肥，例如利用城市固體廢棄物、作物秸稈、食品加工業副產品、制藥業副產品等都可以作為花卉與苗木專用肥的原料。充分利用富含植物營養成分的植物殘體和動物排泄物，在高溫、多濕的條件下，與適當數量的泥土和礦物質混合堆積，經過微生物分解技術工藝處理并在特定設施中發酵腐熟，即可制成不同系列的有機肥料。就理論意義認識，堆肥的制備與應用，其實質就是要優化拓展利用方式并創立環境友好機制，實現對農業產業發展過程中的廢棄物質進行再循環與再利用。創新堆肥工藝技術與發展高效有機肥產業，其主要目標不僅僅要充分利用微生物把城鄉社會所產生的各類有機廢棄物轉化為高效的有機肥，尤其是經過集約化與產業化制備有機肥之后再返回到土壤，既可以治理了農業的面源污染，又可實現變廢為寶的循環利用。

在堆肥生產實踐中，可溶性的小分子有機物可透過微生物細胞壁和細胞膜被微生物直接吸收和利用；而不溶性的大分子有機物，則首先被吸附在微生物體外，同時由微生物分泌的一系列胞外酶將其逐步分解為可溶性的小分子物質，之后再被細胞吸收利用。通過特定的設施進行好氧堆肥技術處理，實際上就是利用微生物在有氧條件下對有機質進行快速分解的過程。其主要是應用不同的系列微生物分解有機物，并持續維持微生物自身的生命代謝活動，而且將其中一部分吸收的有機物轉化合成為自身的細胞物質，使微生物保持繁殖生長活力并產生更多的微生物；然后再將另一部分有機物氧化成能被作物吸收利用的簡單的無機物，并釋放出二氧化碳、水和能量。就應用方式而言，好氧堆肥是一種經濟高效的有機廢棄物處理技術，在堆肥過程中氨氧化作為氮素硝化作用的限速步驟，會直接或間接對堆肥過程中溫室氣體的排放和堆肥肥效產生影響。許多研究報道了有機廢棄物好氧堆肥系統中有2個重要過程，即要關注2種氨氧化微生物(氨氧化古菌AOA和氨氧化細菌AOB的生理生態特性，同時要深入研究堆溫方式、銨離子濃度、pH等因素變化對堆肥質量的影響，特別是要闡明氨氧化微生物種類作用、數量及群落結構的變化規律及其響應機制，要注重研究堆肥過程中氨氧化過程變化規律，突破堆肥生產過程的智能化調控技術，力求合理調節微生物對氮素有效轉換的相關管理措施，并構建氨氧化微生物優化調控技術體系，使有機廢棄物在堆肥系統中的更為高效的分解轉化，生產出高效有機肥。設施化的好氧堆肥技術改進，已經成為一種有資源化利用機物廢棄物并實現無害化和穩定化處理的經濟高效的方法之一[10]。目前這一方法已在農田作物秸稈、畜禽養殖糞便、病死動物尸體、城市生活垃圾、居家餐廚垃圾、城市生活污泥等固體有機廢棄物高效便捷處理中得到廣泛應用。但人們也注意到了好氧堆肥過程會造成不同程度的氮素損失[11]，而一般氮素損失量約為初始總氮的16%～76%[12]，其損失途徑包括堆肥過程的氨氣揮發、氧化亞氮和氮氣排放、養分淋溶等形式。有試驗結果顯示，在堆肥過程中，大部分是以氨氣揮發形式損失氮素的，其氮素總損失量可達44～89%，特別是在含氮較高的畜禽糞便堆肥生產過程的損失將更為嚴重[13]。事實上，在堆肥生產環節中造成氮素損失，不但會降低堆肥產品的生產應用價值，同時還會對鄉村生態環境產生其他的負面影響，尤其是造成危害更為嚴重的二次污染，例如會持續不斷產生難聞的臭氣并排放大量的溫室氣體、同時會形成局部酸雨以及延伸造成土壤養分流失與水體富營養化污染等一系列破壞生態環境的問題。專家們呼吁，要深入研究有機廢棄物堆肥過程中的氮素轉化動力學規律，及其氮素轉化過程與相關微生物變化動態及響應機理，進而實施有效的技術調控，才有助于為減少好氧堆肥過程中的氮素損失及溫室氣體排放，為高效有機肥生產提供理論依據。近年來，關于土壤固氮作用、氮素的硝化作用與反硝化作用以及氨化作用4個相互聯系的氮素循環過程的研究取得了一定的進展，但自然界氮循環的主要驅動機制包括環境要素響應規律研究還有待于進一步深入[14]。有研究表明，堆肥過程中含氮有機物一般先被復合微生物菌劑分解，被大量的轉化為銨態氮(NH4-N )，隨后緊接著是大量的銨態氮被氧化為亞硝態氮 (NO2-N)，之后再進一步氧化而變為硝態氮(NO3-N )，進而完成整個硝化作用過程[15]。有研究表明，堆肥施入土壤之后的氮素循環所歷經的4個過程，都可以觀察到NH4離子的不斷聚集現象，值得注意的是，其中NH4—N2O變化過程要 比NO2—NO3變化過程更為緩慢，這可能是由于亞硝態氮極不穩定，易被氧化為硝態氮所致。有的研究者則認為，氨氧化過程及其要素優化則是硝化作用的關鍵限速步驟[16]。早在上個世紀，人們首次發現細菌氨氧化作用以來，研究者更加關注與氨氧化相關的微生物動力學學研究，尤其是深入探討微生物種類與有效功能對堆肥過程氮素轉化的生物地球化學特征，氮素在不同循環環節中的轉化效應也一直倍受關注。長期以來，研究者普遍認為變形菌綱的氨氧化細菌 (Ammonia Oxidizing Bacteria；AOB)是地球氮素循環過程中最主要的承擔者[17]，然而隨著環境微生物分子生態學技術的發展和研究的深入，許多研究者又發現了另一類具有氨氧化能力的微生物--氨氧化古菌(Ammonia Oxidizing Archaea，AOA )，其主要特性完全與AOB不同，其同樣在堆肥生產過程中的氮素循環起著非常重要的作用。就此，再次引起堆肥研究者與微生物業界對氨氧化微生物的廣泛關注和深入研究[18]。實踐表明，在堆肥系統中氨氧化作用是至關重要的環節，其會直接影響到堆肥過程的氮素的轉化效率，進而進一步影響農用價值及堆肥過程中氨氣和氧化亞氮的排放[19]。有研究結果表明[20]，深入探討好氧堆肥系統中的兩種主要氨氧化微生物AOB、AOA 的生理生態特性及其影響因素，有利于系統總結堆肥過程中氨氧化微生物對氮素轉換的作用途徑和有效調控技術，以期為今后氨氧化微生物在堆肥生產系統中的應用提供合理的生產參數與優化調控技術對策。

3主要發展思路與對策研究

常言道：民以食為天，食以土為先。沒有高質量的土壤，是難以保障高產優質農產品的生產，只有優質的農田土壤，才能實現高質量的綠色農業生產。著力發展現代生態循環農業的實踐，給予我們深刻的啟示，我們一方面要促進綠色農業發展，推動農牧生產結合與地力培育工程建設；另一方面要加快高效有機肥生產的轉型升級，賦予古老技術以新的內涵與新的工藝，創立現代有機肥生產體系。

就技術發展而言，堆肥的原料依然是作物秸桿、山地雜草、凋落樹葉、各類泥炭、鄉村垃圾、加工廢物、人畜糞便等，主要進展是設施系統創新與優良菌劑篩選。隨著農業生產水平的提高，對于有機肥制備技術與產品質量的要求將越來越高。高效有機肥不僅可以解決農業生產中有機肥有效替代部分化肥與培育地力的問題，而且通過堆肥處理種養產業發展過程廢棄物更是城鄉環保事業發展的重要任務。拓展利用生活中的垃圾制備有機物需求日益增高，要如何正確利用有機肥的先進設備與高效設施來生產堆肥則是轉型升級傳統的重要環節，現代堆肥制備與先進技術實施過程，則需要優化人工控制條件，不僅要提高生產效率與便利程度，而且要注重提高有機肥產品質量。

就生產企業與家庭農場而言，要進行分類指導與技術集成推廣。好氧堆肥系統的溫度一般可達到50～65℃，最高可達80～90℃，堆制周期比較短；而厭氧堆肥系統的空氣與發酵原料隔絕，主要特點是對堆制溫度要求較低，普通的裝備都可以滿足生產要求，但成品中氮素比較容易流失，更大的缺點是堆制周期長，異味大，分解不夠充分。如何提升農戶小型堆肥生產質量，必須把握重點環節：即要針對有機肥應用的要求和不同的處理方法特點，充分利用先進設施(便捷隧道裝備等)、技術(高效智能翻刨等)、菌株(高效分解能力等)，力求達到高效有機肥制備設計的目的，保證肥效和肥力增高。就家庭農場或者專業農戶而言，農民主要針對土地質量提升，種植生產增收的目的，克服長期種地大量施用化肥，造成土壤板結、肥力下降、成本增加的問題。利用生產過程產生的農牧廢棄物自行生產高效有機肥料，不僅可以節省投入化肥的費用，而且可以有效保障農產品質量，同時對土壤有改良的作用。長期以來農民制備農家肥積累了豐富的經驗，但實施綠色產品規模生產，高效有機肥制備則必須實現技術與裝備的提升。農戶家庭以往小規模生產的農家肥，主要是由畜禽糞便、各種垃圾殘渣所組成的，由于設備與技術落后，往往未經腐熟的農家肥就投入生產使用，在有機肥中含有大量的病菌蟲卵，施入農田后容易引起農作物根系病蟲害；尤其是未經腐熟的農家肥養分多呈有機態，不容易被作物吸收，容易造成養分損失。同時，沒有堆制完全的有機肥在土壤中經過微生物進一步發酵和分解時，會產生大量的熱量，容易燒根燒苗。因此，要針對農戶生產有機肥所存在的突出問題，協同創新并集成推廣系列配套的便捷技術，力求提高有機肥腐熟發酵程度與制備質量，實現更安全高效的目標。例如農家肥自然腐熟發酵時間慢、效果不好，農戶如何在短時間內利用自家的資源因地制宜的獲得大量腐熟、高效的肥料？就此必須研發有機肥料發酵劑，讓農民可以利用菌劑與技術進行操作，力求有效解決制備過程的難題。有機肥發酵劑是由一系列復合微生物菌群所組成的功能強大的發酵劑，必須注重篩選復合菌劑與研發相關配套設施，有利于家庭農場生產出具有發酵快、菌數高、性能強(復合型好氧發酵)、用途廣、易操作、劑型好、成本低、雜菌少特點的高效有機肥，力求合理替代化肥，實現化肥減量計劃的目標。實際上，除農家畜禽糞便外，可用作制作有機肥的原料還很多。例如各種作物秸稈、瓜藤、樹葉雜草、糠醋渣、酒渣、醋渣、醬油渣、豆餅渣、粉渣、豆腐渣、骨粉、蔗渣等廢棄物都能變成有機肥料。就一般條件而言，農戶家庭發酵生產3～5噸成品有機肥料，只需用1公斤的有機肥料發酵劑，不僅發酵時間較短，發酵比較徹底，而且操作過程比較簡單易行，發酵生產出的有機肥料具有培肥地力、促長抗病、使用安全方便的優點，可以提高有機肥的利用率。實踐表明，選擇適合的肥料發酵劑，應注意3個要點：一是必須優化選擇好氧型發酵劑。以發酵方式與技術類型來劃分，肥料發酵劑主要有好氧發酵菌劑和厭氧發酵菌劑兩大類別。好氧發酵條件要求相對較寬松，發酵程度比較容易掌握，同樣條件下好氧發酵處理的產品，其發酵強度和徹底程度都優于厭氧發酵。例如現有市場上的商品(如菌益康有機肥料發酵劑)大多就屬于好氧發酵菌劑。但廣普性菌劑篩選是一個重要方向，要求其發酵功能強大，產物外觀內質均優，適應露天或室內發酵過程應用。二是必須優化選擇復合型發酵劑。酵母菌或放線菌等屬于單一功能菌，其作用有限。鑒于用途各異的發酵劑來源不同且組成成份比例及功能也差別較大，必須進行分類研究并實行優化組合，研發出廣普性的系列復合功能菌，力求適應功能較強；而且便于自繁自用。但必須進行專業化繁育培養與標準化提純復壯，以求具有穩定生產的效果。篩選復合型發酵菌劑，必須符合有效功能活菌數含量必須超過5000萬個每克的國家微生物肥料統一標準。三是必須優化選擇質優價宜菌劑。發酵菌劑優劣取決于有效性與成本性，尤其要注重有效功能活菌數含量的提高與穩定性，同時必須考慮成本的合理性。通常比較高的添加量為2‰～6‰，即發酵一噸有機肥成品需要發酵劑4～6公斤；但高效的復合發酵助劑添加量一般只需0.2‰，添加量平均相差10倍以上，費用則差幾十甚至上百元。高效菌劑適宜時間為15～20天，比較長的一般也不超過一個月時間。因為耗時越長成本費用越高，損耗鹽堿越多，其對提高肥效越不利。研發高效的有機肥料發酵劑是至關重要的，總體要求是對一般物料(如雞糞豬糞等)發酵時間掌握在7～10天，其所生產的多數產品才符合有機肥生產需求。

就技術創新與產業發展而言，主要應把握5個重要環節，力求實現新的跨越。一是制定科學發展規劃。受氣候變化、地力下降、 污染加劇、食品安全、能源短缺等諸多因素影響，要求堆肥設施、工藝、技術及其集成應用必須實施轉型升級與創新發展戰略，尤其要突破堆肥技術工藝自動化、個性化、多元化生產的技術難題。就此，必須因勢利導并高起點的制定發展規劃，明確目標，構建體系，協同攻關，突破難點，拓展新的產業。二是實施聯動發展戰略。隨著綠色發展理念日益深入，各地都在推進高效生態農業、現代循環農業、區域生態經濟與美麗鄉村建設的持續發展，城鄉居民對高優產品與安全食品的要求也越來越高，堆肥技術創新與產業發展應當立足新的起點，實現新的跨越。這就要求有機肥產業的轉型升級，必須順應新時代與新形勢的要求，使農田保育、科學施肥、高產優質、工藝改進，產業發展融為一體，從根本上推動現代生態循環農業的持續發展。三是科學優化產業布局。過去10年來，我國普遍采用堆肥技術生產有機肥的企業已從2002年的500家發展到2013年4100家，該領域的科研人員數量也在不斷增加。為此必須因地制宜優化布局生產企業，改進區域有機肥生產的產業體系與服務網絡，便利家庭農場與農戶生產經營。四是科技創新帶動產業。隨著綠色發展理念的實踐與鄉村生態經濟的興起，現代土壤學科與新型肥料產業的發展也迎來新的挑戰。目前以現代堆肥技術為基礎，實施設施裝備與工藝技術創新，涌現了一批富有實力的有機肥開發企業，也陸續成功開發了專用型生物有機肥、高效復合微生物肥、有機無機復混肥料等多種新產品，進一步實現堆肥產品由低附加值向高附加值轉變。技術創新實踐表明，菌種資源是實現新型肥料功能化的關鍵。堆肥技術應加強基于土壤改良和廢物利用多目標結合的堆肥增效劑的研發和利用，發揮原料資源優勢，針對作物營養和土壤改良需求，實現功能性原料的再循環利用，以創新成果帶動科技創業，拓展高效有機肥開發的深度與廣度。五是切實加強政策引導。發展現代生態循環農業，要注重鄉村高優產業發展的頂層設計，要注重因地制宜開發區域特色農產品，要注重因勢利導提升農田土壤的質量，要注重農業廢棄物綜合利用政策引導。力求保障土壤安全、糧食安全、食品安全與生態安全。從農田改造與地力提升角度，全面實施以提高土壤有機質為核心任務的“沃土工程”，為農業持續發展奠定良好的基礎。

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Study of Several Strategies to Achieve Traditional Composting and Industrial Transformation and Upgrading

LIU Penghu1ZHAO Yajing2WANG Yixiang2，3WENG Boqi2，3

(1.Life science college of Fujian agriculture and forestry university，Fuzhou，Fujian，350002，China；2.Fujian province academy of agricultural sciences，Fuzhou，Fujian，350003，China；3.Fujian Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Red Soil Hilly Region，Fuzhou，Fujian 350003，China)

Abstract：This paper describes the development process and the importance of composting technology.And combined with green agricultural development goals and the technical requirements of effectively enhance the fertility，detailed analysis of upgrading traditional technology and the direction of organic fertilizer industry transformation and upgrading.And focus on an overview of the collaborative innovation key content，it proposed the development of ideas and technical countermeasures to further optimize the development of organic fertilizer industry as well as rational implementation pan requirements of Effective alternative to chemical fertilizers with organic manure.

Keywords：compost；traditional technology；organic fertilizer；industry；upgrade

作者簡介：劉朋虎，副研究員，博士，主要從事食用菌育種與廢棄物循環利用研究

通訊作者：翁伯琦，研究員，博士，主要從事生態農業技術與生態經濟理論研究

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)03-0086-06

項目資助：國家科技支撐計劃課題“東南地區農牧廢棄物多級循環利用技術集成與示范”(2012BAD14B15)，“農—菌復合體系物能循環特征及調控技術研究”(2012BAD14B03-5)；福建省科技重大專項“水土流失初步治理區生態循環與產業提升技術研發與示范”(2010NZ0002)

引用文獻格式：劉朋虎等.實現傳統堆肥技術與產業轉型升級的若干對策研究[J].環境與可持續發展，2016，41(3)：86-91.