東北地區畜禽糞污還田氮減排技術概述

王振 張淑芬 付龍 丁聽穎

摘要：龔污還田技術是東北地區近年來主推的糞污資源化處理技術。分析糞污還田整個過程中氮元素的損失，可以使糞污還田更加科學，產生更高的經濟效益和生態效益。本文現簡要概述畜禽糞污還田氮損失途徑及氮減排措施。

關鍵詞：畜禽;糞污;還田;氮減排

中圖分類號：X713 文獻標識碼：B 文章編號：2095-9737（2018）10-0105-02

目前，我國畜牧業養殖趨勢是由分散養殖向規模養殖轉變，規模養殖造成的畜禽養殖量大和養殖地域集中，導致畜禽糞污的處理工作面臨巨大的挑戰。東北地區是我國畜牧業重點發展的潛力區，擁有得天獨厚的地理優勢和氣候條件，擁有發展畜牧業的雄厚基礎和環境承載力，地域遼闊，飼料資源豐富，也是畜產品的優勢產區。長期以來，受飼養方式粗放、畜產品加工和運銷能力不足等各種因素的影響，東北畜牧業的發展遇到了一定的瓶頸，但玉米價格的下降，有機、綠色畜產品等高端消費需求不斷增加，創造了更大的消費空間;環境整治工作的扎實推進，沿海地區、水網地帶禁養限養，畜牧生產北移西進等因素的出現，東北畜牧業快速健康發展的條件已經具備。

糞污還田將畜禽糞污作為有機肥施人土壤中，降低了處理糞污的經濟壓力，優化了土質，實現了物質和能量在動植物之間的良好交換及循環，是一種符合循環經濟理念的糞污處理方式。同時糞污還田整個過程都伴隨著氨氣的釋放，據估計養殖場在糞污儲存過程中有60%的氮損失;糞污在拋灑過程中，氮以氨的形態損失;在糞污施放到田地3～5天的時間內，有20%～80%的氮以揮發和徑流的方式損失[1]。這不僅造成了糞污的肥力下降，作物產量難以達到預期，還給環境帶來了壓力。提高養分利用率，減少資源損失，是糞污還田得以推廣的基礎。因此，現探究養殖場糞污還田模式下各環節氮損失的情況，并從經濟和氮減排效果角度分析比較減少氨排放的措施，為養殖場糞污還田氨減排提供參考。

1 氮損失途徑

畜禽糞便中的氮元素主要來自于飼料中的蛋白質，日糧蛋白質含量過高，氨基酸水平不平衡，存在難消化的含氮物質或含有抗營養因子，都會導致糞便中的氮元素含量異常[2]，間接導致更多的氮進入環境中。

由于糞污還田的時效性和養分利用的要求，糞污必然要經過無害化和儲存的過程，糞中氮主要以有機物形式存在，若不及時處理，其中的銨態氮將以氨氣的形式揮發進入空氣中;尿中的氮主要以尿素的形式存在，易水解產生氨氣，可見無害化和儲存過程關系到氮的損失。

糞污還田根據不同的方式，氨損失也不一樣。固體糞污還田的方式相對單一，通過拋灑翻耕即可以實現，若及時翻耕，可盡可能降低氮損失;液體糞污根據具體方法及設備的不同，可分為噴灑施肥、淺土施肥和深土施肥。噴灑施肥中由于糞液直接與空氣接觸，氮的損失率很高，淺土施肥次之，深土施肥氮的利用率最高。

2 氮減排措施

2.1 調整飼料配比

缺乏管理經驗的養殖場或養殖戶過于追求肉、蛋、奶產量，飼喂的日糧中蛋白質過高，未消化的氮隨糞便排出的也更多。研究表明，日糧蛋白水平平均每降低1個百分點，可減少8%～10%的氮排泄量[3]，減少了氮排放，還節約了飼養成本，降低日糧蛋白，補充合成氨基酸還對提高生產性能有積極作用。總之，根據不同畜種、不同生長階段調節日糧中能量和蛋白質用量，提高養分利用效率，避免營養過剩，可以有效的降低氮的排放，進而避免氮的損失。

2.2 優化無害化與存儲工藝

糞污還田過程中的無害化特指堆肥，堆肥過程中的高溫不僅可以殺滅糞便中的各種病原微生物和雜草種子，還能生成可被植物吸收利用的有效養分，使其具有土壤改良和調節作用。在堆肥過程中會產生氨氣和其他臭氣，通常在堆體表面增加覆蓋物，降低太陽直射和風對糞堆的擾動以減少氨氣的排放，是一種較簡便的促進氮減排方法，常見的覆蓋材料有塑料布、稻草、秸稈等。研究表明[4-5]，根據不同材料的性質，稻草等透氣材料需要達到一定厚度才能有較好效果，有效性短，塑料布等隔水材料需要排氣系統來降低堆肥過程產生的氣體;有效期較長，減排效果比透氣材料好，成本比較高。也有使用腐熟好的糞做覆蓋材料，經濟實用，無需后續處理，但覆蓋的過程比較繁瑣。

2.3 選擇合適的還田時間與方式

還田時間主要考慮溫度、風速和降水[6]。溫度越高、風速越快，氮以氨的形式揮發的速度越快;降水可有效減少氨的揮發，但過量的降水會導致氮隨徑流流失，污染河流和地下水。故應根據土質、土壤養分和作物情況，合理地人工灌溉，最大限度的提高利用率，保證氮元素停留在土壤中。糞污的還田方式對氮減排起到了更加決定性的作用。噴灑和淺土施肥的設備相對簡單、廉價，大量的氮會在這種還田過程中以氨氣的形式揮發，嚴重污染大氣環境。深耕施肥的營養效率較高，但需要的機械設備更復雜，投資高，同時也會造成需要更大的土地來消納糞污的問題，運營成本也更高。

3 結論與建議

根據氮元素在環境中的變化途徑，以下措施可以提高氮的減排率：提高氮元素的利用率，降低在糞便中的含量，從飼換速率，減少氨氣的排放，從儲存環節減少氮的損失;合理選擇還田時間，采取深耕或還田后及時覆土翻耕的方式，從還田環節減少氮的損失。結合地區氣候特點，從有效性和經濟性上考慮，可對以上措施進行改良，如用玉米秸稈或腐熟的糞覆蓋，減少處理成本;修建地下糞污池，既少了氨氣揮發，又避免冬季糞污凍結。總之，提高氮的利用率，降低氮損失，一方面降低農田的化肥施用量，改良土壤提高了作物產量，間接提高了經濟效益;另一方面減少了通過揮發和徑流損失到環境中氮，具有生態效益，為畜牧業的健康發展奠定好基礎。

參考文獻：

[1]Vanderzaag A，Amon B.Bittman S，et al.Ammonia Abatementwith Manure Storage and Processing Techniques[M].Costs ofNetherlands，2015.

[2]孔源，韓魯佳.我國畜牧業糞便廢棄物的污染及其治理對策的探討[J].中國農業大學學報，2002， 7（6）：92-96.

[3]岳隆耀，譙仕彥.低蛋白補充合成氨基酸日糧對仔豬氮排泄的影響[J].飼料與畜牧，2007（3）：10-12.

[4]Vanderzaag A C，Gordon R J，Glass V M，et al.Floating Cov-ers to Reduce Gas Emissions from Liquid Manure Storages：AReview[J].Applied Engineering in Agriculture，2008，24（5）：657-671.

[5]Guarino M，Fabbri C，Brambilla M，et al.Evaluation of simpli-fied covering systems to reduce gaseous emissions from livestockmanure storage[J].Transactions of the Asabe，2006，49（3）：737.

[6]李晨艷，喬瑋，嚴新榮，等.養殖場糞污還田模式下氨減排技術比選[J].四川環境，2017，36（4）：55-61.