系統解決畜禽糞污資源化利用（下）—末端利用的關鍵技術

文│吳宓 張莉（安徽省畜牧技術推廣總站）

解子德（安徽省亳州市農業農村局）

楊興明（南京農業大學）

章力干（安徽農業大學）

余海兵（安徽科技學院）

土地生植物，植物養動物，動物產污物，污物回大地，自然界周而復始、人類生生不息。“十三五”規劃提出實施藏糧于地、藏糧于技戰略，2021年5月農業農村部和財政部發布了《關于開展綠色種養循環農業試點工作的通知》的文件，提出要堅持系統觀念，以推進糞肥就地就近還田利用為重點，以培育糞肥還田服務組織為抓手，通過財政補助獎勵支持，建機制、創模式、拓市場、暢循環，力爭通過5年試點，扶持一批糞肥還田利用專業化服務主體，形成可復制、可推廣的種養結合綠色循環模式。藏糧于地根本就是在保護和提升地力的前提下，增強糧食和農業發展后勁。因地制宜推廣種養結合和安全循環利用糞肥技術模式，是有機肥替代化肥，實現化肥減量的重要途徑。

一、基本原則和技術指標

1.基本原則。

（1）生產與生態兼顧。增加有機肥投入，改善施肥結構，促進高產穩產。考慮環境承載量，就地就近施用糞肥，實現循環利用，減輕面源污染。

（2）減量與增效協同。用有機養分替代部分化學養分，減少化肥用量。強化有機無機結合，提升肥料利用效率和耕地地力水平。

（3）安全與有效并重。滿足畜禽糞便無害化處理要求，確保發酵腐熟，保證安全施用。強化糞肥施用指導，合理確定用量，優化施肥方式，提高應用效果。

2.技術指標。

（1）堆肥質量指標。堆肥中期高溫維持50～60℃，條垛式不少于15天，槽式不少于7天。腐熟后堆體呈黑褐色，一般呈弱堿性，不再產生臭味，不吸引蚊蠅；安全監測指標。堆肥過程中應進行不少于1次抽檢，檢查堆肥腐熟度；施用前應參照相關肥料抽查技術規程進行1次抽檢，檢測堆肥是否腐熟完全，相關有毒有害限量指標是否符合《有機肥料》（NY/T525－2021）要求。

（2）施用技術指標。結合本地實際和有機肥替代化肥相關試驗成果，科學確定不同作物有機肥使用量、時間和方法。

二、循環利用模式

循環利用的目的是改良土壤、減施化肥、利用畜禽糞污資源。由于長期、單一、不合理地施用氮磷鉀化學肥料，加上有機肥投入不足，土壤生態系統呈現退化趨勢，土壤有機質含量下降、土壤養分失衡、作物缺素生理障礙頻發，土壤生物多樣性下降。農田病蟲害加重，土壤團粒結構發育不良，結構體退化，水肥調控能力降低，土壤透氣性不良，作物根系發育受阻，對不良環境因子的適應能力降低，土地生產潛力不能有效穩定發揮。

利用養殖業畜禽糞污和農作物秸稈生產有機肥料，替代部分化學肥料，實現有機無機配合，有機肥提高化肥吸收利用效率，化肥可以提高有機肥生物礦化率，既增加了土壤有機質的投入，培肥改良土壤，又提高了土壤養分效率，減少實現化肥減施，節本增效。

有機（類）肥料包括傳統農家肥（糞肥、作物秸稈、綠肥）和現代商品有機（類）肥料（商品有機肥、商品有機無機復合肥、商品生物有機肥、商品復合微生物肥、商品全元生物有機肥）。有研究表明：有機替代比率、土壤肥力水平、作物種類、區域水熱條件、有機肥特性和施用方式等均對有機肥的作物效應產生明顯影響。在種養結合，糞肥就近還田過程中，必須了解養殖場周邊土壤肥力、種植結構、作物需肥特性和生長發育特征，結合養殖場糞污排放方式、無害化處理工藝和最終糞污的特性，合理設計有機肥替代比例和利用技術，并根據養殖場周邊耕地資源稟賦，構建不同的種養結合循環利用技術模式（圖1、圖2、圖3），保證糞污有機肥安全循環利用。

三、關鍵技術

1.堆肥還田。堆肥施用量根據土壤有機質含量、作物養分需求特性和有機肥施用的目標要求，一般堆肥施用量在1000～2000千克/畝，土壤肥力較高、種植結構以糧食作物生產為主、有機肥施用主要是維持土壤有機質平衡，則可以適當減少堆肥用量，土壤有機質含量低、種植結構以果蔬茶經作為主時、有機肥施用主要是提升土壤有機質、則適當提高堆肥施用量，堆肥施用可采用撒施、條施、溝施、穴施等方式。宜在秋季或播種（移栽）前作基肥施用，避開雨季，施入后24小時內翻耕入土。有機質提升是一個漫長的過程，長期堅持堆肥還田，能夠提高土壤有機質含量，改良土壤物理性能，促進土壤團粒結構形成，有效降低土壤容重，提高土壤透氣、保墑和保肥能力，有效保障作物生長所需要的水、肥、氣、熱條件，同時增加土壤生物多樣性，有利于健康土壤生態的形成，實現退化土壤生態修復。

2.沼渣還田。根據沼氣發酵技術要求，利用畜禽糞便進行發酵和無害化處理，后經干濕分離，將沼渣用于農田。腐熟的沼渣一般作基肥，一般果蔬菜等經濟作物用量為2000～3000千克/畝，其他作物根據土壤肥力和作物種類，可以適當減少沼渣施用量。施用方法可結合整地，采用撒施、條施、穴施等方式，及時翻耕覆土。水田一般均勻撒施后翻耕入土，結合整地和土壤混勻，并適當降低施用量。

3.沼液還田。分離沼渣后的沼液可用作基肥和追肥施用，基肥施用結合整地以澆灌方式施用，施肥需在播種或種植前10~15天澆灌整地，追肥采用條施、穴施、環狀施肥和噴灌、滴灌、葉面噴施等方式，需要注意調配沼液肥水比例進行稀釋，尤其是葉面噴灑沼液肥注意EC值調節，稀釋倍數適當加大，防止燒苗。微灌施用時注意過濾，避免堵塞管道和滴頭。

4.商品有機肥施用。以畜禽糞便為原料生產商品有機肥，質量應符合《有機肥料》（NY/T525－2021）要求。一般作基肥，根據種植植物種類，可采用穴施、溝施、環狀施肥等方式集中施用，用量一般300～800千克/畝，注意與化肥配合施用。施用時與植株根系保持一定距離，在兩行作物中間溝施或株間穴施。作種肥時采用條施、點施和穴施等方式，可與化肥混合，隨機械播種施入土壤，避免與堿性肥料或殺菌劑同時施用。

表2 作物養分需求分析小麥＋玉米的養分需求

5.注意事項。

（1）把好堆肥質量關。規范養殖環節，嚴格飼料添加劑標準，保證畜禽吃得安全的同時，從源頭控制糞肥利用的重金屬和抗生素風險。要規范處理環節，加強堆肥積造過程質量控制，注意清除塑料、玻璃、金屬、石塊等雜物，定期監測堆肥、沼液發酵程度，確保糞肥實現無害化。施用前定期抽樣檢測，確保安全無害。

（2）強化合理施用。以《畜禽糞便還田技術規范》（GB/T25246－2010）、《肥料合理使用準則有機肥料》（NY/T1868－2021）為指引，根據作物需肥特點、土壤肥力水平、糞肥養分利用率和替代化肥比率，優化糞肥施用數量、時間和方法，實現養分科學管理，避免過量和過于集中施用，造成肥害和誘發環境問題。

四、末端利用案例

安徽省亳州市蒙城縣壇城鎮糞污還田，末端利用技術模式。

1.基于沼液利用的作物養分管理基本參數測算。

（1）沼液養分含量基本性質。

沼液的pH值7.4，EC值（電導率）4915微秒/厘米，全氮813.87毫克/升，全磷86.38毫克/升，全鉀800毫克/升；全銅0.869毫克/升，全鋅1.94毫克/升。

土壤養分含量和氮素供給量：土壤有機質含量26.1克/千克、全氮0.93克/千克、堿解氮56.66 毫克/千克、有效磷29.4 毫克/千克、速效鉀135毫克/千克、有效銅1.44毫克/千克、有效鋅0.59毫克/千克。

土壤供N量（千克/畝）＝土壤堿解氮測定值（毫克/千克）×校正系數×0.15＝56.66×0.6×0.15＝5.1千克/畝·季，同理，磷素矯正系數以0.3計，土壤磷素供應量為0.82千克/畝·季。

作物目標產量養分需求量：根據沼肥施用區小麥、玉米多年產量的平均值確定小麥和玉米的目標產量均為600千克/畝，100千克小麥、玉米籽粒的養分需求量按照《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》計，小麥-玉米輪作的年養分需求量測算結果見表1。

表1 沼液（糞水）養分含量測定（稀釋前）沼液檢測性質

（2）還田土壤養分含量測定。電導率240.8微秒/厘米、水溶性鹽總量1克/千克、有機質含量26.1克/千克、全氮0.93克/千克、堿解氮56.66毫克/千克、有效磷29.4毫克/千克、速效鉀135毫克/千克、有效銅1.44毫克/千克、有效鋅0.59毫克/千克。

（3）土地承載力測算。按照《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》推薦方法，以糞肥氮養分供給和植物氮養分需求、土壤氮養分供給為基礎，測算1年兩熟制小麥玉米畜禽糞污肥水使用量和化肥減施量。

（4）末端利用基礎設施配套。

運輸路徑距離36米（近距）～2578米（遠距），目前已建設肥水輸送管網12.95千米，其中已運行肥水輸送管網達9千米，覆蓋1.9萬多畝農田，惠及1500農戶。

表3 承載土地面積測算養殖場的肥力供給水平

表4 小麥玉米1年兩熟種植模式施用畜禽糞污肥水經濟效益分析（按每畝算）

支農管網、壓力罐、污水泵等糞水資源化利用設施投120.3萬元；每畝投資63.32元，按10年折舊，每年每畝的折舊費用僅為6.33元。

農戶愿意施用糞水，一是不花錢，二是可以節省肥料成本，三是水肥一體化可以促進農作物增產增收。

施用方式：使用活動式水管連接田間的支農管網出水口，將一面帶有孔隙的管帶鋪在地面，進行噴施。

施肥次數及用量：每年一塊地施用糞水2次，主要為小麥收獲后（6月初），玉米收獲后（9月底10月初），每次施糞水量控制在20～30立方米/畝（稀釋2～3倍的糞水）；目前小麥配施復合肥（15-15-15）37.5千克左右，玉米配施復合肥（28-6-6）40千克左右，替代化肥的25%左右；噴施1畝約需1人2個小時左右；亳州小麥收獲一般在5月底至6月上旬。完成小麥收獲，即可噴施糞水，一般在6月上旬。

將腐熟后的糞肥經2～3倍稀釋，通過輸送管網至大田，地表噴灌使用，每畝噴施管網只鋪設到田邊，需要用活動式帶有孔隙的可移動臨時水管進行噴施；糞水下滲后、旋耕機械能進田時旋耕，一般在當天或第二天進行旋耕覆蓋；進行旋耕達到覆蓋目的，待墑情適宜（墑情適宜指土壤相對含水量70%～75%。判斷方法是：土壤顏色深暗，手握成團，一米高自然落下，落地松散）時播種夏玉米。

播種時，采用種肥同播技術，種子與化肥同時播到田間土壤中，采用播種施肥鎮壓一體機一次性完成播種和施肥，播種施肥后，種肥在種子的斜下方8～10厘米處，每畝施用種肥39.6千克（下同），比未施肥水田塊減少化肥施用量13.8千克；9月底玉米收獲后，每畝澆灌30立方米左右糞水。澆灌的是經過稀釋的糞水。不直接覆土，因為噴施糞水后，田間土壤濕粘，無法進行機械作業，待糞水自然下滲后、旋耕機械能進田時，使用旋耕機械化旋耕覆蓋，10月初旋耕播種小麥。播種時，采用種肥同播方式每畝施用種肥37.5千克，比未施肥水田塊相對減少種肥施用量12.5千克）。

同時，對這630畝農田分戶建檔立卡，采用同一品種的玉米和小麥進行跟蹤調查。調查各個時期關鍵指標量，例如，玉米出苗期，株數，大喇叭口期株高、產量等。結果表現為：一是施用糞污肥水的玉米田塊平均每畝使用種肥39.6千克，比周邊未施肥水田塊畝均減少化肥使用量13.8千克；玉米畝均產量617.5千克，比周邊未施肥水田塊畝均增產70.8千克；二是施用糞污肥水的小麥田塊平均每畝使用種肥37.5千克，比周邊未施糞水田塊畝均減少種肥使用量12.5千克；小麥畝均產量542.2千克，比周邊未施糞水田塊畝均增產40千克。

2.末端利用技術效果。

（1）生產效益。作物產量變化：玉米畝均產量 617.5千克，比周邊未施糞水田塊畝均增產70.8千克，增收146元；小麥畝均產量542.2千克，比周邊未施糞水田塊畝均增產40千克，增收90.2元。作物品質變化情況：未對品質進行檢測。

（2）經濟效益。成本與收益核算。糞水施用成本：每畝一次澆灌人工費用30元（企業出錢，農戶不需付錢），一般情況每畝地一年施底肥2次，主要集中在6月的午季板茬（夏玉米）和9月秋季板茬（冬小麥）。共計每畝降本增效286.2元。減少化肥施用的費用、施肥費用。

（3）生態效益。總體替代化肥用量或百分比；總體替代26.3千克化肥，占玉米、小麥畝施化肥用量103.4千克的25.4%；節約的用水量不固定，如果適宜播期內干旱，可節約30立方米水；如果適宜播期內土壤墑情適宜，則起不到節約用水的效果；周圍民眾希望進行肥水還田，一是可以節約化肥使用量，降低生產成本；二是可以促進糧食產量增加，促進增收；三是改良土壤，減少土壤酸化和堿化。

3.末端利用工作體會。

一是推廣農牧結合、種養循環、畜禽養殖糞污糞水還田模式，急需加強組織領導形成工作合力。農牧結合種養循環畜禽養殖糞污肥水還田利用工作涉及畜禽養殖、作物種植、土壤肥料等部門，但在現有管理體制下，相關部門是條塊管理體制，部門之間聯系不緊密、對接不暢通、各自為戰，無法形成工作合力，難以提出真正符合實際的利用模式。需要同級農業農村部門主要負責人整合相關力量，成立同級農業農村主管部門主要負責人親自負責的統一組織，實行部門聯動，形成工作合力，共同研究、解決問題，才能提出符合當地實際的利用模式。

二是解決畜禽養殖廢棄物污染問題，急需走資源化利用道路。亳州市是糧食生產大市，常年糧食種植面積1300萬畝以上，常年糧食產量50億千克左右，有良好的飼料基礎。發展畜禽養殖能就地消化糧食、增加農民收入、振興鄉村產業經濟發展，但發展畜禽養殖首先要解決畜禽養殖廢棄物污染問題。低成本解決畜禽養殖廢棄物污染問題，急需走農牧結合種養循環畜禽養殖糞污肥水還田利用途徑，堅持從哪里來、還到哪里去，把畜禽養殖廢棄物轉化為肥水資源后再施用到農作物田間，推動化肥減量、土壤結構改良和糧食優質高產穩產，促進養殖業和種植業綠色發展。

三是認真落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略，鼓勵和引導農民增施有機肥。需要集成有機肥替代化肥生產技術推廣模式，構建有機肥替代化肥的長效機制；需要采取規范畜禽糞污處理、降低有機肥養分損失增施有機肥；需要實施測土配方施肥，實現耕地保護與質量提升加快有機肥推廣應用步伐。