廬江縣“有機肥替代+沼液水肥”試驗示范

文│徐文明（安徽廬江縣動物疫病預防與控制中心）

安徽省廬江縣位于省會合肥市南部，地處皖中，南臨長江，北靠巢湖，轄17個鎮和1個現代農業科技示范園區。近年來，廬江縣高度重視農業高質量發展，為推進綠色種養循環農業，縣農業農村部門扎實工作，先后實施國家省畜禽糞污資源化利用整縣推進、綠色種養循環等項目，積極開展有機肥、水肥等在果蔬作物上試驗示范，取得了良好的經濟社會效益和生態效益。

一、種養循環農業發展現狀

據統計，廬江縣現有規模以上養殖場300個，目前已形成了生豬、蛋禽、肉禽、肉羊等特色養殖。廬江縣作為安徽省畜牧縣和畜禽糞污資源量大縣，積極實施國家畜禽糞污資源化利用整縣推進項目和國家綠色種養循環農業試點項目，2021年全縣由20個養豬企業建立了資源化末端利用還田還林管網5萬米，郭河五豐、羅河綠富園等8個種養循環農業專業合作社收集畜禽糞肥和沼液，共消納畜禽糞污近100萬噸，主要用于瓜果蔬菜、水稻、茶葉等主導產業。實踐證明：廬江縣開展生豬養殖推行的糞污處理成為簡易有機肥和水肥后消納農田，成效明顯。

二、家鄉緣公司基本情況及糞肥利用設計

1.公司基本情況。家鄉緣公司是合肥市產業化龍頭企業，豬舍建筑面積5000多平方米，存欄種豬160頭，年飼養量商品豬3000頭。正常存欄豬1500多頭。擁有農業園區1000畝（其中大棚葡萄20畝、桃樹180畝）、養殖水面400畝。清糞工藝為人工清糞、水泡糞，有儲液池2個，面積近1000立方米，堆肥棚200平方米，種型固液分離機1臺，建立灌溉控制系統和云平臺監測系統，形成6000米還田管網，通過動力泵將沼液從儲液池輸送到20畝大棚葡萄和180畝桃樹，分別采用滴灌技術輸送和采用澆灌技術。家鄉緣2021年盈利400萬元，解決勞動力就業16人。

2.養殖業概況與糞肥利用思路。家鄉緣養殖場設計最大存欄量3000頭。鮮豬糞的養分含量：有機質1 5%，氮（N）0.5%，磷（P2O5）0.5%～0.6%，鉀（K2O）0.35%～0.45%，養殖場采用人工干清糞方式，按育肥豬每頭日產生鮮糞量3千克估算，每頭育肥豬年產生豬糞量1095千克，根據堆肥后水分蒸發，自然堆肥腐熟完全后，每噸鮮豬糞可產水分含量30%～40%的有機糞肥量350千克左右（不可作為商品有機肥，水分不達標，只可農場自用），全年最大存欄量時可產腐熟有機肥量1050噸。固體糞肥經堆肥發酵無害化處理后，用于果園和農田。

養殖場污水以每頭豬每年1100升計算，則每年沼液產生量為1430噸，加上養殖場生活污水。污水進行3個月以上深度厭氧發酵，沼液量每年估算在1500噸。沼液肥存儲于存儲池，按照果園氮素替代進行灌溉施肥。

三、配套消納糞肥的園地情況

第一片桃園：種植面積180畝，桃樹樹齡3年，處于盛產期，畝產量1500千克。第二片葡萄園：種植面積20畝，避雨栽培，樹齡3年，處于盛產期，現鮮食葡萄畝產量2000千克。糞污利用模式：有機肥+沼液水肥一體化完全替代化肥模式以及有機肥+沼液動力管道水肥一體化完全替代化肥模式。養豬場的豬糞發酵腐熟有機肥用于果園基肥，沼液肥用于果園追肥，按照種植果樹氮素需求與替代比率制定灌溉施肥制度。

四、固體糞肥與沼液肥養分含量分析

堆肥后糞肥水分含量為30%～40%，一年4次取樣平均養分含量見表1。從沼液存儲設備中，分四季4次分層采樣，分析沼液養分數據平均值見表2。

五、桃園與葡萄園養分需求與推薦施肥

1.桃樹養分需求與推薦施肥。據國內有關研究報道，桃樹每形成1000 千克果實，需要的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養分別5～7千克、1～2千克、 6～8千克。考慮剪枝、疏花疏果、落葉等帶走的養分，桃樹每形成1000千克果實的氮（N）實際需求大約為7～9千克、磷（P2O5）1.5～3千克、鉀（K2O）8～10千克，品種之間有一定差異，中晚熟桃樹品種需肥稍高。

表1 養豬場堆肥養分含量（堆肥后含水量30%～40%）

表2 養豬場干清糞工藝沼液養分含量

結合皖中地區高產優質農戶生產情況，綜合考慮品種和實際園地土壤肥力，提出桃樹優化推薦施肥配方：每1000千克中晚熟品種需要施用氮素（N）15 千克、磷素（P2O5）7千克、鉀素（K2O）18千克。按照該場桃樹1500千克/畝產量計算，每畝桃園推薦施氮素（N）22.5千克，磷素（P2O5）10.5千克，鉀素（K2O）27千克。根據中晚熟桃樹不同生育期養分需求，構建了養分運籌模式（見表3）。

2.葡萄養分需求與推薦施肥。一般畝產2000千克葡萄，每年推薦施氮（N）大約20千克，基肥氮占全年施用量的50%；年施用磷（P2O5）10.5千克，可全部做基肥，鉀（K2O）27千克，20%鉀做基肥，鉀肥追施漿果著色初期占年施用量的30%。具體葡萄養分運籌模式（見表4）。

六、有機替代+沼液末端利用養分管理實施計劃

1.有機肥+水肥一體化模式桃園養分高效管理。按照每畝桃園推薦施氮素（N）22.5千克，磷素（P2O5）10.5千克，鉀素（K2O）27千克和表3中的養分運籌，以氮素供需平衡測算桃園施肥量。

表3 廬江縣畝產1500千克中晚熟桃養分運籌 千克

優質桃園50%的氮素（11.25千克/畝）做基肥全部用腐熟完全的固體糞肥代替，折算成腐熟有機肥施用量892.9千克/畝，考慮到果園有機質低，基于改良提升土壤有機質，實際基肥施用量可推薦為1500千克/畝，其中秋季桃樹吸收的有機肥氮素約為30%，實際有效供給氮素5.67千克/畝。因此，余下基肥氮素5.58千克/畝全部用儲存池沼液灌溉施肥替代。追肥完全用沼液肥替代，萌芽-開花期氮素施用量均為4.5千克/畝，硬核和膨大-著色期氮素施用量均為3.4千克/畝。根據相關沼液完全替代氮素化肥的研究，沼液氮素替代化肥氮素在等氮量條件下會出現氮素供給不足，而在1.5～2倍化肥氮條件下則可以完全替代化肥氮素，從而保證桃樹產量和品質要求，桃樹露天栽培，不考慮土壤的鹽漬化，取其2倍氮素量核算。因此，桃樹不同時期氮素運籌推薦量均增加了1倍的量。

磷肥需求量在氮素完全替代條件下超過了桃樹的需求，磷素桃園累積明顯。考慮到桃樹對鈣的需求，每畝桃園可用100千克過磷酸鈣與有機肥混合施用。在桃樹萌芽開花期等磷敏感期，用少量水溶磷加入沼液灌溉施肥即可。桃園土壤磷積累到一定程度可以不施任何化學磷肥。

鉀素需求量大大超過氮磷需求，1500千克有機肥帶入鉀素量19.8千克，有機肥鉀素利用率可達60%，有機基肥鉀素供應可達11.88千克，基肥可以不施化學鉀肥。桃樹鉀素在硬核期和膨果著色期，可用硫酸鉀加入沼液灌溉施肥補充其不足。

表4 廬江縣畝產2000千克葡萄養分運籌

2.基于有機肥替代的桃園沼液灌溉施肥制度。固體糞便有機肥秋季推薦施肥量1500千克/畝，實際有效供給氮素5.67千克/畝，另外利用沼液管道分次灌溉施用氮素5.58千克/畝，相當于沼液量858.5千克，實際操作施肥量為858.5×2＝1717千克。

春季桃樹萌芽肥氮素施用量為4.5千克/畝，折算成沼液量為692.3千克/畝，實際操作施肥量為692.3×2＝1384.6千克/畝。硬核期和膨大轉色期氮素施用量均為3.4千克/畝，折算成沼液量523.1千克/畝，實際操作施肥量為523.1×2＝1046.2千克/畝。桃園每年消納沼液約為1717+1384.6+1046.2+1046.2＝5194千克/畝，具體沼液灌溉施肥制度見表5。

（1）有機肥+水肥一體化模式葡萄園養分高效管理。葡萄園每年畝推薦施氮（N）大約20千克，基肥氮占全年施用量的50%；年施用磷（P2O5）10.5千克，50%做基肥，鉀（K2O）27千克，40%鉀做基肥，其他均在不同生育期作追肥。以氮素供需平衡測算葡萄施肥量，目標畝產量2000千克/畝。

葡萄氮素的50%，10千克/畝做基肥全部用腐熟完全的固體糞肥代替，折算成腐熟有機肥施用量793.7千克/畝，基于葡萄園提升有機質需要，實際基肥施用有機肥量可推薦為1500千克/畝，葡萄樹有機肥氮素吸收利用率銨30%，實際有效供給氮素5.67千克/畝。因此，余下基肥氮素4.33千克/畝全部用儲存池沼液灌溉施肥替代。追肥完全用沼液肥替代，萌芽期和膨大期氮素施用量均為4千克/畝，成熟-采摘期施用量均為2千克/畝。根據相關沼液完全替代氮素化肥的研究，沼液氮素替代化肥氮素在等氮量條件下會出現氮素供給不足，而在1.5～2倍化肥氮條件下則可以完全替代化肥氮素，從而保證葡萄樹產量和品質要求，考慮到葡萄的避雨設施栽培，為防止土壤次生鹽漬化，所有沼液施肥量均按不同時期的氮素運籌推薦量取增加0.5倍來核算沼液用量。

磷肥需求量在氮素完全替代條件下超過了葡萄需求，磷素在葡萄栽培土壤中累積明顯。考慮到葡萄對鈣的特殊需求，每畝可用150千克過磷酸鈣與有機肥混合施用，也可以在糞便堆肥時按照一定比率混入過磷酸鈣后直接按需要量施用。葡萄園種植5年以上，土壤磷積累到一定程度可以結合小分子碳肥添加激活土壤累積磷活性供葡萄吸收利用，可在沼液中添加適量腐植酸和黃腐酸鉀類物質。

葡萄鉀素需求量高，1500千克有機肥帶入鉀素量19.8千克，有機肥鉀素利用率可達60%，有機基肥鉀素供應可達11.88千克，占葡萄總施鉀量的44%，基肥無需額外施用其他鉀肥。葡萄膨果著色期，可用水溶性高鉀復合肥加入沼液灌溉，滿足葡萄高品質的鉀素需要。

（2）基于有機肥替代的葡萄園沼液灌溉施肥制度。固體糞便有機肥秋季推薦施肥量1500千克/畝，實際有效供給氮素5.67千克/畝，另外利用管道實施沼液灌溉施肥，供給氮素4.33千克/畝，相當于基肥沼液施用量343.7千克，實際操作施肥量為343.7×1.5＝515.5千克。

葡萄萌芽期和果實膨大期氮素施用量均為4千克/畝，折算成沼液量為317.5千克/畝，2個生育期的實際操作施肥量均為317.5×1.5＝476.2千克/畝。

成熟期氮素施用量2千克/畝，折算成沼液量158.7千克/畝，實際操作施肥量為158.7×1.5＝238.1千克/畝。

養殖場20畝葡萄園年消納有機糞肥為1500×20＝30000.00千克（30噸/年），承載糞肥養殖量為85.7頭豬。

葡萄園每年消納沼液約為5 1 5.5+476.2+476.2+158.7＝1626.6千克/畝，具體沼液灌溉施肥制度見（表6）。

表5 目標產量1500千克鮮桃/畝有機替代+沼液灌溉施肥制度表

表6 目標產量2000千克葡萄/畝有機替代+沼液灌溉施肥制度表

3.果園種植系統糞肥與沼液消納量。桃園年消納有機糞肥量為：1500×180=270000千克，承載養殖量為771.4頭豬。桃園年消納沼液量為：5194×180＝934920千克。葡萄園年消納有機糞肥量為：1500×20＝30000千克。葡萄園年消納沼液量為：1626.6×20＝32532千克。桃園和葡萄園固體有機糞肥安全消納量：270+30＝300噸。桃園和葡萄園固體沼液安全消納量：934.9+32.5＝967.4噸。果園糞肥消納遠遠滿足不了設計規模需要，沼液消納與設計規模差別不大，適當增加果園面積即可完全消納沼液肥。

七、小結

有機替代+沼液水肥一體化技術模式，一定程度有效消納了養豬場沼液和部分干清糞產生的糞便，按養殖場最大設計規模存欄量計算，年產豬糞有機肥1050噸，沼液1500噸。現有180畝桃園和20畝葡萄園的安全消納量不足以承載目前設計規模糞肥和沼液，建議養殖場果園種植面積增加100畝左右，用于消納剩余500噸沼液肥，剩余的固體糞肥可以直接輸出供周邊種植戶消納。最終有機肥+沼液替代化肥的養分供應比例與推薦施肥有一定差異，磷鉀比例也難以與實際作物需求完全匹配，露天果園生態條件差異較大，需要做好相應的敏感指標監測，并根據監測結果適時調整有機肥+沼液整體替代方案，防止過量施肥造成的環境風險和避雨栽培土壤的次生鹽漬化。強化沼液輸送管道和末端小流管沼液施肥裝置維護，保證設施持續穩定運行。沼液管道施肥容易引起管道滋生藻類和其他微生物，不及時清理容易堵塞管道，需要強化沼液水肥一體化設施設備的維護工作。

實施有機肥+沼液替代果園氮素養分是可行的，生態經濟效益和社會效益十分顯著，養殖規模與種植面積需要進一步提高匹配度。通過試驗示范，對于農業養殖業綜合的經營主體，引導企業探索養殖的糞肥、水肥正確使用果蔬產業，對農業實現種養循環提供可復制和觀摩的示范園地，為廬江綠色農業循環提供“田間學校”和肥水一體化試驗示范基地。