●關法春 陳宏波 祝延立 解 嬌 趙志敏 尚麗元 魏天嬌
(1.吉林省農業科學院 吉林 長春 130033;2.吉林省畜牧業管理局 吉林 長春 130051;3.寧夏師范學院 寧夏 固原 756000;4.吉林省畜牧獸醫科學研究院 吉林 長春 130062)
吉林省大力推進千萬頭肉牛建設工程等現代畜牧業發展項目,隨之產生了大量糞污,受低溫冰凍、抗生素含量偏高等不利因素影響[1-2],糞污資源化處理需要占用大量土地,但目前《自然資源部 農業農村部 國家林業和草原局關于嚴格耕地用途管制有關問題的通知》明確提出對用于建設畜禽養殖設施的耕地進行嚴格管制,各地養殖糞污處理用地政策越發收緊,可用于糞污處理的場地極為緊張。在此背景下,如何在基層農戶生產端口破解養殖糞污處理的占地難題,成為當前吉林省乃至高寒地區現代畜牧業發展亟待解決的現實難題。
吉林省土壤冰凍期長達5 個月,“冬儲春用”式糞污處理技術利用冬季閑置的冰凍土地資源進行糞污資源化處理,不失為破解糞污處理占地難題的一種新思路,也符合中國傳統冬季積肥經驗和用肥策略。
利用吉林冬季土壤封凍、污水無法下滲的氣候優勢,在冬季封凍后的土地閑置期進行糞污發酵處理,春季土壤開化前堆肥就近就地還田,不破壞耕地土層,不影響春季耕作,這是嚴守土地紅線背景下的最大優勢。
由于糞污“冬儲春用”處理是在冬季封凍期進行的,糞污能夠在低溫冰凍環境下進行高溫發酵,可快速實現短時間內(一般7 d 左右)糞污發酵堆的高溫消毒,有效避免設施簡易導致糞污污染的發生。
采用能夠在-25℃條件下一周內實現50℃以上高溫發酵的技術,是糞污可實現“冬儲春用”的關鍵。吉林省農業科學院循環農業團隊研發的糞污兼性厭氧耐低溫發酵菌劑及配套發酵技術[2-3],能夠解決糞污冰凍低溫下自熱啟動和高溫發酵兩大難題,并連續多年在冬季啟動規模化糞污發酵堆肥生產,其他單位也有相關耐低溫發酵方面的研究報道[3]。因此“冬儲春用”在低溫堆肥技術上完全可行。
吉林省一直重視種養結合途徑來消化糞污、提升土壤地力的方式,但同時也強調規范的環評審查和環評準入制度,并執行嚴格的糞污排放許可制度。糞污在冬季進行發酵處理,雖然解決了蟲卵病菌擴散和臭氣逸散的問題,但在基層生產執行中由于土地沒有完全封凍,存在污水下滲的環境污染風險。可通過地表鋪設紅泥沼氣專用復合材料防滲層和秸稈墊層進行防滲和吸滲,有效解決糞污“冬儲春用”過程中滲濾液下滲的問題。
以400~500 t 干清糞的糞污為例(含水量按75%計算),配合15 t 秸稈,將耐低溫菌劑45 kg、稻糠300 kg(油糠)、紅糖20 kg、過磷酸鈣15 kg、尿素45 kg、酶制劑0.1 kg 混合。
吉林省一般11 月初土地開始上凍,即可開展糞污發酵生產。提前在準備還田地塊附近的土地上,就地起土堆成高度20~30 cm 的土楞,形成寬度不超過6 m 的長條形土圍堰,圍堰長度可根據糞污量來確定,然后在土圍堰連同內部圍成的空地上,鋪設一層厚度10 mm 紅泥沼氣膜(可以重復使用),用于防滲。
將圓包或方包秸稈拆包,并攤開到地表鋪設的紅泥沼氣膜上,堆積成高≥2.5 m、寬≤4.5 m左右的山形堆,在鋪設秸稈的過程中均勻撒入發酵菌料,鋪設秸稈所用發酵菌料用量約為總量的1/2,然后在秸稈堆上直接堆積糞污,在堆糞過程中撒入約發酵菌料總量的1/4,糞污的滲濾液會潤濕下面的秸稈。注意整個秸稈連同糞污的發酵堆含水量控制在55%~60%為宜,如糞污含水量不足75%,則需額外向秸稈中加水,從而保證整個發酵堆的含水量符合微生物發酵要求,最后在發酵堆最外層撒入一薄層秸稈,再整體覆蓋塑料膜并壓實,起到保濕及防止臭氣逸散的作用。
一般建堆發酵1 個月后,內部溫度從60℃以上逐漸下降到50℃左右時,使用挖掘機進行整體翻堆作業,在翻堆過程中撒入剩余的1/4 菌劑,再次進行塑料膜覆蓋,持續發酵1 個月后即可隨時取用。
在裝載機的輔助下,在春季土壤化凍前,將經過高溫發酵后的有機堆肥通過有機肥拋撒車直接還田,然后進行正常耕作即可;當然堆肥也可以作為商品化有機肥原料,進行過篩、粉碎、陳化等加工使用。
“冬儲春用”糞污處理技術,符合糞污的“四防”處理的要求,能夠有效緩解糞污肥料化處理用地緊張的局面,利用冬季冰凍耕地不易破壞的有利優勢,實現糞污就地就近處理并便于還田,實現污染防治、土壤保護、經濟高效之間的協調統一,有望成為實現畜牧業、種植業協同發展、相互促進的現實發展途徑。