摘 要:隨著我國家禽養殖業的快速發展,主要的養殖廢棄物-家禽糞便的增量顯著,給環境帶來了巨大壓力。通過發酵處理,家禽糞便可以轉化為高效有機肥料,為綠色、低碳、可持續農業提供新的解決方案。本文探討了養殖廢棄物的潛在危害,分析禽糞發酵過程及其作為有機肥生產原料的潛力,重點概述了家禽糞便發酵有機肥在大田作物種植中的應用及效益,旨在為家禽糞便資源化利用提供科學依據與實踐方向。
關鍵詞:家禽糞便;有機肥;發酵;大田作物;可持續農業
中圖分類號:X713 文獻標識碼:C 文章編號:1673-1085(2024)11-0115-03
1" 引言
我國是一個家禽養殖大國,養殖歷史悠久,各類家禽飼養量龐大,尤其是雞的養殖量更大。2018年,我國禽肉產量達到1994萬t,位居世界第二,禽蛋產量3 128萬t,位居世界第一[1]。2018年受非洲豬瘟的影響,豬肉總產量呈斷崖式下降,禽肉成為我國第一大消費肉類。另一個維度,2022年世界肉鴨出欄量約為55.9億只,中國大陸肉鴨出欄量占世界總量的比重約為69%,居世界第一位。隨著肉鴨集約化養殖的迅速發展,肉鴨糞污產生量急劇增加,根據測算,2020年我國肉鴨糞污產生量已經達到0.65億t [2]。肉雞養殖業也面臨著同樣的問題,大量糞污的產生對環境造成巨大負擔,嚴重制約著我國家禽養殖業的高質量發展。傳統的處理方法如直接排放或簡單堆肥,不僅環保效果差,而且還可能造成土壤和水源的污染。開發有效的糞便處理和資源化利用技術迫在眉睫。家禽糞便由于富含有機質營養成分,常被用作有機肥。通過畜禽糞便中有機物和微生物降解、發酵產生高溫,起到殺菌、除臭和轉換尿酸鹽的作用。同時,添加秸稈、稻殼、木屑等附屬物配合多種工藝流程變成肥料,能夠減少環境污染、充分利用農業資源, 是最經濟有效的廢棄物處理措施。很多有機肥廠家,通過發酵、混合和干燥完成禽類糞污的處理, 制造無臭味、高效能的有機肥料,實現了禽糞的資源化與商業化。
2" 家禽糞便的主要成分
家禽糞便的成分因家禽種類的不同(如雞、鴨、鵝等)和它們的飼養環境、飼料種類的不同而有所不同。家禽糞便中的含水率較高,通常在75%到85%之間 [3]。糞便中含有未被完全消化吸收的蛋白質、代謝物及來自食物中未吸收部分。碳水化合物方面,包括纖維素和其他多糖,這些通常是飼料中難以被消化的成分。除此之外對家禽健康至關重要的無機鹽,如鈣、磷、鉀、鈉等礦物質也有一部分通過糞便排出。家禽的氮廢物主要以尿酸形式排出,尿酸鹽無法被農作物直接吸收,過量會影響作物根系生長。糞便中還包括腸道微生物(細菌、真菌、病毒和寄生蟲等)和細胞脫落物。
3" 家禽糞便對環境的危害
家禽糞便雖包含多種植物生長所需的營養成分,但處理不當,就可能成為環境污染源,特別是對水體具有嚴重的污染性[4]。 氨氮的積累可能通過地表徑流進入水體,增加水體中的營養鹽水平,使水體富營養化。此過程常見于藻類爆發,導致水質惡化,減少水體中溶解氧水平,進而引發水生生物的死亡。磷和鉀的過量也會對土壤的化學性質造成長期影響。土壤中磷的累積可引起土壤結構退化,而鉀的過量使用可能破壞土壤中的營養平衡,影響其他微量元素的有效性。此外,土壤中重金屬的積累,如銅和鋅,通常來源于家禽飼料添加劑,長期積累可導致土壤和周邊環境中的重金屬濃度上升,對環境造成持久負面影響 [5]。
未經處理的家禽糞便還攜帶各種病原體,包括細菌、病毒和寄生蟲,可通過糞便進入環境,污染水源和土壤,增加人類和動物健康的風險。例如,沙門氏菌和大腸桿菌等致病菌可以通過接觸或攝入受污染的水和食物而傳播。合理的家禽糞便管理和處理策略尤為重要,在確保營養物質最大利用率的同時,對環境的不利影響降至最低。
4" 家禽糞便的利用價值
4.1" 生產有機肥是一種有效的處理畜禽糞便的方式。
將家禽糞便使用先進的糞便處理技術如厭氧消化、堆肥化以及合理的施用技術,可以有效地殺滅病原體,減少有害物質,轉化為高質量的有機肥。發酵過程中,微生物的作用使得原料中的有機物質得到了更好的分解和轉化,增加了肥料的穩定性和營養價值,發酵產生高溫,起到殺菌、除臭和轉換尿酸鹽的作用[6]。發酵后的家禽糞便含有豐富的氮、磷、鉀以及微量元素。長期使用有機肥,可以穩定供應作物生長所需的主要營養元素,促進作物健康成長。
有機肥中含有多種微生物,能夠與土壤中的病原菌競爭,抑制病害的發生,增強作物的抗病蟲害能力,增強作物的整體健康和抵抗力,同時,減少化學農藥的使用,降低農作物遭受病蟲害的風險。
4.2" 畜禽飼料
家禽糞便經過合理的利用,可以將其化學成分轉化為豐富的營養。經過微生物處理后,家禽糞便可安全地用于飼喂家畜,只需控制飼喂的量,即可避免中毒風險。同時,在家禽接受治療期間,必須禁止使用其糞便作為飼料,以確保畜產品的安全性。家禽養殖場可將經過微生物處理的糞便作為家畜飼料,實現廢物的有效利用,進而實現經濟效益與環境保護的雙贏。
4.3" "沼氣的生產
發酵家禽糞便生產沼氣早已受到提倡,但因受季節、政策、技術和資金等多種因素的限制,未能實現大規模推廣。家禽糞便作為可再生資源,發酵后產生的沼氣潛力巨大,尤其是在大型畜禽養殖場,其沼氣的生成條件尤為便利。現階段,沼氣工程已成為推動環境保護與調整能源結構的重要手段。隨著農民對微生物技術及環境保護認知的深化,畜禽糞便的利用將獲得廣泛的接受,鄉鎮級的畜禽糞便沼氣中心的建立也將成為未來發展的重要方向。
5" 家禽糞便發酵有機肥在大田作物上的應用
大田作物指在較大面積種植的農作物,如小麥、玉米、水稻、大豆等。這類作物是全球糧食生產的主體,對肥料具有明顯的特定需求[7]。家禽糞便發酵有機肥作為一種天然的有機肥料,其特性與大田作物的生長需求相適應,因此具有諸多優勢[8]。不僅可提供作物所需的養分,還能改善土壤結構,增加土壤的微生物多樣性,促進作物的健康生長。此外,使用家禽糞便有機肥還可減少化肥的使用,降低農業生產成本,推動農業生產向可持續方向發展。
5.1多數大田作物從種植到收獲需要數月時間,對土壤的營養和物理性質有持續的需求。雞糞有機肥含有較多的有機質,在土壤中逐漸分解,緩慢而持續地釋放養分。這種緩釋特性使得肥料的有效成分可以在整個作物的生長周期中漸進地供給作物,減少養分短缺引起的生長停滯。降低頻繁施肥對土壤結構的破壞。
5.2為了保證產量和品質,需要土壤具有良好的通氣性、保水性和充足的營養供應。家禽糞便發酵有機肥可以增加土壤的有機質含量,改善土壤結構,提高土壤的保水和保肥能力,改善土壤的透氣性和滲透性,對于輕質沙土,有機肥可以增加土壤的團聚結構,減少養分流失。對于重質粘土,有機肥能夠松散土壤,改善根部的生長條件。
5.3種植、管理和收獲過程中普遍采用機械化手段,要求肥料易于大規模施用。家禽糞便發酵有機肥易于加工處理成顆粒狀,提高其在機械施肥設備中的流動性和易于操控性。顆粒狀的有機肥更容易通過施肥機械均勻分布,減少堵塞設備的風險。適當的水分含量可以防止顆粒結塊或塵土飛揚,利于機械化施肥過程中的均勻施撒。家禽糞便發酵有機肥含有大量有機質,能夠增加土壤的孔隙率,改善土壤的通氣和保水性,有助于機械化作業后土壤結構的恢復。
5.4有機肥的使用可以部分替代化學肥料,減少對化學肥料的依賴。化學肥料雖然能迅速提供植物所需養分,但長期大量使用會導致土壤結構破壞、土壤酸化、微生物活性降低等問題,影響土壤長期肥力。
6" 結論
通過發酵處理,家禽糞便可以轉化為高效有機肥料,不僅減輕了家禽糞便對環境的負擔,也提升了農業生產的整體效益。家禽糞便發酵有機肥料,對于改善土壤結構、增加土壤微生物多樣性、提高作物產量及質量均有顯著效果。特別是大田作物的種植中,家禽糞便發酵有機肥的利用大大降低了化學肥料的需求,為推動我國農業生產向綠色、有機、環保的方向發展提供了有力支撐。未來,應進一步優化家禽糞便處理與利用技術,加強政策引導和科技支持,推廣家禽糞便發酵有機肥應用的場景和規模,以實現環境保護與農業發展的雙贏局面。
家禽糞便發酵有機肥的開發利用,為家禽養殖業的廢棄物處理提供了一種有效途徑。通過科學的管理和技術應用,不僅能解決環境問題,還可發展綠色種養循環農業,推動農業綠色低碳,助力農業綠色發展。將來,研究優化發酵工藝,探索更廣泛的應用場景,為農業的可持續發展貢獻力量。
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[8]" "顧士剛,孫眉.江蘇睢寧畜禽糞便變“廢”為“寶”串起鄉村振興生態鏈[N].農民日報,
2024-04- 24(006).
收稿日期:2024-10-14
作者簡介:范海新,男,E-mail:58972789@qq.com