張永霞，龍?jiān)倏?，?輝，付永強(qiáng)，阿布力米提·阿布力孜，龍朝宇

阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆阿克蘇 843000

近年來，隨著阿克蘇地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量及規(guī)?；B(yǎng)殖場快速增長，畜禽糞污累積量日趨加快，畜禽糞污經(jīng)過堆積發(fā)酵、機(jī)械加工和生化處理等方式，可以制備有機(jī)肥料，配合測土配方施肥技術(shù)，應(yīng)用于種植業(yè)，走種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的路子，既能促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖業(yè)健康快速發(fā)展，又能提升耕地質(zhì)量。為了在生產(chǎn)實(shí)踐一線獲得第一手資料，阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心2022 年3 月下旬至8月上旬，采用詢問、實(shí)地調(diào)查和座談相結(jié)合的方式，調(diào)研了171個(gè)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場，了解規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)畜禽糞污無害化處理、肥料化利用情況，并積極探索適合本地區(qū)的畜禽糞便堆漚模式和工藝要點(diǎn)，為阿克蘇地區(qū)有機(jī)肥替代化肥減量工作奠定基礎(chǔ)。

1 畜禽糞污直接還田的危害

1.1 易導(dǎo)致生長作物燒根燒苗

畜禽糞污直接還田耕翻后，當(dāng)土溫達(dá)到一定程度時(shí)，便會在耕層內(nèi)經(jīng)微生物分解，進(jìn)行二次發(fā)酵，散發(fā)大量熱量，從而使土壤溫度迅速提升；當(dāng)溫度達(dá)到作物根系生長難以承受的高溫界限時(shí)（如果將手插入土壤，會感覺土壤溫度高于人體溫度），就會抑制作物生長，常常出現(xiàn)燒苗燒根現(xiàn)象，造成點(diǎn)片缺苗斷壟。

1.2 易導(dǎo)致土壤環(huán)境病原微生物污染

畜禽糞便中存在大量病原微生物和寄生蟲卵，當(dāng)含有致病微生物的畜禽糞便直接還田，就會造成土壤環(huán)境有害微生物污染，并通過農(nóng)產(chǎn)品食物鏈威脅人類健康。

1.3 易導(dǎo)致土壤環(huán)境重金屬和抗生素抗性基因污染

現(xiàn)在規(guī)模養(yǎng)殖場不像過去生態(tài)養(yǎng)殖，不用任何飼料添加劑，現(xiàn)代養(yǎng)殖幾乎都使用飼料、抗生素、飼料添加劑等，隨著動物糞便排出，如果不加以處理長期直接還田，可造成土壤的重金屬和抗生素抗性基因污染，不僅會影響農(nóng)作物的正常生長，還會在土壤-水-植物系統(tǒng)中積累轉(zhuǎn)化，最終通過食物鏈對人體健康造成威脅[2]。

2 規(guī)?；B(yǎng)殖場調(diào)查的基本情況

2.1 畜禽糞污資源量狀況

據(jù)阿克蘇地區(qū)畜牧局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，現(xiàn)有已備案規(guī)?；B(yǎng)殖場659 家，按農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于地區(qū)養(yǎng)殖場直聯(lián)直報(bào)信息平臺數(shù)據(jù)分析顯示，2021 年地區(qū)規(guī)模養(yǎng)殖場畜禽糞污年產(chǎn)生量1 316 426.96 t，規(guī)模養(yǎng)殖場畜禽糞污資源化利用量1 101 737.56 t，規(guī)模養(yǎng)殖場畜禽糞污資源化利用率為83.69%。

2.2 畜禽糞便利用現(xiàn)狀

2.2.1 規(guī)模化養(yǎng)豬場

本次調(diào)研規(guī)?；B(yǎng)豬場22 個(gè)，從調(diào)研情況來看規(guī)?；B(yǎng)豬場基本根據(jù)環(huán)保要求配備沉淀池集中收集糞污。但從調(diào)查數(shù)據(jù)分析，約70%規(guī)模化養(yǎng)豬場只是把糞污集中收集未采用任何無害化處理措施，而是將畜禽糞污以水泡糞的形式在沉淀池中存放，然后再低價(jià)賣給農(nóng)戶直接還田；約28%規(guī)?；B(yǎng)豬場會在沉淀池添加發(fā)酵劑進(jìn)行厭氧粗放式發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間長短不一，發(fā)酵質(zhì)量參差不齊；約2%規(guī)模化養(yǎng)豬場堆漚發(fā)酵設(shè)備齊全、堆漚標(biāo)準(zhǔn)，能夠達(dá)到無害化處理和肥料化利用的要求。

2.2.2 規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場

本次調(diào)研規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場130 個(gè)，從調(diào)研情況來看規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場基本根據(jù)環(huán)保要求配備堆糞場。但從調(diào)查數(shù)據(jù)分析，約22%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場只是把糞污集中到堆糞場未采用任何無害化處理措施，到施肥季節(jié)直接施到田中；約78%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場畜禽糞污進(jìn)行無害化處理或生產(chǎn)成有機(jī)肥，其模式主要有：約6%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場配套工廠化生產(chǎn)有機(jī)肥設(shè)備，進(jìn)行堆漚發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥銷售；約3%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場畜禽糞便集中銷售給附近的有機(jī)肥加工企業(yè)；約4%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場畜禽糞便集中到堆糞場，添加腐熟劑等配料，利用鏟車翻堆進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵；約87%規(guī)?；Ｑ蝠B(yǎng)殖場畜禽糞便集中到堆糞場，覆膜厭氧堆漚和自然堆放，不進(jìn)行翻堆，施肥時(shí)期自用或者低價(jià)銷售。

2.2.3 規(guī)?；B(yǎng)雞場

本次調(diào)研規(guī)模化養(yǎng)雞場19 個(gè)，從調(diào)研情況來看規(guī)?；B(yǎng)雞場基本根據(jù)環(huán)保要求配備堆糞場。從調(diào)查數(shù)據(jù)分析，約64%規(guī)模化養(yǎng)雞場只是把糞污集中到堆糞場，未采用任何無害化處理措施，到施肥季節(jié)直接施到田中；約36%規(guī)模化養(yǎng)雞場畜禽糞污進(jìn)行無害化處理或生產(chǎn)成有機(jī)肥，其模式主要有：約28%規(guī)?；B(yǎng)雞場配套工廠化生產(chǎn)有機(jī)肥設(shè)備，進(jìn)行堆漚發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥銷售；約14%規(guī)模化養(yǎng)雞場畜禽糞便集中銷售給附近的有機(jī)肥加工企業(yè)；約14%規(guī)模化養(yǎng)雞場畜禽糞便集中到堆糞場，添加腐熟劑等配料，利用鏟車翻堆進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵；約44%規(guī)模化養(yǎng)雞場畜禽糞便集中到堆糞場，覆膜厭氧堆漚和自然堆放，不進(jìn)行翻堆，施肥時(shí)期自用或者低價(jià)銷售。

3 存在的主要問題

3.1 肥料化過程普遍不規(guī)范

從對本地區(qū)豬、牛、羊、雞畜禽養(yǎng)殖大類的171 個(gè)規(guī)?；B(yǎng)殖場調(diào)研情況分析：畜禽糞污露天堆制、粗放式厭氧發(fā)酵、半腐熟糞肥銷售利用模式較為普遍。其特點(diǎn)為：通常以畜禽糞污和墊圈物為原料，在硬化場地、無覆蓋條件下，進(jìn)行粗放式混和堆制；在堆制發(fā)酵過程中，不進(jìn)行翻堆作業(yè)，堆中始終處于厭氧發(fā)酵狀態(tài)，堆腐過程中水分蒸發(fā)比較快，需要的發(fā)酵時(shí)間長、腐熟質(zhì)量差、有效養(yǎng)分含量低，一般腐熟程度在50%以下；將未經(jīng)充分發(fā)酵的半熟肥或生糞，出售給種植戶直接還田，對土壤和環(huán)境帶來潛在危害。

3.2 配套技術(shù)服務(wù)支撐薄弱

規(guī)模化養(yǎng)殖場負(fù)責(zé)人缺乏必備的畜禽糞污無害化處理、肥料化利用知識與技能，又無專業(yè)化的畜禽糞污處理技術(shù)團(tuán)隊(duì)；養(yǎng)殖場管理粗放，畜禽糞污無害化處理、資源化循環(huán)利用的技術(shù)水平較低；畜禽糞污大部分靠養(yǎng)殖場自身處理，商品有機(jī)肥生產(chǎn)高效利用比例較低，第三方處理相對滯后。

3.3 配套設(shè)施建設(shè)資金投入不足

畜禽糞污處理需要投入配套場地、設(shè)施、機(jī)械及相關(guān)作業(yè)費(fèi)用，需投入一定的配套建設(shè)資金。由于缺少足夠的資金支持，大部分規(guī)模化養(yǎng)殖場配套設(shè)施簡陋，無害化處理設(shè)施和場地建設(shè)不達(dá)標(biāo)，無力輸出嚴(yán)格意義上的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。

4 地區(qū)畜禽糞污處理利用技術(shù)工藝探索

2022 年3 月至8 月，地區(qū)農(nóng)技中心組建土肥技術(shù)團(tuán)隊(duì)，通過試驗(yàn)、調(diào)研、座談、質(zhì)量抽檢等途徑，總結(jié)分析地區(qū)養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)踐范例，查閱相關(guān)技術(shù)資料，積極摸索探討關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)，初步擬制了適合本地的“規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞污無害化處理、肥料化利用工藝流程”。

4.1 處理規(guī)模核算

根據(jù)畜禽養(yǎng)殖場糞便最大日產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)成本、處理場地等條件，選擇條垛式、槽式、反應(yīng)器等適宜的堆肥工藝和設(shè)備，設(shè)計(jì)處理規(guī)模不小于畜禽養(yǎng)殖場糞便最大日產(chǎn)量。

4.2 場地要求

畜禽糞便處理場區(qū)應(yīng)距離水源400 m 以上，應(yīng)設(shè)置原料存放區(qū)、堆漚發(fā)酵場區(qū)、堆肥成品存放區(qū)，處理場區(qū)應(yīng)采取地面硬化、防滲漏等措施。

4.3 物料準(zhǔn)備

畜禽糞便和輔料，其中畜禽糞便為養(yǎng)殖場所產(chǎn)豬糞、雞糞、牛糞、羊糞；輔料為農(nóng)作物秸稈、黑木耳菌棒渣、菇渣、木屑等有機(jī)物料。物料的粒徑不大于5 cm 為宜。

4.4 物料預(yù)處理

地區(qū)產(chǎn)有量較大的牛糞C／N 約25∶1、羊糞C／N 約29∶1、雞糞C／N 約10∶1、豬糞C／N 約13∶1。畜禽糞便堆肥前，應(yīng)加入輔料混合均勻，調(diào)節(jié)物料的碳氮比為25∶1～35∶1，含水率50%～65%。

4.5 堆肥微生物起爆劑添加

有條件的在堆肥過程中可添加微生物菌劑或有機(jī)物料腐熟劑，添加量一般為堆肥物料質(zhì)量的0.1%～0.2%，具體用量按照產(chǎn)品的使用說明添加。要選擇已登記的產(chǎn)品，添加應(yīng)在原料混合時(shí)均勻加入。添加微生物起爆劑是為了使堆肥物料快速達(dá)到高溫，控制堆肥中臭氣的產(chǎn)生，縮短堆肥腐熟進(jìn)程；還可以有效的殺滅病原體和降解有機(jī)污染物，提高堆肥質(zhì)量[3]。

4.6 堆肥模式

目前阿克蘇地區(qū)運(yùn)用比較成熟的堆漚模式，主要有條垛堆肥、槽式堆肥和反應(yīng)器堆肥。具體選用哪種模式，要綜合考慮養(yǎng)殖場規(guī)模、場地、資金投入等因素進(jìn)行選擇。

4.6.1 條垛式堆肥

條垛式堆肥工藝是將混拌均勻的物料堆成長條形的堆或條垛，在好氧條件下進(jìn)行分解的一種常見的好氧發(fā)酵工藝［3］。堆體底部寬控制在120～300 cm 之間，以200 cm 左右為宜，堆高控制在80～200 cm 之間，以120 cm 左右為宜，具體以翻堆機(jī)作業(yè)寬高為準(zhǔn)，如果用鏟車翻堆，堆體適中即可；長度不限，根據(jù)堆肥場地而定；各條垛間距大約為80～100 cm。

4.6.2 槽式堆肥

槽式堆肥工藝是在長而窄的被稱為“槽”的通道內(nèi)，通過機(jī)械攪動將物料攪拌均勻，促進(jìn)熱量和水分揮發(fā)并將物料在槽內(nèi)緩慢位移，將可控通風(fēng)和定期翻堆相結(jié)合的一種好氧堆肥發(fā)酵工藝。發(fā)酵槽尺寸通常為L×W×H=（60～100）m×（4～9）m×（1.5～2）m，具體規(guī)格以槽式翻拋機(jī)尺寸而定；槽的壁上部鋪設(shè)導(dǎo)軌，便于翻堆機(jī)行走；槽底部鋪設(shè)曝氣系統(tǒng)（也可不鋪），向槽內(nèi)發(fā)酵物料通風(fēng)充氧，主要由高壓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道組成。

4.6.3 反應(yīng)器堆肥

反應(yīng)器有箱式、隧道式靜態(tài)反應(yīng)器或筒倉式、滾筒式和箱式等動態(tài)反應(yīng)器，可根據(jù)實(shí)際情況選擇類型，操作上根據(jù)反應(yīng)器設(shè)備使用手冊進(jìn)行操作。

4.7 一次發(fā)酵（堆肥）

通過堆體曝氣或者翻堆，使堆體溫度達(dá)到55℃，條垛式堆肥維持時(shí)間不得少于15 d、槽式堆肥維持時(shí)間不少于7 d、反應(yīng)器堆肥維持時(shí)間不少于5 d［4］。如未達(dá)所需溫度，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行翻堆補(bǔ)救，補(bǔ)充水分、添加輔料或微生物起爆劑，調(diào)節(jié)氧氣濃度、濕度、碳氮比，促進(jìn)高溫發(fā)酵；堆體溫度高于70℃時(shí)，應(yīng)通過翻堆、攪拌、曝氣降低溫度。高溫發(fā)酵階段堆體物料含水率以50%～65%為宜，由于阿克蘇氣候干燥，要注意及時(shí)監(jiān)測和補(bǔ)充水分，高溫發(fā)酵階段保持適宜的含水率，尤其是條垛式發(fā)酵可以適當(dāng)覆膜保濕。隨著堆肥發(fā)酵含水率逐漸下降，到一次發(fā)酵結(jié)束時(shí)含水率應(yīng)在36%～45%。此過程利用微生物活動分解有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)升溫產(chǎn)生熱量，殺滅病原生物，通過分解將糞便中的一部分有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成水、二氧化碳和簡單無機(jī)鹽，將植物不能吸收利用的養(yǎng)分變成可以直接利用的有效養(yǎng)分，同時(shí)使有機(jī)物料的性質(zhì)變得疏松、分散［5］。

4.8 二次發(fā)酵（陳化）

堆肥產(chǎn)物作為商品有機(jī)肥產(chǎn)品時(shí)應(yīng)進(jìn)行二次發(fā)酵，經(jīng)過第一次堆肥發(fā)酵后的有機(jī)固體廢棄物尚未達(dá)到腐熟，需要繼續(xù)進(jìn)行二次發(fā)酵，即陳化。陳化的目的是將有機(jī)物中剩余大分子有機(jī)物進(jìn)一步分解、穩(wěn)定、干燥，以滿足后續(xù)加工成商品有機(jī)肥工藝的要求，堆體溫度接近環(huán)境溫度時(shí)終止發(fā)酵過程。常用的堆肥陳化的方法是自然堆置法，可將完成高溫發(fā)酵的物料按照條垛式堆肥的方式，堆積在專門的車間或陳化棚內(nèi)，堆寬5～6 m、堆高2 m 左右，由于采取靜置堆積的方式，堆體不宜過高過寬，否則不利于溫度和水分的散發(fā)，定期用棍棒插出排氣孔，有利于提高熟化效率。

4.9 臭氧控制

堆肥過程中產(chǎn)生的臭氧應(yīng)進(jìn)行有效收集和處理，方法有：工藝優(yōu)化法，通過添加輔料或調(diào)理劑，調(diào)節(jié)碳氮比、含水率和堆體孔隙度等，確保堆體處于好氧狀態(tài)，減少臭氣產(chǎn)生；微生物處理法，通過在發(fā)酵前期和發(fā)酵過程中添加微生物除臭菌劑，控制和減少臭氣產(chǎn)生；收集處理法，通過在原料預(yù)處理區(qū)和發(fā)酵區(qū)設(shè)置臭氣收集裝置，將堆肥過程中產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行有效收集并集中處理。

5 推進(jìn)畜禽糞污處理利用的對策建議

5.1 積極引進(jìn)和培育商品有機(jī)肥生產(chǎn)龍頭企業(yè)

通過積極引進(jìn)商品有機(jī)肥生產(chǎn)龍頭企業(yè)，建立和完善專業(yè)化有機(jī)肥生產(chǎn)廠與規(guī)?；B(yǎng)殖場的合作模式，完善農(nóng)企利益銜接機(jī)制，帶動畜禽糞污無害化處理、肥料化利用，有效解決畜禽糞污無害化處理、資源循環(huán)利用中資金不足、轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)、技術(shù)力量薄弱、商品有機(jī)肥銷售不暢的難題。

5.2 規(guī)范改造已建設(shè)施

強(qiáng)化已建成規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污堆積處理設(shè)施配套建設(shè)，各級政府加大畜禽糞污無害化處理、肥料化利用工作統(tǒng)籌協(xié)調(diào)力度；生態(tài)環(huán)境部門依法查處，落實(shí)養(yǎng)殖場戶主體責(zé)任，對畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治設(shè)施配套不到位、糞污未經(jīng)無害化處理直接還田或向環(huán)境排放、不符合國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)的配套設(shè)施限期整改；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)；畜牧部門和財(cái)政部門加大項(xiàng)目資金投入力度，加快改造已建設(shè)施、規(guī)范建設(shè)新配套設(shè)施，確保設(shè)施正常運(yùn)行、發(fā)揮應(yīng)有作用。

5.3 加強(qiáng)技術(shù)和裝備支撐

采取多種融資方式，加快畜禽糞污資源化利用先進(jìn)工藝、技術(shù)和裝備研發(fā)，著力破除糞污資源化利用過程中的技術(shù)和成本障礙；鼓勵(lì)養(yǎng)殖場戶全量收集和利用畜禽糞污，根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的輸送和施用方式，不再強(qiáng)制要求固液分離。結(jié)合本地實(shí)際，推行經(jīng)濟(jì)高效的糞污肥料化化利用技術(shù)模式，積極推廣全量機(jī)械化施用，逐步改進(jìn)有機(jī)肥施用方式。

5.4 創(chuàng)建示范典型

以畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模化養(yǎng)殖場改擴(kuò)建項(xiàng)目為契機(jī)，創(chuàng)建畜禽糞污無害化處理、肥料化利用示范樣板，大力推廣生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)、糞污資源生物無害化處理技術(shù)、資源循環(huán)利用技術(shù)及高效運(yùn)行模式，帶動全地區(qū)畜禽糞污資源無害化處理、肥料化利用水平邁上新臺階。