羊粪无害化处理与应用技术*

2017-04-04 10:55陈光明浦学文邵波
上海蔬菜 2017年2期
关键词:碳氮比羊粪粪肥

陈光明浦学文邵波

(1.淮安生物工程高等职业学校,江苏淮安 223200;2.淮安源农生态农业有限公司,江苏淮安 223200)

·土壤肥料·

羊粪无害化处理与应用技术*

陈光明1浦学文1邵波2

(1.淮安生物工程高等职业学校,江苏淮安 223200;2.淮安源农生态农业有限公司,江苏淮安 223200)

羊粪含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、有机质及钾、钠、钙、镁等无机盐,但同时还含有杂草种子、寄生虫卵、病原菌等。本文详细介绍了羊粪有机肥无害化处理技术及在设施蔬菜生产中的应用。

羊粪:生物发酵技术;无害化利用

近年来,随着有些地区规模化养羊的发展,羊粪大量囤积,不仅恶化了养殖场区域内部生产环境,同时还污染了周围农庄的环境,影响了人们的生产和生活。羊为食草动物,其粪便中主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、有机质、尿素、尿酸以及钾、钠、钙、镁等无机盐,且羊饮水少,羊粪质地细密而干燥,富含有机碳化合物,发热量大于牛粪,属热性肥料,是农业生产重要的有机肥来源,也是优质蔬菜生产所需有机肥重要的补充源之一。

1 羊粪有机肥无害化处理技术

羊粪中纤维素、半纤维素含量较高,碳氮比为(24.98~30.88)∶1。这些高分子含碳化合物施入土壤后不能被植物吸收利用,而且鲜粪施入土壤后易发酵产热和分解,不利于作物种子发芽生根和幼苗生长。另外,羊粪肥中还含有杂草种子、寄生虫卵、病原菌等,对人畜环境和农作物生产均有一定的负面影响。同时,由于鲜粪体积大、肥效低,运输成本较高,在施肥淡季时经风吹雨淋易使肥效流失。因此,羊粪必须经过无害化处理方可使用。

1.1 堆肥处理

堆肥处理易操作,设备简单,运行费用低,管理方便。在堆制过程中,由于有机物的好氧分解,堆内温度持续升高,直到腐熟,可杀灭大部分微生物、寄生虫卵和杂草种子,不易滋生害虫和杂草,不易发生恶臭,不易传播病原,对农作物无伤害。腐熟后施用方便,肥力均匀,肥效持续时间较长,效果明显。操作流程:调节堆肥材料碳氮比—调整物料水分—建堆发酵—翻堆—成熟应用。

1.1.1 调节堆肥材料的碳氮比

发酵微生物繁殖需要的碳氮比为(25~35)∶1,羊粪的碳氮比为(24.98~30.88)∶1,两者接近,堆肥时可不调整或略加调整,堆肥发酵羊粪的微生物碳氮比应保持(25~30)∶1。在发酵前加入一些秸秆、稻草,既可降低羊粪含水率,又可适当调节碳氮比。

1.1.2 调整物料水分

物料好氧发酵适宜相对湿度为60%~65%,以手握物料指缝间有水印但不滴水、落地即散为佳。水分含量过高或过低均不利于堆肥发酵。水分含量过少,发酵慢;水多料堆通气性差、升温慢,并产生臭味。为保证好气发酵达到要求的温度,物料的适宜相对含水率应为60%~65%。当初始含水率大于70%时,堆制物料的好氧降解不完全,所释放的能量不足以使堆肥温度升至50℃以上,无法彻底杀灭鲜粪中的有害虫卵和微生物。

1.1.3 建堆发酵

要求堆高1.5~2.0m、宽2~3m、长3m以上,发酵效果较好。为提高发酵效果,可将玉米秸秆或带小孔的竹竿插在粪堆中,以保持堆内有好氧发酵的环境。

1.1.4 翻堆

翻堆可使堆肥腐熟程度保持一致,同时翻堆也是解决发酵过程供氧的唯一手段。当发酵料堆温度升至70℃以上时,应立即进行均匀彻底的翻堆,并根据堆肥腐熟程度确定翻堆次数。发酵温度控制在65℃左右。

1.1.5 发酵持续时间控制

粪便需进行长时间熟化,才能提高其安全性、稳定性和无害化程度。由于堆沤的温度、水分等环境因素差异较大,因此夏季可缩短发酵时间,冬季可略延长。羊粪熟化一般需2~3个月。

1.2 生物发酵有机肥

1.2.1 工艺流程

羊粪生物发酵有机肥生产工艺流程:羊粪脱水粉碎-加微生物菌剂、米糠(玉米粉)-机械混合-发酵-翻拌-干燥-包装。羊粪生物发酵有机肥生产适合肥料的商品化生产经营。

1.2.2 发酵技术要点

选择地势平坦、通风向阳处作原料堆场,要求一年四季均可露天作业。生产1000kg有机肥需湿羊粪1600~1800kg、米糠或玉米面2.5~3.0kg、专用微生物复合发酵菌剂1kg。控制湿羊粪相对含水率为60%~ 65%,然后用米糠或玉米面将菌剂拌匀,分撒在原料表层,装入搅拌机进行搅拌粉碎,搅拌要均匀、透彻、蓬松、不留生块。将搅拌好的原料堆成宽1.5~2m、高0.3~0.4m的长条,上面覆盖草帘或麻袋片(切勿覆盖塑料布)进行好氧发酵堆置。一般堆置24h温度可上升至50℃,48h温度可升至60~70℃,第3d温度达70℃以上时翻倒1次。发酵过程中会出现2~3次65℃以上的高温,翻倒2~3次、经10d左右即可完成发酵。腐熟标志:堆温降低稳定在50℃以下、物料疏松、无原臭味、稍有氨味、堆内产生白色菌丝。腐熟后的物料稍加晾干即可装袋出厂。

1.2.3 关键技术

严格控制羊粪的含水率,确保物料发酵的初始相对含水率为60%~65%,以保证有机物好氧发酵对氧气的需求;严格控制翻堆温度与翻堆次数,保证发酵腐熟均匀一致;微生物菌剂是羊粪发酵的助推剂,在粪肥发酵建堆时接种光合细菌、乳酸菌、酵母菌等有效微生物菌群,在粪堆内添加少量腐杆灵等催腐剂或固氮、解磷、解钾等微生物功能菌,不仅可促进好氧发酵,缩短发酵时间,还可提高发酵质量。

1.2.4 生物有机肥的应用特点

(1)生物发酵有机肥生物活性高。微生物菌剂的接种发酵改变了羊粪的生物种类组成,使有益微生物种群占绝对优势。施用生物有机肥后,大量的有益微生物在土壤中迅速繁殖,不断分解土壤中的有机物,使土壤中的潜在养分得到进一步的分解和利用,提高了土壤的生物活性;微生物菌体死亡后,产生的多种生理活性物质能有效控制土壤连作障碍的发生和有害病菌的繁殖,可明显地提高作物抗逆性,增强作物抗病、抗虫能力,促进作物生长,提高农产品的品质。(2)生物发酵有机肥技术突破了有机肥加工生产与农田施用有机肥的时间和空间限制,克服了有机肥使用、运输、储存不便的缺点,并能改善不良的环境卫生状况。(3)生物发酵有机肥性质稳定、生物活性较高、无害化,可根据不同作物的吸肥特性,按不同比例添加无机营养成分制成不同种类的复(混)合肥。

2 经无害化处理的羊粪肥在设施蔬菜生产上的应用

经过物理、生物发酵处理的羊粪肥,适用于各类土壤和各种作物,质地比较黏重的地块最适合施用腐熟的羊粪。试验发现,施用无害化羊粪肥的棚室,土壤通透性明显优于施用人粪尿、鸡粪的大棚,并且病害发生较轻。实践证明,在设施蔬菜生产上,使用羊粪有机肥的产品安全性要优于牛粪肥,更优于猪粪肥和鸡粪肥;经多类对比试验,与同等投入的其他肥料相比,使用羊粪有机肥蔬菜产量可提高30%~50%、所含糖分可增加2~3度。

2.1 日光温室冬春茬番茄

日光温室冬春茬番茄产量高,667m2产量达5000~7500kg,土壤需提供N 14~22.5kg、P2O52.5~5kg、K2O19.5~25kg,要求每667m2施用无害化处理后的羊粪不少于8000kg,或加工干燥商品肥4000kg、氮磷钾复合肥40~50kg作基肥。番茄结果期对氮、磷、钾需求量最高,有机肥不能充分供给时需追施氮磷钾复合肥,施肥量根据具体情况而定。

2.2 日光温室冬春茬番茄无土栽培

日光温室冬春茬番茄无土栽培的基质为工厂化食用菌生产的废菇渣,可在每m3基质中加入无害化处理后的羊粪40kg或加工干燥商品肥20kg、氮磷钾复合肥2.5kg作基肥,结果期追施主要用化学肥料。

2.3 大棚西瓜

春提早大棚西瓜667m2产量3000kg以上,土壤需提供N 6.75~9.6kg、P2O52.4~3.6kg、K20 8.7~10.8kg,要求每667m2施无害化处理后的羊粪不少于4000kg,或加工干燥商品肥2000~3000kg、饼肥100kg、氮磷钾复合肥20~40kg作基肥,结果期重施1次化学肥料。

2.4 大棚辣椒

大棚辣椒春提早生产或秋延迟生产,667m2产量4000kg以上,土壤需提供N 19.64kg、P2O54.76kg、K2O 24kg,要求每667m2施无害化处理后的羊粪不少于4000kg,或加工干燥商品肥2000~3000kg、氮磷钾复合肥40~50kg作基肥,结果期的追肥主要依赖化学肥料,一般在门椒采摘后追施氮磷钾复合肥40~50kg。

2.5 大棚草莓

草莓冬春茬栽培,667m2产量3000kg以上,土壤需提供N 13kg、P2O53kg、K2O 16kg,要求每667m2施无害化处理后的羊粪不少于4000kg,或加工干燥商品肥2000~3000kg、氮磷钾复合肥40~50kg作基肥,2次结果后追肥2~3次,每次施专用复合肥20~25kg。

3 小结与讨论

3.1 羊粪肥仅作基肥使用

羊粪肥有机质含量较高,虽然可以改良土质,但肥效低,一般只能作基肥使用;羊粪肥所含成分比较丰富,但相对含量较低,而且释放缓慢,当季的田间利用率较低,特别是氮磷钾含量不足时,无法满足高产作物对养分的要求。如要保持土壤肥力和作物产量,必须加大施肥量。

3.2 科学使用羊粪有机肥和化学肥料

设施蔬菜生产为获得高产优质,单独使用羊粪有机肥或化肥都是不科学的。羊粪有机肥所含营养成分多,但作物需要的主要元素(N、P、K)含量比较低,且当季利用率低,即使有条件增加施肥量,也很难满足高产的要求。化学肥料单位养分含量高、成分少、释放快,增产效果显著,但在增加作物产量的同时也会出现土壤板结、环境污染、农产品质量下降等问题。因此,在蔬菜生产过程中使用羊粪有机肥需配合使用适量的化学肥料,以保证获得高产、优质。

[1]陈伯华,王会全.羊粪的开发利用[J].山西农业,2001(7):21.

[2]陈银廷,梁亚军,熊建伟,等.山羊粪便的无害化处理与羊环境污染的综合防治措施及技术[J].畜牧市场,2005(8):175~177.

[3]陈伦寿,陆景陵.蔬菜营养与施肥技术[M].北京:中国农业出版社,2001.

江苏省科技厅苏北科技发展计划科技富民强县项目(BN2014117)——羊粪便发酵生产蔬菜专用生物有机肥技术研究。

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