摘 要:随着我国家禽养殖业的快速发展,主要的养殖废弃物-家禽粪便的增量显著,给环境带来了巨大压力。通过发酵处理,家禽粪便可以转化为高效有机肥料,为绿色、低碳、可持续农业提供新的解决方案。本文探讨了养殖废弃物的潜在危害,分析禽粪发酵过程及其作为有机肥生产原料的潜力,重点概述了家禽粪便发酵有机肥在大田作物种植中的应用及效益,旨在为家禽粪便资源化利用提供科学依据与实践方向。
关键词:家禽粪便;有机肥;发酵;大田作物;可持续农业
中图分类号:X713 文献标识码:C 文章编号:1673-1085(2024)11-0115-03
1" 引言
我国是一个家禽养殖大国,养殖历史悠久,各类家禽饲养量庞大,尤其是鸡的养殖量更大。2018年,我国禽肉产量达到1994万t,位居世界第二,禽蛋产量3 128万t,位居世界第一[1]。2018年受非洲猪瘟的影响,猪肉总产量呈断崖式下降,禽肉成为我国第一大消费肉类。另一个维度,2022年世界肉鸭出栏量约为55.9亿只,中国大陆肉鸭出栏量占世界总量的比重约为69%,居世界第一位。随着肉鸭集约化养殖的迅速发展,肉鸭粪污产生量急剧增加,根据测算,2020年我国肉鸭粪污产生量已经达到0.65亿t [2]。肉鸡养殖业也面临着同样的问题,大量粪污的产生对环境造成巨大负担,严重制约着我国家禽养殖业的高质量发展。传统的处理方法如直接排放或简单堆肥,不仅环保效果差,而且还可能造成土壤和水源的污染。开发有效的粪便处理和资源化利用技术迫在眉睫。家禽粪便由于富含有机质营养成分,常被用作有机肥。通过畜禽粪便中有机物和微生物降解、发酵产生高温,起到杀菌、除臭和转换尿酸盐的作用。同时,添加秸秆、稻壳、木屑等附属物配合多种工艺流程变成肥料,能够减少环境污染、充分利用农业资源, 是最经济有效的废弃物处理措施。很多有机肥厂家,通过发酵、混合和干燥完成禽类粪污的处理, 制造无臭味、高效能的有机肥料,实现了禽粪的资源化与商业化。
2" 家禽粪便的主要成分
家禽粪便的成分因家禽种类的不同(如鸡、鸭、鹅等)和它们的饲养环境、饲料种类的不同而有所不同。家禽粪便中的含水率较高,通常在75%到85%之间 [3]。粪便中含有未被完全消化吸收的蛋白质、代谢物及来自食物中未吸收部分。碳水化合物方面,包括纤维素和其他多糖,这些通常是饲料中难以被消化的成分。除此之外对家禽健康至关重要的无机盐,如钙、磷、钾、钠等矿物质也有一部分通过粪便排出。家禽的氮废物主要以尿酸形式排出,尿酸盐无法被农作物直接吸收,过量会影响作物根系生长。粪便中还包括肠道微生物(细菌、真菌、病毒和寄生虫等)和细胞脱落物。
3" 家禽粪便对环境的危害
家禽粪便虽包含多种植物生长所需的营养成分,但处理不当,就可能成为环境污染源,特别是对水体具有严重的污染性[4]。 氨氮的积累可能通过地表径流进入水体,增加水体中的营养盐水平,使水体富营养化。此过程常见于藻类爆发,导致水质恶化,减少水体中溶解氧水平,进而引发水生生物的死亡。磷和钾的过量也会对土壤的化学性质造成长期影响。土壤中磷的累积可引起土壤结构退化,而钾的过量使用可能破坏土壤中的营养平衡,影响其他微量元素的有效性。此外,土壤中重金属的积累,如铜和锌,通常来源于家禽饲料添加剂,长期积累可导致土壤和周边环境中的重金属浓度上升,对环境造成持久负面影响 [5]。
未经处理的家禽粪便还携带各种病原体,包括细菌、病毒和寄生虫,可通过粪便进入环境,污染水源和土壤,增加人类和动物健康的风险。例如,沙门氏菌和大肠杆菌等致病菌可以通过接触或摄入受污染的水和食物而传播。合理的家禽粪便管理和处理策略尤为重要,在确保营养物质最大利用率的同时,对环境的不利影响降至最低。
4" 家禽粪便的利用价值
4.1" 生产有机肥是一种有效的处理畜禽粪便的方式。
将家禽粪便使用先进的粪便处理技术如厌氧消化、堆肥化以及合理的施用技术,可以有效地杀灭病原体,减少有害物质,转化为高质量的有机肥。发酵过程中,微生物的作用使得原料中的有机物质得到了更好的分解和转化,增加了肥料的稳定性和营养价值,发酵产生高温,起到杀菌、除臭和转换尿酸盐的作用[6]。发酵后的家禽粪便含有丰富的氮、磷、钾以及微量元素。长期使用有机肥,可以稳定供应作物生长所需的主要营养元素,促进作物健康成长。
有机肥中含有多种微生物,能够与土壤中的病原菌竞争,抑制病害的发生,增强作物的抗病虫害能力,增强作物的整体健康和抵抗力,同时,减少化学农药的使用,降低农作物遭受病虫害的风险。
4.2" 畜禽饲料
家禽粪便经过合理的利用,可以将其化学成分转化为丰富的营养。经过微生物处理后,家禽粪便可安全地用于饲喂家畜,只需控制饲喂的量,即可避免中毒风险。同时,在家禽接受治疗期间,必须禁止使用其粪便作为饲料,以确保畜产品的安全性。家禽养殖场可将经过微生物处理的粪便作为家畜饲料,实现废物的有效利用,进而实现经济效益与环境保护的双赢。
4.3" "沼气的生产
发酵家禽粪便生产沼气早已受到提倡,但因受季节、政策、技术和资金等多种因素的限制,未能实现大规模推广。家禽粪便作为可再生资源,发酵后产生的沼气潜力巨大,尤其是在大型畜禽养殖场,其沼气的生成条件尤为便利。现阶段,沼气工程已成为推动环境保护与调整能源结构的重要手段。随着农民对微生物技术及环境保护认知的深化,畜禽粪便的利用将获得广泛的接受,乡镇级的畜禽粪便沼气中心的建立也将成为未来发展的重要方向。
5" 家禽粪便发酵有机肥在大田作物上的应用
大田作物指在较大面积种植的农作物,如小麦、玉米、水稻、大豆等。这类作物是全球粮食生产的主体,对肥料具有明显的特定需求[7]。家禽粪便发酵有机肥作为一种天然的有机肥料,其特性与大田作物的生长需求相适应,因此具有诸多优势[8]。不仅可提供作物所需的养分,还能改善土壤结构,增加土壤的微生物多样性,促进作物的健康生长。此外,使用家禽粪便有机肥还可减少化肥的使用,降低农业生产成本,推动农业生产向可持续方向发展。
5.1多数大田作物从种植到收获需要数月时间,对土壤的营养和物理性质有持续的需求。鸡粪有机肥含有较多的有机质,在土壤中逐渐分解,缓慢而持续地释放养分。这种缓释特性使得肥料的有效成分可以在整个作物的生长周期中渐进地供给作物,减少养分短缺引起的生长停滞。降低频繁施肥对土壤结构的破坏。
5.2为了保证产量和品质,需要土壤具有良好的通气性、保水性和充足的营养供应。家禽粪便发酵有机肥可以增加土壤的有机质含量,改善土壤结构,提高土壤的保水和保肥能力,改善土壤的透气性和渗透性,对于轻质沙土,有机肥可以增加土壤的团聚结构,减少养分流失。对于重质粘土,有机肥能够松散土壤,改善根部的生长条件。
5.3种植、管理和收获过程中普遍采用机械化手段,要求肥料易于大规模施用。家禽粪便发酵有机肥易于加工处理成颗粒状,提高其在机械施肥设备中的流动性和易于操控性。颗粒状的有机肥更容易通过施肥机械均匀分布,减少堵塞设备的风险。适当的水分含量可以防止颗粒结块或尘土飞扬,利于机械化施肥过程中的均匀施撒。家禽粪便发酵有机肥含有大量有机质,能够增加土壤的孔隙率,改善土壤的通气和保水性,有助于机械化作业后土壤结构的恢复。
5.4有机肥的使用可以部分替代化学肥料,减少对化学肥料的依赖。化学肥料虽然能迅速提供植物所需养分,但长期大量使用会导致土壤结构破坏、土壤酸化、微生物活性降低等问题,影响土壤长期肥力。
6" 结论
通过发酵处理,家禽粪便可以转化为高效有机肥料,不仅减轻了家禽粪便对环境的负担,也提升了农业生产的整体效益。家禽粪便发酵有机肥料,对于改善土壤结构、增加土壤微生物多样性、提高作物产量及质量均有显著效果。特别是大田作物的种植中,家禽粪便发酵有机肥的利用大大降低了化学肥料的需求,为推动我国农业生产向绿色、有机、环保的方向发展提供了有力支撑。未来,应进一步优化家禽粪便处理与利用技术,加强政策引导和科技支持,推广家禽粪便发酵有机肥应用的场景和规模,以实现环境保护与农业发展的双赢局面。
家禽粪便发酵有机肥的开发利用,为家禽养殖业的废弃物处理提供了一种有效途径。通过科学的管理和技术应用,不仅能解决环境问题,还可发展绿色种养循环农业,推动农业绿色低碳,助力农业绿色发展。将来,研究优化发酵工艺,探索更广泛的应用场景,为农业的可持续发展贡献力量。
参考文献:
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[8]" "顾士刚,孙眉.江苏睢宁畜禽粪便变“废”为“宝”串起乡村振兴生态链[N].农民日报,
2024-04- 24(006).
收稿日期:2024-10-14
作者简介:范海新,男,E-mail:58972789@qq.com