羊粪-腐殖酸有机肥颗粒试制及施用效果试验

崔淑玲，吕占宏，贺 芳，史博心，张凤玲

（1.呼伦贝尔市产品质量计量检测所，内蒙古海拉尔 021000；2.呼伦贝尔农垦特泥河农牧场有限公司有机肥厂，内蒙古特泥河 021024）

0 引言

利用呼伦贝尔农垦特泥河农牧场及周边地区的羊粪资源，进行了羊粪-腐殖酸颗粒肥的试制，并取得了成品颗粒有机肥的各项指标合格，颗粒强度达到农业生产的要求，充分利用了当地资源，为农业用肥提供了优质价廉的产品，达到环保、增效提高土壤肥力，受到了用户的好评。

1 材料、设备

1.1 试验材料

呼伦贝尔羊粪（养分含量：N+P+K≥8%）；腐殖酸（经氨化熟化成品，养分含量：总腐殖酸≥30%，有机质≥60%）；尿素（呼伦贝尔金新化工有限公司，总氮46.0%）；磷酸二铵（安徽铜陵化肥有限公司，总养分64%）；除臭剂（鞍山万发生物肥料有限公司，产地美国）；发酵剂（鞍山万发生物肥料有限公司，产地美国）；植物生长促进剂。

1.2 试验设备

ET8E100跨越式自行翻拌机（美国）；FLY-37（37kW）有机肥专用挤压造粒机；KX120（22kW）圆颗粒抛光整形机；DCS-50 电子定量秤；JZC-350锥形反转出料混凝土搅拌机；KZ120有机肥颗粒整形机（2.1 t/h）；GVB-15×80振动流化床干燥机；斗式提升机；有机肥抛光整形机；烘干炉；大棚 22 380 m2。

2 试验方法

2.1 原材料的处理

1）羊粪的处理：初始收购的羊粪进入发酵场后，用翻拌机清除杂物，并且粗粉碎。

2）除臭剂、发酵剂的配比：除臭剂原液和清水按1∶84配比；发酵剂按1∶4用温水稀释，放置15 min以上，用过滤网将杂质清除，再按1∶20用水稀释即可。

3）植物生长促进剂在配置成品肥的过程中加入，使用量按照5/10000加入，亦可用5%氨基酸5%草木灰替代。

4）腐殖酸（经氨化熟化成品，养分含量：总腐殖酸≥30%，有机质≥60%）：使用雷蒙磨将腐殖酸粉碎，过80目筛。

2.2 掺堆发酵

将第一次翻拌粉碎的羊粪，表面喷洒配比好的除臭剂、发酵剂，边翻堆边喷洒，发酵剂含有酵母菌、有效活菌、真菌、细菌、丝状菌等多种菌株相关酶类配置而成，能够强烈分解禽畜粪便中的粗纤维和蛋白分子，达到升温除臭和消除虫害、杂草、草种子的目的。除臭剂、发酵剂喷洒完成后进行第二次翻拌，除臭剂、发酵剂均匀分布于原料中，堆成120 m长、2.9 m宽、1.2 m高的梯形原料堆，以此类推，继续掺堆，直至满足需要，两堆之间距离为 0.7 m，这样的距离即能满足翻板机作业，也能满足发酵的环境温度要求。在原料堆上安插长1.2 m的温度计（温度计用特制的铁钎套包裹）插深度约70 cm～80 cm，每间隔15 m安插一支温度计。当堆肥温度达到35℃～40℃时，用翻板机翻堆的同时喷洒发酵剂，要保持堆肥水分在50%～60%，水分低于此范围时，用翻板机水箱喷水，并用快速水分测定仪检测，直至达到要求。环境温度要保持在20℃以上为宜，温度低于20℃，不利于堆肥发酵升温，从而影响微生物繁殖。翻拌后当温度达到60℃～65℃时，保持3天～4天，之后，只要温度升至60℃～65℃就要进行翻堆降温，以利于微生物生长繁殖，且每次翻堆都要喷洒发酵剂。待堆肥长满大量白色菌丝，呈褐色，有酒糟味，料堆疏松、温度下降，无异味、臭味，即表明此时羊粪中的虫卵、草籽等均已杀灭，肥料已经腐熟发酵完成。此时，按NY/T525-2021《有机肥料》5.4要求抽取样品检验N、P、K、有机质、pH值、水分，来推算成品的各项养分指标是否合格。

2.3 有机肥造粒

将发酵好的有机肥过大孔筛选后进入造粒车间，首先进行辅料勾兑，将腐殖酸（或草木灰）、硫酸钾、氨基酸、复合肥按一定比例加入有机肥中，加入量占比约18.7%，掺拌后，调整水分使其含水量在40%左右，送入造粒机中进行造粒风干后的颗粒送入直径1.5 m的滚筒筛进行筛选，得到直径4 mm的颗粒，筛选时，要及时观察，如有颗粒附着筛网上，用人工或机械方法拍打筛面，防止筛面堵塞，使筛选工序顺利进行。造粒后的有机肥要进行抛光，抛光完毕送入筛中进行筛选，将不合格的有机肥颗粒返回搅拌机重新造粒，合格的颗粒有机肥送入流化床内进行750℃高温烘干。从流化床高温烘干的颗粒有机肥，经颗粒强度测定仪测定达到硬度要求时，即可装袋称重封口。将成品有机肥送入集料仓码垛，垛高不得超过20层。应存贮存于阴凉、通风干燥库房，在运输过程中应防潮、防晒、防破裂。产品包装标识按GB18382-2021《肥料标识内容和要求》执行。

3 颗粒有机肥质量指标

按NY/T525-2021《有机肥料》5.4要求抽取样品，然后粉碎研磨样品。检验N、P、K、有机质、pH值、水分，有害元素、种子发芽指数（用黄瓜种子）；粪大肠菌群数等确定成品颗粒有机肥的各项指标是否合格。经检验该工艺方法生产的颗粒有机肥各项指标合格，总养分达到4%～6%；有机质35%，种子发芽指数：81%；其他指标均合格。该工艺方法生产的有机肥完全符合NY/T525-2021《有机肥料》标准要求。

4 颗粒有机肥的使用试验

4.1 颗粒有机肥与常规肥的对比分析

为了对比有机肥与常规施肥在小麦大田种植中的使用效果和费用，现将在同样条件下的两种结果分析如下：

选择龙麦35于4月 28 日播种（两个处理种子用量相同：龙麦35播量20 kg/667m2×3元/kg=60元），使用免耕播种机，选择平坦、综合肥力较高的夏翻地，播种深度5 cm～6 cm。

肥料用量。处理1：施用有机肥1 200 kg/667m2；有机肥成本 1 200 kg×0.09元=108元。处理2：常规施肥（二铵10kg+尿素3kg+硫酸钾2kg）；常规肥二铵10kg×3=30元；尿素3kg×2=6元；硫酸钾2kg×3=6元；常规肥用量合计42元/667m2。

常规施肥地块采用药剂拌种：吡虫啉25g+多福合剂70g+增产灵5ml；吡虫啉25g×0.02元=0.54元；多福合计60g×0.023元=1.38元；增效剂5ml×0.01元=0.05元；合计：1.97元/667m2。

常规施肥地块灭草：药剂：瑞骠70+苯磺隆7+异辛酯15+增效剂10+丰安15+麦叶丰17ml，费用明细：瑞骠70g×0.065元=4.55元；苯黄隆7g×0.03元=0.21元；异辛酯15ml×0.0008元=0.012元；增效剂10ml×0.01元=0.1元；丰安25ml×0.0304=0.76元；麦叶丰17ml×0.058=0.98元，灭草药用量为6.61元/667m2。

综上所述，使用有机肥比常规肥增产47.5 kg/667m2，按成本计算有机肥比常规肥增加效益48（亩效益-成本=114元-66元）元/667m2（见表1）。通过苗期调查，结果表明，苗期，施用常规肥的小麦，苗黄、参差不齐，长势一般，从生长后期来看，使用常规肥的小麦出现脱肥现象，出现穗不孕粒，小穗较多，部分健株籽粒较为饱满。苗期观察有机肥区，叶片浓绿，长势较好，植株粗壮，略好常规肥处理，植株健壮，旗叶较宽，有效分蘖数多，不孕小穗较少。但存在施肥量大、交通运输不方便、抛洒设施不完善等不足。

表1 成本效益对比

通过对比分析施用有机肥与常规肥，使用有机肥地块产量比使用常规肥地块高47.5 kg/667m2，增产幅度为16.4%，达到理想效果。并且可以在发展有机麦、生态麦、营养麦、纯特产上做文章，试验相关数据可作为发展生态麦的参考依据，若有机生态小麦宣传到位，可大面积推广。

4.2 颗粒有机肥抛洒实验

为了提高有机小麦产量，在播种前抛洒颗粒有机肥1.2 t/667m2，增产效果显著。

选择龙麦35于5月5日播种，播量20 kg/667m2，总面积17.53 hm2，播种前（4月28日～4月30日）抛洒有机肥1.2 t/667m2，留有对照空白地块。

6月15日调查，抛洒有机肥的较对照植株高，根系发达（见表2）。7月31日调查，抛洒有机肥的根系发达，穗粒数多（见表3）。抛洒有机肥的比对照增产51 kg/667m2，增产高达19.7%。增产效果极显著，而且抛洒有机肥的作物根系发达。

表2 拔节期调查表

表3 灌浆期调查表

4.3 其他连队施用有机肥施用效果及土壤肥力状况

表5、表6中所列地块，均为2019年秋季收获后使用有机肥，2020年化肥施用量为常规60%，2021年化肥施用量与常规相同。从表5、表6可看出，使用有机肥增产效果明显，而且品质好于对照。有机肥按400元/667m2算，肥效可达5年～7年，按5年平摊成本，种植甜菜、水飞蓟等效益较高的作物可实现较大幅度增效，只有燕麦由于价格较低，虽然增产但并未增效。

表4 2020年施用有机肥地块产量效益

表5 2021年施用有机肥地块产量效益

表6 是2019年秋季使用有机肥，2020年秋季收获后取土样进行化验的结果。从土壤化验结果来看，使用有机肥第二年土壤全氮含量和有机质含量都有明显的提升。同时，根据公司多年试验结果，使用有机肥1.2 t/667m2～1.5 t/667m2，第二年可减少化肥投入30%～50%，可实现增产20%以上，增产幅度明显；第三年、第四年，在化肥用量相同的基础上，可增产8%～15%，而且作物品质也有提升；之后作物增产不明显，但品质还是好于常规。

表6 2020年秋季土壤化验结果

5 讨论与结论

呼伦贝尔大草原是世界上最优良的牧场，造就了“天苍苍，野茫茫。风吹草低见牛羊”得天独厚的牧业资源，牲畜存栏总数位居全国前茅，而且随着畜牧业发展，牲畜存栏数还在逐年提高，同时也产生了大量粪便垃圾，给人们的生活、生产带来不利影响，当地环保部门就此问题多次提出警告罚款等，采用上述有机肥生产工艺投资少见效快、就地生产、就地使用、节约运输成本、变废为宝。充分利用牲畜粪便生产有机肥，改良土壤，保证有足够数量的有机质返回土壤，以促进生态系统中生物循环达到保持和增强土壤肥力及生物活性目的，在我国生态环境保护的十大对策中明确提出要推广“生态农业”，为了发展生态农业、开发生产绿色食品，农业生产中施肥质量及技术必须进行改革，即走合理施用化肥与有机无机配合施用的发展之路。对于构建新型种养结构，对促进生态农业、有机农业和现代循环农业发展，具有重要的现实意义；而且生产有机肥的同时也解决了粪污、净化了环境，为内蒙古自治区东部盟市草原畜牧业发展带，做出积极贡献，同时也符合中央乡村振兴战略和碳中和的要求。