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浅谈堆肥及施用技术

2024-03-05河南省土壤肥料站庞少浦

河南农业 2024年3期
关键词:粪肥堆体反应器

河南省土壤肥料站 庞少浦

为推动农业绿色低碳发展,打造河南省绿色种养循环农业发展模式,加快畜禽粪污资源化利用,促进粪肥还田,提升耕地地力,梳理现有堆肥及施用技术,为畜禽粪污堆肥处理提供参考。

一、主要堆肥技术

堆肥技术是指在人工控制条件下(水分、碳氮比和通风等),通过微生物的活动将原料中的有机物分解和转化,并利用堆肥产生的高温将有害生物杀灭,生产出一种安全卫生、富含腐殖质和植物营养元素的有机肥的技术。堆肥原料多以畜禽粪便、农作物秸秆、尾菜、菇渣等为主,根据堆肥场地条件、生产规模需求等采用自然、条垛式、槽式、反应器等方式进行堆肥。

(一)自然堆肥技术

1.概述。自然堆肥是一种利用微生物进行发酵的传统堆肥方式。堆积时应选择地势较高、平坦、干燥、接近水源、交通方便的地方。在自然条件下,将含水量约60%的粪便在平坦干燥的地面上堆成垛状,同时在底部铺设通风管道给粪堆充气以加快发酵速度,使堆内温度快速升至60℃,自然堆放60~120 d 个月可完成腐熟。

2.优点。成本较低,设备简单,操作简单,运行费用低(见表1)。

表1 不同堆肥比较分析

3.缺点。发酵时间长,易受天气影响,堆肥时产生臭味、易污染环境,无害化不彻底(见表1)。

(二)条垛式堆肥技术

1.概述。条垛式堆肥是一种将畜禽粪便在户外或棚舍内平坦的发酵区堆积为长条形、梯形或三角形等不同形状的堆或垛的一种开放式堆肥技术。发酵过程中需利用人工、铲车或翻堆机等定期翻堆以保证好氧发酵的进行,翻堆频率需根据气候或堆体温度而定,外界气温高或堆体温度过高时可提高翻堆频率,一般7d 翻堆3~7次。在堆肥前需添加秸秆、锯末等辅料将粪便水分调节至40%~65%、碳氮比调节为20 : 1~40 : 1,以保证微生物的正常活动和繁殖。一次发酵周期为30~90 d。目前,条垛式堆肥还包含覆膜堆肥方式,即在堆体表面覆盖一层专用分子膜形成一个密闭空间以减少污染气体排放,并在堆体底部通过管道供给氧气使物料快速腐熟。“果菜类蔬菜秸秆+畜禽粪便”和“全量秸秆+速腐剂”的堆肥也多为条垛式堆肥。

2.优点。技术简单易操作,投资少等(见表1)。

3.缺点。占地面积大,堆体温度、含氧量和发酵中产生的臭气不易控制,堆体保温效果较差,易受天气影响,产品质量不稳定且发酵时间较长(见表1)。

(三)槽式堆肥技术

1.概述。槽式堆肥是一种将畜禽粪便装入长而窄的发酵槽中进行好氧发酵的技术。畜禽粪便在装入发酵槽前需将含水量和碳氮比调至适宜比例。发酵槽的槽壁上需安装轨道,以便加装翻堆机,翻堆机定期沿槽壁进行往复运动,以对堆体进行破碎、混匀,可以提高堆体的疏松度和氧气含量,底部还需铺设通气管道进行强制通风,以增大供氧量,一般堆置20~30 d 可完成堆肥过程。粪浆处理多用深槽异位发酵床技术,即在发酵槽内一次性投放足量干垫料的基础上,每天收集粪浆(含固率≥5%)在垫料上均匀喷淋,经机械翻耙与辅助曝气,以实现高温好氧发酵、蒸发水分、保留养分和无害化处理的堆肥方式。

2.优点。技术机械化程度较高,可以有效控制发酵堆体的温度,保温效果好,降低温度对发酵的影响,还可以很好地控制并去除发酵中产生的臭气(见表1)。

3.缺点。占地面积相对较大,设施设备投入较高,后期维护成本较高,且操作相对复杂(见表1)。

(四)反应器堆肥技术

1.概述。反应器堆肥是一种将畜禽粪污、农作物秸秆、尾菜、菇渣等有机废弃物混合后,置于密闭容器中进行高温好氧发酵,实现快速无害化和肥料化的堆肥方式。堆肥前,堆肥物料含水率应调节为45%~65%,反应器中物料发酵温度为55℃以上的时间应不少于5 d,发酵后物料进行二次腐熟后即可施用。

2.优点。占地面积小、受建设场地制约较小、机械化程度高、堆肥稳定控制精准、堆肥腐熟周期短、效率高、堆肥产品质量好、对环境友好(见表1)。

3.缺点。建设成本高、运行及维护费用高、部分反应器体积小、产能低、过短的腐熟期导致产品稳定性较低,可能使产品质量不稳定(见表1)。

二、施用技术

(一)堆肥还田技术

在冬小麦播种前把有机肥和化肥作为底肥一次性撒施,要求施肥均匀,施用后深翻。堆肥一般每667 m2施用量为1000~2000 kg,可采用撒施、条施、沟施等方式。冬小麦施肥坚持有机无机配合施用的原则。在播种前翻耕时,将堆沤肥和化肥均匀施入,随着翻地将肥料翻入土中,这种方法简单、易操作,起到改良土壤的目的。关键是要均匀施入土壤,后期可根据小麦生长情况追施化肥。

(二)商品有机类肥料施用技术

商品类有机类肥料应满足原料来源清楚、发酵腐熟好、质量符合相关标准的技术要求。商品类有机类肥料作基肥,可采用穴施、沟施、环状施肥等方式集中施用,每667 m2用量一般为100~500 kg,应注意与化肥配合施用。施用时应与植株根系保持一定距离,在两行作物中间沟施或株间穴施。与化肥混合随机械播种施入土壤或开沟播种后撒施覆土,应避免与碱性肥料或杀菌剂同时施用。

三、有机肥部分替代化肥施肥技术

冬小麦、夏玉米轮作是河南省主要种植制度,适宜在小麦播种前施用有机肥,高产田宜采用有机肥部分替代化肥的化肥减施技术,根据各个区域常规化肥施用量的情况,确定替代比例,最高不超过30%;中低产田宜在常规施肥情况下增施有机肥,每667 m2有机肥施用量一般为500~2000 kg。

四、堆肥存在问题

(一)堆肥技术应用受限

堆肥技术比较成熟,但是在应用环节易受建设成本、场地、技术人员等因素的制约。

(二)粪肥施用推广难

粪肥运输和施用成本高,农村劳动力缺乏,施肥机械不配套,影响粪肥的大面积推广施用。

(三)粪肥施用量数据支撑的代表性不足

缺乏针对河南省土壤类型、种植制度、地力水平、粪肥种类等相关的适宜施肥量和替代比例等的科研数据支撑。

(四)堆肥生产对环境有影响

在遇低温天气时,堆沤时间较长,原料不易腐熟、气味重、有少量污水等,对周边环境有一定的影响。

五、结语

开展粪肥还田是推进农业绿色发展、服务乡村振兴的重要举措。相关农业部门要加强技术指导和培训,多渠道、多形式、全方位开展技术培训和指导,传授堆肥技术,提高农民对耕地地力重要性的认识,调动农民的积极性。

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