养鸡场粪污合理化处理及在果园中的综合利用研究

2024-05-10乔竹琴

果农之友 2024年4期

乔竹琴

摘要：随着农业生产的发展，农业废弃物的处理和利用已成为一个重要的问题。鸡粪是农业废弃物中的一种，其含有丰富的养分，但如果不加以处理和利用，会对环境造成污染。因此，对鸡粪的合理利用研究具有重要意义。旨在探究鸡粪的合理利用方法以及在果园施用的概况，为农业废弃物的处理和利用提供一定的理论和实践依据。

關键词：鸡粪；合理利用；果园；效益

鸡粪是一种常见的农业废弃物，其中包含了鸡新陈代谢过程中的物质，饲料中的一部分没有消化的食物，还有一部分黏膜脱落部分，肠道微生物及其代谢产物以及消化道分泌物等[1]。

鸡粪的利用主要是能源利用和作为肥料利用[2]。在能源利用方面，鸡粪作为可再生能源，通过发酵和气化等技术转化为生物质能源，用于发电和供热等领域。这种利用方式有助于减少温室气体排放，对环境保护产生积极的作用。在肥料利用方面，广泛应用于农田和果园中，可提高土壤肥力和改善土壤结构。我国是果业大国，2018年果园面积已达1 116.8万公顷。研究表明，适量施用鸡粪可提高果树的养分供应水平，促进果实的生长和发育，提高果实品质。因此，对鸡粪的合理利用进行系统全面的研究，并关注其在果园中的综合应用情况，将为我国果园管理提供参考，对农业废弃物的处理和利用具有重要意义（图1）。

1 鸡粪合理利用研究概述

1.1 鸡粪的物质组成

根据全国农业技术推广服务中心于1999年提供的数据，鸡粪中干物质占47.7%，有机碳、氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）的含量分别为165.1、10.3、9.4、8.7 千克/吨（图2）。

1.2 国内外研究进展

据报道，鸡场养殖10万只鸡，每天的新鲜鸡粪产量约为8～10米3[3]，一只鸡一年产鲜鸡粪可达到50～60千克[4]。根据联合国粮农组织20世纪80年代的估计，全球每年产生的鸡粪总量可高达460万吨。20世纪60年代，欧洲和北美等国家和地区开始研究利用鸡粪资源化利用技术，沼气发酵生产等研究过程中集中了诸多高新技术，例如以干燥装置为主体的鸡粪加工处理技术等，大大提高了生产效率[5]。20世纪80年代，我国刚刚开始商品化肥料及饲料加工，起步晚技术低，极大地制约了生产能力。但是，随着我国经济发展，对鸡粪的合理化利用正在不断进行新的探索与利用。

1.3 鸡粪合理利用的方法和技术

1.3.1 干燥通过干燥减少鸡粪含水量对鸡粪的储藏加工和有效利用具有非常重要的意义，机械脱水干燥、高温快速干燥及自然干燥等是现在畜禽粪便处理最常用的高科技方法。

（1）自然干燥是直接将鸡粪摊放在水泥地面或塑料布上，经常翻动，直至干燥至一定程度。其缺点是容易受天气影响，且干燥过程中会产生氨挥发和臭味气体，污染空气[6-7]。

（2）不受天气影响、干燥速度快、占地面积小及灭菌彻底是高温快速干燥的优势。在极短时间内就可以实现粪便含水量降到13%以下的目标。但是，也伴随着养分损失大、产品肥效低及投资较大等诸多劣势，在实际生产中需要综合考量生产力和资金投入等因素[8]。

（3）离心式分离机及斜板筛是固液分离设备主要组成部分，属于机械脱水干燥的范畴。采用压榨机械或者离心机械等设备对粪便进行脱水处理就是机械脱水干燥的过程。固液分离产生的固相可用于堆肥，而分离产生的废水，理论上可以用于水肥一体化管理[9-10]。

1.3.2 无氧沼气发酵通过微生物对鸡粪进行厌氧发酵处理，有机质被转化为甲烷和二氧化碳，产生高质量的清洁能源，可替代煤炭和天然气。据田宜水的估算[11]，2009年中国规模化肉鸡粪便排放总量约为3 632.8万吨，年沼气生产潜力为29.1万米3，占总潜力的6.2%；蛋鸡粪便排放总量约为9 019.5万吨，沼气生产潜力为72.2万米3，占总潜力的15.3%。

剩下的沼液、沼渣中的营养成分有增无减，因此，这些副产品可以被用作优质肥料，起到良好的化肥作用[12]。另外，沼液、沼渣中含有有机酸、激素和维生素等成分，可以显著抑制病菌。大部分作物害虫也会受到沼液中的氨和铵盐以及某些抗生素的明显抑制，对作物生长起到积极的促进作用。

1.3.3 好氧发酵堆肥根据我国卫生标准（GB 7959—1987），粪便需要进行无害化处理，最高堆肥温度应达到55 ℃，并持续5～7天，以杀灭发酵物料中的病原菌和寄生虫卵，同时消除对植物生长不利的有毒物质，以达到无害化的要求。经过堆肥处理后，可直接还田利用，或者添加适量的复合微肥制成精制有机肥[12]。对鸡粪的堆肥处理，目前采用的技术有自然堆肥、槽式堆肥以及反应器堆肥等。

（1）自然堆肥是一种传统且原始的处理方法。为了获得最佳效果，应在通风条件较佳、地势较高处进行堆肥操作，远离居住区的下风向位置，距离鸡舍至少600米选址效果最佳。在具体操作过程中，有规律地将晾干至含水量40%并用塑料薄膜进行保护和包裹的鸡粪堆放在一起。接下来，利用土著微生物在自然条件下进行发酵。经过约10天的保温处理后，将堆肥取出并直接暴晒于阳光下。最后，将堆肥装袋储备待用[13]（图3）。

（2）槽式堆肥是一种通过将畜禽粪便装入狭长的发酵槽中进行好氧发酵的技术。发酵槽的槽壁上设有轨道和翻堆机，定期沿着槽壁移动的翻堆机能够破碎、混匀堆体，从而提高其疏松度和氧气含量[14]。总的来看，这种方法不受季节影响，易于实现工厂规模化生产，对环境造成的污染较小。但是，它需要相对较大的场地，设施设备采购和后期维护成本较高，操作相对较为复杂。

（3）反应器堆肥技术可以实现精确的过程控制，从而显著缩短发酵时间，大幅提高发酵效率。例如，采用密闭式发酵罐进行发酵，主要原料为鸡粪，同时可添加占罐体容积3/4的人工菌种。循环进行操作，通风50分钟，间歇10分钟，通过操作实现充分发酵[15]。发酵罐上部进入原料，边发酵边物料逐渐下降，下部排出最终发酵物料，达到循环使用的目的。

2 在果园中施用鸡粪概况研究

2.1 鸡粪沼肥

2.1.1 鸡粪沼肥在果园施用的方式有以下两种：

（1）用作基肥。幼树进行施肥时，在树冠投影下开1个环形沟，将沼肥施入沟中，然后用土覆盖即可，沟不宜太深。在对盛果期果树施肥时，每亩配合施用沼渣和过磷酸钙，可以在树冠周围的滴水线处开宽约30厘米、深约35厘米的全圆形或半圆形沟。施肥后，将秸秆混合在一起，然后盖上土[16]。

（2）用作追肥。选取充分腐熟的沼液在果树的生长期结合果园的灌溉进行追肥。为了达到更好的效果，应该直接在树根处进行追肥或淋施。在多雨季节和土壤湿润时，可以直接在果园进行浇施或淋施，根据树龄大小和生长势的强弱进行施肥。如果在土壤干燥或干旱季节进行施肥，应该将沼液与水按照质量比1∶1混合后施入，并在施肥后用土覆盖，以免过浓的沼液烧伤根部。

2.1.2 鸡粪沼肥在果园中施用的效果和影响有以下两方面：

（1）鸡粪经过无氧发酵后，不仅是高品质的速效有机肥料，还是优秀的土壤改良剂。鸡粪可以有效增加果园的有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，改善土壤肥力条件，增加土壤微生物含量，有效促进作物生长和果实品质。

（2）鸡粪沼肥施用于果园，可以显著改善果实品质，降低酸度，提高含糖量，还可以提高抗冻、防寒能力，并且促进坐果效果也非常好。新梢会生长得更早、更壮、更齐，叶片会更厚绿，落花落果也会减少，果实更大更均匀，味道更甜，外观色泽更好，耐储运。

2.2 鸡粪有机肥

2.2.1 鸡粪有机肥在果园施用的方式有以下两种：

（1）鸡粪有机肥在果园中通常着重用于基肥。以桃树为例，除了第一年建园时春季施用外，其余时间都在采摘后和落叶前的秋季进行施用[17]。

（2）鸡粪有机肥可用作果园的追肥，采取根外施肥时应在合适的时间进行。根据果树生长发育规律来确定施肥时间。例如桃树，萌芽前后、硬核期和果实第二次膨大期是比较适宜的施肥时机。早期应多施含氮量高的有机肥，有利于促进新梢生长和叶片增大。中晚期以磷钾含量高的有机肥为主，有助于新梢生长、叶片变绿，还可以促进花芽的形成[18]。

2.2.2 鸡粪有机肥在果园施用的效果和影响有以下三方面：

（1）鸡粪有机肥是一种极具积极作用的物质，作为对果树生长和果实品质有着极大促进作用的有机物，不仅拥有植物生长所必需的氮、磷、钾等大量营养元素，还有多种微量元素，并且这些营养元素在有机质中释放的速度比较缓慢，可以满足植物的生长需求。此外，鸡粪有机肥在施用后，随着在土壤中的融合分化，在分解过程中会产生有机酸，这种有机酸有助于矿物的风化和养分的释放，其中的络合作用更是增强了矿质养分的有效性[19]。根据陈修斌等[20]的研究，有机肥施用将会增加团粒结构、土壤总孔隙度，降低土壤黏结度，提高土壤保水保肥能力，从而使土壤结构更加稳定，以更好地促进土壤水肥协调供应（图4）。

（2）鸡粪有机肥可以定向塑造果园土壤的微生物群落结构。由于土壤微生物的特殊敏感性，土壤理化环境对果树生长和果实品质影响很大。所以，施用有机肥在很大程度上促进了果园土壤理化性质的优化、果树生长和果实发育，提高了产量，增加了经济效益[21]。首先，有机肥能够稳定土壤的pH值，使得土壤环境更加适合不同种类的微生物生长，防止土壤酸化，从而提升微生物多样性和丰富度。此外，有机肥还可以增加微生物可利用的碳源的种类、数量，以及氮磷钾养分的含量，改善土壤的养分状况，使果园可以得到持续发展。

（3）提高果实产量与品质。武文旭[22]研究发现，在有机肥施入量达到1500千克/亩、化肥减量20%时，可有效提高苹果的产量和品质，从而提高农户的效益。与常规施肥相比，亩产量增加了33.45%，苹果硬度提高了8.43%，可溶性固形物含量增加22.02%，可溶性糖含量提高了46.15%，果形指数提高了12.20%。此外，不同有机肥施入量也能有效地提升土壤pH值，使其向中性方向偏移，还可以提高有机质的含量。

3 结束语

通过对鸡粪合理利用及在果园施用的研究，可以得出以下结论：一是鸡粪通过合理处理可以减少其卫生和安全问题，避免对人体健康和环境造成不良影响，具有良好的生态效应；二是鸡粪是一种优质的有机肥料，含有丰富的营养成分，可以提高土壤的肥力，促进作物的生长发育；三是在果园施用鸡粪可以改善果树的生长环境，提高果实的品质和产量，同时减少化肥的使用量，降低环境污染的风险。在未来的研究中，需要深入探讨鸡粪的处理和利用技术，提高其利用价值和经济效益；同时还需要加强对果园土壤和作物的监测和评价，探索更加科学合理的施肥方案，实现农业可持续发展的目标。总之，鸡粪的合理利用和果园施用是一项重要的农业技术，对促进农业可持续发展和保护环境具有重要意义。

参考文献

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[2] 贾伟. 我国粪肥养分资源现状及其合理利用分析[D].北京：中国农业大学，2014.

[3] 王逊，唐燕飞，刘举祥，等.浅谈养鸡场鸡粪处理和综合利用[J].广西畜牧兽医，2020，36（1）：35-37.

[4] 韓俊霞，桂吉生.鸡场废弃物的科学处理与合理利用[J].畜禽业，2017（3）：32.

[5] UNAL B H， YRAKTAR HO， ALKAN I， et al. Evaluation possibilities of chicken manure in Turkey[J]. Agricultural Engineering， 2015， 2：5-14.

[6] 檀晓萌，陈辉，黄仁录，等.鸡粪饲料资源开发利用现状[J].饲料博览，2014（12）：36-38.

[7] 王焕菁.畜禽粪污的无害化处理技术及资源化利用途径[J].畜牧业环境，2019（11）：13.

[8] 李子淳，耿文广.畜禽粪便干燥技术研究现状及展望[J].畜牧兽医科学（电子版），2020（19）：13-15.

[9] 李庆康，吴雷，刘海琴，等.我国集约化畜禽养殖场粪便处理利用现状及展望[J].农业环境保护， 2000（4）：251-254.

[10] 贾伟. 我国粪肥养分资源现状及其合理利用分析[D].北京：中国农业大学，2014.

[11] 田宜水.中国规模化养殖场畜禽粪便資源沼气生产潜力评价[J].农业工程学报，2012，28（8）：230-234.