利用畜禽糞便和農作物秸稈生產有機肥技術

中圖分類號：S141.4 文獻標識碼：B DOI編碼：10.19440/j.cnki.1006-9402.2023.02.029

我國是農業生產大國，糞便資源和農作物秸稈資源非常豐富[1]。據統計，當前我國每年有糞尿約38億t（鮮），秸稈約10億t（風干）。折合N約2 800萬t、P2O5約1 300萬t和K2O約2 800萬t，N+P2O5+K2O養分總量約6 900萬t[2]，此外還含有大量的有機物和中、微量元素[3-6]。這些資源，如不及時進行無害化處理，將嚴重污染周邊的空氣、水源和生態環境[6]。因此研究利用作物秸稈和畜禽糞便生產有機肥技術，對有效利用廢棄資源，消除秸稈、糞便對環境造成的污染，改良土壤具有十分重要的意義。本文詳細介紹了冀北地區利用畜禽糞便和農作物秸稈生產有機肥技術。

1 生產工藝

1.1 主要原料及處理 主要原料為農作物秸稈、畜禽糞便、粘合劑、秸稈發酵菌劑、畜禽糞便發酵菌劑。將秸稈粉碎為1～3 cm長的小段，加水至含水量達到60%～75%；出圈舍的畜禽糞便平鋪在曬場上晾曬至含水量達到60%。

1.2 發酵

1.2.1 秸稈發酵 發酵池深1.2～1.5 m、寬4 m、長度10～100 m，將處理好的秸稈放入深發酵池，堆好壓實，覆蓋聚乙烯膜進行發酵。當發酵池溫度達65～70 ℃且持續12～24 h后，用翻拋機充分翻拋發酵秸稈。翻堆降溫后，發酵的秸稈進入下一個升溫、高溫、降溫循環。經過2～3次上述循環后，發酵池溫度與環境溫度一致或稍高于環境溫度、氣味消失、顏色呈黑褐色時發酵完成。為縮短發酵時間可加入秸稈發酵菌劑。

1.2.2 畜禽糞便發酵 將處理好的畜禽糞便也放入發酵池中，發酵池上覆蓋聚乙烯膜進行發酵。

1.3 熟料處理 把發酵好腐熟的原料鏟出，按秸稈和畜禽糞便7∶3的比例進行預混，放在有遮陽網的水泥地面上陰干至含水量降至20%～30%。

混拌陰干后的原料按照GB/T6679中的規定取樣并制備樣品。檢測熟料中的有機質、總養分（氮磷鉀總量）和酸堿度（pH）等三項技術指標，試驗方法按照 NY 525 中規定的進行。合格的熟料送入造粒機造粒。不合格的熟料分情況按照以下方法進行處理：如果有機質的質量分數lt;45%，增加腐熟秸稈比例；如果總養分的質量分數lt;5%，加大腐熟畜禽糞便比例；如果酸堿度（pH）lt;5.5，加入生石灰調解；如果酸堿度（pH）gt;8.5，加入腐殖酸或泥炭粉調解。

1.4 篩分造粒 合格熟料用滾筒篩進行篩分。直徑小于4.7 mm的熟料直接輸送到造粒機造粒；直徑大于4.7 mm的顆粒利用粉碎機粉碎，經篩分直徑達到4.7 mm以下后輸送到造粒機造粒。

1.5 烘干與冷卻 將造粒后的顆粒肥料傳入烘干機烘干至含水量≤30%。烘干后的顆粒肥料送入冷卻機冷卻至溫度≤40 ℃。

1.6 成品處理 冷卻后的顆粒肥料用滾筒篩篩分，篩分后，直徑為2.2～4.2 mm的顆粒肥料為成品顆粒肥料合格尺寸。直徑大于4.2 mm的顆粒破碎后重新造粒、烘干、冷卻、篩分；直徑小于2.2 mm顆粒加水至含水量達到20%～30%后重新造粒、烘干、冷卻、篩分。

篩分合格的顆粒肥料按照GB/T6679中的規定取樣并制備樣品進行檢測，檢測項目包括：有機質、總養分、水分、酸堿度（pH）、重金屬、蛔蟲卵死亡率、糞大腸菌群數等，試驗方法及合格判定按照NY525中規定。

檢測合格的有機顆粒肥裝袋存放于成品庫。同時做好生產記錄，包括程序記錄和檢測數據記錄。

2 生產過程中的關鍵環節

2.1 原料處理 經多次對比試驗，長度為1～3 cm、含水量為60%～75%的秸稈在進行發酵20 d時能完全腐熟，發酵效果最理想；畜禽糞便需先經過晾曬，使含水量降至60%左右，發酵效果最好。

2.2 發酵

2.2.1 溫度 溫度是影響發酵效果的關鍵因素。發酵過程都要經歷升溫、高溫和降溫三個階段。根據天氣及環境條件，使發酵溫度保持在60～70 ℃范圍內持續12～24 h，既能保證發酵效果，又能縮短發酵時間，70 ℃以上溫度不能超過2～4 h。

2.2.2 pH值 pH值為6.4～8.0，以7.5為最適宜，pH過低不利于堆肥材料的分解，過高會引起N損失[7]。

2.2.3 C/N 微生物的生長需要碳源，一般來說，發酵最理想的C/N為25～30[7]。C/N過高或過低都會影響有機物的降解速度。當C/N過高時，可加入適量畜禽糞便調節；當C/N過低時，可加入適量作物秸稈調節。

2.2.4 翻堆 為保證原料的均勻發酵，發酵過程中需要進行翻堆。一般夏季翻堆2～3次、冬季翻堆4～6次。

2.3 檢測 包括熟料檢測和成品顆粒檢測。具體檢測指標和檢測方法詳見1.3和1.6。

3 結語

利用畜禽糞便和作物秸稈生產有機肥，既改善了生態環境，改良了土壤，又提高農產品品質，促進區域循環農業經濟發展，帶來可觀的經濟效益和社會效益，市場前景非常廣闊。

參考文獻

[1] 楊 帆，李 榮，崔 勇，等．我國有機肥料資源利用現狀與發展建議[J]．中國土壤與肥料2010（4）：77-81．

[2] 牛新勝，巨曉棠．我國有機肥料資源及利用[J]，植物營養與肥料學報2017，23（6）：1 462-1 479

[3] 張世賢．我國有機肥料資源、利用、問題和對策[J]．磷肥與復肥，2001，16（1）：8-11

[4] 張夫道．有機-無機肥料配合是現代施肥技術的發展方向[J]．土壤肥料，1984（1）：16-19

[5] 莫淑勛，錢菊芬，錢承梁．豬糞等有機肥料中磷的養分循環再利用的研究[J]．土壤學報，1993（3）：309-315

[6] 張夫道，王玉軍，張建峰．我國有機肥料利用現狀、問題和產業化[A]．中國土壤學會第十次全國代表大會文集（綜述篇），2004：260-267

[7] 周文利，湯 利，苗艷芳，等．我國有機肥料資源、加工的現狀及存在的問題[J]．江西農業學報，2007，19（9）：83-85．