我国是畜禽养殖大国，畜牧动物的养殖种类养殖数量较多，在带动区域经济健康发展，助力乡村振兴方面发挥着重要的产业支持作用。近年来，随着畜牧产业结构调整力度的逐渐加大，动物的养殖规模显着增加，规模化养殖场的建设数量显着扩大，但为养殖户带来较高经济收益的同时，也面临着不同程度的环境污染，其中畜禽粪污污染是农业面源污染的重要组成。畜禽粪污包括了畜禽粪便、尿液和养殖过程中所产生的废水和废料，在当前的畜禽粪污资源化利用过程中，由于人们的认知意识不足，再加上条件和技术的制约，畜禽粪污处置不彻底，处置不到位，造成环境安全隐患和严重的资源浪费。在畜禽养殖产业不断向前推进大背景之下，就需要将关注重点放在畜禽粪污的资源化利用和高效转化方面，通过应用相应的技术措施，使畜禽粪污高效转变成有机肥施入到农田当中，更好地满足农作物的生长需求，减少化肥的使用，实现粪污资源从产生到消耗的循环利用。本文主要结合实际工作经验，探讨了畜禽粪污高效转化有机肥的技术措施，并提出了有机肥在种植业中的具体应用，希望通过研究对广大同行有所借鉴和帮助。
当前，随着集约化规模化养殖产业的不断向前推进和发展，畜禽粪污的产量呈现出急剧增加的趋势，已经成为农业面源污染的重要来源。据统计，2020年我国畜牧业粪污量已超过了38亿吨，在进行畜禽粪污处置利用过程中89%以上的规模化养殖场普遍采用堆肥处理固体粪便，其中采用简易堆沤处理的比例占到了85%以上。畜禽粪便当中的营养物质病原体和各类重金属以及药物残留，如若得不到妥善有效地处理，将会对周边生态环境造成严重的污染和破坏，甚至会引发公共安全事件。而畜禽粪便作为碳氮资源库，在堆肥处理过程中会释放出大量的气体，这些气体如果处置不到位势必会对生态环境造成污染，同时也会降低堆肥品质。所以在进行畜禽粪污高效转化，利用过程中一定要明确相应的操作技术规范，并积极推广应用新技术新手段，更好地转变传统的利用方案，最终为推动畜禽粪污的有机肥转化奠定坚实基础，并将生产出来的有机肥应用到农业生产环节，增加土壤有机质含量，减少化肥的使用量，更好地满足农业生产要求。
一、畜禽粪污高效转化有机肥的重要作用
1、畜禽粪污高效转化有机肥有利于减少环境污染
畜禽粪污的高效转化能够显着减少农业生产过程中，因粪污排放而引发的环境污染问题。未经过处理的畜禽粪污往往含有大量的有害物质，如病原菌、重金属、抗生素残留等，这些物质一旦进入土壤和水体，可能对生态环境和人类健康造成严重威胁。通过科学的处理和转化，畜禽粪污中的有害物质可以被有效降解和去除，转化后的有机肥不仅安全性大大提高，还能在施用过程中减少对环境的污染风险。此外，粪污转化过程中的厌氧发酵技术还可以产生沼气，作为清洁能源使用，进一步减少温室气体排放和化石燃料的依赖，从而对改善大气环境质量起到积极作用。
2、畜禽粪污高效转化有机肥有利于提供作物生长所需要的养分
畜禽粪污转化为有机肥后，能够为作物生长提供丰富的营养元素。畜禽粪污中含有大量的氮、磷、钾等宏量元素，以及钙、镁、硫等中量元素和多种微量元素，这些都是作物生长发育不可或缺的养分。经过适当处理和发酵的有机肥能够提升养分的有效性，使其更易被作物吸收利用。与化学肥料相比，有机肥中的养分释放较为缓慢、均匀，能够持续为作物提供养分供应，避免化肥使用过程中常见的养分流失和土壤板结问题。同时，有机肥中含有丰富的有机质和有益微生物，这些成分不仅能够促进作物根系发育，提高作物的抗逆性，还能改良土壤的理化性质，增强土壤的保水保肥能力，从而为作物的健康生长创造良好的土壤环境。
3、畜禽粪污高效转化有机肥有利于改善农业土壤结构
长期使用化肥会导致土壤结构恶化、板结，而有机肥的施用则对改善土壤结构具有显着效果。畜禽粪污转化的有机肥中含有大量的有机质，这些有机质能够促进土壤团粒结构的形成和稳定，增加土壤的孔隙度和通气性，改善土壤的水分和养分保持能力。此外，有机肥中含有的有益微生物能够促进土壤微生态系统的健康发展，增加土壤中的生物多样性，提升土壤的自我调节和修复能力。健康的土壤结构和丰富的微生物群落不仅有助于提升作物的产量和质量，还能增强农田生态系统的稳定性和可持续性。
4、畜禽粪污高效转化有机肥有利于降低化肥使用量
畜禽粪污高效转化为有机肥后，大大减少了对化肥的依赖。长期大量使用化肥不仅对土壤和环境造成不利影响，还增加了农业生产成本。通过推广使用有机肥，农民可以减少化肥的施用频率和用量，降低生产成本的同时，也减轻了化肥对环境的负面影响。例如，在有机农作物种植中，完全依赖有机肥替代化肥，不仅能够生产出优质、安全的农产品，还能实现生态农业和循环农业的发展目标。降低化肥使用量不仅有助于保护土壤健康和生态环境，还对推动农业可持续发展具有重要意义。
二、畜禽粪污高效转化有机肥技术要点
1、贮存池发酵技术
贮存池发酵处理操作前需要准备好粪污贮存池、发酵菌种、增氧设备（可选）、搅拌设备（可选）。将畜禽粪污收集至贮存池内。测定粪污的pH值，确保pH值控制在7～8，根据粪污的含水率，加入适量的水，使含水率达到60%～70%。选择合适的厌氧发酵菌种，常用的有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等，按照粪污重量的1%～2%计算菌种接种量，将菌种均匀撒布于粪污表面。然后密封贮存池，排出空气，厌氧发酵菌开始分解粪污中的有机物，产生沼气、二氧化碳等气体，一段时间后发酵温度会逐渐升高，这个时期确保发酵池内部的温度控制在35～45℃，发酵时间为15～20d。厌氧发酵结束后，打开贮存池通风，好氧发酵菌分解残留的有机物，进一步提高粪污的稳定性，发酵时间为10～15d。在整个发酵处理过程中，应该每周监测发酵温度、pH值，发酵过程中如有水分蒸发，及时补充，每间隔2～3d搅拌粪污，以促进发酵均匀，好氧发酵阶段，需要提供充足的氧气。发酵结束之后收集沼气并用于发电、供暖或烹饪，发酵液富含营养物质，可用于灌溉或制作有机肥，发酵后的固体残渣为稳定性较高的有机肥，可用于土地改良或制作复合肥。
2、高温发酵罐处理技术
高温发酵罐处理前确保发酵罐内清洁、干燥、无残留物，准备好畜禽粪污，要求含水率在60%～65%，碳氮比（CN）在20～30 ∶ 1，pH值在7～8.5，准备好发酵剂，如EM菌、复合酶、准备好搅拌设备、通风设备、温度计等。将畜禽粪污、生物质废料以及回流物料按照一定比例混合，使其含水率达到60%～65%，碳氮比（CN）在20～30：1，pH值在7～8.5，通过自动提升料斗将混合物料送入发酵罐内。在微生物作用下，8小时内将温度升至50～65℃，保持温度在50～65℃持续16小时，通过搅拌及通风满足氧气需求，然后快速降温，降至40℃以下。发酵完成后保持发酵罐内氧气充足，有利于微生物分解，每间隔2～3d搅拌，使物料均匀发酵，确保发酵温度在适宜范围内，发酵室内的物料在主轴翻拌以及重力作用下逐层下落，由出料口排出，将发酵后的物料堆放一段时间，使其进一步稳定，稳定后的物料进行加工，制成有机肥。
3、堆肥沤肥技术
选择地势较高、排水良好、远离居民区、水源充足的地方作为堆肥场地，收集畜禽粪便、准备农作物秸秆、锯末、树叶等有机物质作为堆肥原料，购买或自制发酵剂，如堆肥菌剂、EM菌等，以提高堆肥发酵效果。将畜禽粪便与其他有机物质按粪便∶秸秆∶锯末∶树叶=1∶1∶1∶1混合均匀，混合好的原料堆成一定高度的堆体，长度为2～3m，宽度为1～1.5m，高度为1.5～2m。在堆肥原料中均匀撒入发酵剂，用量为原料总量的0.5%～1%。堆肥发酵过程中，每隔5～7d进行一次翻抛，以促进堆肥发酵和通风，保持堆肥含水量在60%～70%，要求堆肥温度控制在50～60℃，堆肥发酵时间为30～45d。堆肥成熟后，颜色变为深褐色，无臭味，手感松软，可进行使用，将成熟堆肥均匀撒施于农田，作为有机肥料使用。
4、氧化塘处理技术
将畜禽粪污进行固液分离，去除固体物，将液体粪污稀释至合适的浓度（COD约1000～2000mg/L），调节pH值至中性（pH6.5～7.5）。厌氧塘容积为固体粪污量的1.5～2倍，HRT（水力停留时间）15～30d，温度25～35℃，混合方式为自然对流或机械搅拌。兼氧塘容积为厌氧塘容积的1～1.5倍，HRT 10～20d，温度20～30℃，混合方式是机械搅拌或曝气。好氧塘容积为兼氧塘容积的1～1.5倍，HRT 5～10d，温度15～25℃，混合方式为曝气或机械搅拌。在进行处理过程中，首先均匀进水，避免冲击负荷，定期排放厌氧塘污泥，防止酸化；疏浚兼氧塘和好氧塘污泥，维持塘内适当的污泥浓度（MLSS约500～1000mg/L）。好氧塘曝气量应根据进水负荷和污泥浓度进行调节，保持溶解氧浓度在2～4mg/L，处理期间监测pH值，必要时添加石灰或硫酸调节pH，在寒冷地区，可采取覆盖或加温措施维持塘内温度。
5、微生物发酵床技术
畜禽粪污微生物发酵床是一种环保、高效的粪污处理技术，发酵床在建设过程中应该确保床料如秸秆、木屑、稻壳、花生壳等干燥、无霉变，选择适合的微生物菌种，常用的有EM菌、枯草芽孢杆菌，清洁的自来水或井水。选择合适的位置，地面要求平整、排水良好，床体长10～20m、宽2～3m、高0.5～1m，采用砖混结构或木结构，底部铺设排水管道，便于水分排出。将床料均匀铺设在床体上，厚度约30～40cm，松散、透气，便于微生物活动。将菌种与床料充分混合，使用量一般为床料的0.5%～1%，混合均匀后，用耙子翻动床料，使菌种均匀分布，发酵期间床料水分控制在60%～70%，以手握成团、松手即散为宜，如床料水分过高，可适当翻动床料，增加透气性，如水分过低，可适量喷水。发酵初期，保持床体温度在30～40℃，每隔5～7d翻动床料，促进微生物活动，提高发酵效果，发酵过程中，注意观察床料颜色、气味等变化，如发现异常，及时调整床料水分和菌种比例。发酵时间一般为30～60d，发酵完成后，床料呈黑色、有弹性、无异味，即可用于养殖。
三、畜禽粪污有机肥在种植业中的应用
1、作为农作物基肥应用
有机肥在作为基肥使用之前应该加强质量检测，要确保有机肥经过完全发酵和腐熟，发酵完成后，有机肥呈褐色，有少量灰白色菌丝，此时有机质含量达到45%左右，臭味消除，有害病毒、细菌和寄生虫被杀死。有机肥作为基肥，一般在播种前或移栽前施用，根据土壤肥力、作物种类和生长阶段等因素确定施用量，通常施用有机肥2000～3000kg/667m2。可以将有机肥均匀撒施于土壤表面，然后翻耕入土，深度约为20～30cm，或者将有机肥与化肥混合施用，可提高肥效，减少化肥用量。在使用过程中要注意避免过量使用，因为过量施用有机肥会导致土壤盐渍化、养分流失，施用有机肥后，保持土壤湿润，有利于有机肥分解和养分释放。有机肥适用于大多数作物，但根据作物生长特点和土壤条件，选择适宜的作物进行施用。有机肥作为基肥施入农田之后能够有效改善土壤结构，提高土壤通气性和保水性，有机肥中的养分含量丰富，释放较为缓慢，能够为作物提供充足的养分，同时有机肥中的有益微生物能够促进作物生长，提高产量和品质。
2、作为农作物追肥应用
有机肥作为追肥，一般在农作物生长的中后期施用，主要用于水稻、小麦、玉米等作物在拔节期、孕穗期、灌浆期等施入，根据作物种类、土壤肥力、目标产量等因素确定施用量，一般施用有机肥500～1000kg/667m2。可以将有机肥均匀撒施在农作物行间或畦面，然后使用中耕机进行中耕处理，使有机肥与土壤充分混合，也可以在农作物根部挖穴，将有机肥施入穴中，然后覆土。此外，对于厌氧发酵所产生的沼液，可以按照50～100倍稀释之后进行液面喷洒，同样能够起到很好的追肥效果，同时沼液当中的某些物质还能够抑制病原微生物的生长，对预防病虫害的发生有很大帮助，但要注意，在喷洒作业过程中一定要保证喷雾均匀，该种方法一般适用于生长阶段的农作物，对于苗期阶段的农作物通常不适合施用。在使用过程中要注意避免在高温、干旱季节施用有机肥，以免造成作物烧苗。施用前应先进行土壤检测，了解土壤养分状况，合理搭配施用，有机肥施用后应及时进行灌溉，确保有机肥中的养分被作物吸收。
3、作为农作物的根部覆盖物应用
有机肥作为根部覆盖物，可在农作物生长的各个阶段使用，可以在播种前、生长中期，也可以在收获前应用，施用有机肥500～1000kg/667m2。在播种育苗过程中可以按照有机肥和田园土1：10的比例制作成营养土覆盖种子，能够起到很好的增温保墒和养分供给效果，也可以在作物行间或株间撒施有机肥，然后覆土，对于一些农作物，尤其是林果类作物在收获前，通过将有机肥和绿肥作物混合之后覆盖在树根周围，能够缓慢地释放养分，满足作物的生长需求，同时也能够为改良土壤增加土壤有机质含量奠定坚实基础。在应用过程中要注意避免有机肥直接接触作物叶片，以免引起烧叶，应用后注意观察作物生长情况，及时调整施肥量。
综上所述，畜禽粪污高效转化利用技术的有效推广和应用，能够大大提高养殖场畜禽粪污的利用效率和资源化利用率，从而引导养殖户转变传统的利用方式和利用方法。现阶段畜禽粪污有机肥高效转化技术，在规模化养殖场的推广应用较为常见，而中小规模的应用比例相对较低，在新的历史时期就需要不断加强高效转化技术的深度推广，明确相应的操作技术规范，并在今后生产和利用过程中要不断加强新技术新手段的有效研发，通过不断优化相应的高效转化技术流程，逐步减少中间代谢产物的产生量，减轻对周边生态环境的污染和破坏，并结合农业生产要求，将生产出来的有机肥利用到农田当中，以此来满足农作物生长需求，真正实现畜禽粪污的循环利用最终推动农业和畜牧业的可持续发展。
（作者单位：236000安徽省阜阳市颍东区农业技术推广中心）
