我國有機肥料資源及利用與研究

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，有機肥料資源豐富。明確有機肥料資源量及其構成，對于充分利用有機肥提供的有機質(zhì)和養(yǎng)分，降低對化肥的依賴，減少環(huán)境污染，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件以及農(nóng)村生活環(huán)境都有重要意義。1958年，農(nóng)業(yè)部在總結農(nóng)村利用有機肥料經(jīng)驗的基礎上，匯編出版了《肥料志》，記載了96 個有機肥品種。1994年，農(nóng)業(yè)部開展了一次全國11個省 (自治區(qū)) 的有機肥料資源調(diào)查，于1999年出版了《中國有機肥料資源》、《中國有機肥料養(yǎng)分志》以及《中國有機肥肥料養(yǎng)分數(shù)據(jù)集》，系統(tǒng)地總結了我國有機肥料資源量、品種、品質(zhì)、養(yǎng)分構成與含量以及利用途徑，建立了我國有機肥資源數(shù)據(jù)庫。2009年，全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心在全國30個省 (區(qū)、市) 以及新疆生產(chǎn)建設兵團開展了秸稈、綠肥、規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞便、商品有機肥、農(nóng)家肥5類有機肥資源及利用情況調(diào)研。2009年，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所聯(lián)合編制了《第1次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》，對不同規(guī)模養(yǎng)殖場，分區(qū)域、分畜禽飼養(yǎng)階段核算了畜禽產(chǎn)排污系數(shù)，為合理地估算其資源量和污染物排放量提供了參數(shù)。這些工作系統(tǒng)、，為明確時期我國有機肥料的品質(zhì)、數(shù)量以及利用情況，實現(xiàn)有機肥料投入定量化及其利用提供了重要參考依據(jù)，對于推動我國有機肥料資源的利用具有重要意義。盡管如此，我國有機肥料資源的產(chǎn)生，無論從其品質(zhì)、數(shù)量，還是其養(yǎng)分含量，實際上是一個隨著生產(chǎn)方式改變而不斷變化的動態(tài)過程，這些數(shù)據(jù)的時效性略顯滯后，因而需要從有機肥料資源、養(yǎng)分含量以及利用等方面及時總結，為進一步推動數(shù)據(jù)庫更新和完善提供依據(jù)。

研究分析：1) 我國有機肥料資源估算量產(chǎn)生差異的原因；2) 目前我國有機肥料實物量及養(yǎng)分資源量；3) 有機肥料養(yǎng)分在貯存和加工過程中的損失；4) 有機肥料資源利用現(xiàn)狀及所面臨的技術、經(jīng)濟、政策和社會問題；5) 提出了提高有機肥料資源的回田利用率、降低農(nóng)業(yè)面源污染的途徑。

本文不采用基于作物產(chǎn)量、人口和畜禽數(shù)量以及草谷比、糞尿排泄系數(shù)的方法，而是在概括總結前人估算量的變化趨勢基礎上，以新估算值為基點，估算目前有機肥料資源量，即“新估算值+變化趨勢”。具體做法：1) 針對某一基礎資源，采用新的、合理的估算方法所報道的“新估算值”，作為估算目前資源量的基數(shù)；2) 作為基數(shù)的“新估算值”的文獻須提供詳細的估算過程；3)總結分析文獻報道該資源量增長趨勢，結合作物產(chǎn)量、人口和動物養(yǎng)殖數(shù)量變化分析趨勢，估算目前秸稈、糞尿養(yǎng)分資源量。綠肥和餅肥養(yǎng)分資源量基本穩(wěn)定，取新報道的平均值為目前估算。

第1、政策因素

上個世紀80 年代，我國農(nóng)村實行土地經(jīng)營的家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制，調(diào)動了農(nóng)民糧食生產(chǎn)積極性，此后又陸續(xù)實施各項促進糧食生產(chǎn)政策，各種農(nóng)業(yè)稅減免，化肥生產(chǎn)的各種補貼和優(yōu)惠等等，使得化肥在市場、價格上占有優(yōu)勢，促進了化肥的生產(chǎn)和使用。自2006年以來，雖然我國部分地區(qū)實行了有機肥補貼政策，但實施力度和范圍還相對較弱。

第2、社會與經(jīng)濟因素

1) 農(nóng)村勞動力缺乏是當前有機肥不能有效利用的重要原因。從上個世紀80年代以來，技術進步把農(nóng)民從田間地頭解放出來，為了增加家庭經(jīng)濟收入，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移到非農(nóng)業(yè)尋求兼職，特別是40歲以下的青壯年外出打工成為常。北京和浙江農(nóng)村的家庭收入來自外出務工占63%～79%，留守在農(nóng)村的70%以上的人口年齡是40～60歲，造成了農(nóng)村勞動力短缺，而有機肥施用是一個耗時、重體力的農(nóng)事活動，化肥施用反而方便、省時、省工。

2) 經(jīng)濟因素。2008～2009年，為了化肥工業(yè)技術升級改造，我國向化肥生產(chǎn)廠家減稅和能源補貼等約496億元人民幣(原文獻為74.6億美元，這里根據(jù)目前人民幣兌美元匯率換算，下同)，2010年上升到1246億元人民幣(原文獻為187.6 億美元)。20世紀70年代以來，我國農(nóng)民購買尿素要比國際市場便宜50%～70%，助推了我國化肥的過量施用。以當前尿素市場平均價格40 kg/100 元和牛糞(鮮)(氮素含量0.0085g/g) 平均價格150元/t計算，1公斤有機肥純氮折合市場價格17.6元，但每公斤尿素純氮只需要5.4元，所以有機肥大都施用在經(jīng)濟價值高的蔬菜和果樹上。例如，有機肥料在溫室大棚蔬菜地、露地蔬菜田、果園和水稻田的每季作物施用量分別約為N1100 kg/hm2、170 kg/hm2、175kg/hm2 和9 kg/hm2。

第3、技術與技術推廣因素

1) 貯存和加工過程保持養(yǎng)分的技術。控制貯存過程的養(yǎng)分損失需要標準化養(yǎng)殖場及農(nóng)村糞尿貯存的科學管理。當前大多數(shù)養(yǎng)殖場的糞尿露天堆放，造成氮素氣態(tài)損失，遇到下雨天氣，造成糞尿養(yǎng)分的流失。缺少糞污分離、沉淀池等貯存工藝或設施。堆肥過程中控制氨損失的技術方法還有待進一步應用。

2) 有機肥施用技術落后。運輸糞尿到田間以及撒施有機肥的機械化不足導致糞尿利用率低。許多運送方法還只適用于干清糞，對于液體類糞尿就很困難。農(nóng)村改用水沖廁所后產(chǎn)生的污水污泥如何使用是一個新問題。目前某些生態(tài)區(qū)還缺乏與秸稈還田技術相配套的栽培技術。秸稈還田技術已經(jīng)推廣多年，在土壤–氣候區(qū)實施較好，但在某些土壤-氣候條件下還存在許多問題。如皖北地區(qū)強制農(nóng)民推行秸稈還田，禁止焚燒秸稈，而針對當?shù)厣敖谕粮圆?、雨量集中等特點就缺乏相應的耕作技術。當前大部分采用旋耕，普遍造成春后小麥根系淺、缺氮，拔節(jié)期發(fā)育不良，農(nóng)戶抵觸強烈。

3) 有機肥養(yǎng)分含量不清，給科學施用有機肥帶來困難。目前我國有機肥資源養(yǎng)分含量的數(shù)據(jù)，大多來自農(nóng)技推廣技術服務中心1994年發(fā)布的結果。我國養(yǎng)殖業(yè)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，動物品種、飼料以及管理都發(fā)生了很大的變化，糞尿養(yǎng)分含量同樣會隨之發(fā)生改變，以往的數(shù)據(jù)已過時。我國有機肥生產(chǎn)標準 (NY525-2011) 要求總養(yǎng)分含量大于5%，缺少氮磷鉀養(yǎng)分含量分別標注。另外，對于有機肥當季養(yǎng)分礦化釋放量也不清楚，研究報道較少。

4) 技術推廣當前土地承包經(jīng)營者 (農(nóng)戶、合作社、家庭農(nóng)場) 獲得農(nóng)業(yè)技術，大多是通過農(nóng)資經(jīng)銷商、電視以及網(wǎng)絡途徑，但這些途徑的針對性不強，難以解決實際問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級農(nóng)業(yè)技術推廣站是接近生產(chǎn)實踐的推廣部門，但這些部門沒有有效地把技術推廣到農(nóng)戶中去，甚至有些地方的技術人員還要靠銷售農(nóng)資來支撐自己的生活。實質(zhì)上是由于缺乏完整利益鏈條的長效運營機制，種養(yǎng)廢棄物綜合利用產(chǎn)品成本高，商品化水平低。

長久以來，我國有機肥料資源量估算不清，相關參數(shù)陳舊過時，只注重實物回田率，忽視收集、貯存過程的損失是有機肥料資源利用認識的不足。有機肥料資源利用技術不完善是其利用率低的關鍵。農(nóng)村土地自主經(jīng)營尋求利益大化、勞動力轉(zhuǎn)移導致農(nóng)村勞動力缺少等社會經(jīng)濟因素，化肥施用成本低、有機肥施用成本高等經(jīng)濟因素助推了優(yōu)先使用化肥，忽略了有機肥料資源的開發(fā)利用。長期以來，我國有機肥料資源開發(fā)的優(yōu)惠政策低于化肥，有機肥商品化低，沒有形成從收集、開發(fā)加工、銷售和施用的完整利益鏈，沒有形成有機肥料資源開發(fā)利用的長效機制。農(nóng)業(yè)部所提出的推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，即由“資源–產(chǎn)品–廢棄物”的線性發(fā)展方式向“資源–產(chǎn)品–再生資源–產(chǎn)品”種養(yǎng)結合循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，是解決我國有機肥料資源利用的根本。循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決有機肥料資源利用的各個環(huán)節(jié)的技術問題，創(chuàng)新由市場主體參與、政府補助、競爭立項建設的長效運行機制是解決我國有機肥料資源循環(huán)利用的保障。