有機肥料科學制作與使用
傳統(tǒng)有機肥料指的是農(nóng)家肥、綠肥、作物秸稈等，它們不具備商品性，一般不進入市場流通，而商品有機（類）肥料是利用傳統(tǒng)有機肥作為原料加工制成的各種含有機成分的一類肥料，它們具備商品性，具有農(nóng)業(yè)行業(yè)標準或國家標準。
肥料可分成化學合成肥料（化肥）和有機（類）肥料，這兩類肥料又分別包含了各種不同種類的肥料品種。所謂有機（類）肥料指的是一類包含有機物質(zhì)的肥料，目前商品化的有機肥料主要包括商品有機肥、商品有機無機復混肥、商品生物有機肥、商品有機無機生物復混肥（商品全元生物有機肥）以及商品有機液態(tài)肥。二十多年前，人們通常講的有機肥料就是農(nóng)家肥料，如人畜禽糞尿肥、秸稈肥、綠肥、人工堆肥或漚肥等，它們都是非商品化的有機肥料。但是，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村已經(jīng)沒有勞動力去施用傳統(tǒng)的農(nóng)家肥料，而且農(nóng)家肥料培肥土壤的效應遠被化肥當季增產(chǎn)的效果所淹沒，施用農(nóng)家肥料已經(jīng)成為一件非常稀奇的事情。然而，如果一直施用（往往是過量施用）化肥，尤其是過量施用化學氮肥，就會導致土壤酸化、土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤微生物區(qū)系破壞和生物活性低下、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降和風味喪失等結(jié)果。于是，我國一方面繼續(xù)大力推廣施用傳統(tǒng)農(nóng)家肥料，如種養(yǎng)結(jié)合、秸稈直接還田等；另一方面，開始大力扶持商品有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將農(nóng)業(yè)有機廢棄物集中處理制成腐熟堆肥，或進一步加工制成各種商品有機（類）肥料產(chǎn)品。近年來，隨著國家政策的引導和農(nóng)業(yè)綠色現(xiàn)代化的發(fā)展，有機肥產(chǎn)品以其改良土壤、恢復地力及循環(huán)利用廢棄物等優(yōu)勢效果愈發(fā)受到歡迎，農(nóng)戶的使用意識及市場接受度不斷提高，成為了肥料行業(yè)新的發(fā)展方向之一。
對此，在今年兩會期間，全國政協(xié)委員、中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料流通協(xié)會會長楊建平接受記者采訪時這樣說到：“中國經(jīng)濟發(fā)展進入新階段，對農(nóng)業(yè)也提出了新要求。而農(nóng)資行業(yè)為了滿足、適應這個需求，要做一些調(diào)整。這其中，有機肥是近來來發(fā)展比較快、表現(xiàn)比較好的一個產(chǎn)品類型。”
據(jù)楊建平介紹，有機肥在保障國家糧食安全、提升土壤有機質(zhì)和促進種養(yǎng)循環(huán)方面發(fā)揮著重要作用，但現(xiàn)行有機肥的標準還存在不太有針對性和不切合實際的地方。“所以今年我和全國政協(xié)常委王俠同志根據(jù)調(diào)研的情況，提出調(diào)整有機肥料行業(yè)類別并加大政策支持的建議，希望有利于行業(yè)的長久發(fā)展，也對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)起到促進作用。”
據(jù)悉，“關(guān)于調(diào)整有機肥料行業(yè)類別并加大政策支持的提案”中主要有兩個方面的建議：
一是參照《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2019年本）》調(diào)整國民經(jīng)濟行業(yè)分類，將有機肥料及微生物肥料制造調(diào)整到農(nóng)林類。
根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2019年本）》，“秸稈肥料化利用”、“有機廢棄物無害化處理及有機肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)與應用”、“畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化利用（畜禽糞污肥料化）”等均納入“第一類 鼓勵類 一、農(nóng)林類”進行管理。而在《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》（GB/T4574-2017）中，有機肥料制造明確為“來源于動植物，經(jīng)發(fā)酵或腐熟等化學處理后，適用于土壤并提供植物養(yǎng)分供給的，其主要成分為含氮物質(zhì)的肥料制造”。
由于畜禽廢棄物中有機物含量一般高于氮磷鉀含量，以有機養(yǎng)分資源為主，不屬于傳統(tǒng)意義上的化學原料和化學制品制造，再加上有機肥的加工制造環(huán)節(jié)沒有典型的化學反應過程，不涉及化工行業(yè)的高溫、高壓、防腐、易燃易爆等化學生產(chǎn)裝置。因此，將有機肥料制造列為“化學原料和化學制品制造業(yè)”類別顯然不科學，建議調(diào)整到“A 農(nóng)林牧漁業(yè)”門類中。
二是按照農(nóng)林、環(huán)保、社會公益類企業(yè)予以扶持，更好地推動畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用。
有機肥對于促進種養(yǎng)循環(huán)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展具有重要作用，且有機肥企業(yè)以消納農(nóng)業(yè)廢棄物為主，具有一定的環(huán)保和公益性質(zhì)。建議將有機肥企業(yè)納入農(nóng)林類進行登記、管理和監(jiān)督。特別是環(huán)保監(jiān)督方面，允許有機肥企業(yè)在原料收集時，在各種設備苫蓋、密閉完善的情況下，合理的短距離運輸。
在土地使用方面，建議將以畜禽養(yǎng)殖廢棄物為主要原料的有機肥生產(chǎn)企業(yè)用地納入土地利用總體規(guī)劃。有機肥生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)規(guī)模小，效益差，建議繼續(xù)執(zhí)行納稅人生產(chǎn)銷售和批發(fā)、零售有機肥料、有機無機復混肥料和生物有機肥免征增值稅，同時對以農(nóng)作物秸稈、畜禽糞污等為原料生產(chǎn)的有機肥企業(yè)進行補貼，給予生產(chǎn)用電、運輸?shù)确矫娴膬?yōu)惠。
“今年政府工作報告也提出，準確貫徹新發(fā)展理念，加快構(gòu)建新發(fā)展格局，推動高質(zhì)量發(fā)展，這些對農(nóng)資行業(yè)、對農(nóng)業(yè)來說都有很好的指導意義。”楊建平強調(diào)，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)發(fā)展在產(chǎn)量增長的同時，結(jié)構(gòu)要調(diào)整，品質(zhì)要提高，要滿足不同人群的不同需求，有機肥就是結(jié)構(gòu)調(diào)整、品質(zhì)提升有力地推動力量。“所以我認為有機肥從長遠看應該要加大扶持的力度，推動健康有序發(fā)展，為農(nóng)業(yè)加力。”發(fā)展有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)意義重大施用有機肥料是提高土壤肥力的主要途徑之一。土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然資源，作物生產(chǎn)從根本上可以說是土壤生產(chǎn)。高肥力土壤由于其微生物活性高，具有更強的消除環(huán)境污染的能力，從而使突發(fā)性污染事件不至于立即或更大程度地污染農(nóng)產(chǎn)品、甚至進入食物鏈而危害人類健康。高肥力土壤還由于其協(xié)調(diào)土壤水肥氣熱的能力強、養(yǎng)分供應持續(xù)和穩(wěn)定、土壤微生物和酶活力強等，能使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和風味顯著提高，蔬菜和水果保鮮期顯著延長，這是有機培肥、生產(chǎn)“好吃食物”的理論依據(jù)所在。只有施用有機肥料，才能使自然界養(yǎng)分循環(huán)利用得以實現(xiàn)。目前我國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源折算成氮磷鉀養(yǎng)分約6000萬噸，其中農(nóng)田利用的不足一半，還有相當大比例的農(nóng)業(yè)固體有機廢棄物養(yǎng)分資源散失在環(huán)境中，而我國每年用于作物生產(chǎn)的化肥折算成氮磷鉀養(yǎng)分約5400萬噸，若將上述有機養(yǎng)分資源充分利用，大概可以節(jié)省我國一半左右的化肥養(yǎng)分投入，這是一個巨大的養(yǎng)分資源。施用有機肥料有利于環(huán)境保護。我國水體環(huán)境的富營養(yǎng)化，主要來自固體有機廢棄物向水體的排放，農(nóng)田化肥養(yǎng)分的排放只占很小比例。我國各湖泊水體環(huán)境富營養(yǎng)化程度目前還是十分嚴重，對于太湖、滇池、巢湖、洞庭湖、鄱陽湖等湖泊來說，截斷有機和無機養(yǎng)分向水體輸入是唯一能實現(xiàn)防控水體富營養(yǎng)化的途徑。而發(fā)展有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)，在肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中保護水體環(huán)境，這是一個集肥料產(chǎn)業(yè)、土壤培肥和水體環(huán)境保護、作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)等諸方面共贏的偉大事業(yè)。發(fā)展生物有機肥是確保發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵途徑之一。生物有機肥料指的是一類包含特定功能的微生物菌種、并且生產(chǎn)工藝上有一個二次固體發(fā)酵階段的特殊有機肥料，它克服了傳統(tǒng)概念上的生物肥料（實際上是生物菌劑）的缺點，即菌種含量高但沒有有機載體或有機物很少，僅作為一種接種劑，正是由于沒有有機載體，這些生物肥料（生物菌劑）施入土壤后功能菌不能在土壤中有效定殖，更談不上發(fā)揮作用。而生物有機肥料施入土壤后，通過足量的有機物質(zhì)給外源功能微生物提供足夠的能源物質(zhì)，使這些外源功能微生物在土壤中易于定殖和繁殖，待作物根系生長后分泌大量根系分泌物，這些已經(jīng)在土壤中定殖的外源功能菌就能趨化至根表和根際，實現(xiàn)根際微生物區(qū)系的調(diào)控，發(fā)揮根際有益菌活化養(yǎng)分、刺激植物根系生長和拮抗土傳病原菌等作用�？茖W施用有機肥料應解決重金屬和抗生素及抗生素抗性基因問題有機肥料（這里指的是腐熟堆肥）除了速效養(yǎng)分不夠、當季作物增產(chǎn)不明顯的缺點外，還存在一些其他缺點。例如，利用畜禽糞便制造的腐熟堆肥中有害物質(zhì)的問題最受關(guān)注，為了更好地利用有機肥料，要注重源頭控制、無害化處理等，科學合理利用有機肥。基于環(huán)境保護、資源利用及市場接受的角度，當前重要的有機肥肥源是集約化養(yǎng)殖場的畜禽糞便、作物秸稈和農(nóng)產(chǎn)品加工下腳料，這三大組分復配后經(jīng)過高溫好氧堆肥處理，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩唐沸誀畹钠胀ㄓ袡C肥和其他功能型有機（類）肥料產(chǎn)品。商品有機（類）肥料產(chǎn)品中的有害物質(zhì)主要來自畜禽糞便，其種類和含量差別很大。但人們總體關(guān)注的有害物質(zhì)包括兩大類，一類是重金屬（包括類金屬，以下簡稱重金屬）；另一類是抗生素及抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，簡稱ARGs）。由于能夠促進動物生長、提高飼料效率和控制與治療疾病，微量重金屬元素（如鋅、銅、砷等）和獸用抗生素如喹諾酮類、β-內(nèi)酰胺類、大環(huán)內(nèi)酯類、磺胺類和四環(huán)素類抗生素等被長期添加于飼料中，在全球范圍內(nèi)廣泛應用于集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)。但飼料中添加的重金屬元素和抗生素不能在動物體內(nèi)完全吸收代謝，大部分以“原形”隨糞便、尿液排泄出來，畜禽糞便中銅、鋅、砷等微量元素和抗生素的含量與飼料中這些元素和物質(zhì)的含量直接關(guān)聯(lián)。動物腸道微生物中自然含有較高豐度和多樣性的ARGs，抗生素的使用有可能促進ARGs在動物腸道中的豐度或多樣性。為了達到以畜禽糞便為原料制造的商品有機肥的安全施用，除了從源頭上控制養(yǎng)殖飼料中重金屬元素和抗生素的安全添加量外，另一個有效途徑就是在畜禽糞便農(nóng)用之前，對其進行處理，最大限度地去除或者安全轉(zhuǎn)化畜禽糞便中的重金屬和抗生素與ARGs。高溫好氧堆肥處理是畜禽糞便無害化和資源化的有效途徑，其目的是使堆肥原料中不穩(wěn)定的有機物通過高溫好氧發(fā)酵而逐步降解和轉(zhuǎn)化為性質(zhì)穩(wěn)定、對作物無害并可改良土壤的堆肥產(chǎn)品。在堆肥過程中，重金屬不能被微生物降解，可降解有機物在微生物作用下分解和合成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)，從而導致堆肥物料的總質(zhì)量下降，重金屬含量相對濃縮。普遍認為堆肥中重金屬總量不能準確地反映重金屬的潛在環(huán)境影響，而重金屬的生態(tài)環(huán)境效應與其生物有效性密切相關(guān)，重金屬的化學形態(tài)比其總量更值得關(guān)注。堆肥過程對于多種重金屬元素表現(xiàn)為鈍化作用，這是因為堆肥過程是有機物料在物理化學與微生物作用下共同完成，是一個復雜的動態(tài)好氧發(fā)酵過程，有機物經(jīng)過快速分解和轉(zhuǎn)化，逐步形成復雜而又穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠與重金屬元素發(fā)生螯合反應，有效結(jié)合、鈍化這些元素，如堆肥處理后交換態(tài)銅、鋅的含量和分配率均降低，說明好氧堆肥對重金屬具有一定的鈍化作用，使重金屬生物有效性降低。對有機肥的施用應該考慮其中的重金屬含量、有機肥施用量和土壤年最高承載量，因為重金屬具有累積性，長期施用會在土壤中積累，而具有超出土壤容量的風險。盡管土壤自身是抗生素和ARGs的豐庫，但我們也需要重視通過有機肥施用引入土壤中的抗生素和ARGs的環(huán)境風險。從源頭減少重金屬、抗生素和ARGs進入養(yǎng)殖業(yè)是防范有機肥施用帶來環(huán)境風險的重要措施，我國目前已有相關(guān)規(guī)定如飼料添加劑安全使用規(guī)范，關(guān)于獸用抗生素的使用量和使用種類的規(guī)定〔《中華人民共和國獸藥典（2015年版）》和《獸藥質(zhì)量標準（2017年版）》〕等來保障有機肥原料的安全。另外，開展有機肥質(zhì)量控制標準、堆肥工藝參數(shù)優(yōu)化和標準化的研究，對于指導有機肥料的安全生產(chǎn)和施用也非常重要。
