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有机资源利用问题研究

 论文栏目:资源回收论文     更新时间:2019/8/20 9:09:02   

相信杂志 我国是农业大国,农业是国民经济的基础。提高农田生产力对促进国民经济增长、确保国家粮食安全及提高综合国力有重要意义。施用有机肥能够有效改善农田土壤肥力,形成良好的土壤微生态系统,同时,在提高农作物养分利用率及农药、化肥减施方面也发挥着关键作用。然而,我们对于农业废弃物作为有机资源的高效与安全利用,仍然缺乏系统性的认识。一方面,农业废弃物并未得到充分利用,农作物秸秆饲料、焚烧及其他消耗在70%以上,大量畜禽粪便、饼粕等有机物料堆积河道或沟内,造成有机资源浪费,引起空气(NH3、N2O排放超标等)、地下水(水体营养化、NO3-淋溶过量等)污染等问题;另一方面,土地过量使用化肥,严重缺乏有机质,使庄稼贪青晚熟、易倒伏、病害多,导致土壤板结、僵化,土壤质量变差,土传病大量蔓延,作物产量下降,农产品品质下降。近年来,农业农村部会同环境保护部不断完善有机肥相关标准,实施补贴政策推进农业废弃物资源化利用工作,鼓励和引导农民增施有机肥来改善土壤肥力与土壤环境,虽取得了一定的成绩,但还没有形成完整的生态循环链,农业生态经济链部分断裂。农业废弃物产生于田间再重返田间,完成生态循环,本来是个自然的过程,却在农业现代化进程中出现了故障。

一、我国有机资源储量与利用现状

相信杂志 (一)有机资源储量

据有关文献统计,我国每年产生有机废弃物近40亿吨。其中,畜禽粪便约为26.1亿吨,农作物秸秆约为9.0亿吨,两项约占总量的90%。生活垃圾和人粪尿约2.5亿吨,肉类加工废弃物5000万~6500万吨,饼粕等约2500万吨。有机废弃物中含有丰富的有机质及氮、磷、钾元素,还有丰富的微量元素、多种氨基酸,对农作物生长发育发挥着重要作用。畜禽粪便中氮、磷、钾含量为0.6%~2.7%、0.3%~1.8%、0.2%~0.8%,其总量相当于7000万吨尿素、5300万吨二铵、2200万吨硫酸钾;农作物秸秆中氮、磷、钾含量为0.4%~0.7%、0.1%~0.3%、0.5%~1.6%,其总量相当于970万吨尿素、400万吨二铵、1500万吨硫酸钾。

相信杂志 (二)有机资源利用现状

在我国传统农业中,有机肥是一个极为重要的生产要素。人类在几千年的农耕生产中,在获取粮食、油料、纤维、肉、蛋、奶等产品的同时,还产生了大量的秸秆、饼粕,以及畜禽粪便等农业副产物。这些农业副产物被用做肥料、燃料、饲料及工业原料,形成了一种良好的生态循环模式。这种模式在维持几千年农耕文明及土壤肥力、保证农产品安全和农村环境安全等方面作出了重大贡献。改革开放以来,随着化学肥料的广泛施用,有机肥逐步退出了“一统天下”的地位。据农业部农技推广中心统计,有机肥占肥料投入量的比例1949年为99.9%,1965年为80.7%,1975年为66.4%,1985年为43.7%,1990年为37.4%。由于化肥能迅速提高农业的产量和收入,很长一段时间人们不再关注有机肥的生产与施用。据《2004年中国环境状况公报》报道,2003年全国有机肥施用量仅占肥料施用总量的25%,有机肥施用量呈持续下降的趋势。

二、发达国家有机肥施用现状

相信杂志 在农业发达国家,大幅提高有机肥的使用比重是普遍现象,而且有机肥使用比重超过了肥料使用总量的一半。在美国,有机肥占比46%,英国占57%,德国占60%,法国占37%,澳大利亚占55%,加拿大占60%,韩国占48%,日本更是高达76%。同时,一些发达国家还制定了严格的动物畜禽粪便管理法律规定,以促进畜禽粪便等有机废弃物的无害化处理和资源高效循环利用。例如,美国征收畜禽养殖污染费用,用于畜禽生长环境管理;荷兰政府明确规定,必须对农场产生的畜禽粪便进行纳税,并针对减少污染进行立法;法国规定生活污水、畜禽粪便等污染物必须处理后方可进入农田;日本《肥力促进法》提出,农田必须“依靠施用有机肥培养地力,在此基础上合理施用化肥”。

三、我国有机资源利用存在的问题

(一)与化肥相比有机肥自身的不足

施用有机肥能够有效改善土壤理化性质、生物学特性,且肥效长而持久,具有良好的生态效益。但与化肥相比,有机肥有诸多不足:一是有机肥作用效果缓慢,短期内经济增收不明显;二是有机肥养分含量较低,又大量作基肥施用,其养分释放高峰期难以与作物关键需肥期相吻合,满足不了作物旺盛生长时期对养分的需求;三是有机肥施用量远大于化肥,其肥力才能达到与化肥同样的效果;四是有机肥生产、运输、施肥成本高,施用起来不如化肥方便;五是畜禽粪便和农作物秸秆等有机资源产生的不间断性和作物施肥的季节性特点,决定了有机肥要有足够的储存空间、较长的存放时间,这也增加了不少成本。

(二)处理和施用有机肥的农机设施不配套

相信杂志 我国农业废弃物量非常大,并呈逐年增长趋势,但因我国农村责任田分块经营,大型农机无法进入小地块农田,小型农机得不到有效推广,影响了有机肥的推广和施用。农业机械设备的不配套,使农业废弃物无法及时有效地处理和利用,进而造成了大量资源浪费和污染地下水、空气(H2S、CH4、N2O的排放)。

相信杂志 (三)施用有机肥存在的土壤污染风险

在农业生产中,将未经处理或处理不达标的有机资源直接施用到农田中,农田土壤环境容量面临超负荷的现象屡见不鲜。养殖户在养殖过程中大多采用配合饲料,饲料添加剂在配合饲料中的使用,会在畜禽粪便中残留,不利于作物生长和破坏土壤生态环境平衡,如抗生素、重金属和病原菌等。据相关部门报道,与20世纪90年代初相比,我国有机肥中重金属的含量明显增加。例如鸡粪和猪粪中锌、铜、铬、镉、砷、汞含量增加较多,牛粪中锌、铜、砷、汞含量增加较多,农作物秸秆中锌、铜、铬含量增加2~4倍。此外,有机肥的效能还受地势、温度、降雨等因素的影响,若施用过量或比例不恰当、混合不均匀,均会引起作物发生肥害。例如,畜禽粪便过量施用引起的土壤磷素大量累积,沼渣沼液过量或不均匀施用引起的作物氨气毒害等。

相信杂志 (四)有机肥行业标准不够完善

有机食品的生产离不开有机肥,近年来,我国有机肥产业方兴未艾。但有机肥标准的“粗”和不完善的现状,不能满足生产者、使用者和监管者的需要,这在一定程度上影响了有机肥的快速推广与应用。一方面,有机肥现有的标准未涵盖全部有机肥种类,用不同的有机资源生产有机肥,选择的生产工艺不同,生产的有机肥的养分含量也不尽相同;另一方面,不同作物对养分的需求有差别,不同地区土壤性质也各不相同,这对施肥标准提出了不同的要求。目前农民在施用有机肥方面缺乏相关的技术规范作为指导,致使施用了良好的有机肥而不能收到预期效果。

四、促进我国有机资源利用的对策

(一)有机肥化肥合理配施,防止土壤污染

相信杂志 在农业生产中,有机无机肥料配合施用,不仅能够提高作物产量和品质,保持土壤微生态系统平衡,而且能够有效降低化学投入品的施用量。长期施用化肥会引起一系列的土壤质量与环境问题,而有机肥中的营养元素含量丰富,是改善土壤结构与性质的重要途径,但有机肥的养分释放缓慢、持效期长、有一些超标元素等缺陷的存在,这要求在使用有机肥时,严格按照作物的实际需要进行配比施肥,同时防止某些元素超标引起土壤污染。

(二)提高农业规模化程度,配套现代农机设施

相信杂志 完善配套的机械设备是规模化施用有机肥的必要条件。在缺少机械设备条件下,生产、处理、加工、施用等各环节均会产生较高的人力和物力成本,这可能会降低农业经营者使用有机肥的热情与信心。此外,还要充分考虑到利用小型农机对非流转土地的施肥措施。要通过农田规模化经营、配套农机设备的普及与应用,充分发挥有机肥在农业生态产业链中的主导作用。

相信杂志 (三)打破种养结合的“藩篱”,寻找有机肥施用便捷路径

为加快农业现代化进程,科学布局农牧业,国土资源部相关规定指出,地方政府可以根据畜牧业发展规划,在区域土地利用规划中合理规划养殖业用地。但在区域土地利用规划中,明确养殖业用地的寥寥无几,保护基本农田成为“种养结合”的“藩篱”。保护基本农田是我国的基本国策,基本农田生产优质农产品需要有机肥,“种养结合”离不开农田,“种、养、田”三者犹如“唇、齿、舌”的关系,密不可分。因此,以土地承载量为出发点,通过适度规模养殖与周边作物品种、种植面积合理配套,规划布局一定比例的设施农业用地,是有机肥便捷到达农田的有效路径。

(四)完善行业标准,建立相应配套技术

标准是引领和规范产业发展的重要因素,标准的不完善或不合理,极不利于产业发展。没有统一的标准,行业内各厂家的产品质量好坏无法衡量,监管部门检查监督也缺少依据,使用者在购买时更无法考究质量与价格是否相符。要分类细化行业标准,完善产品质量标准、工艺路径、操作规范等,使系列化的标准具有较强的针对性、实用性和约束性。鼓励企业根据实际情况制定企业标准并备案,行业管理部门对企业标准加强监督管理,随机抽检,对于产品质量不合格的单位取消企业标准备案。农业及相关管理部门应加快制定有机肥处理流程、加工流程,形成一套完整的技术体系。

五、有机资源利用前景展望

相信杂志 我国有机资源量仍在增长,有机肥发展应以作物秸秆与畜禽粪便等有机资源的充分利用为出发点,以解决农业废弃物带来的农业面源污染为方向。目前,我国中低产田占农业耕地面积的80%以上,需要用大量的有机肥进行生态涵养,农田养分总投入量高峰值达到1亿吨。如果将有机肥施用率提高到50%,有机肥总量达到5000万吨,农业废弃物的利用率占当年废弃物的60%~70%,将是农业生态的一种理想状态。通过加大国家政策的支持力度,建立健全有机肥行业标准、处理技术规程及农田施肥规范等,提高农业机械设施配套率,优化有机肥和化肥合理配比施用率,增强农田环保意识等有关措施,建立健全有机肥便捷到达田间地头的产业体系,必将加速我国现代生态循环农业之进程。

相信杂志 作者:孙春花 杨占平 王学君 王丙友 杨国峰

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