姚校彬
我國是化肥生產(chǎn)和使用大國,化學(xué)肥料的生產(chǎn)使用占到肥料總量的80-90%以上。我國的肥料利用率較低,僅為30%左右,存在化肥過量施用、盲目施用等問題,帶來了成本的增加和環(huán)境的污染、造成耕地板結(jié)、土壤酸化,亟需改進(jìn)施肥方式,提高肥料利用率,減少不合理投入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
我國《到2020年化肥使用量零增長行動方案》(以下簡稱《方案》)中指出:我國施肥結(jié)構(gòu)不平衡,重化肥、輕有機(jī)肥,重大量元素肥料、輕中微量元素肥料,重氮肥、輕磷鉀肥“三重三輕”問題突出;傳統(tǒng)人工施肥方式仍然占主導(dǎo)地位,化肥撒施、表施現(xiàn)象比較普遍,機(jī)械施肥僅占主要農(nóng)作物種植面積的30%左右??梢猿珜?dǎo)通過有機(jī)肥替代化肥,通過合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源,用有機(jī)肥替代部分化肥,實現(xiàn)有機(jī)無機(jī)相結(jié)合;提升耕地基礎(chǔ)地力,用耕地內(nèi)在養(yǎng)分替代外來化肥養(yǎng)分投入[1]。力爭到2020年,氮、磷、鉀和中微量元素等養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理,有機(jī)肥資源得到合理利用,畜禽糞便養(yǎng)分還田率達(dá)到60%、提高10%;農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率達(dá)到60%、提高25%。立足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,整合科研、教學(xué)、推廣、企業(yè)力量,加大研發(fā)投入力度,追蹤國際前沿技術(shù),開展聯(lián)合攻關(guān),加強技術(shù)研發(fā),組建一批產(chǎn)學(xué)研推相結(jié)合的研發(fā)平臺,重點開展農(nóng)作物高產(chǎn)高效施肥技術(shù)研究,速效與緩效、大量與中微量元素、有機(jī)與無機(jī)、養(yǎng)分形態(tài)與功能融合的新產(chǎn)品及裝備研發(fā);適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營體制特點,積極探索有機(jī)養(yǎng)分資源利用的有效模式,加大支持力度,鼓勵引導(dǎo)農(nóng)民增施有機(jī)肥。
有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥是一種既含有機(jī)質(zhì)又含適量化肥的復(fù)混肥,它是對糞便、草炭等有機(jī)物料,通過微生物發(fā)酵進(jìn)行無害化和有效化處理,并添加適量化肥、腐殖酸、氨基酸或有益微生物菌,經(jīng)過造粒或直接摻混而制得的商品肥料。目前,我國有機(jī)肥資源總養(yǎng)分約7000 多萬噸,實際利用不足40%。其中,畜禽糞便養(yǎng)分還田率為50%左右,農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率為35%左右,秸稈、城市污泥、發(fā)酵液、沼液、畜禽糞便、垃圾、有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等廢料出現(xiàn)無處堆放、占用面積大的情況,正日益成為環(huán)境的負(fù)擔(dān),因其含有氮、磷、鉀及其他微量元素,早在20 世紀(jì)80年代就已經(jīng)有學(xué)者開始進(jìn)行把這些廢料變成肥料的研究工作。起初,這些廢料被直接用作肥料使用,但隨著時間的推移,直接施用的弊端日益突出,迫切需要一種新的制肥方法來滿足這個需求。
2002年中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會聯(lián)合發(fā)布了《中華人民共和國有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥料國家標(biāo)準(zhǔn)GB 18877-2002》,這是我國第一份有關(guān)有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥料的國家標(biāo)準(zhǔn),這為規(guī)范此前混亂的有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥料市場作出了巨大貢獻(xiàn),但這并不是否認(rèn)此前所做的關(guān)于有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的研究及其結(jié)果,相反的,這些有先見之明的研究為國家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了良好的理論基礎(chǔ)、實踐標(biāo)準(zhǔn)及人才儲備。1988年常州市蔬菜研究所張叔寧[2]等就嘗試著用印染污泥與無機(jī)肥料混制為有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥料,并在花果上做了肥效試驗,實驗結(jié)果顯示該肥對菊花、月季、扶桑和巨峰葡萄的肥效最好。1991年江山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所孫其偉[3]等利用以蠶沙為有機(jī)料的復(fù)混肥在稻麥輪作模式下進(jìn)行進(jìn)行增產(chǎn)效果、土壤理化性質(zhì)改良及生物活性影響的研究,結(jié)果顯示有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥增產(chǎn)5.09%左右,生物菌落數(shù)量大、品種多,土壤疏松、保水能力強、通透性大。1994年中科院沈陽應(yīng)科所何隨成[4]等利用腐熟處理的畜禽糞便配合無機(jī)肥料制成有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥,其在番茄上的肥效良好。1997年劉佳銘[5]等利用含鎂工業(yè)廢水使木漿黑液絮凝,利用絮凝物與無機(jī)肥料混制成有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥,該法不僅廢物利用了兩種廢水,還帶來了經(jīng)濟(jì)效益。1998年馬鏡波[6]等發(fā)酵雞糞與無機(jī)肥料混制為有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥,為發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)制定了一系列措施,不僅解決了雞糞造成的環(huán)境問題,還帶來了產(chǎn)業(yè)的模式變更。2002年袁守軍[7]等發(fā)酵城市污泥,調(diào)整有機(jī)、無機(jī)比例制造混肥,不僅肥效優(yōu)異,而且為污水處理廠消耗了污泥;毛建華[8]等利用垃圾制作有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥,廢物利用且效果良好。2006年徐傳忠[9]等確定了將腐殖酸和無機(jī)肥料混制有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥的指標(biāo),得出腐殖酸的加入量為14.75-24kg/100kg 肥的肥效最好。2015年朱亞紅[10]等利用電解錳渣混制有機(jī)- 無機(jī)復(fù)混肥,發(fā)現(xiàn)其對辣椒的肥效優(yōu)良,還能增加辣椒中可溶性糖、還原糖及維生素C 的累積。
中鹽紅四方肥業(yè)股份有限公司為豐富公司肥料產(chǎn)品,創(chuàng)新產(chǎn)品差異化,滿足市場需求,充分利用較為完善的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò),開始組織力量開發(fā)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品。
預(yù)備生產(chǎn)配方為13-5-7 的硫基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥,準(zhǔn)備的原料有有機(jī)質(zhì)原料、硫酸銨、尿素、磷酸一銨、棒土等,經(jīng)過計量、混勻、粉碎之后,送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī),加入適量蒸汽團(tuán)聚成粒,物料經(jīng)干燥、冷卻、粗細(xì)篩分后進(jìn)入包膜機(jī)。
生產(chǎn)了10 噸有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥,產(chǎn)品水分8.0%,有機(jī)質(zhì)21.5%,N:P205:K2O=12.33:5.25:6.34,總養(yǎng)分23.92%,70%以上粒子達(dá)到1.00mm-4.75mm,pH=6.1,蛔蟲卵死亡率93%,大腸桿菌數(shù)≤100 個/g?;紫x卵死亡率檢測結(jié)果不符合《GB 18877-2009 有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料國家標(biāo)準(zhǔn)》的蛔蟲卵死亡率≥95%的標(biāo)準(zhǔn),且造粒情況不佳,生產(chǎn)失敗。
生產(chǎn)失敗的原因:1、有機(jī)質(zhì)原材料發(fā)酵不夠完全;2、原料水分太高,未做烘干處理就直接造粒,造成物料在造粒機(jī)內(nèi)結(jié)塊。
選購發(fā)酵更加完全的有機(jī)物料,對水分過高的物料要進(jìn)行曬干或者烘干處理并粉碎后再進(jìn)行造粒工作。
對于有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥研發(fā)的初衷是為了既處理掉污染環(huán)境、占用場地的有機(jī)廢料,還能得到能增收提質(zhì)的肥料,對環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是雙贏的行為,應(yīng)該是前景無量的一個產(chǎn)品。但是有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥抽檢合格較低,這已經(jīng)是一個不爭的事實,監(jiān)督管理的缺失使得不合格產(chǎn)品在市面上猖獗肆虐,農(nóng)民識別能力差易被不法商家的假冒產(chǎn)品迷惑,這一切都導(dǎo)致合法廠家的正規(guī)產(chǎn)品在市面上被先入為主的觀點質(zhì)疑。
對于以上問題,需要明確以下幾點:一是有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥中的有機(jī)部分肥效不會很高。二是有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥中的微生物作用將不會很大,化學(xué)肥料大多數(shù)是鹽類,溶解度很高,對微生物的活性肯定會起殺滅或抑制作用。有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料加工過程中化肥采用的是干物料,不含或少含水份,對微生物的活性起抑制作用。這種肥料施入土壤后,水分充足,高濃度的肥料溶液不可能復(fù)活加入的微生物,只有可能將加入的微生物殺死。所謂的活性有機(jī)復(fù)混肥和生物有機(jī)復(fù)混肥的肥效難以肯定。三是有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的肥效主要是無機(jī)化肥的作用。四是有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)的另一個初衷就是減少氮磷鉀的投入,繼而減少氮磷泄露進(jìn)入環(huán)境。但據(jù)最新的研究表明有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥并不能減少氮磷的泄露,反而加劇了氮磷的泄露。
綜上,對于處理環(huán)境廢料和制造有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥之間還需要做更多的研究工作,以期達(dá)到理想的平衡,切不可盲目生產(chǎn)。