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堆肥技术:从“古老”走向“新生”

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堆肥是一种古老的有机肥施用技术。中国的篆书“粪”生动地显示了秦朝对粪的收集和利用。汉代出土的陶器证明猪圈和厕所是当时一起建造的,表明古代人已经知道如何使用动物和人类的排泄物。到南宋时,中国已经开始掌握科学的好氧堆肥技术。

直到20世纪60年代,堆肥技术被广泛用于农业生产,以解决有机肥来源不足的问题。直到20世纪80年代,中国有机肥的使用仍占化肥总量的一半。然而,在过去的30年里,由于化肥的大量使用、农村劳动力的短缺和环保投资的不足,堆肥技术在我国农村地区变得越来越稀缺,使得我国畜禽粪便的养分回报率一直低于50%。一些地区的土壤酸化、有机质下降等肥力下降问题与有机肥投资不足密切相关。特别是长期以来,相关产品市场不发达,没有吸引大规模的科研投资,使得古代堆肥技术难以形成大量的科技创新。

日前,《科技日报》记者从2015年国际堆肥大会和在北京召开的第十届全国堆肥技术与工程研讨会上了解到,近年来,随着环保理念的深化,现代农业、循环农业和生态农业的快速发展,以及人们对食品安全的需求,古老的堆肥技术迎来了新的发展机遇。

据2015年国际堆肥大会组委会主席、中国农业大学李记教授介绍,在过去10年里,中国普遍使用堆肥技术生产有机肥的企业数量从2002年的500家增加到2013年的4100家,该领域的科研人员数量也在不断增加。受全球气候变化、食品安全、能源短缺等因素的影响,堆肥技术及其应用也进入了快速转型发展阶段。堆肥技术已经显示出多样化、自动化和个性化的趋势。事实上,堆肥原料来源广泛,包括城市固体废物、农作物秸秆、食品加工业的副产品、制药工业的副产品等中国农业大学资源与环境学院的陈清教授表示,这些动植物残骸和含有肥料成分的排泄物,连同土壤和矿物质,可以在高温高湿的条件下,通过发酵、分解和微生物分解,混合堆积生产有机肥。“堆肥本质上是恢复自然界的物质循环机制。它充分利用微生物来处理城市和农村地区产生的各种有机废物,并将它们返回土壤。它不仅控制了污染,而且实现了营养物质的循环利用。”

数据显示,2010年,中国生产了13亿吨各种有机固体废物,湿重约40亿吨。中国已成为全球最大的有机废物生产国,但2013年全国有机肥企业处理的废物总量仅为7000万吨,占总量的2.2%。

随着现代新型肥料的发展,基于堆肥技术的生物有机肥、复合微生物肥料、生物有机无机复合肥等许多新产品逐渐发展起来。那么,如何实现堆肥产品从低附加值向高附加值的转变呢?专家认为,“菌株资源是新型肥料功能化的关键。”堆肥技术应在土壤改良和废物利用多目标结合的基础上,加强堆肥增效剂的研发和利用,充分发挥原料资源优势,根据作物营养和土壤改良的需要,实现功能性原料的循环利用。

(科技日报)(编辑:董闫学)

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