发达国家有机肥规范及推广的经验做法
时间: 来源:农村工作通讯-中国农村网 作者:龙文军 姜楠 字号:【

  在化肥成为肥料主体的背景下,高效利用有机废物资源、发挥有机肥在现代农业生产中的作用,促进现代农业的可持续发展已成为世界各国日益关注的一个重要问题,加快并鼓励有机肥投入、减少化肥施用成为各国普遍推行的国家政策。

  发达国家有机肥行业的主要特点

  有机肥技术向集中化、工厂化、机械化、商品化方向发展。发达国家有机肥生产技术逐渐向集约化、高值化方向发展,有机复合肥成为有机肥发展的主要方向。特别是加强针对畜禽粪便、秸秆类有机废弃物的可快速降解木质素、纤维素的功能菌筛选及高温堆肥菌剂、加速腐熟的堆肥催化剂及快速腐熟堆肥技术及相关设备机械的开发,以及针对退化土壤快速恢复、连作障碍消除、农产品质量提升等特殊用途的复合功能型有机肥与生物有机肥等的开发。在管理方面,制定了较为完善的有机肥标准化生产与管理技术,包括标准化生产技术规范、有机物料和产品质量的快速检测技术、产品质量标准与市场管理规

  范等。

  有机肥生产已达到规模化和产业化水平。近年来,发达国家有机肥生产迅速发展,在堆肥发酵工艺、技术和设备上已经达到了规模化和产业化水平。如美国BIOTEC2120高温堆肥系统,由10个大型旋转生物反应器组成,通过微生物发酵在72小时内可处理1300吨垃圾,使之成为优质有机肥料,这种方法对于高湿物料具有特殊的作用,该方法于1993年6月获得美国专利,并受到联合国国际环保组织的认可。美国BEARD-ABT动态高温堆肥是在密闭8×8×8米的发酵塔中进行,并且具有组装功能,同时拥有五项发明专利技术,尤其分布在发酵塔中的空气喷枪,可以根据堆肥进程的需要自动进行通气和引风转换,从而达到整体最佳的生物反应过程。在日本,畜禽粪便堆肥化已实现工厂化,他们研制的卧式转筒式和立式多层式快速堆肥装置,发酵时间约一周到两周,具有占地少、发酵快、质地优等特点。俄罗斯研制的有机发酵装置每天生产100吨有机肥,最后成品肥每吨中约含氮磷钾45千克。但是国外的设备一般价格较贵,运行维护成本较高,很难在国内直接推广应用。

  快速检测是有机肥产品质量保证的有效手段。检测有机肥产品质量是有机肥安全农用的保障,研究开发适应现代化工厂化堆肥需要的有机肥质量快速监测技术及方法,对于指导有机肥及有机无机复混肥生产具有重要的现实意义。随着分析技术和微生物技术的发展,国外先进快捷的有机肥质量评估方法不断出现。根据分析手段的不同,建立了一些各具特点的指标和标准,包括物理指标、化学指标、生物指标以及波谱分析等。其中物理学指标易于监测,用以定性描述堆肥过程所处的状态;核磁共振NMR、红外光谱FT-IR、色谱技术的应用揭示了堆肥微观物质结构的变化,有助于评价化学指标的合理性;生物学指标能够综合反映堆肥稳定性和实用性。

  发达国家有机肥推广的普遍做法

  目前,世界上很多国家尤其是发达国家都制定实施了高效、严格、环保的农业养分管理体系,有机肥资源管理和施用规范是农业养分管理中的重要组成部分,在政策引导下,发达国家有机肥质量不断提升,在农业生产中的应用日益严格,管理方式多元融合,管控标准科学合理,管理机制健全有效,环境质量明显改善。

  具有比较完善的法律法规和政策体系。在世界各国的有机肥资源中,动物粪便排放量最大,而且其环境污染风险也较大,为此发达国家制定了严格的动物粪便管理法律。欧盟各成员国都制订了有关农业生产方式的管理规定,实施严格的载畜量规定,保护草场和环境,并通过有关政策和法规等规范有机肥的生产、使用和管理。荷兰和比利时政府规定,养殖场的场主必须对其农场产生的过程粪便进行纳税,并对减少污染的鼓励措施立法;丹麦规定至少有40%~50%的畜禽粪便被重新利用;法国操作上规定必须对污水和粪便进行处理,可以将粪便播撒到农田中。这些规定有效促进了更多的畜禽粪便肥料化利用。

  政策的严格规定加快了规模化养殖畜禽粪便等有机废物的无害化处理和资源化利用。目前国际上广泛采用“污染者付费”原则,一些国家也通过征收环境税等来体现排污收费的转移支付。美国则用开征畜禽养殖污染费的经济手段筹集资金,以增加政府在畜禽环境管理的投入。美国2002年5月13日通过的《2002年农场安全与农村投资法案》重要特点之一就是显著加大了对农业生态环境的保护力度,推进农业可持续发展,许多地区在农业生产中积极开展保护性技术研究,推广使用有机肥、测土施肥等保护性耕作技术。同时,美国十分重视加强农业投入品的管理,树立农产品安全意识。

  日本农业领域也曾进行持久的以施用有机肥为主或以施用化肥为主的争论,但有机肥越来越受到重视。20世纪80年代,日本开始走上“环境安全型”农业发展道路,主张以有机物还田与合理轮作为基础,通过对人工合成化学制品的限制和生物肥料、生物农药的大力开发与应用,把资源的持续利用与环境保护同提高农业生产率结合起来,促进农业可持续发展。1999年颁布了农业“新基本法”,2000年重新修订实施“肥料管理法”,规范有机肥登记销售等相关环节。日本制定了《肥力促进法》,提出日本农业必须“依靠施用有机肥培养地力,在培养地力的基础上合理施用化肥”。

  具有严格的商品有机肥质量标准与分级质量标准化管理。由于商品有机肥原料的来源广泛,所含养分和其他物质(如污染物质)千差万别,因此,通过堆肥而生产的有机肥质量差异甚大,难以像化肥那样有比较相对稳定的物质组成。这给商品有机肥的生产和使用以及市场的健康发展带来诸多不便,尤其是随着现代社会管理标准化趋势的发展,其矛盾更加突出。由此,欧美等发达国家和地区建立了不同类别及用途有机肥的质量标准(Wrap,2002)。如欧盟将商品有机肥分为2级、德国分为2级、西班牙分为2级,而奥地利将商品有机肥分为A+(用于有机农业)、A(用于农业和儿童公园)、B(用于园林、土地整治)3级;加拿大BNQ分为3级,CCME分为2级;美国华盛顿州2级,德克萨斯州2级。不同级别有害物质的限量值差别甚大,如以镉而言,欧盟Class 1为0.7mg/kg,Class 2为1.5mg/kg;奥地利A+为0.7mg/kg,A为1.0mg/kg,B为3.0mg/kg;美国华盛顿州Grade A为10.0mg/kg,Grade AA为39.0mg/kg。

  相对来说,欧盟及欧洲诸国的质量标准比北美要严格得多。仅就欧盟内部而言,有害物质的限量标准也逐渐下调。如欧盟2000年前镉标准为1.5mg/kg,2001年改为1.0mg/kg,2005年则执行0.7mg/kg的标准。除重金属的限量标准外,欧盟及其成员国在大量有机肥污染物含量调查的基础上,结合土壤保护与食品安全标准。美国正在评估有关研究结果,准备制订更严格的标准。此外,除有毒有害物质外,欧美有机肥质量标准中还包括病原菌、杂物、杂草种子、有机肥稳定度、成熟度、粒度、水分含量、养分含量、有机质含量、盐分含量等指标。

  在制订有机肥分级质量标准体系的基础上,欧美国家还制订了系列法规,形成了成套的质量认证、标识等管理体系和质量控制体系。有机肥是丹麦农业氮素投入的主要来源,占氮素投入的70%以上,主要包括粪肥污泥、厚草垫废料、液体和固体粪肥四种。丹麦环保局针对畜禽粪肥的管理提出了最佳技术清单,里面所列技术都经过相关机构的检测认证,这些机构的认证结果在国际社会也得到不同程度的认可。农户自主进行室内酸化处理,将污泥pH从6.5降低到5.5,可以减少60%~70%的氨挥发,并提高有机肥养分的利用效率,目前丹麦整体有机肥利用效率可达65%~75%,放牧动物的氮利用效率约为45%~65%,在所有欧盟成员国是最高的,有机肥的高效利用减少了对矿物氮肥的依赖,丹麦在过去的25年间对矿物肥料中的氮消费降低了近50%,对农户而言,仅氮肥每公顷土地就节省100欧元,丹麦政府也会提供相关的技术支持鼓励农户进行污泥酸化。

  给予一定的补贴。欧盟为了农业可持续发展,对其成员国实行农业耕地补贴政策。德国的农场主如果想要拿到300欧元/公顷的补贴,在农业生产中必须严格按照其规定的要求,比如:必须使用有机肥、对农业生产过程中的资源投入进行记录以及进行作物轮作等。德国地方政府也出台了相关规定,比如要严格控制化肥的使用量,规定对不符合标准的企业进行处罚等。

  对我国的启示

  我国一直具有施用有机肥的传统,但近年来随着经济发展,在发达地区由于动物粪便在运输和施用上费工费时,不如化肥使用方便,许多农民已不再愿意直接施用有机肥。一些规模化养殖场的畜禽粪便已经带来了严重的环境污染问题。虽然有关单位在粪肥的发酵、干燥和除臭等技术以及实现商品化生产方面作了有益的探索,但由于技术、成本等问题,目前还没有形成较大的规模生产。已有部分地区利用鸡粪生产商品有机肥,其产品主要用于蔬菜、花卉以及药用植物上,取得了比较好的社会效益和经济效益。猪粪也被尝试用来生产商品有机肥,但因其养分较低,难以干燥,生产成本高等原因而没有得到进一步发展,使得我国有机肥有效利用程度不高。现阶段,发达国家在有机肥管理和增施政策方面的成功做法和经验,给我国提供了一些启示。

  首先,发达国家十分重视农业环境保护的立法工作,强调依法对农业环境进行保护,对有机肥进行管理,建立有机肥施用标准,开发专用有机肥以及低排放施用技术等,这些将有利于完善我国农业生态环境保护的法律法规体系。

  其次,发达国家的经验证明,建立农业绿色补贴政策是政府干预环境保护的最佳途径。通过环境经济政策,给市场经济主体施加一定的经济刺激,可以促使人们主动地保护环境。要强化有机肥使用的政策和技术支持,在农业技术方面加大投入,支持人畜粪污集中处理服务设施建设,扶持利用畜禽粪污和农作物秸秆等专业从事有机肥生产的企业和社会服务机构,并限制农户对化肥的使用量,激励农户增加对有机肥的使用。

  第三,我国应逐步建立肥料施用限量标准,利用检测网络,定期对农业环境如土壤有机质、土壤全氮、有效磷等进行检测,依据检测结果实施补贴政策。

  第四,改善农技部门对农民的技术指导方式。农业技术推广部门亟待改善对农民的技术指导方式,可以利用互联网对农户进行技术指导,通过微信公众号、建立微信群,甚至在农业技术人员解决农户问题的时候,可以通过拍摄小视频或直播的形式来传播农业推广知识。

  最后,为了鼓励使用有机肥,英国已开发出抛撒、泵式注入、鞋式注入、楔形注入等多种类型有机肥施用机械,我国应加强有机肥生产设备和工艺、有机肥施用机械的研发工作。

  (作者单位:农业农村部农村经济研究中心)

责任编辑:蔡薇萍
    
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