生物肥料生产的循环经济模式探讨
杜炎裔 国萌
武汉商学院 湖北武汉 430000
一、生物肥料生产现状
(一)生物肥料产业规模与发展趋势
近年来,全球生物肥料产业呈现出蓬勃发展的态势,产业规模持续稳步增长。随着全球消费者健康意识的不断提高,对有机食品、绿色农产品的需求日益旺盛。据市场调研机构数据显示,全球有机食品市场规模以年均 8%-10% 的速度增长,这直接带动了对生物肥料的需求。同时,各国政府积极推动农业可持续发展,纷纷出台相关政策支持生物肥料产业发展。例如,欧盟制定了一系列农业环保政策,鼓励农民减少化学肥料使用,增加生物肥料的应用,对使用生物肥料的农户给予一定的补贴;我国也将生物肥料产业发展纳入农业发展规划,在政策、资金等方面给予支持。
从产业规模数据来看,以我国为例,过去五年间,生物肥料产量从 2018年的约1500 万吨增长至2023 年的约3000 万吨,年复合增长率达到 14.87% ;销售额则从约 200 亿元增长至约 500 亿元,年复合增长率高达 19.58% ,体现出良好的市场前景和快速发展的趋势。在国际市场方面,北美、欧洲等地区起步较早,生物肥料产业已较为成熟,拥有稳定的市场份额和技术优势。而亚太地区,特别是中国、印度等人口大国,农业资源丰富,农业现代化步伐不断加快,加之对绿色发展和生态环境保护的重视,正在加快推动生物肥料的推广和应用[1]。
未来,生物肥料产业将朝着多元化、高端化、智能化方向发展。产品种类将不断丰富,除了传统的微生物肥料,新型生物刺激素、微生物菌剂与有机物料复配的高端产品将不断涌现;生产技术将更加智能化,利用物联网、大数据等技术实现生产过程的精准控制;市场竞争也将更加激烈,企业将更加注重品牌建设和技术创新,以提升产品竞争力。
(二)传统生物肥料生产面临的问题
传统生物肥料生产模式在发展过程中面临诸多困境,严重制约了产业的可持续发展。在原料供应方面,生物肥料生产对原料的依赖性较强,主要原料包括农业废弃物、畜禽粪便、微生物菌种等。然而,这些原料的供应存在显著的不稳定性和地域性差异。
农业废弃物的产生具有明显的季节性特征,如农作物秸秆主要在收获季节产生,企业在非收获季节难以获取充足的原料。畜禽粪便的供应则受到养殖区域分布的限制,部分地区养殖规模小,畜禽粪便产量有限,无法满足企业生产需求。同时,微生物菌种资源的获取也面临挑战,优质菌种的筛选和保存技术要求高,且菌种容易退化,导致企业原料供应成本增加。
在生产过程中,资源利用效率低下是普遍存在的问题。许多企业生产工艺落后,缺乏先进的发酵设备和技术,无法充分利用原料中的养分和能量。例如,在发酵过程中,由于温度、湿度、氧气等条件控制不当,微生物的生长和代谢受到抑制,导致原料发酵不充分,肥料中有效成分含量低。此外,部分企业在生产过程中产生的废气、废水、废渣等废弃物未能得到有效处理和利用,不仅造成资源浪费,还对环境产生污染[2]。
产品质量方面,传统生物肥料市场存在鱼龙混杂的现象。由于缺乏统一的生产标准和严格的质量监管,部分企业为追求利润,在生产过程中偷工减料,减少微生物菌种的使用量或降低原料质量,导致产品有效活菌数不足、肥效不稳定。据相关部门抽检数据显示,在部分地区的生物肥料市场中,不合格产品比例高达 15%-20% ,这严重影响了生物肥料在农户心中的信誉,阻碍了生物肥料的市场推广和应用。
二、循环经济模式在生物肥料生产中的优势
(一)减少环境污染
循环经济模式在生物肥料生产中对减少环境污染具有显著作用,主要体现在减少化学肥料污染和有机废弃物污染两个方面。化学肥料的大量使用是导致农业面源污染的主要原因之一。长期过量施用化学氮肥,会导致土壤中硝酸盐积累,部分硝酸盐随地表径流和地下水进入水体,造成水体富营养化,引发湖泊蓝藻爆发、河流黑臭等环境问题。生物肥料中的有益微生物能够改善土壤结构,增强土壤保水保肥能力,提高肥料利用率。研究表明,与单纯施用化学肥料相比,施用生物肥料可使化学氮肥施用量减少 20%-30% ,同时提高作物产量 5%-15% ,有效降低了化学肥料对环境的污染风险。
在有机废弃物处理方面,传统的处理方式如露天堆放、焚烧等,不仅会产生大量的恶臭气体和有害污染物,还会占用大量土地资源。循环经济模式通过对有机废弃物进行资源化处理,将其转化为生物肥料,从源头上消除了有机废弃物对环境的污染。例如,对城市餐厨垃圾进行处理,通过微生物发酵技术将其转化为生物肥料,既解决了餐厨垃圾处理难题,又避免了其对土壤、水体和大气环境的污染[3]。
(二)降低生产成本
循环经济模式通过优化资源配置和生产流程,有效降低了生物肥料生产企业的生产成本。在原料成本方面,利用农业废弃物、畜禽粪便等作为生产原料,这些原料来源广泛且价格低廉,相较于传统生产模式中使用的部分高价原料,能够显著降低原料采购成本。例如,企业收集当地养殖企业的畜禽粪便作为原料,每吨成本仅需几十元,而购买传统的有机原料每吨成本则高达数百元。
在生产过程成本方面,通过技术创新和工艺优化,提高了生产效率,降低了能源消耗和人工成本。采用先进的自动化发酵设备和智能控制系统,能够精确控制发酵过程中的温度、湿度、氧气等参数,提高发酵效率和产品质量,同时减少人工操作,降低人工成本。对生产过程中的废弃物进行回收利用,也降低了废弃物处理成本。如将发酵过程中产生的废水经过处理后回用于生产,减少了新鲜水的使用量,降低了水费支出;将废渣加工成其他产品,实现了废弃物的增值利用,进一步降低了生产成本。
四、结论
生物肥料生产的循环经济模式是破解传统生产困局、实现农业可持续发展的有效路径。它凭借资源高效利用、降低污染、节约成本和提升产品竞争力等显著优势,为生物肥料产业注入新动能。当前,通过建立完善原料体系、优化工艺、推动产业协同等策略,已为该模式落地奠定基础。未来,随着基因工程、人工智能等前沿技术与生物肥料生产深度融合,生产效率与产品质量将进一步提升;在政策持续加码和市场需求驱动下,循环经济模式有望在全球范围内加速推广,助力农业生产向绿色低碳转型,为守护生态环境、保障粮食安全和实现乡村振兴贡献更大力量。
参考文献
[1]胡志刚,吴小文,潘志军,等.新型肥料对双季稻农艺性状及经济效益的影响[J].安徽农业科学,2025,53(01):141-144+151.
[2]齐丽萍.复合肥料对山东省滨州市小麦生长和经济效益的影响[J].特种经济动植物,2024,27(09):29-31.
课题:大学生创新创业训练课题《变粪为宝——马粪有机肥直供农村合作社》(项目编号:202411654120)