种养结合模式下粪污还田的可行性及推广策略

引言

种养结合模式把畜禽养殖和农作物种植联系起来，使粪污得到利用，这是解决农业面源污染，推动绿色农业发展的重要途径，粪污还田可以取代部分化肥，改良土壤结构，改善耕地质量，但是大规模采用粪污还田还存在生态适应性，技术经济性和政策协同性等难题，本文从可行性和推广策略两方面展开分析，希望能够给优化种养结合模式给予理论支撑和实际指导。

1 种养结合模式下粪污还田可行性分析

1.1 粪污资源化利用的生态适应性研究

粪污的养分构成与土壤肥力需求有天然契合性，畜禽粪便含有氮、磷、钾等植物所需元素，其比例大致符合大多数农田土壤的养分亏缺情况，拿猪粪来说，其氮磷钾含量大概为 1.5:1:1.2，这与华北平原小麦  -  玉米轮作区土壤养分需求比例 1:0.5:0.8 有着不错的互补性，而且，粪污里的有机物有益于土壤团粒结构的形成，改良保水保肥性能，经年累月地施用可减小土壤板结的风险。粪污还田对于土壤生物活性的提升效果明显，有机质分解产生的腐殖酸能够刺激微生物繁殖，提升土壤酶活性并加快养分循环速度，研究显示连续三年进行粪污还田的农田，其土壤中的细菌、真菌多样性指数提升了 20%-30% ，固氮菌的数量增加了15% 以上，这种生物强化效果可以进一步减少对化肥的依赖，实现“粪污输入 - 土壤改善 - 作物增产”的良性循环。粪污还田对农业面源污染减排效果明显，其替代化学氮肥，减少硝酸盐淋溶的风险，粪污中磷主要以有机态为主，释放速率慢于化肥，缓解了磷流失造成的地表水富营养化问题。据测算，每吨粪污还田可减少化肥氮使用量 0.8-1.2kg ，削减农田径流氮负荷15%-20% 。

1.2 技术可行性与经济成本效益分析

粪污无害化处理技术具备了规模化应用的条件，厌氧发酵技术可将粪污中的病原菌灭活率提高到 99% 以上，并产出沼气这种清洁能源，好氧堆肥利用高温发酵（ ⩾55 ℃持续 7 天）可以完全消灭蛔虫卵、大肠杆菌等有害物质，固液分离、生物除臭等配套技术的成熟使得粪污处理效率得以提升，处理周期缩短到传统堆肥的 1/3，臭气排放浓度降到国家标准限值的 50% 以下。还田作业模式的可操作性靠设备升级予以保证，管道输送系统可以做到对规模化养殖场粪污的密闭运送，从而削减转运过程中的二次污染，液态粪污喷洒设备可做到精准定量还田，误差率被限制在正负百分之五之内，固体粪肥撒施机械的作业速率比人工高出十倍以上，每吨粪肥的单位成本缩减到十五元，这些技术上的改进明显加强了粪污还田的可行度。从经济上讲，粪污还田的综合效益明显，按年出栏万头猪场计算，建设粪污处理设施的初始投入大概要 500 万元，每年的运作成本大约 80 万元，通过代替化肥（省下大概 120 万元 / 年），加上有机肥售卖（收入大约 100 万元 / 年），投资回报期可以缩短到 5  -  7 年，而且粪污资源化利用还能优化养殖场的环保符合性，免除被污染处罚而产生的潜在经济损失，间接经济效益也很突出。

2 种养结合模式下粪污还田的推广策略

2.1 政策与制度保障体系建设

要制定强制性技术标准来推广粪污还田，粪污养分含量（总氮 ⩽3% ，总磷≤1.5%），还田量限值（按土壤承载力动态调整），配套施用技术（作物生长期，土壤墒情等）都要明确，从源头控制二次污染，把粪污处理设施纳入养殖场环评必备条件，不达标的就不批或者关掉，加大政策约束力。经济奖励促使技术落地，财政补贴涵盖粪污处理设备采购、运行与有机肥制造，可按处理量给予100 元 / 吨的资金补贴，或者给购置固液分离机等设备以 30% 的购置税减免，探寻碳交易途径，把粪污资源化产生的减排量归入碳排放权市场，给养殖主体增添收益来源。多部门协同监管体系是政策落地的基石，由农业农村部门负责粪污设施建造指导，生态环境部门监管还田期间污染物排放情况，自然资源部门对土壤质量改变加以评定，创建数据共用平台，把养殖场粪污产出量，还田状况，土壤检测等信息融合起来，做到全程动态监管。

2.2 技术服务与基础设施支撑

推广轻简化设备降低技术应用门槛，移动式发酵罐适合分散养殖户，单套设备日处理量 5 吨，能耗降低 40% ，低能耗固液分离机优化筛网结构，处理成本降至 0.3 元 / 吨，配套开发粪污还田 APP，施用量计算、天气预警、效果跟踪等功能，提高农户操作便利性。区域化处理中心可解决分散养殖收集难的问题。在养殖密集区建立粪污集中处理站，建设存储池（容积 ⩾1000 立方米）、输送管道（半径5 公里），实现统一发酵、统一配送。政府投资或者PPP 模式建设，降低单个养殖场成本压力，提高设施利用率。建立监测网络量化粪污还田效果，在还田区域设立土壤质量监测点（每 1000 亩 ¹ 个），定期检测有机质、pH、重金属含量，在农田周边设立径流监测池，跟踪氮磷流失情况。

2.3 市场化机制与主体协同模式创新

培育专业服务组织提高资源化利用效率，支持第三方企业开展“收集 - 处理 - 还田”全产业链的规模化经营，降低单位成本。服务组织统一对 50 公里范围内的养殖场粪污进行收集、集中发酵后配送到种植基地，收取处理服务费（80-100 元/ 吨），形成稳定收益。利益联结机制提升主体合作意愿。推广“养殖企业 + 种植合作社”订单模式，养殖场以优惠价格（低于市场价 20% ）向合作社供应粪肥，合作社优先采购其畜禽产品；或者推行“粪污换土地”，养殖户用粪污换得种植基地的使用权，降低现金支出。粪污资源化产品的市场化是可持续发展的关键，把有机肥归入农资补贴目录，给买有机肥的农户每吨补贴300 元，促使绿色农产品认证，准许带“粪污还田”标识的产品溢价售卖，收益按养殖主体和种植户比例分成。

结语

种养结合模式下粪污还田有生态效应亦具经济可行性，根本价值体现于打造一条农业资源循环链，通过政策保障、技术支撑以及市场更新形成的三向互动框架，可以冲破眼下推广难题。往后还要更细致地完善标准条目，加大科技研发力度（包含高效除臭菌剂及便宜除湿机的开发），促使金融保险参与（类似给予粪便处理专项借款和环保污染损害责任保险）。给绿色农业科技源源不断地提供活力。

参考文献

[1] 朱燕燕, 黄国生, 蒋永健. 畜禽粪污还田资源化利用的途径及建议[J].浙江农业科学 ,2023,64(09):2083-2088.

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