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看似一個(gè)簡(jiǎn)單的、古老的、不值一提的廢物利用命題，卻關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的土壤、環(huán)境和人民健康。

作者：李季、王越（本文作者系中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研究人員）

來(lái)源：人與生物圈（2021年第3—4期）

堆肥是一門既傳統(tǒng)又現(xiàn)代的學(xué)科，堆肥的目的就是通過(guò)一系列科學(xué)的工藝步驟，把各種各樣的有機(jī)廢棄物分解轉(zhuǎn)化成為一種穩(wěn)定的、無(wú)害化的適合于土壤培肥的有機(jī)肥產(chǎn)品。

堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥。好氧堆肥指在有氧氣情況下有機(jī)物料的分解過(guò)程，其代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱；而厭氧堆肥則是在無(wú)氧氣條件下有機(jī)物料的分解，厭氧分解最后的代謝產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產(chǎn)物，如有機(jī)酸等。傳統(tǒng)堆肥以厭氧堆肥為主，而現(xiàn)代堆肥系統(tǒng)則大都采用好氧堆肥。

好氧堆肥從我國(guó)南宋時(shí)期即已肇始，是在北方人口大批向南方轉(zhuǎn)移、水稻種植開(kāi)始出現(xiàn)兩熟制以及土壤肥力不足以維持高產(chǎn)的情形下出現(xiàn)的，由此解決了千年來(lái)我國(guó)土壤的地力常新壯問(wèn)題?，F(xiàn)代堆肥技術(shù)開(kāi)始于20 世紀(jì)20~30年代的歐洲，以機(jī)械化堆肥為特色，目前工藝有上百種、技術(shù)也形形色色，并成為城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物處理領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，受到眾多城建、環(huán)衛(wèi)、農(nóng)業(yè)等部門與企業(yè)的歡迎。

籠統(tǒng)地講，堆肥也是有機(jī)肥。廣義上的有機(jī)肥范圍很寬，包括所有施用到農(nóng)田的有機(jī)物料，如人畜糞便、綠肥、河泥、骨粉等，也包括規(guī)?；袡C(jī)肥廠生產(chǎn)的商品有機(jī)肥。在我國(guó)農(nóng)民的傳統(tǒng)智慧里，新鮮的水分含量高的廢棄物均要經(jīng)過(guò)一個(gè)熟化的過(guò)程才可還田，而熟化就是一個(gè)堆肥的過(guò)程；現(xiàn)代商品有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)里也要求秸稈、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物一定要經(jīng)過(guò)發(fā)酵腐熟這樣一個(gè)過(guò)程。

令人遺憾的是，經(jīng)過(guò)40 年的城市化和工業(yè)化發(fā)展，我國(guó)城鄉(xiāng)許多有機(jī)廢棄物不再用來(lái)堆肥，而是被送到一個(gè)個(gè)垃圾填埋場(chǎng)、焚燒廠，或者被簡(jiǎn)單堆放在田間，隨著雨水流入水體，加速了全國(guó)范圍水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。鄉(xiāng)間堆肥已遠(yuǎn)離我們，不再是農(nóng)村冬春季節(jié)的一道道獨(dú)特的風(fēng)景，這對(duì)于我們這樣一個(gè)有著幾千年傳統(tǒng)文化的農(nóng)業(yè)大國(guó)而言，悲乎痛哉！

堆肥的作用和意義

堆肥有很多作用，包括廢物利用、減少污染、改良土壤、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)等，最重要的有兩點(diǎn)：一是可以把大量的有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫漠a(chǎn)品，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；二是能創(chuàng)造有價(jià)值的堆肥產(chǎn)品，可作為土壤改良劑或有機(jī)肥產(chǎn)品等。

堆肥與廢物資源利用據(jù)估算，我國(guó)每年都會(huì)產(chǎn)生高達(dá)55 億噸的有機(jī)廢棄物，其中主要是畜禽糞便和秸稈，還有城市及食品工業(yè)等的廢棄物，如有機(jī)垃圾、生活污泥、糖渣、酒糟等。資料顯示，2017 年全國(guó)秸稈可收集量為9 億噸，秸稈綜合利用率約80%，還有20% 的秸稈未得到有效利用，一些地區(qū)秸稈焚燒現(xiàn)象依然嚴(yán)重。根據(jù)估算，目前我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)每年產(chǎn)生的畜禽糞污總量約為38 億噸，按收集系數(shù)70% 來(lái)計(jì)，每年需要處理的畜禽糞污量達(dá)27 億噸。除此以外，每年還有約2 億噸的有機(jī)垃圾、5000 萬(wàn)噸的市鎮(zhèn)污泥以及數(shù)千萬(wàn)噸的食品下腳料等。

有機(jī)固體廢棄物中蘊(yùn)含著豐富的養(yǎng)分。據(jù)估算，全國(guó)有機(jī)肥料資源中氮磷鉀養(yǎng)分儲(chǔ)量高達(dá)7000 萬(wàn)噸，理論上可以完全替代化肥投入，若這些有機(jī)廢棄物利用率達(dá)到50%，則可替代約一半的化肥。

據(jù)2017 年全國(guó)第二次污染源普查公報(bào)的結(jié)果顯示，來(lái)自農(nóng)業(yè)源水污染物排放量中，化學(xué)需氧量為1067.13 萬(wàn)噸， 氨氮為21.62 萬(wàn)噸，總氮為141.49 萬(wàn)噸，總磷為21.20 萬(wàn)噸，分別占總量的49.77%，22.44%，46.52% 和67.21%，是主要的污染來(lái)源。

因此，科學(xué)利用這些有機(jī)固體廢棄物，既可防止其污染環(huán)境，同時(shí)又可以加快資源的循環(huán)利用，減少資源的浪費(fèi)。當(dāng)然，開(kāi)發(fā)各類有54 MAN AND THE BIOSPHERE Issue 129 -130機(jī)廢棄物需要有一定的方法、技術(shù)和設(shè)備，使之達(dá)到“減量化、無(wú)害化和資源化”要求，而堆肥就是處理各類有機(jī)廢棄物無(wú)害化與資源化最有效的途徑之一，是集處理和資源化利用于一體的生物方法，由于其無(wú)害化比較徹底，資源化率比較高，目前廣受關(guān)注。

堆肥與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 堆肥與農(nóng)業(yè)密不可分，自古以來(lái)，人們將有機(jī)廢棄物進(jìn)行混合堆漚處理，并將產(chǎn)物再歸還于土壤，這既符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向，也有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的共同發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量。

把有機(jī)廢棄物歸還到土壤，首先可以為作物提供一定的養(yǎng)分促進(jìn)作物生長(zhǎng)，因?yàn)槎逊手胁粌H含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等大量營(yíng)養(yǎng)元素，也含有鐵、銅、鋅、錳、硼等微量元素，因此是一種全面的、綜合的植物養(yǎng)分供應(yīng)源；其次可以改善土壤的理化和生物學(xué)性狀，連續(xù)施用有機(jī)肥，可逐步提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，使土壤生物活性旺盛，土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力提高，抑制土壤病害的發(fā)生；再者可以提高作物產(chǎn)量，并保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。大量的施肥試驗(yàn)表明，有機(jī)肥與化肥結(jié)合施用還能進(jìn)一步提高不同農(nóng)作物的產(chǎn)量，并提高農(nóng)業(yè)的可持續(xù)生產(chǎn)力。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前有機(jī)肥使用比例僅約25% 左右，遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家50%的使用比例。近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)主管部門發(fā)布了一系列有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)計(jì)劃、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃等指導(dǎo)性意見(jiàn)，對(duì)有機(jī)肥的使用給予了大力支持。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)自1993 年起在河北省曲周實(shí)驗(yàn)站開(kāi)展有機(jī)肥的糧田長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)27 年的時(shí)間，土壤有機(jī)質(zhì)從1.3% 提高到3%，每畝年均提高0.063%。1995~2016年間，小麥平均產(chǎn)量提高了29.4%，玉米平均產(chǎn)量提高了25.4%。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在山東省禹城開(kāi)展31 年的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥能夠顯著降低土壤容重，增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量及儲(chǔ)量。

目前，堆肥技術(shù)已成為發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和改善農(nóng)村環(huán)境的重要技術(shù)支撐，在秸稈、尾菜綜合處理、畜禽糞便資源化利用、商品有機(jī)類肥料的開(kāi)發(fā)、有機(jī)肥替代化肥等行動(dòng)計(jì)劃中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

堆肥的歷史使命

據(jù)史料記載，人類利用有機(jī)固體廢棄物生產(chǎn)堆肥的歷史已延續(xù)兩千余年。據(jù)古書(shū)記載，我國(guó)公元六世紀(jì)就出現(xiàn)了“踏糞法”，即厭氧廄肥的生產(chǎn)應(yīng)用；公元1149 年南宋時(shí)期則最早記錄了好氧堆肥的方法。這些歷史記錄也反映出我國(guó)古代為了保持土壤肥力、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力以及滿足糧食需要，在有機(jī)廢物的循環(huán)利用方面做出了令現(xiàn)代人嘆為觀止的成就，其利用范圍和利用程度遠(yuǎn)超當(dāng)代。

中國(guó)不同歷史時(shí)期對(duì)有機(jī)原料的農(nóng)業(yè)利用經(jīng)歷了一個(gè)逐漸認(rèn)識(shí)發(fā)展的過(guò)程。不同階段如西漢時(shí)期、北魏時(shí)期、南宋時(shí)期、元朝時(shí)期、明朝、清朝的主要農(nóng)學(xué)著作對(duì)此均有詳細(xì)的記錄。我們從中可以看出，我國(guó)農(nóng)民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)掘出越來(lái)越多的有機(jī)肥資源，特別是在南宋和清末，由于人口的激增，全面利用農(nóng)村各類有機(jī)肥資源達(dá)到了空前的水平。我們挖掘和揭示這些傳統(tǒng)堆肥方法的作用，目的不是為了恢復(fù)這些技術(shù)，而是警示當(dāng)下的人們要學(xué)習(xí)古人物盡其用的理念，珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境。相信在鄉(xiāng)村振興中重建循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下，現(xiàn)代的技術(shù)、裝備會(huì)不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)，用來(lái)取代傳統(tǒng)的落后手工做法；也確信會(huì)有更多村莊建立起適合自身特點(diǎn)的各式各樣的廢物循環(huán)利用設(shè)施，還自然于綠水青山。

根據(jù)美國(guó)公用事業(yè)協(xié)會(huì)（APWP）報(bào)道，最早的堆肥工程技術(shù)開(kāi)始于1925 年的印度，其方法被稱為印多爾法（Indore）。1932 年，荷蘭VAM 公司建立了歐洲第一個(gè)改良印多爾法的規(guī)?；逊蕪S，其工藝稱為范曼奈法（VanMannen），是將垃圾用水調(diào)節(jié)后，在室外堆積4~8 個(gè)月（厭氧分解），然后破碎、分選得到堆肥產(chǎn)品。1933 年，丹麥出現(xiàn)了丹諾（Dano）堆肥工藝，這是一種運(yùn)用滾筒進(jìn)行好氧發(fā)酵的方法，特點(diǎn)是發(fā)酵溫度高、發(fā)酵周期短，一般只需3~4 天即可以基本實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。

20 世紀(jì)70 年代以后，許多堆肥工藝不斷得到完善，一些新的工藝也被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如1972~1973 年間美國(guó)農(nóng)業(yè)部馬里蘭州農(nóng)業(yè)研究中心開(kāi)發(fā)的通氣靜態(tài)堆工藝，也稱貝特斯維勒（BELTSVILLE）工藝。該工藝在美國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，1990 年已有超過(guò)76 座設(shè)備在運(yùn)行。其他堆肥的工藝還有垂直通風(fēng)攪拌床托馬斯（EARP-THOMAS）工藝，日本的立式多層攪拌床式工藝（即塔式工藝），愛(ài)溫森（EWESON）轉(zhuǎn)鼓式反應(yīng)器系統(tǒng)以及比爾德（Beard）筒倉(cāng)工藝等。

現(xiàn)代堆肥技術(shù)在我國(guó)起始于20 世紀(jì)50 年代，這一時(shí)期的堆肥多為露天的堆垛，采用表面土壤覆蓋保溫，自然通風(fēng)供氧，沒(méi)有專用的機(jī)械設(shè)備，也很少進(jìn)行堆體的維護(hù)管理，多為厭氧或者兼性好氧堆肥過(guò)程，堆肥產(chǎn)品主要用于農(nóng)田、果園或苗圃。70~80 年代，堆肥化處理各種有機(jī)廢棄物成為研究熱點(diǎn)，堆肥專用機(jī)械設(shè)備得到大量引進(jìn)與開(kāi)發(fā)，涌現(xiàn)出大量新工藝、新技術(shù)，堆肥機(jī)理也得到了深入研究。這一階段主要采用二次發(fā)酵工藝，堆肥方式還是靜態(tài)堆肥方式，1987 年開(kāi)始了配合翻堆的動(dòng)態(tài)堆肥工藝的研究。90 年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)已掌握了堆肥基本技術(shù)，主要堆肥工藝趨向成熟，具備了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的條件。

堆肥衰退加速環(huán)境污染

我國(guó)鄉(xiāng)村在經(jīng)歷40 年高速城鎮(zhèn)化和非農(nóng)化過(guò)程中，生態(tài)環(huán)境也經(jīng)歷了一個(gè)污染退化和艱難治理的過(guò)程。

鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境變遷 畜禽養(yǎng)殖是農(nóng)村環(huán)境污染的主要來(lái)源。當(dāng)前，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷排放分別為1000.53 萬(wàn)噸、11.09 萬(wàn)噸、59.63 萬(wàn)噸、11.97 萬(wàn)噸，占農(nóng)業(yè)源排放的93.8%、51.3%、42.1%、56.5%，成為農(nóng)業(yè)面源污染的最重要“貢獻(xiàn)者”。近年來(lái)，國(guó)家不斷加大對(duì)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染的監(jiān)管和治理力度，大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染問(wèn)題基本得到控制。但規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）因小本經(jīng)營(yíng)、環(huán)保意識(shí)不高，糞污處理設(shè)施配套不完善，加之種養(yǎng)分離，循環(huán)不暢，致使糞污被隨意堆放或直接排入溝渠、坑塘，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重威脅，已成為畜禽養(yǎng)殖污染防控的難點(diǎn)和短板。

化肥農(nóng)藥過(guò)量使用也是部分地區(qū)的重要污染。2018 年，我國(guó)化肥用量達(dá)5653.4 萬(wàn)噸，農(nóng)藥用量26.88 萬(wàn)噸，均占全球用量的三分之一，居世界第一位。世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明，人均GDP 在8000~13000 美元區(qū)間時(shí)，化肥使用量開(kāi)始呈現(xiàn)從增長(zhǎng)到穩(wěn)定甚至降低的趨勢(shì)。2019 年，我國(guó)人均GDP 達(dá)到1 萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)我國(guó)化肥使用量將進(jìn)入穩(wěn)中有降階段。但是，隨著我國(guó)人口數(shù)量增長(zhǎng)、城鄉(xiāng)一體化推進(jìn)和居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，糧食需求仍將呈現(xiàn)剛性增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，化肥農(nóng)藥使用量也難有較大降幅，一定時(shí)期內(nèi)仍將處于高位。當(dāng)前，我國(guó)化肥農(nóng)藥利用率還不到40%，距離歐美發(fā)達(dá)國(guó)家50%~65% 的平均水平還有較大差距，流失風(fēng)險(xiǎn)不容小視；特別是一些重點(diǎn)區(qū)域如露地蔬菜種植的氮磷流失、保護(hù)地蔬菜的氮素地下淋溶及南方水網(wǎng)地區(qū)水稻種植的氮磷流失，對(duì)水體環(huán)境影響尤其突出。

此外，農(nóng)村生活污水和生活垃圾處理不當(dāng)也造成農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)廢水每年總排放量大約為600 億立方米，其中我國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約90 多億噸，人糞尿年產(chǎn)生量約為2.6 億噸。目前我國(guó)工業(yè)廢水及城市生活污水都得到了較好的處理，但農(nóng)村生活污水由于治理資金短缺和對(duì)農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)意識(shí)的淡薄，96% 的村莊都沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水處理率很低，大部分農(nóng)村的生活污水放任自流，任意排放到河流，是農(nóng)村56 MAN AND THE BIOSPHERE Issue 129 -130環(huán)境問(wèn)題的根源。從農(nóng)村生活垃圾來(lái)看，有學(xué)者估計(jì)年產(chǎn)生量約為1.8~2 億噸。雖然美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中對(duì)農(nóng)村垃圾進(jìn)行了清理，但由于農(nóng)民落后的生活方式，加上大多數(shù)村鎮(zhèn)沒(méi)有專門垃圾處理系統(tǒng)，農(nóng)村“臟、亂、差”現(xiàn)象及地下水和地表水污染現(xiàn)象依然嚴(yán)重。

農(nóng)村污染防治是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜的工作，雖然污染治理取得了一定成效，但長(zhǎng)效機(jī)制尚未有效建立，農(nóng)村環(huán)境改觀或恢復(fù)到20 世紀(jì)60~70 年代的水平還需很長(zhǎng)一段時(shí)間。

鄉(xiāng)村堆肥之衰退 過(guò)去，農(nóng)村幾乎家家戶戶門口都會(huì)有一個(gè)堆漚池，用來(lái)處理日常產(chǎn)生的人糞尿、養(yǎng)殖糞污、作物秸稈等；而在田間，這種小糞堆也隨處可見(jiàn)。但現(xiàn)在，隨著鄉(xiāng)村現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，農(nóng)村旱廁改成了水廁，糞污通過(guò)吸糞車收集后，一部分集中處理，更多的簡(jiǎn)單處理就進(jìn)入農(nóng)田中；養(yǎng)殖場(chǎng)被要求集中管理，搬到村外，糞污通過(guò)處理就近還田了，相當(dāng)部分也未經(jīng)過(guò)科學(xué)處理；這樣一來(lái)村子里堆肥就成了“無(wú)米之炊”，村子外的堆肥也因?yàn)橛玫?、機(jī)械、勞力等影響而無(wú)法進(jìn)行。除此之外，堆肥本身還受到了一定的局限性。第一，在農(nóng)村能夠較好的掌握堆肥方法的主要是老年人，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，這部分人群雖然是農(nóng)事活動(dòng)的主要?jiǎng)趧?dòng)力，但基本上已經(jīng)喪失了勞作的能力；而年輕人因堆肥環(huán)境惡劣、操作難等原因，不愿進(jìn)行堆肥方法的學(xué)習(xí)；久而久之，堆肥技術(shù)就逐漸丟失了。第二，堆肥在使用過(guò)程中較為復(fù)雜，需要人工施肥，效率低；相比之下，化肥使用簡(jiǎn)便、成本更低、效率更高。第三，農(nóng)村就地堆肥缺乏相關(guān)的技術(shù)人員指導(dǎo)。

20 世紀(jì)50~70 年代我國(guó)農(nóng)村還普遍進(jìn)行堆肥，那時(shí)在農(nóng)村有機(jī)廢料都拿去堆肥了，基本見(jiàn)不到生活垃圾，因此很少有污染。但過(guò)去40年來(lái)，受化肥大量使用、農(nóng)村環(huán)保投入不足以及農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和結(jié)構(gòu)性短缺等影響，堆肥在農(nóng)村地區(qū)日漸稀少，鄉(xiāng)村堆肥呈現(xiàn)衰敗景象；反之，由各種垃圾造成的環(huán)境污染現(xiàn)象卻比比皆是。

堆肥缺失之后果 堆肥這一傳統(tǒng)技術(shù)的衰敗不僅加劇了廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，也影響到了耕地的質(zhì)量提升。我國(guó)農(nóng)田特別是糧田長(zhǎng)期不施用有機(jī)肥，導(dǎo)致土壤質(zhì)量出現(xiàn)退化，基礎(chǔ)地力顯著降低。全國(guó)中低等級(jí)耕地面積占比達(dá)69%；旱地不施肥作物產(chǎn)量與施肥作物產(chǎn)量之比，從20 世紀(jì)80 年代的60% 下降至40%；水田從80% 下降到60%，即農(nóng)田基礎(chǔ)地力在逐漸退化；而造成該現(xiàn)象的主要原因是只種不養(yǎng)，使土地越來(lái)越“瘦”。

研究表明，通過(guò)有機(jī)肥替代30% 的化肥可使土壤更健康，還能減少土壤病蟲(chóng)草害的發(fā)生。開(kāi)始于1984 年的江西紅壤水稻田長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)與單施化肥處理相比，有機(jī)肥替代30% 和50% 化肥的處理均能夠提高水稻產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度分別達(dá)7.7% 和6.5%，且當(dāng)有機(jī)肥替代率為30% 時(shí)穩(wěn)產(chǎn)效果最優(yōu)。施用有機(jī)肥還能夠減緩?fù)寥浪峄岣吡送寥鲤B(yǎng)分和土壤微生物量，改善土壤結(jié)構(gòu)。與不施肥相比，不同有機(jī)肥替代量處理下，土壤微生物碳和微生物氮顯著提高了17.0%~71.1% 和104.1%~267.0%。此外，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥還能夠抑制土壤傳病害，長(zhǎng)期施用化肥的辣椒疫病的發(fā)病率達(dá)81.3%，施用有機(jī)肥其發(fā)病率下降至54.2%。

未來(lái)堆肥走向

土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，肥沃的土壤才能保證糧食的產(chǎn)量與質(zhì)量，進(jìn)而滿足人類對(duì)食物和健康的需求。土壤有機(jī)質(zhì)是耕地地力最重要的性狀之一，被認(rèn)為是土壤質(zhì)量和功能的核心。經(jīng)過(guò)30 余年的努力，我國(guó)農(nóng)田耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量整體上呈上升趨勢(shì)，較全國(guó)第二次土壤普查時(shí)期提高了24.49%，但與歐洲國(guó)家相比還有待提升。就目前而言，中國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)水平僅為歐洲的30%~50%。

提高土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)鍵是有機(jī)廢棄物的循環(huán)利用。在這方面，德國(guó)和日本有很好的經(jīng)驗(yàn)。德國(guó)是世界上發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)較早（20 世紀(jì)50~60 年代）、水平最高的國(guó)家之一。德國(guó)的綜合型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式是歐洲國(guó)家發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典型代表。目前，德國(guó)的城市廢棄物再生利用率高達(dá)66%、焚燒處理率達(dá)34%，因?yàn)閺U棄物處理用地緊張的問(wèn)題，衛(wèi)生填埋率處于“0狀態(tài)”。

日本是一個(gè)人多地少的國(guó)家，面臨農(nóng)地、水資源、能源的極大匱乏，20 世紀(jì)90 年代初，日本正式提出“環(huán)境保全型”農(nóng)業(yè)的概念，并頒布了一系列政策法規(guī)，包括《可持續(xù)農(nóng)業(yè)法》《家畜排泄物法》 《肥料管理法》等，形成了世界上最完備的循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法體系。據(jù)日本環(huán)境省2011 年資料，日本產(chǎn)業(yè)有機(jī)廢棄物中，進(jìn)行焚燒和衛(wèi)生填埋處理量約占23%，再生利用處理量約占77%。再生利用處理中，部分進(jìn)行飼料化處理以外主要是堆肥化處理。

目前我國(guó)城市有機(jī)廢棄物資源化利用效率在5% 以下，與韓國(guó)（59%）、奧地利（58%）、比利時(shí)（51%）、瑞典（50%）等發(fā)達(dá)國(guó)家的資源化率差距顯著。造成我國(guó)有機(jī)廢棄物資源化率較低的主要原因是堆肥施用成本過(guò)高。另外，城市有機(jī)廢棄物作為堆肥原料沒(méi)有進(jìn)行分類收集從而提高了制造成本，這也是有機(jī)廢棄物堆肥資源化率較低的原因之一。但隨著國(guó)家垃圾分類政策的實(shí)施，相信有機(jī)廢棄物的資源化處理利用產(chǎn)業(yè)前景光明。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)文明和綠色農(nóng)業(yè)建設(shè)的推進(jìn)，未來(lái)有機(jī)肥生產(chǎn)必將進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段。

擺在我們面前的問(wèn)題是，堆肥或物質(zhì)循環(huán)體系如何重建？我國(guó)未來(lái)主要有機(jī)廢棄物將以每年5% 的速度遞增，而所有動(dòng)植物把營(yíng)養(yǎng)從土壤帶出，隨農(nóng)產(chǎn)品物流遠(yuǎn)離“故土”，僅靠化肥是不足以完全補(bǔ)充土壤養(yǎng)分的，必須把有機(jī)的部分特別是碳和微量元素等再返回到土壤中。

目前我國(guó)有機(jī)廢棄物的產(chǎn)生量大、循環(huán)利用率低，造成了生態(tài)失衡的局面。這種失衡主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：水陸間物質(zhì)流失衡、城鄉(xiāng)物質(zhì)流失衡、種養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)脫節(jié)。所謂水陸間物質(zhì)流失衡，是指清水進(jìn)入城市、污水返回水體，污染水體產(chǎn)生的大量藍(lán)藻、淤泥回不到陸地，形成多次循環(huán)污染；所謂城鄉(xiāng)物質(zhì)流失衡，是指營(yíng)養(yǎng)元素通過(guò)食物進(jìn)入城市，最終變?yōu)閺N余垃圾留在城區(qū)，多以簡(jiǎn)單焚燒和填埋處置，資源化利用低，土壤得不到營(yíng)養(yǎng)返還；所謂種養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)脫節(jié)是指，養(yǎng)殖場(chǎng)缺少消納糞污的土地，種植業(yè)缺乏有機(jī)肥投入而過(guò)度依賴化肥，造成面源污染。

針對(duì)以上三種生態(tài)失衡現(xiàn)狀，需構(gòu)建多尺度廢棄物循環(huán)利用模式，例如：農(nóng)場(chǎng)小循環(huán)、本地（縣域）中循環(huán)、區(qū)域（省域）大循環(huán)；要建立有機(jī)廢棄物管理全鏈條的循環(huán)利用技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)種養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)脫節(jié)，可通過(guò)種養(yǎng)高效結(jié)合實(shí)現(xiàn)重建，而這也是農(nóng)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展的核心內(nèi)容。例如，通過(guò)匹配養(yǎng)殖與種植土地消納，既增加了有機(jī)廢棄物的處理利用途徑，同時(shí)當(dāng)糧食、經(jīng)濟(jì)作物的有機(jī)肥替代化肥比例達(dá)40%~50% 時(shí)，糞肥氮循環(huán)效率增加40%，氮肥用量減少32%，實(shí)現(xiàn)了化肥投入的減少及物質(zhì)內(nèi)部的循環(huán)利用效率。針對(duì)城鄉(xiāng)物質(zhì)流與水陸間物質(zhì)流失衡的問(wèn)題，可通過(guò)構(gòu)建多尺度的循環(huán)利用模式實(shí)現(xiàn)重建，前者可通過(guò)本地（縣域/ 城鄉(xiāng)）中循環(huán)，而后者可通過(guò)區(qū)域（省域/水陸）大循環(huán)實(shí)現(xiàn)。這一物質(zhì)循環(huán)體系的構(gòu)建跨越城市與鄉(xiāng)村，涉及多部門、多行業(yè)，也需要沿廢棄物全鏈條進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

看似一個(gè)簡(jiǎn)單的、古老的、不值一提的廢物利用命題，卻關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的土壤、環(huán)境和人民健康，期待經(jīng)過(guò)幾十年的不懈努力，能把我們的鄉(xiāng)村環(huán)境恢復(fù)到魚(yú)翔淺底、充滿生機(jī)，人們可以重新直飲河水的美好境地！