从乡间堆肥入手重建循环经济

堆肥是一门既传统又现代的学科。堆肥的目的是通过一系列科学的工艺步骤，将各种有机废物分解成稳定无害的有机肥产品。

堆肥一般分为有氧堆肥和厌氧堆肥。有氧堆肥是指有机物质在有氧条件下的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧堆肥是无氧条件下有机物质的分解。厌氧分解的最终代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸。传统的堆肥主要是厌氧堆肥，而现代的堆肥系统主要有氧堆肥。

好氧堆肥始于中国南宋时期，北方人口大量向南转移，水稻种植开始出现两种成熟，土壤肥力不足以维持高产，解决了中国土壤力量几千年来的问题。现代堆肥技术始于20世纪20年代至30年代的欧洲，以机械化堆肥为特色。目前，有数百种术多样，已成为城乡有机废物处理领域的重要方向，受到许多城市建设、卫生、农业等部门和企业的欢迎。

一般来说，堆肥也是一种有机肥。从广义上讲，有机肥的范围很广，包括所有应用于农田的有机物，如人畜粪便、绿肥、河泥、骨粉等，以及大型有机肥厂生产的商品有机肥。在中国农民的传统智慧中，新鲜水分含量高的废物必须经过熟化过程才能返回田间，熟化是堆肥的过程；现代商品有机肥标准还要求秸秆、畜禽粪便等有机废物必须经过发酵和腐烂。

遗憾的是，经过40年的城市化和工业化发展，我国城乡许多有机废物不再用于堆肥，而是被送往垃圾填埋场、焚烧厂或简单地堆放在田间。随着雨水流入水体，全国水质严重恶化。农村堆肥已经远离我们，不再是农村冬春季节独特的风景，这对我们这样一个有着数千年传统文化的农业大国来说是悲伤的！

研究表明，用有机肥代替30%的化肥可以使土壤更健康，减少土壤病虫害的发生。江西红壤稻田长期定位试验始于1984年。研究发现，与单一化肥处理相比，用30%和50%的有机肥代替化肥的处理可以增加水稻产量，分别增加7.7%和6.5%的产量，当有机肥代替率为30%时，稳定生产效果最好。有机肥的应用还可以减缓土壤酸化，改善土壤养分和土壤微生物量，改善土壤结构。与非施肥相比，在不同有机肥替代处理下，土壤微生物碳和微生物氮的发病率显著提高了。此外，长期使用有机肥也可以抑制土壤传播疾病。长期使用化肥的辣椒病发病率为81.3%，有机肥的发病率降至54.2%。

堆肥的作用和意义

堆肥有很多作用，包括废物利用、减少污染、改良土壤、提高产量、改善品质等，最重要的有两点：一是可以把大量的有机废弃物转变为有用的产品，降低环境风险；二是能创造有价值的堆肥产品，可作为土壤改良剂或有机肥产品等。

堆肥与废物资源利用据估算，我国每年都会产生高达55 亿吨的有机废弃物，其中主要是畜禽粪便和秸秆，还有城市及食品工业等的废弃物，如有机垃圾、生活污泥、糖渣、酒糟等。资料显示，2017 年全国秸秆可收集量为9 亿吨，秸秆综合利用率约80%，还有20% 的秸秆未得到有效利用，一些地区秸秆焚烧现象依然严重。根据估算，目前我国养殖业每年产生的畜禽粪污总量约为38 亿吨，按收集系数70% 来计，每年需要处理的畜禽粪污量达27 亿吨。除此以外，每年还有约2 亿吨的有机垃圾、5000 万吨的市镇污泥以及数千万吨的食品下脚料等。

有机固体废弃物中蕴含着丰富的养分。据估算，全国有机肥料资源中氮磷钾养分储量高达7000 万吨，理论上可以完全替代化肥投入，若这些有机废弃物利用率达到50%，则可替代约一半的化肥。

据2017 年全国第二次污染源普查公报的结果显示，来自农业源水污染物排放量中，化学需氧量为1067.13 万吨，氨氮为21.62 万吨，总氮为141.49 万吨，总磷为21.20 万吨，分别占总量的49.77%，22.44%，46.52% 和67.21%，是主要的污染来源。

因此，科学利用这些有机固体废弃物，既可防止其污染环境，同时又可以加快资源的循环利用，减少资源的浪费。当然，开发各类有54 MAN AND THE BIOSPHERE Issue 129 -130机废弃物需要有一定的方法、技术和设备，使之达到“减量化、无害化和资源化”要求，而堆肥就是处理各类有机废弃物无害化与资源化最有效的途径之一，是集处理和资源化利用于一体的生物方法，由于其无害化比较彻底，资源化率比较高，目前广受关注。

堆肥与农业生产堆肥与农业密不可分，自古以来，人们将有机废弃物进行混合堆沤处理，并将产物再归还于土壤，这既符合农业可持续发展的方向，也有利于促进农业和畜牧业的共同发展，提高人民生活质量。

把有机废弃物归还到土壤，首先可以为作物提供一定的养分促进作物生长，因为堆肥中不仅含有氮、磷、钾、钙、镁等大量营养元素，也含有铁、铜、锌、锰、硼等微量元素，因此是一种全面的、综合的植物养分供应源；其次可以改善土壤的理化和生物学性状，连续施用有机肥，可逐步提高土壤有机质含量，使土壤生物活性旺盛，土壤养分供应能力提高，抑制土壤病害的发生；再者可以提高作物产量，并保证稳产高产。大量的施肥试验表明，有机肥与化肥结合施用还能进一步提高不同农作物的产量，并提高农业的可持续生产力。

据不完全统计，我国目前有机肥使用比例仅约25% 左右，远低于欧美等发达国家50%的使用比例。近年来，我国农业主管部门发布了一系列有机肥替代化肥行动计划、高标准农田建设规划等指导性意见，对有机肥的使用给予了大力支持。中国农业大学自1993 年起在河北省曲周实验站开展有机肥的粮田长期定位实验，经过27 年的时间，土壤有机质从1.3% 提高到3%，每亩年均提高0.063%。1995~2016年间，小麦平均产量提高了29.4%，玉米平均产量提高了25.4%。中国农业科学院在山东省禹城开展31 年的长期定位试验发现，施用有机肥能够显著降低土壤容重，增加土壤有机质的含量及储量。

目前，堆肥技术已成为发展生态农业和改善农村环境的重要技术支撑，在秸秆、尾菜综合处理、畜禽粪便资源化利用、商品有机类肥料的开发、有机肥替代化肥等行动计划中发挥着越来越重要的作用。
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