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第09版:科技服务·惠农
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世界粪肥地图公布 推动农业绿色发展
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2019 年 07 月 09 日 星期 放大 缩小 默认  

世界粪肥地图公布 推动农业绿色发展

陆影

  我们见过地理卫星地图,见过森林卫星地图,但是有一种地图,我们可能是从未见过的,那就是全球“粪肥”地图,根据美国科学促进会最新科学报告显示,科学家们拿出了世界上第一张未被充分认识的资源地图——全球“粪肥”地图。随着这份地图的公布,可以有效推进粪便中的磷回收再利用,制作出绿色的有机肥,从而减少化学肥料的使用,推动农业绿色发展。

  动物粪便富含“磷”元素

  生物粪肥中蕴含大量的磷元素,磷元素对农民而言非常重要,种小麦、玉米和豆类都要用到它,但全球可供消耗的磷资源正变得越来越少。从鸟类和蝙蝠粪便的沉积物中可以获得天然磷化肥,如今科学家正在探索如何从这些动物的粪便中进行磷回收。他们制作了世界上第一张指导回收的地图,显示从前大量未被充分利用的粪便资源就在农民家中的后院里。

  从地图上公布的“热点”来看,世界各国都占有粪便磷。从颜色分布上来看,印度是“最红最密集”的区域。而我国除了西北地区偏少之外,其他地区都较多,其实这可以认为是生物分布密集的图像,磷元素的分布多数都是指向了生物存在区域。

  从“热点”地图上也可以明确知道,在除南极洲以外的每个大陆上,粪便磷都可以广泛使用。动物粪便中的磷含量相当于是一种“可再生资源”,几乎每天都有产生,大多数粪便正是农民需要的,也是最为容易获取到的。科学研究人员使用了牲畜密度的数据并计算了全球牛、猪、鸡、绵羊和山羊每年排出的磷的量,每平方公里高达130000公斤。据科学家预估,每年全球总产量的粪便在1500万至2000万公吨之间。

  粪便资源化利用实现绿色循环

  近年来,我国集约化畜禽养殖发展迅速。由于一些养殖户在建养殖场时,只注重生产,缺少环保意识,无论是在控源减排、清洁生产、无害化处理的设备、设施配套上,还是在资源化利用的技术方面,都不太重视,这样造成养殖过程中,粪污处理不彻底、利用率不高等问题。畜禽粪便等污染物没有得到合理的利用和有效处理就随意排放,对农村的环境造成了极大的污染。

  从资源环境看,畜牧业的绿色发展是大势所趋,标准化规模养殖要更加突出粪便资源化利用。在治理路径上,要以农牧结合、循环利用为主体,解决粪便还田利用瓶颈问题。

  将畜禽粪便经过处理后,实现资源化利用,不但可以解决畜禽养殖中的污染问题,减少环境污染,还能实现资源的循环利用,提取畜禽粪便中的磷元素,变“废”为宝,实现生态环保型养殖。

  解决“磷”资源短缺问题

  对于农业生产来说,磷是必不可少的,因为农作物吸收磷元素之后,可以促进生长,并且能够生产出更多的粮食。不过,随着时间的推移,全球易于开采的磷供应正在减少。科学家们为了避免出现短缺的问题,必须探索出另外的一种路线,那就是“磷”回收。

  水清粪、畜禽圈舍清扫等活动使得畜禽粪便与污水混合,因此,畜禽养殖场排放的畜禽粪便通常是粪便、污物、尿液和污水混合物。为了防治畜禽养殖污染,首先必须对其进行干湿分离,然后分别处理。将干的部分堆肥后回用于种植业,实际上是最佳的磷回收方式。而湿的部分,即污水必须经过处理才能排放,这也正是集约化畜禽养殖污染控制的难点所在。

  目前,厌氧发酵是处理畜禽粪便和污水的有效方法,它可以产生沼气,作为能源,可以产生沼渣,作为肥料。另外,还产生大量的沼液,可以作为液体肥料使用。但是,沼液量很大,难以运输,特别是当畜禽养殖场距消纳沼液的农田较远时,沼液难以作为液态肥料使用,因此必须经过处理,达到排放标准。沼液中含有高浓度的氨氮和磷酸根,为氮、磷的回收提供了有利条件。

  不过从粪便中回收磷并非易事,处理这些粪便需要用某些细菌进行分解,或者用特殊设备让鸟粪结晶。在许多商业农场,这些工艺已经被采用,可以帮助回收全球大约一半的粪肥,但对小型家庭农场来说,回收的代价非常高昂。

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