今年农业部提出“一控两减三基本”的新举措,核心之一是到2020年实现化肥使用量“零增长”。寻找替代化肥的新型肥料资源成为必须,由此,古老的堆肥技术将焕发出新的生机。日前,中国农业大学和中国堆肥网联合举办2015年国际堆肥会议,农业部、环保部、科技部等相关负责人出席会议并讲话,100多名来自美国、澳大利亚、日本、德国、英国、以色列等30多个国家的外国专家学者以及国内各界共450余人参加了会议。
巨量资源被埋没
堆肥对中国农民而言并不陌生。堆肥是充分利用微生物,把城乡产生的各类有机废弃物经过处理再返回到土壤的过程,既治理了污染,又实现了养分的循环利用,实质是自然界物质循环机制的恢复。从某种意义上来说,堆肥哺育了中华民族悠久的农业历史。
张桃林说,几千年的农耕实践积累了丰富的农作经验,包括间作套种、废物利用以及种养结合等,正是依靠这些传统农业技术和智慧的传承,中国农业才保持了数千年的持续稳定发展,满足了历代人民的食物需求,支撑了中华历史的繁荣昌盛。
中国农业大学教授李季说,直至上世纪60年代,中国农村仍普遍进行着堆肥,那时的河流是干净的、土壤是健康的。一直持续到上世纪80年代,全国有机肥还占到肥料总量的50%左右!然而,过去三十年来,一味地依赖化学肥料、种养分离、农村劳动力流失等因素,使得农村传统堆肥逐渐退出了公众视野,有机肥在肥料总量中的比重下降到目前的20%左右。一方面,土地缺乏有机肥施入而面临退化;另一方面,大量有机废物得不到有效处理和利用,造成环境特别是水体的污染。
事实上,可以用来进行堆肥处理的原料来源广泛,包括秸秆、畜禽粪便、谷物加工副产品、饼粕、城市污泥、厨余垃圾等有机废弃物。近些年来,由于农业生产种养分离非常突出,这些有机废弃物的资源化利用率并不高。
资料表明,2010年中国各类有机固体废弃物产生量为1.3亿万吨,折湿重约40亿吨,中国已成为全世界最大的有机废弃物产生国。2013年全国4100家有机肥类企业总处理废物量仅为7000万吨,占总产生量的2.2%!
巨量的有机废弃物未被利用,不仅造成资源浪费,更成了污染之源。数据显示,中国农作物秸秆约有30%(2亿多吨)被直接焚烧,既浪费了养分资源,又导致严重的大气污染;另外,许多规模化养殖场过度集中,种养分离和粪尿治理已成为养殖业可持续发展的重大制约因素。
科技部农村科技司副司长蒋丹平介绍,中国农业废弃物产生量大、利用率低、污染严重,年产生温室气体超10亿吨,COD排放超1000万吨,氮磷排放超300万吨,对生态环境造成极大负荷。
而一旦这些有机废弃物得到充分利用,将蕴藏巨大的产业空间。据中国农业大学李国学教授测算,通过发展循环农业和“变废为宝”,每年40亿吨的有机废弃物可产生约10亿吨标煤(约为中国能耗总量的1/4)、1000万吨饲料(占饲料产量的1/10)和5500万吨肥料(纯养分与化肥施用总量相当),全产业链潜在产值可达1500亿元以上。
“零增长”的倒逼
今年,农业部制定出台了《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》,确保到2020年实现“一控两减三基本”的目标。其中,“一控”是指控制农业用水总量和农业水环境污染;“两减”是指化肥、农药减量使用,实现“零增长”;“三基本”是指畜禽粪污、农膜、农作物秸秆基本得到资源化利用和无害化处理。
化肥“零增长”是中国农业发展到今天必须应对的挑战,而堆肥技术恰好为实现这一目标提供了重要路径。蒋丹平说,中国农业生产资源、能源投入高,效率低。农业生产用了世界20%以上的农业劳动力、30%的化肥、25%的农药,化肥利用率仅为33%(发达国家在60%以上)、水资源利用率约为45%(发达国家达到70%以上)。因此,我们亟须转变农业生产方式,降耗增效,促进农业节能减排。
实现化肥减量,堆肥技术正当其时。张桃林如此总结:首先,堆肥是一项环保事业,通过堆肥可实现对农业废弃物的有效处理,减轻废弃物对土壤、水体和大气的污染;其次,堆肥就是对土地的回馈,所有有机废弃物产生自土壤,也要返回土壤,从而实现土壤有机质平衡;再者,通过堆肥提升耕地质量,并提倡有机无机养分结合,保证粮食及农业生产能力的稳定提高,保障中国的食物安全;最后,堆肥也是一项固碳减排技术,通过转化废弃物生产富含碳元素的堆肥,进一步回到土壤实现固碳减排,有着重要的低碳节能意义。“可以说,堆肥技术的应用对促进‘一控两减三基本’目标的实现,对循环生态农业和可持续农业发展战略的实施,都将起到积极的推动作用。”张桃林表示。
堆肥迎来契机
事实上,所有的有机废弃物都来自土地,理应都回到土地,这正是循环农业和可持续农业的核心理念。中国农业大学教授李季说,化肥只能补充氮磷钾养分,而不能提供农业种植带走的其他元素,这有赖于堆肥技术的参与和应用。
根据中国农科院对不同土壤类型的长期施肥研究,土壤有机质平均提高0.1%,粮食产量的稳产性就会提高10%~20%。未来中国粮食安全除了依赖提高单产以外,还应重视土壤基础肥力及其对产量的重要贡献。
据了解,截至2013年,中国有4100家有机肥生产企业,每年生产大约5000万吨有机肥,消耗的有机废弃物仅占2.2%,而合理的比例是要达到50%~60%。与此同时,国内农田肥料使用中有机肥的比重仅20%,要达到有机无机各占一半的农业发达国家水平,还有很长一段路。
正是基于堆肥技术对农业未来发展的重大意义,国家近年来逐步出台了对有机肥产业越来越明显的倾斜政策。今年国家恢复征收化肥增值税,但有机肥依然免征。此外,鼓励堆肥和有机肥产业发展的一系列利好政策正在释放。比如,农业部正在实施土壤有机质提升计划,到2020年,建设8亿亩高标准农田,有机质含量要提高0.5个百分点。再如,部分省份对商品有机肥提供补贴。以浙江为例,非发达地区每吨有机肥补贴150元,发达地区每吨补贴200元;杭州力度更大,一吨有机肥生产企业补贴30元,销售商补贴60元,用户补贴300元。
堆肥技术的发展和推动,不仅要实现对化肥的部分替代,同时还能助推肥料产业整体升级。南京农业大学教授沈其荣认为,中国农业种养分离问题很突出,在化肥“零增长”背景下,以堆肥技术为基础的新型肥料研发应用,将是未来肥料行业的焦点之一。寻找替代化肥的有机肥资源,对于推动肥料结构多元化,保障中国粮食安全、减少成本投入和环境危害意义重大。具体而言,以堆肥技术为基础的生物有机肥、复合微生物肥、有机无机复混肥、土壤调理剂、有机液体肥等,都将成为未来肥料行业的热点。
问题与方向
尽管堆肥及其下游的有机肥产业迎来机遇,但不可否认的是,其中还存在大量待解决的问题。
在堆肥产业发展路径上,中国农业大学教授陈清说,有机肥企业不能走化肥企业发展的路子。因为原料来源分散,且大多位置偏僻,加之有机肥利润低,较为理想的做法是在全国因地制宜进行布局,缩短销售半径。陈清还指出,我们要注意到大户崛起对有机肥产业的影响。未来,大户可能直接与有机废弃物的源头企业对接,随着大户种植规模扩大,一些小型有机肥生产企业的生存将变得更加困难。
在国外农业发达国家,有机废弃物大多是进行堆肥处理后直接还田,但中国更多的是要做成商品有机肥进行市场销售,因而有机肥产业在推动种养结合方面将发挥重要的纽带作用。但由此也带来新的课题:这就是如何让有机肥在市场上具有更大的竞争力、让农户愿意购买并使用。
课题核心是提高有机肥的品质。陈清说,有机肥企业与养殖场的思路不同,有机肥企业的着眼点不仅在于废弃物的环保处理,还要进行功能化改造,变废为宝。“如何在堆肥中扒拉出一瓶雪花膏来?”陈清认为,这就有待于改善堆肥的增值加工技术,将堆肥技术与生物技术结合,这是提高有机肥品质的重要手段。举例而言,普通一吨有机肥可能市场价在600~900元,做成生物有机肥会达到1200~1600元,假如做成生物有机无机复混肥,市场售价可能高达3500~4000元。
“总之,以堆肥技术为核心和基础的新型肥料研发在方向上必须打有机牌、生物牌和多功能牌。”陈清介绍,目前生物有机肥表现出以下几个方面的突出走向:由低附加值向高附加值的功能性生物有机肥转变;由广谱向基质型专用生物有机肥转变;由单一菌株向多菌株复合的生物有机肥转变;由单一功能向多功能的生物有机肥转变;由低浓度向高浓度生物有机肥转变;由生物或活性成分向“生物+活性成分”转变。
不可否认,整体上有机肥企业规模普遍偏小,行业门槛过低,而且产品质量参差不齐,假冒伪劣现象较为突出。南京农业大学教授杨兴明认为,除了要加大技术创新、生产更高品质的有机肥外,还要从标准入手,提供更科学的检测方法,制定更科学的技术指标,不能让假冒伪劣浑水摸鱼;同时,在推广上要走技术营销的路线,选好目标市场和示范户,建立一支技术营销队伍。
虽然化肥“零增长”行动和农业面临的现实困境助推堆肥产业走上前台,但堆肥产业既是肥料产业又是环保产业,发展堆肥技术和产业政策扶持仍然是重中之重。据陈清介绍,在日本,政府对污泥堆肥补贴很高,销售价格仅占到补贴的二十分之一,相当于免费给农民使用。
农业部和科技部等相关部委对堆肥产业正给予越来越大的重视。蒋丹平介绍,科技部在“十一五”“十二五”先后启动了“农田循环”和“循环农业”等重大科技项目,有效带动和支撑了秸秆综合高效利用、有机肥、菌业、现代牧业和循环产业园等产业健康发展,目前科技部已将循环农业相关研究列入“十三五”农业科技规划,将继续大力支持循环农业关键技术研究,示范推广成熟的循环农业技术体系和模式。张桃林副部长同样表示,“目前我们正在制定‘十三五’发展规划,农业面源污染和农业废弃物处理利用将是重点方向。” (吴俊生)