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牛场粪尿养分管理与资源化利用

曹金峰李俊卫高继伟宁宗拔吕小琳曹锦萍

北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司

规模化养殖场因粪便产生量大且集中，极易引发严重环境污染问题，急需建立粪便养分管理模式，以实现牛场粪便的资源化利用。本研究以山东淄博某牛场为例，探索了粪便的养分管理与规模化利用。主要结果为：存栏量20000头的牛场，每天产生粪尿量为1173t，固体有机肥年产量18321t，液体有机肥352077t；可为周围农田提供纯氮、P₂O₅和K₂O 的量分别为1068t、359t、629t。实施该养分管理方法，可充分利用牛场粪尿中的养分资源，减少粪尿乱排乱放造成的影响。

近年来，我国畜牧业生产发生重大变化，规模养殖成为主体。我国北方大多数养殖场直接将牛粪还田或做堆肥处理，污水收集暂存后进行排放，南方则以达标排放为主要处理方式。养殖的集中区畜禽废弃物利用率较低，既造成资源浪费，也带来环境污染。国家对畜禽养殖业的废弃物利用问题越来越重视，为有效解决畜禽养殖业的废弃物利用率低的问题，实现对畜禽养殖业废弃物的循环利用，先后制定了多项法律法规来保障畜禽养殖废弃物的资源化利用工作。2016年中央一号文件提出，“加大农业面源污染防治力度，实施化肥农药零增长行动，实施种养业废弃物资源化利用”。 2017年5月31日，国务院办公厅下发了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》，并明确要求，以肥料化利用为基础，采取经济高效实用的处理模式，实现粪污就地就近利用。

目前为止，我国仍缺乏典型牛场粪便处理模式（固液分离—堆肥+厌氧发酵—农田利用）下的养分管理研究。因此，本文以典型种养结合模式的牛场为例，通过养分平衡测算，探索牛场种养结合养分管理方案，并为同类牛场开展种养结合研究和实践提供科学支撑。

图1 奶牛运动场

材料与方法

牛场相关资料和参数

该牛场地处山东省淄博市，由北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司设计建成。采用刮板清粪工艺，通过粪沟将粪尿冲洗至集粪池进行固液分离，粪沟冲洗水采用固液分离后液体部分，减少场内用水量。具体工艺见图1：

图2 牛场种养结合工艺流程图

（1）牛场牛群结构及日产粪尿量见表1和2。本研究牛场存栏量20000头的牛场，分为南北两个饲养区，其中南区存栏量7161头，北区存栏量12276头，全场每天产生粪尿量为1173t。

表1 南区牛场牛群结构及日产粪尿量

表2 北区牛场牛群结构及日产粪尿量

（2）牛场原始粪尿养分含量见表3。

表3 牛场原始粪尿养分含量

（3）牛场有机肥产量和粪水日存储量见表4。

表4 牛场有机肥产量和粪水日存储量

本研究牛场日产粪量434t，含水率为18%，其中干物质含量为78t，固液分离后固体部分含水率为70%，固体部分为209t，其中133t用于牛床垫料生产，剩余部分用于有机肥生产，每天添加含水率18%的秸秆等辅料13t、含水率30%的成品返料18t，可生产含水率为30%的固体有机肥50t/d。液体有机肥日存储量为964t/d。以上数据牛舍内牛粪收集系数按80%、尿液收集系数按95%计。