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。

好氧堆肥從我國南宋時期即已肇始，是在北方人口大批向南方轉(zhuǎn)移、水稻種植開始出現(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，由此解決了千年來我國土壤的地力常新壯問題?，F(xiàn)代堆肥技術(shù)開始于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)過一個熟化的過程才可還田，而熟化就是一個堆肥的過程;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)過發(fā)酵腐熟這樣一個過程。

令人遺憾的是，經(jīng)過40年的城市化和工業(yè)化發(fā)展，我國城鄉(xiāng)許多有機(jī)廢棄物不再用來堆肥，而是被送到一個個垃圾填埋場、焚燒廠，或者被簡單堆放在田間，隨著雨水流入水體，加速了全國范圍水質(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，這對于我們這樣一個有著幾千年傳統(tǒng)文化的農(nóng)業(yè)大國而言，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;二是能創(chuàng)造有價值的堆肥產(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，我國每年都會產(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%來計，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、5000萬噸的市鎮(zhèn)污泥以及數(shù)千萬噸的食品下腳料等。

有機(jī)固體廢棄物中蘊(yùn)含著豐富的養(yǎng)分。據(jù)估算，全國有機(jī)肥料資源中氮磷鉀養(yǎng)分儲量高達(dá)7000萬噸，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年全國第二次污染源普查公報的結(jié)果顯示，來自農(nóng)業(yè)源水污染物排放量中，化學(xué)需氧量為1067.13萬噸，氨氮為21.62萬噸，總氮為141.49萬噸，總磷為21.20萬噸，分別占總量的49.77%，22.44%，46.52%和67.21%，是主要的污染來源。

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，開發(fā)各類有54MANANDTHEBIOSPHEREIssue129-130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、無害化和資源化”要求，而堆肥就是處理各類有機(jī)廢棄物無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，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，因?yàn)槎逊手胁粌H含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等大量營養(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，我國目前有機(jī)肥使用比例僅約25%左右，遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國家50%的使用比例。近年來，我國農(nóng)業(yè)主管部門發(fā)布了一系列有機(jī)肥替代化肥行動計劃、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃等指導(dǎo)性意見，對有機(jī)肥的使用給予了大力支持。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)自1993年起在河北省曲周實(shí)驗(yàn)站開展有機(jī)肥的糧田長期定位實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過27年的時間，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%。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在山東省禹城開展31年的長期定位試驗(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)類肥料的開發(fā)、有機(jī)肥替代化肥等行動計劃中發(fā)揮著越來越重要的作用。

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)古書記載，我國公元六世紀(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。

中國不同歷史時期對有機(jī)原料的農(nóng)業(yè)利用經(jīng)歷了一個逐漸認(rèn)識發(fā)展的過程。不同階段如西漢時期、北魏時期、南宋時期、元朝時期、明朝、清朝的主要農(nóng)學(xué)著作對此均有詳細(xì)的記錄。我們從中可以看出，我國農(nóng)民在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)掘出越來越多的有機(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)、裝備會不斷開發(fā)出來，用來取代傳統(tǒng)的落后手工做法;也確信會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)美國公用事業(yè)協(xié)會(APWP)報道，最早的堆肥工程技術(shù)開始于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改良印多爾法的規(guī)模化堆肥廠，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發(fā)出來，如1972~1973年間美國農(nóng)業(yè)部馬里蘭州農(nóng)業(yè)研究中心開發(fā)的通氣靜態(tài)堆工藝，也稱貝特斯維勒(BELTSVILLE)工藝。該工藝在美國得到了廣泛應(yīng)用，1990年已有超過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)，愛溫森(EWESON)轉(zhuǎn)鼓式反應(yīng)器系統(tǒng)以及比爾德(Beard)筒倉工藝等。

現(xiàn)代堆肥技術(shù)在我國起始于20世紀(jì)50年代，這一時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年開始了配合翻堆的動態(tài)堆肥工藝的研究。90年代開始，國內(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

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

鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境變遷畜禽養(yǎng)殖是農(nóng)村環(huán)境污染的主要來源。當(dāng)前，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷排放分別為1000.53萬噸、11.09萬噸、59.63萬噸、11.97萬噸，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，國家不斷加大對畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染的監(jiān)管和治理力度，大中型畜禽養(yǎng)殖場污染問題基本得到控制。但規(guī)模以下養(yǎng)殖場(戶)因小本經(jīng)營、環(huán)保意識不高，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)藥過量使用也是部分地區(qū)的重要污染。2018年，我國化肥用量達(dá)5653.4萬噸，農(nóng)藥用量26.88萬噸，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)國家的經(jīng)驗(yàn)表明，人均GDP在8000~13000美元區(qū)間時，化肥使用量開始呈現(xiàn)從增長到穩(wěn)定甚至降低的趨勢。2019年，我國人均GDP達(dá)到1萬美元，預(yù)計我國化肥使用量將進(jìn)入穩(wěn)中有降階段。但是，隨著我國人口數(shù)量增長、城鄉(xiāng)一體化推進(jìn)和居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級，糧食需求仍將呈現(xiàn)剛性增長態(tài)勢，化肥農(nóng)藥使用量也難有較大降幅，一定時期內(nèi)仍將處于高位。當(dāng)前，我國化肥農(nóng)藥利用率還不到40%，距離歐美發(fā)達(dá)國家50%~65%的平均水平還有較大差距，流失風(fēng)險不容小視;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，我國廢水每年總排放量大約為600億立方米，其中我國農(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農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)意識的淡薄，96%的村莊都沒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56MANANDTHEBIOSPHEREIssue129-130環(huán)境問題的根源。從農(nóng)村生活垃圾來看，有學(xué)者估計年產(chǎn)生量約為1.8~2億噸。雖然美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中對農(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)長期、復(fù)雜的工作，雖然污染治理取得了一定成效，但長效機(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一段時間。

鄉(xiāng)村堆肥之衰退過去，農(nóng)村幾乎家家戶戶門口都會有一個堆漚池，用來處理日常產(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。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，糞污通過吸糞車收集后，一部分集中處理，更多的簡單處理就進(jìn)入農(nóng)田中;養(yǎng)殖場被要求集中管理，搬到村外，糞污通過處理就近還田了，相當(dāng)部分也未經(jīng)過科學(xué)處理;這樣一來村子里堆肥就成了“無米之炊”，村子外的堆肥也因?yàn)橛玫?、機(jī)械、勞力等影響而無法進(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)事活動的主要勞動力，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年代我國農(nóng)村還普遍進(jìn)行堆肥，那時在農(nóng)村有機(jī)廢料都拿去堆肥了，基本見不到生活垃圾，因此很少有污染。但過去40年來，受化肥大量使用、農(nóng)村環(huán)保投入不足以及農(nóng)村勞動力轉(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環(huán)境的污染，也影響到了耕地的質(zhì)量提升。我國農(nóng)田特別是糧田長期不施用有機(jī)肥，導(dǎo)致土壤質(zhì)量出現(xiàn)退化，基礎(chǔ)地力顯著降低。全國中低等級耕地面積占比達(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)，使土地越來越“瘦”。

研究表明，通過有機(jī)肥替代30%的化肥可使土壤更健康，還能減少土壤病蟲草害的發(fā)生。開始于1984年的江西紅壤水稻田長期定位試驗(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%時穩(wěn)產(chǎn)效果最優(yōu)。施用有機(jī)肥還能夠減緩?fù)寥浪峄?，提高了土壤養(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，長期施用有機(jī)肥還能夠抑制土壤傳病害，長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30余年的努力，我國農(nóng)田耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量整體上呈上升趨勢，較全國第二次土壤普查時期提高了24.49%，但與歐洲國家相比還有待提升。就目前而言，中國土壤有機(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，德國和日本有很好的經(jīng)驗(yàn)。德國是世界上發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)較早(20世紀(jì)50~60年代)、水平最高的國家之一。德國的綜合型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式是歐洲國家發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典型代表。目前，德國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題，衛(wèi)生填埋率處于“0狀態(tài)”。

日本是一個人多地少的國家，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。

目前我國城市有機(jī)廢棄物資源化利用效率在5%以下，與韓國(59%)、奧地利(58%)、比利時(51%)、瑞典(50%)等發(fā)達(dá)國家的資源化率差距顯著。造成我國有機(jī)廢棄物資源化率較低的主要原因是堆肥施用成本過高。另外，城市有機(jī)廢棄物作為堆肥原料沒有進(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。隨著國家對生態(tài)文明和綠色農(nóng)業(yè)建設(shè)的推進(jìn)，未來有機(jī)肥生產(chǎn)必將進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段。

擺在我們面前的問題是，堆肥或物質(zhì)循環(huán)體系如何重建?我國未來主要有機(jī)廢棄物將以每年5%的速度遞增，而所有動植物把營養(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，是指營養(yǎng)元素通過食物進(jìn)入城市，最終變?yōu)閺N余垃圾留在城區(qū)，多以簡單焚燒和填埋處置，資源化利用低，土壤得不到營養(yǎng)返還;所謂種養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)脫節(jié)是指，養(yǎng)殖場缺少消納糞污的土地，種植業(yè)缺乏有機(jī)肥投入而過度依賴化肥，造成面源污染。

針對以上三種生態(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)。具體來說，針對種養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)脫節(jié)，可通過種養(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，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。針對城鄉(xiāng)物質(zhì)流與水陸間物質(zhì)流失衡的問題，可通過構(gòu)建多尺度的循環(huán)利用模式實(shí)現(xiàn)重建，前者可通過本地(縣域/城鄉(xiāng))中循環(huán)，而后者可通過區(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。

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