張克強，杜連柱，杜會英，沈仕洲

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191；2.云南大理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站，云南大理 671004）

我國有幾千年的農(nóng)耕文明，自古就有使用有機肥更新地力的傳統(tǒng)，積累了大量有機肥積制和施用的經(jīng)驗[1]。但是，隨著畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，糞污量大且集中，受季節(jié)、施用不便等因素制約，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中內(nèi)部物質(zhì)能量循環(huán)流動的鏈條中斷，糞污由資源變成了污染源[2]。畜禽糞污處理利用引起了社會及學(xué)者們的廣泛關(guān)注。

近年來，國家高度重視養(yǎng)殖糞污資源化利用工作，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48 號），提出全面推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，加快構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局，為推進(jìn)畜禽糞肥還田利用提供了根本遵循和目標(biāo)要求[3]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺了《畜禽糞污土地承載力測算技術(shù)指南》（農(nóng)辦牧〔2018〕1 號），指導(dǎo)各地加快推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展[4]，并與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合出臺《關(guān)于促進(jìn)畜禽糞污還田利用依法加強養(yǎng)殖污染治理的指導(dǎo)意見》（農(nóng)辦牧〔2019〕84號）和《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》（農(nóng)辦牧〔2020〕23 號），指出到2025 年，畜禽糞污綜合利用率達(dá)到80%，要把畜禽糞肥作為替代化肥的重要肥料來源，著力擴(kuò)大堆肥、液態(tài)糞肥利用，同時明確還田利用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強化糞污還田利用過程監(jiān)管[5]。

本文在分析糞肥分類和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，梳理了糞肥還田技術(shù)、設(shè)備與裝備，深入探討了國內(nèi)外糞肥污染物控制技術(shù)及糞肥還田對環(huán)境的影響，以期為指導(dǎo)我國養(yǎng)殖糞肥還田和種養(yǎng)結(jié)合綠色發(fā)展提供決策參考。

1 糞肥分類及標(biāo)準(zhǔn)

目前，養(yǎng)殖糞污資源化利用的主要方式包括肥料化、能源化、飼料化、基質(zhì)化，其中肥料化利用是重要方向之一[6]。本文的糞肥是指以畜禽糞污為主要原料，通過無害化處理，充分殺滅病原菌、蟲卵和雜草種子后作為肥料還田利用的堆肥、商品有機肥、沼渣、糞水和沼液等，可分為固體糞肥和液體糞肥，固體糞肥一般包括堆肥和商品有機肥等，液體糞肥主要指糞水和沼液（表1）。

表1 糞肥分類和標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification and standard of livestock and poultry waste

堆肥是以堆漚腐解的方式將養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行腐熟，是數(shù)千年來我國農(nóng)民傳統(tǒng)的提高土壤肥力的重要手段[7]；商品有機肥是以畜禽糞便、秸稈等廢棄物為主要原料，通過添加促進(jìn)發(fā)酵的微生物菌劑，經(jīng)過工廠化發(fā)酵腐熟、造粒等一系列工藝后制成的肥料[8]。沼液和沼渣是養(yǎng)殖糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵、固液分離后的液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)物，肥效相對穩(wěn)定；肥水指經(jīng)無害化過程處理后達(dá)到還田質(zhì)量要求的養(yǎng)殖糞水，糞水為養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的尿液、全部或部分糞便、散落飼料及沖洗水混合而成的液體。

2 糞肥還田技術(shù)

糞肥還田利用將養(yǎng)分帶回土壤，能夠培肥土壤，改良地力，解決“用地養(yǎng)地”矛盾，減輕環(huán)境壓力。2017 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《畜禽糞污資源化利用行動方案（2017—2020 年）》，集成創(chuàng)建了資源化利用7 種典型技術(shù)模式[9]，其中還田技術(shù)包括糞污全量收集還田利用、固體糞便堆肥利用、污水肥料化利用等，可分為固體糞肥還田利用和液體糞肥還田利用技術(shù)。

2.1 固體糞肥還田利用技術(shù)

歐美發(fā)達(dá)國家采用糞肥定量施用的原則，基于養(yǎng)分平衡指導(dǎo)糞肥還田利用[10]。歐盟的硝酸鹽法案規(guī)定，在硝酸鹽敏感區(qū)糞肥施用的最大量為170 kg·hm-2·a-1（以氮計），該限值迫使養(yǎng)殖場將多余的糞便運輸?shù)狡渌霓r(nóng)場并加以利用[11]。糞肥在地表的時間越長，氨揮發(fā)量越大，將糞肥與表層土壤混合可有效降低養(yǎng)分的損失。深施有利于減少氨的揮發(fā)和徑流損失，固體糞肥撒施后翻耕、條施后覆土能有效抑制NH3揮發(fā)和N2O的排放損失[12]。養(yǎng)分的損失還與季節(jié)有關(guān)，冬末或初春施肥有利于減少養(yǎng)分損失，從而增加作物對養(yǎng)分的吸收[13]。

多年來，隨著我國化肥工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)田化肥用量迅速增長，固體糞肥用量銳減。近年來國家高度重視養(yǎng)殖糞污資源化利用，固體糞肥利用技術(shù)的研究和推廣不斷深入。如眾多學(xué)者對有機肥施用于稻麥輪作系統(tǒng)[14]、不同糞肥施用于雙季稻[15]、豬糞有機肥施用于玉米[16]、雞糞堆肥施用于小白菜[17]等進(jìn)行研究，均證實固體糞肥能夠替代部分化肥，且具有增產(chǎn)作用，但這些研究多集中在糞肥施用量的影響，對施用方式、季節(jié)等的研究關(guān)注較少。

2.2 液體糞肥還田利用技術(shù)

國外液體糞肥還田利用技術(shù)比較成熟，糞水有足夠的貯存設(shè)施，配套專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機械、施用管網(wǎng)等。在施用方式上可分為表層撒施、條施、淺層注射、深層注射、噴灌等[18-19]。有研究表明，牛場糞水施用于牧草，能夠增加牧草產(chǎn)量和品質(zhì)[20-21]，與施用化肥相比，施用奶牛場糞水顯著增加了牧草土壤中無機氮和有效鉀的含量[22]。還有學(xué)者對液體糞肥長期施用對土壤碳、氮、磷的變化進(jìn)行了研究[23-24]。

我國液體糞肥主要指經(jīng)固液分離后且存儲一定時間的養(yǎng)殖廢水和糞污沼氣發(fā)酵后的沼液。相比于固體糞肥，液體糞肥產(chǎn)生量大、養(yǎng)分差異明顯、還田難度高，目前研究主要集中在施用后對土壤及作物產(chǎn)量等的影響。如XU 等[25]的研究表明，施用沼液可提高土壤的養(yǎng)分，增加土壤pH 值并促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而改良土壤。DU 等[26]的研究證實，適量牛場沼液連續(xù)3 a施用于華北平原小麥-玉米輪作農(nóng)田，能夠保證作物產(chǎn)量，同時避免土壤硝態(tài)氮的淋溶。目前，我國對液體糞肥適宜用量、施肥方式、施肥季節(jié)等的研究還相對缺乏。郭海剛等[27]的研究顯示，在冬小麥越冬期、拔節(jié)期和灌漿期施用糞水，冬小麥產(chǎn)量可比農(nóng)民習(xí)慣施肥提高4.61%～6.63%。杜會英等[28]的研究表明，冬小麥-夏玉米輪作體系糞水適宜氮帶入量為160～240 kg·hm-2。

3 糞肥還田對土壤環(huán)境及溫室氣體排放的影響

3.1 糞肥還田對土壤有機質(zhì)的影響

土壤有機質(zhì)是土壤理化性質(zhì)的重要組成部分，糞肥施用可提高土壤有機質(zhì)含量，增強土壤碳的固持。KHALIQ 等[29]的研究表明，有機與無機肥配合施用能提高土壤有機質(zhì)含量3%～9%。徐明崗等[30]通過41個長期定位施肥試驗發(fā)現(xiàn)，沒有施用糞肥的土壤，有機質(zhì)平均減少約10%，而施用糞肥配施鉀肥的土壤有機質(zhì)基本能保持平衡甚至略有增加。糞肥施用時間越長，土壤有機質(zhì)提高幅度越大。施用糞便有機肥30 a，西北地區(qū)和華北地區(qū)土壤有機質(zhì)含量平均增加51%和68%，南方旱地和長江流域水田土壤有機質(zhì)含量平均增加24%[31]。糞肥施用可增加土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，加強對碳基的保護(hù)作用，從而提升土壤碳的固存[32]。JIANG 等[33]的研究表明，長期施用糞肥可顯著增加土壤有機碳的總含量以及增強大團(tuán)聚體中土壤有機碳的轉(zhuǎn)化。HUANG 等[34]研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)27 a施用糞肥的稻田土壤總有機碳可提高25.5%。除增加土壤有機質(zhì)的總量外，糞肥施用還能優(yōu)化土壤腐殖質(zhì)組成，即增加胡敏酸（HA）的含量，提升胡敏酸/富里酸（FA）的比例[35-36]。

3.2 糞肥還田對土壤氮磷養(yǎng)分的影響

糞肥還田可顯著提高土壤氮磷養(yǎng)分含量。溫延臣等[37]的研究表明，與單施化肥相比，長期施用有機肥及有機/無機肥配施（50%化肥+50%有機肥），土壤剖面（0～40 cm）全氮含量分別增加79.6%和30.1%，堿解氮含量分別增加50.5%和3.9%；土壤剖面（0～60 cm）有效磷含量約是單施化肥的7.2 倍和3.3 倍。顏雄等[38]的研究也證明，有機無機肥配施處理使土壤的全氮提高了68.5%，同時明顯提高了土壤全磷含量。糞肥還田對土壤氮磷養(yǎng)分含量影響與糞肥投入量相關(guān)。YANG 等[39]通過長期定位試驗，證實單施化肥、糞便有機肥或有機無機肥配施能顯著增加土壤全氮，且隨著有機肥投入比例的增加，土壤全氮呈增加趨勢。施用有機肥也可提高土壤中速效養(yǎng)分含量，改善土壤地力。張鑫等[40]的研究結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，施用有機肥土壤堿解氮增加了9.82%，有效磷增加了19.60%。秦海娟等[41]研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施用化肥處理相比，施用糞便有機肥處理的土壤堿解氮和速效磷含量分別顯著提高27.8%和21.2%。HARTL 等[42]的研究結(jié)果顯示，施用堆肥5 a 后土壤速效鉀含量比不施堆肥平均增加26%。

3.3 糞肥還田對土壤微生物的影響

土壤中的微生物數(shù)量龐大、種類繁多，是豐富的微生物資源庫[43]，被稱為地球關(guān)鍵元素循環(huán)過程的“引擎”[44]。土壤中有機質(zhì)的分解與積累、氮素轉(zhuǎn)化及溫室氣體排放等重要過程都與微生物的活動密切相關(guān)。CUI 等[45]的研究表明，糞肥的合理施用能夠提升土壤有機質(zhì)含量，增加土壤微生物的生物多樣性。長期平衡施用糞肥和化肥不僅可以增加有機物質(zhì)庫和養(yǎng)分利用率，還可以增強根際細(xì)菌群落的生物多樣性和放線菌的豐度，有助于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。與無機肥相比，長期施用糞肥能夠提高土壤微生物多樣性，且不同施肥類型導(dǎo)致表層土壤微生物的碳水化合物和氨基酸代謝圖譜產(chǎn)生變化[46]，而且進(jìn)一步影響了耕層（20～40 cm）下土壤的微生物活性[47]。XU等[25]的研究表明，施用中等濃度的沼液（165.1 t·hm-2）能夠提高水稻和油菜產(chǎn)量、土壤肥力和細(xì)菌多樣性。然而也有研究表明，在華北平原小麥玉米輪作農(nóng)田中長期施用豬場糞肥，雖然顯著提高了氨氧化細(xì)菌豐度，但由于硝化速率加快導(dǎo)致土壤氮素淋失風(fēng)險增加[48]。利用奶牛糞污厭氧發(fā)酵后的沼液灌溉稻田，隨著年限的增加，土壤微生物群落的物種豐富度和多樣性逐漸降低[49]。

3.4 糞肥還田對土壤重金屬的影響

糞肥還田是農(nóng)田土壤重金屬污染的重要來源，長期施用糞肥，土壤中的重金屬含量呈累積升高趨勢[50]。有研究顯示，長期施用豬糞的土壤中Cu、Zn 和As的含量分別為不施用豬糞土壤的11、5倍和2倍[51]。朱奇宏等[52]對太湖周邊地區(qū)的蔬菜基地土壤的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，施用豬糞肥后的土壤中Cu 等重金屬的含量是背景值的2 倍。不同糞便來源的糞肥施用后重金屬含量具有明顯差異，NICHOLSON 等[53]調(diào)查了英格蘭和威爾士農(nóng)田中重金屬的來源，發(fā)現(xiàn)土壤中的Zn 和Cu 有30%來自畜禽糞肥，其中大部分來自施用量較大的牛糞。長期使用糞肥產(chǎn)生的累積效應(yīng)極有可能使土壤中重金屬的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)。如楊樂等[54]在新疆伊寧用豬場沼液灌溉蔬菜的試驗中發(fā)現(xiàn)，連續(xù)5 a 施用沼液的土壤中Cd、Cu 和Se 已出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。劉向林等[55]在山東煙臺的雞糞沼液8 a 灌溉試驗中發(fā)現(xiàn)，玉米種植土壤中Pb、As 和Cd 的超標(biāo)率約為33%。黃治平等[56]的研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)以150 m3·hm-2的施用量施用豬糞于蔬菜溫室中，土壤中全Cu 和全Zn含量可能分別經(jīng)過10 a和15 a將會超過國家農(nóng)田土壤二級標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 糞肥還田對農(nóng)田土壤抗生素和抗性基因的影響

畜禽糞肥是環(huán)境中抗生素殘留和抗性基因的主要來源之一，國內(nèi)外諸多研究均表明，糞肥還田可增加土壤中抗生素殘留和抗性基因豐度。國內(nèi)學(xué)者阮蓉等[57]以天津市薊州區(qū)20 個不同類型家庭農(nóng)場為對象，對比了施用和未施用糞肥土壤中抗生素殘留情況，結(jié)果顯示，雞場、豬場和牛場施糞土中抗生素總濃度分別到達(dá)1 291.06、423.48μg·kg-1和22.48μg·kg-1，分別是未施糞土的12.6、35.9 倍和9.7 倍，且四環(huán)素類（TCs）濃度最高，喹諾酮類（FQs）次之（圖1）。有研究顯示，連續(xù)6 a 施用沼肥的土壤中抗生素類獸藥殘留檢出率為42%，其中四環(huán)素類和喹諾酮類抗生素殘留量分別可達(dá)到3.9 mg·kg-1和14.3 mg·kg-1，均遠(yuǎn)超過國際獸藥協(xié)調(diào)委員會（VICH）規(guī)定的土壤中抗生素殘留允許限量（0.1 mg·kg-1），表明沼液還田存在土壤抗生素污染風(fēng)險[58]。對于抗性基因（ARGs）亦是如此，國內(nèi)學(xué)者谷艷茹等[59]研究發(fā)現(xiàn)畜禽糞肥施用可顯著增加土壤環(huán)境中ARGs 的豐度，其中雞糞肥的施用對土壤ARGs 影響最大，其相對豐度增加了18 倍，而施加豬糞肥和牛糞肥亦使其分別增加了14 倍和8 倍。國外研究也表明，糞肥使用會增加土壤中抗生素和抗性基因豐度。例如，MARTI等[60]在施用豬糞的土壤與其上生長的蔬菜中都檢測到多種ARGs。另有研究表明，糞肥還田增加了土壤中大環(huán)內(nèi)酯-林可酰胺-鏈霉菌素B（MLSB）、四環(huán)素類、氨基糖苷類、β-內(nèi)酰胺類、多重耐藥類ARGs的污染多樣性[61]，其中多重耐藥基因、氨基糖苷類、β-內(nèi)酰胺酶和MLSBs 類耐藥基因豐度水平增加顯著[62]。由此可見，限制抗生素在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的過量使用非常必要，瑞典和歐盟分別于1986年和2006年禁止動物飼料中使用抗生素作為生長促進(jìn)劑[63]，我國從2015 年開始禁止抗生素作為飼料添加劑，2020 年7 月開始，企業(yè)停止生產(chǎn)含有抗生素生長促進(jìn)劑的商業(yè)飼料[64]。隨著抗生素源頭使用量的減少，糞肥使用帶來的土壤污染亦會有所緩減。

3.6 糞肥還田對土壤溫室氣體排放的影響

糞肥還田對土壤溫室氣體排放具有較大影響。施用糞肥可增加土壤有機碳含量，改變土壤碳氮比，進(jìn)而影響農(nóng)田土壤溫室氣體的排放[65]。REN 等[66]的研究表明，與不施肥處理相比，施用糞肥能顯著增加農(nóng)田CO2、CH4和N2O 排放（圖2）。糞肥能夠改善土壤結(jié)構(gòu)及土壤孔隙度，增強微生物活性，促進(jìn)土壤有機質(zhì)的分解，進(jìn)而促進(jìn)土壤CO2的排放[67]。與不施肥處理相比，施用有機肥后土壤CO2的排放量可增加1.6倍[68]。糞肥還田為土壤產(chǎn)甲烷菌提供了豐富的產(chǎn)甲烷基質(zhì)，同時通過改善土壤理化性質(zhì)，為產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的生長提供適宜的環(huán)境條件，進(jìn)而促進(jìn)CH4排放。張黛靜等[69]的研究表明，在華北平原小麥-玉米周年中，增施有機肥比單施化肥土壤CH4排放增加了83%。有機肥通過調(diào)節(jié)土壤碳氮比影響土壤微生物活性，直接或間接影響N2O 排放。黃容等[70]和王聰?shù)萚71]研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施用化肥處理相比，糞肥配施化肥顯著增加了土壤N2O 排放量。不同的農(nóng)田利用方式也會影響N2O 排放。在水稻土壤中，與單施化肥相比，糞肥施用或糞肥化肥配施可分別降低水稻土24%和7%的N2O 排放量。而在旱地土壤中，糞肥全替代處理可降低N2O 排放，但糞肥配施化肥處理增加了土壤N2O 排放量[66]。與固體有機肥相比，沼液和養(yǎng)殖肥水中有機碳和銨的可利用性更高，施用后增加了土壤微生物對氧氣的消耗，導(dǎo)致更高的N2O 排放量[72-73]。

4 糞肥還田機械設(shè)備

施肥設(shè)備不僅影響施肥效率，而且影響肥料利用率。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的提高和農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，對施肥機械化的需求越來越高。與化肥施用設(shè)備相比，糞肥施用設(shè)備的研究和推廣相對落后，根據(jù)糞肥的物理形態(tài)，施用設(shè)備可分為固體撒施設(shè)備和液體施用設(shè)備[74]。

4.1 固體撒施設(shè)備

固體撒施機根據(jù)動力驅(qū)動方式、輸肥方式以及撒肥方式的不同而具有多種類型。目前，歐美等發(fā)達(dá)國家的固體糞肥撒施設(shè)備已達(dá)到較高技術(shù)水平，常見的撒施裝備有離心圓盤式、槳葉式與錘片式撒肥裝置[75]。離心圓盤式撒施機械利用撒肥盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力對肥料進(jìn)行拋撒，該種機型具有較大的工作幅寬，適用于流動性較好的顆粒有機肥料，如德國ZA-M 系列施肥機施肥幅寬范圍為10～36 m，可通過智能平臺調(diào)控施肥量；但該類撒施機工作時肥料縱向與橫向拋撒不均勻，需通過重疊作業(yè)加以改善[76-77]。槳葉式撒施機普遍體積龐大，載肥量大，工作效率高，適用于平原大農(nóng)場作業(yè)，肥料經(jīng)由拋撒槳葉的高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)破碎以及向后拋撒，具有較大的肥料拋撒幅寬，與離心圓盤式施肥機相似，肥料拋撒在縱、橫向分布不均勻[78]。錘片式撒施機大多為側(cè)式拋撒，對糞肥的種類與含量適應(yīng)性較好，如法國庫恩公司ProTwin系列錘片式撒施機（圖3），具有雙攪龍輸肥裝置，拋撒裝置由錘片構(gòu)成，糞肥被錘片快速抽打后，實現(xiàn)破碎、均勻拋撒，但功耗較高[79-80]。

近年來，我國用于固體糞肥施用的機械設(shè)備研發(fā)取得較快進(jìn)展。吳愛兵等[81]研制的螺桿式施肥機可撒施高含水率、高含雜率的有機肥，適用范圍廣；山東天盛機械科技股份有限公司與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所聯(lián)合研發(fā)的LDFC-2.6 履帶式撒肥機（圖4），撒肥幅寬4～8 m，容積2.6 m3，適合水田、大棚、果園及大田等工作環(huán)境。郝延杰等[82]研發(fā)的精準(zhǔn)有機肥施肥機可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)施肥量和幅寬，同時可對料箱與施肥情況進(jìn)行實時監(jiān)控。

4.2 液體施用設(shè)備

液體有機肥施肥機主要由罐體、抽吸裝置、灑施裝置和行走系統(tǒng)構(gòu)成，工作方式分為地表噴灑和深施，基本工作原理為肥料罐經(jīng)充氣加壓后，液肥經(jīng)由總管、分配器均勻穩(wěn)定分配至各分管，噴灑于地表或深施至合適土層[83]。地表噴灑式液體施肥機的施肥裝置為噴槍或噴頭，液體有機肥經(jīng)由噴槍或噴頭噴灑至地面，該施肥機結(jié)構(gòu)簡單、工作阻力小，作業(yè)效率高，但存在噴灑不均勻、重施、漏施現(xiàn)象。美國凱斯“愛國者”3230 型液體施肥機，噴灑控制采用凱斯專利技術(shù)，降低了作業(yè)過程中漂移和后滴效果，可保持恒定的噴灑壓力，適合大藥量高速作業(yè)[84]。深施式液體施肥機是將有機肥直接注入到土壤中，使農(nóng)作物地下根系可充分吸收養(yǎng)料，降低了液體肥的揮發(fā)和流失，同時減少對環(huán)境的污染，但對機械設(shè)備要求較高，如美國約翰迪爾公司的2510L 型液體施肥機，其作業(yè)幅寬可達(dá)20 m，施肥深度可達(dá)508 mm[85]。為應(yīng)對日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)政策，提高液體糞肥機械還田效率，德國荷馬（Holmer）機械制造有限公司開發(fā)了系列自走式糞肥還田機械，與牽引式設(shè)備相比機動性能更強，田間工作時速達(dá)到32 km·h-1，一體化輕量設(shè)計避免土地壓實，而且可配備不同的施肥裝置，進(jìn)行托管式或注入式施肥（圖5）。拖管式還田裝備通過拖管將儲存在田間地頭的沼液池/糞污池中的有機液肥輸送至施肥機具中進(jìn)行灑施還田，根據(jù)掛載的施肥機具，可直接噴灑，也可淺/深施（圖6）。該還田方式不需配備罐車，無需考慮罐車防腐、壓力保險等問題，但作業(yè)距離受限，拖管滑動易損傷植被。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國液體糞肥灑施設(shè)備研發(fā)還處于起步階段。如北京國科誠泰農(nóng)牧設(shè)備有限公司研發(fā)了SP、FLEX 系列淺/深施式液肥還田機械（圖7），容積9～23 m3，施肥幅寬12～24 m；董和銀等[86]研制的9YPE-10 型液態(tài)肥施肥機由拖拉機牽引行進(jìn)，使用真空泵作為動力驅(qū)動，可進(jìn)行液態(tài)肥的自動吸取和機械化撒施作業(yè)；李文哲等[87]研究設(shè)計了沼液沼渣暗灌施肥機，使用脈沖式分配器，降低了出口處的堵塞現(xiàn)象，具有較好的田間施肥質(zhì)量。但總體上，我國液體有機肥施肥裝置主要是從國外進(jìn)口，設(shè)備的研發(fā)和制造尚處于引進(jìn)消化吸收階段，成熟的產(chǎn)品較少，液體施肥機的研發(fā)還有很大的發(fā)展空間。

5 建議

（1）加強糞肥還田技術(shù)創(chuàng)新。糞肥還田利用相關(guān)研究應(yīng)用技術(shù)多、基礎(chǔ)理論少，單項技術(shù)多、集成模式少。面對綠色發(fā)展新形勢、新任務(wù)、新要求，亟需深刻闡明畜禽糞肥生命周期養(yǎng)分流動與機理機制，突破糞肥科學(xué)還田、養(yǎng)分高效利用技術(shù)瓶頸，制定適應(yīng)不同區(qū)域糞肥還田利用整體方案，為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供技術(shù)支撐。

（2）完善糞肥還田利用監(jiān)測體系。加強養(yǎng)殖糞肥中營養(yǎng)元素、主要污染物監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)設(shè)備研發(fā)，構(gòu)建涵蓋養(yǎng)殖舍內(nèi)、場區(qū)、農(nóng)田等不同尺度的糞污/糞肥收集、儲存、運輸、利用各環(huán)節(jié)監(jiān)測體系，建立大數(shù)據(jù)庫，指導(dǎo)糞肥科學(xué)利用。

（3）重視糞肥還田的環(huán)境與安全風(fēng)險。重金屬、抗生素、抗性基因是畜禽養(yǎng)殖糞肥中普遍存在的典型污染物，其還田利用可能造成的風(fēng)險應(yīng)得到足夠的重視。特別是與固體糞肥相比，液體糞肥產(chǎn)生量大、儲存運輸難，長期且超量施用現(xiàn)象較普遍，更應(yīng)對由此產(chǎn)生的土壤、地下水、農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品安全等風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評估。

（4）創(chuàng)新糞肥還田補貼與綠色認(rèn)證機制。出臺畜禽糞肥還田利用補貼政策，如建立耕地地力補貼與糞肥還田利用掛鉤機制（按照養(yǎng)分平衡要求施用糞肥可獲得補貼），探索建立種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)產(chǎn)品品牌認(rèn)證制度，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。致謝：在論文撰寫過程中，得到了支蘇麗、楊鳳霞、高文萱、丁永禎、王風(fēng)和常興平等的大力支持。