奶牛场粪污的危害、价值与合理利用

刘晓宁

（黑龙江省畜牧总站，黑龙江 哈尔滨 150069）

牛场粪污主要是指奶牛排泄物的混合物，包括未消化的饲料、身体的代谢产物和垫草等。有计划的对粪污进行处理是奶牛场生产体系的重要部分，如果处理不当，奶牛场每天排放出巨量粪污将严重污染环境。合理处理和利用牛粪，可变废为宝，比如可制作成农作物的有机粪肥，可用来制造沼气等燃料，可经过处理变成饲料等。本文对牛粪的危害、价值和利用等进行了阐述。

1 奶牛粪污的危害

粪污的收集、运输、存储和使用过程必须符合卫生和污染控制等方面法规的要求。以美国为例，美国许多州政府都有专门保障地表水和地下水水质的管理条例。虽然氮对地表和地下水源造成不利影响，但目前地表水的污染源主要是磷。如果把未经处理的废水、污水直接排放至地表或排入河流，会对水质造成极大的影响。这些水源中的磷会促使藻类过分生长并使地表水富营养化。在有粪污覆盖或粪污堆积的区域内有降水或降水流过时，会对河流、湖泊和水池造成污染。要避免污水流入私人或公共的饮用水中，美国国家和地方的法律、法规通常对污水控制系统的管理做了相应的规定。

2 奶牛粪污的总量、成分和价值

排泄物的总量、成分和价值因牛的品种和体重、饲料的种类和数量以及垫草的种类和数量的不同而不同。季节性放牧饲养的牛群，可回收和合理施用的粪污明显减少。如果长时间在空气中暴露，粪污的营养价值可损失60%。在利用高温干燥牛粪时，12h内粪氮可损失1/4。可添加硝化作用抑制剂以减少氮的流失。饲料中75%的氮、80%的磷和85%的钾以粪污的形式排出。另外，饲料中的有机物质约有40%也以粪污形式排出。粗略估计，饲料中所含养分的80%以粪污形式排出了。因此，饲养条件好的牛群其粪污的营养价值比饲养条件差的牛群高。一般情况下，尿或者液态粪污含粪污养分中近50%的氮、6%的磷和60%的钾，几乎是粪污可施肥养分的1/2；与固态排泄物相比，液态粪污中的营养成分更容易被植物吸收，这正是保存尿的必要性和原因所在。粪肥的经济价值能够以含有相同营养成分的肥料商品价值为基础来确定。当然，计算时必须考虑粪肥与商品肥相比施用成本的不同。仅通过与施用相近量商品肥的成本及其带来的农作物增产量相比较，就确定粪肥的价值是不准确的。粪肥的额外价值体现在它含有土壤所需要的所有有机物质，而且由于粪肥中氮的缓释作用以及其对土壤腐殖质的改善，粪肥的作用可以持续数年。在施用粪肥后的首轮种植农作物时粪污中的植物营养成分约有1/2被农作物吸收；在第二次种植农作物时，剩余营养成分的1/2再被农作物吸收，剩余营养成分的1/2又会在第三次种植农作物时被吸收，依此类推。因此，如果连续施用粪肥，连续几轮农作物种植后，土壤的肥力储备将逐渐增加，农作物产量也将逐年增加。

3 奶牛粪污用作非饲料类能源

粪污可以作为非饲料能源，当然这并不是一个新概念。古人曾用称做“粪片”的干牛粪来给他们居住的草屋取暖。现今，印度很多乡村依然在利用干牛粪作为燃料来取暖和烧饭。21世纪在一些难于获得天然气的欧洲小村落，人们使用牛粪发酵产生甲烷当作燃料。但是因为需要大量的资金和技术投入，在很长一段时间内这一技术的工业化应用将受到限制。如果所有动物产生的粪污都能转化为能源的话，所产生的能量相当于10%的石油需求量或者12.5%的天然气需求量。因为需要建设大规模工厂，利用粪污生产能量的成本很高，很多能源专家认为，长期的能源缺乏可以使这种方法显得更为经济些。另外，牛场用厌氧消化器已经面市，而且有些牛场已经开始使用。目前，该设备的购买和维持费用过高，限制了人们的使用。厌氧消化器的优点还在于它们对生粪的稳定作用，而不仅仅是可以生产甲烷。

4 奶牛粪便回收用作饲料

粪便回收后作为家畜的饲料是最有前景的粪污非肥料利用途径。人们使用各种处理方法对粪便进行处理，有些粪便可以不必经过处理而直接饲喂。越来越多的育肥场产生的牛粪在放牧季节用做青年牛或种牛饲料的一部分，剩余的粪便还可以作为放牧区牧草的肥料。动物粪污包含多种养分，可用做饲料而得以循环利用。以蛋白和非蛋白形式存在的氮是其中的一种主要成分。能量含量很低，而纤维素和灰分含量一般比较高。高灰分说明粪污中含有大量矿物质，特别是磷。粪污中还含有一些在消化系统合成的维生素。因为日粮、垫草的种类和数量、收集前的时间、处理方式的不同，动物的粪污都具有成分变化较大的特点。未经处理的和处理后的粪污垃圾最主要的组成区别体现在湿度的不同，很多处理后的粪污水分含量很低。粪污含高纤维和大量非蛋白氮因而比较适合饲喂反刍动物，因为它们的消化道能够高效利用这些物质。因为这些粪污所含能量较低，所以比较适合用于维持需要或者饲喂妊娠奶牛，不适合饲喂泌乳牛和育成牛。动物粪污通过青贮、脱水或其他方法处理后可适用于饲喂很多种动物。饲喂过多的这种回收饲料可以导致饲料中纤维和矿物质过高，从而降低奶牛的生产性能。正是因为这个原因，对高能量饲料，比如泌乳牛饲料，回收饲料所占比例不能超过10%。