耕地永續 肥分還田有道 禽畜糞加工肥料及堆肥使用

禽畜糞加工肥料與堆肥均屬於有機質肥料

禽畜糞加工肥料與堆肥均屬於有機質肥料,每種作物使用量不同,建議參照《作物施肥手冊》計算施用量。(攝影/吳尚鴻)

文.圖/林鈺荏 行政院農業委員會苗栗區農業改良場助理研究員

因應政府淨零排放目標,農業部門使出渾身解數,為的就是減少千分之四的排放量,而畜牧廢棄物占農業排放廢棄物總量46.7%,其中禽畜糞占據畜牧廢棄物的95.6%,可見若解決禽畜糞排放問題,對於減低農業部門的排放量有很大助益。從資料顯示,自2009年起行政院農業委員會(簡稱農委會)農業試驗所(簡稱農試所)即開始對禽畜糞尿進行肥分還田的研究,而且農委會於2011年開始,依據「農業事業廢棄物再利用管理辦法」進行「個案再利用」措施,無不為了降低禽畜糞廢棄物的生成量。要再使用禽畜糞還田,需經由堆肥醱酵腐熟後,方可作為有機質肥料使用,本土禽畜糞廢棄物若能開發新的技術或增加再利用量,可穩健農業環境永續經營及內循環經濟的量能。

禽畜糞本身除了含有植物所需的氮、磷、鉀之外,也有豐富的微量元素,一般農友為考量動物健康,飼料內通常會添加銅或鋅等元素,由於這類金屬元素不易代謝消逝,因此往往隨著糞便一同排放,這也是農業試驗改良單位會強調在使用上應注意重金屬含量的原因。農委會畜產試驗所(簡稱畜試所)也曾進行相關禽畜糞成分分析,包含雞糞的氮、磷、鉀、銅及鋅含量,其中以豬糞的銅、鋅濃度最高,雞糞則是具有相對較高的氮、磷、鉀含量。

禽畜糞關注重金屬 宜避免來源不明

若1分地投入500公斤生豬糞(含水率為70%,鋅含量900ppm),則鋅濃度會增加0.68ppm,一般正常土壤鋅含量約11~25ppm,每年施用500公斤生豬糞,則至少要花將近約82年,才會到達造成作物毒害的濃度(80ppm),看似時間很長,但以臺灣人平均壽命80.8歲來看,僅需要一個世代就可以達到毒害濃度,故不可忽視其嚴重性;若加上過量施肥導致土壤酸化,更會增加鋅、銅等重金屬從土壤溶出量,加速重金屬累積速度。

除了重金屬問題,禽畜糞若未經堆肥腐熟化直接施用田間,由於其碳氮比低僅約8(堆肥原料的碳含量除以氮含量比值,適合堆肥醱酵的初始碳氮比為25~35之間),屬於低纖維高氮含量的原料,一遇水分容易產生醱酵作用,其過程產生大量的熱及揮發性氣體,造成作物根部傷害;另一方面,生禽畜糞中會夾帶許多雜草種子、作物病原菌及害蟲卵,若稍不注意就引入農田造成傳播;而最令人詬病的是臭味,不僅會吸引蚊蠅孳生,也影響周遭居民生活環境衛生,因此應避免使用來路不明的生禽畜糞。

雞、豬、牛糞成分分析表
雞、豬、牛糞成分分析表。
主要禽畜糞肥料製造規定比較表
主要禽畜糞肥料製造規定比較表。

加工肥適合做追肥 堆肥適合基肥打底

為解決禽畜糞問題,農糧署於2010年4月24日起,增列禽畜糞加工肥料(品目編號5-08)並自2021年起納入國產有機質肥料補助範圍,加上與之並行的禽畜糞堆肥肥料(品目編號5-09),期望加速解決國內禽畜糞處理問題,並提出主要禽畜糞肥料相關製造規定。

禽畜糞加工肥料與禽畜糞堆肥肥料主要的差異在於,禽畜糞加工肥料未經堆肥過程,尚未醱酵腐熟,因此肥分略高且釋放快,施用效果類似植物粕類肥料甚至化學肥料,過量使用仍有再醱酵及鹽分過高的問題;但由於製程重點為70°C以上至少30分鐘,透過人工方式加速達成殺菌、殺蟲、除草籽及減臭效果,省去一般堆肥的翻堆耗時過程(約3個月),生產速度極快,而且造粒後,不僅減少體積,也降低施用時粉塵飛揚的困擾,若作為基肥使用,為防止施用後醱酵高溫造成作物傷害,應提早施用在土壤中,讓其自然醱酵後(閩南語俗稱「凹過」)再行播種或定植作物。

禽畜糞加工肥料由於肥效好、釋放快及方便操作等特性,可當作追肥的方式使用,一方面與使用量相對基肥較少,一方面降低有機質肥料具有殘效性的問題。禽畜糞堆肥肥料乃歷經傳統堆肥過程,腐熟程度佳,通常肥分較低(氮含量2~3%),肥分釋放緩慢,且一般商品都呈現粉狀,相較於當作追肥,更適合使用在種植前的基肥打底,一方面提高肥力,一方面改良土壤增加有機質。 一般農友施肥習慣,依據作物不同而有所區別,糧食或雜糧等大面積種植作物,通常整期作習慣使用單一種肥料,往往造成肥料殘效拿捏不好,或是肥分太高,殘留累積至休耕期予雜草享用;小面積高單價作物則投入太多種類肥料造成浪費。由於每種肥料的特性不同,盡可能依據作物生長時期或狀態搭配使用,才能達到相對準確且不浪費的效果。

禽畜糞肥料使用 施用量及方法都有數

在使用量方面,由於禽畜糞肥料皆屬於有機質肥料類,故估算使用量需考量礦化速率,禽畜糞加工肥料的礦化率約80%,禽畜糞堆肥肥料則為50%,因每種作物使用量不同,建議參照中華肥料協會編印的《作物施肥手冊》,來計算整期作或每次追肥的施用量。

今以草莓為例,假設種植1分地草莓整期作的氮肥推薦施用量為20公斤,禽畜糞加工肥料含氮量為4.5%、含水量20%,則需投入20÷4.5%÷(1-20%)÷80%=694公斤禽畜糞加工肥料;或是含氮量3%、含水量40%禽畜糞堆肥肥料20÷3%÷(1-40%)÷50%=2,222公斤(公式大致上為氮肥推薦施用量÷肥料氮含量÷乾物量÷礦化率)。施用方法建議基肥以全面撒施方式,追肥則以條施或穴施為多數,深度則及作物根圈範圍即可,配合手冊推薦的施用時期分配用量,期間則以少量多次為原則。

於2021年杭菊的田間試驗結果顯示,扣除肥料成本後,施用化學肥料的區域估計收益達新臺幣47萬元,而施用禽畜糞加工肥料及禽畜糞堆肥,則分別為49萬及45萬元,可見禽畜糞肥料,其實可以取代化學肥料且維持作物產量。

禽畜糞再利用 兼顧耕地永續及合理化施肥

從行政院國家永續發展委員會在2019年發表了「臺灣永續發展目標」後,臺灣對於永續發展目標愈趨明確,之後提出的「五加二產業創新計畫」,更強化循環經濟概念,從那一刻起,循環再利用的想法及做法,已發展出許多好的研發成果,再加上政府近期立下淨零排放的目標,更加速循環經濟的相關研發應用。列為臺灣農業廢棄物占比最大的禽畜糞,即是循環再利用所著重的目標,然而,在執行禽畜糞再利用的前提,仍應以耕地永續及合理化施肥為原則,才能將其對環境的衝擊降至最低。

臺灣位於亞熱帶氣候,有機質及主要肥分在土壤中本不易保留,透過禽畜糞有機質肥料,不僅提供土壤有機質含量,亦可改善土壤物理性、生物相及保肥力,降低長期使用化學肥料對土壤養分平衡及緩衝力的破壞;但施用未經醱酵腐熟的禽畜糞,造成病蟲傳播、蚊蠅孳生及重金屬累積,使防治效果降低,且影響環境衛生及耕地健康。 禽畜糞最好的再利用方式,是以適當製程加工或醱酵成品質穩定的肥料,另搭配合理化施肥要領,方能發揮禽畜糞肥的最大效益。雖然臺灣大部分原物料需仰賴進口,但對於環境永續及循環經濟的實現,仍不亞於許多已開發國家,對於本土既有資源,唯有持續節約使用,並加強再利用,方能屹立於永續經營這股洪流的先端。

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