“豬－沼－果(谷、菜)－魚”循環(huán)模式應(yīng)用研究

“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式應(yīng)用研究

顧東祥1，楊四軍1，楊海2

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，江蘇南京210014；2.宿遷市宿城區(qū)農(nóng)芙苑養(yǎng)殖專業(yè)合作社，江蘇宿遷223800)

摘要：“豬—沼—果(谷、菜)—魚”是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要的循環(huán)農(nóng)業(yè)應(yīng)用模式之一。以宿遷市農(nóng)芙苑養(yǎng)殖專業(yè)合作社為案例，通過對“豬—沼—果(谷、菜)—魚”模式中規(guī)模養(yǎng)豬場糞便無害化處理，實現(xiàn)沼氣發(fā)電、沼渣與沼液肥料利用、谷類作物飼料化應(yīng)用，形成合理的種養(yǎng)規(guī)模比例，實現(xiàn)資源高效利用和環(huán)境污染物排放減少的綜合利用模式，為循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：豬—沼—果(谷、菜)—魚；循環(huán)農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

收稿日期：2015-08-05

基金項目：蘇北科技發(fā)展計劃科技富民強縣項目(BN2013075)。

作者簡介：顧東祥(1983-)，男，助理研究員，主要從事作物栽培和循環(huán)農(nóng)業(yè)研究。E-mail：nky001@163.com

宿遷市種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)是其農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的大量畜禽糞便是造成農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源，對其資源化利用是減少污染、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)出比的重要途徑[1-3]。本文以宿遷市農(nóng)芙苑養(yǎng)殖專業(yè)合作社為案例，通過對“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式的應(yīng)用，探索合理的經(jīng)濟產(chǎn)出與生態(tài)價值，以期為循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展應(yīng)用提供參考。

1“豬—沼—果(谷、菜)—魚”模式技術(shù)流程

“豬—沼—果(谷、菜)—魚”模式的技術(shù)流程如圖1所示，標準化豬舍進行規(guī)模化的養(yǎng)豬生產(chǎn)，豬糞尿等廢棄物通過渠道等設(shè)施收集起來，通過厭氧發(fā)酵可以生產(chǎn)沼氣、沼渣和沼液，其中沼氣進行發(fā)電用于照明，而沼渣和豬糞腐熟堆肥也可以生產(chǎn)有機肥料，有機肥可實現(xiàn)化學(xué)肥料的減量使用。沼液和沼渣可以直接用作果樹、蔬菜以及谷類等作物的肥料，通過種植谷類作物如高粱和小麥等作為用于池塘養(yǎng)魚飼料，提高生豬、水果、蔬菜、魚等產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。通過對整個運行模式的分析確定合理的種養(yǎng)規(guī)模，進而獲取最佳的生態(tài)和經(jīng)濟效益。

2循環(huán)模式的規(guī)劃建設(shè)

宿遷市農(nóng)芙苑養(yǎng)殖專業(yè)合作社在原有設(shè)施基礎(chǔ)上因地制宜，科學(xué)規(guī)劃，充分利用土地建設(shè)以滿足“豬—沼—果(谷、菜)—魚”模式運行的設(shè)施布局。

圖1　“豬—沼—果(谷、菜)—魚”模式示意圖

2.1　建設(shè)規(guī)模

合作社“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式項目占地約14 hm2，已經(jīng)建成標準化豬舍10 000m2，蔬菜溫室大棚1 hm2，年存欄生豬0.3萬頭以上，沼氣池一座(200 m3)，沼氣池配有200 m3沉淀池一座，25 m3沼氣罐一個，10 kW發(fā)電機組一臺，3座0.40 hm2果樹(葡萄)連體大棚，魚塘1.33 hm2，每年種植小麥0.33 hm2、高粱0.13 hm2。

2.2　廢棄物產(chǎn)生與利用量

合作社生豬平均每天食用干料1.5 kg，產(chǎn)出糞便干料0.75 kg，按0.3萬頭存欄計算，每天產(chǎn)出糞便干料2 250 kg，調(diào)漿后每天可供發(fā)酵料10 m3。

2.3　模式運行流程

豬舍產(chǎn)生的尿水等通過渠道和管道泵入沉降池，糞便人工清理進入沉降池，待池內(nèi)達到一定容量時，將混合物泵入沼氣池進行厭氧發(fā)酵，約25d后產(chǎn)氣，沼氣通過沼氣罐儲存用來發(fā)電，發(fā)電機組一般于秋季開始運行，運行半年左右，發(fā)電機組預(yù)計每天發(fā)電40 kW·h，主要用于家庭日常用電和豬舍照明用電。沼液進入稀釋水池中加水稀釋3～4倍，用水泵灌溉果樹等作物，如可直接漫灌用作基肥，如用作沖施肥，則幼苗按1︰4加水稀釋沖施，成苗按1︰2加水稀釋沖施。開始產(chǎn)生沼氣約25d內(nèi)不需要添加糞尿，之后每1～2d補充一次。沼肥的施用時間適宜選擇晴天傍晚，而不宜在降雨或者高溫時施用。一般每隔7～10d施用1次，作物幼苗期間及生長前期濃度要低些。蔬菜上市前一周不能施用。沼渣可以在堆漚腐熟后用于基肥施用，一般用量在2 000kg/667m2左右。合作社通過沼液灌溉的作物主要包括葡萄、大棚蔬菜、小麥和高粱等，其中葡萄采用遮雨栽培方式，小麥和高粱收獲后主要用于魚塘飼料，魚塘中主要飼養(yǎng)草魚，配以鰱魚和鯉魚等。

3循環(huán)模式的效益分析

3.1　生態(tài)效益

合作社通過項目實施，養(yǎng)殖廢棄物全部無公害處理，利用沼液、沼渣種植蔬菜，充分利用沼液中所含厭氧微生物的代謝產(chǎn)物，特別是其中的生理活性物質(zhì)與營養(yǎng)物質(zhì)可以調(diào)節(jié)蔬菜生長代謝，為蔬菜提供營養(yǎng)[4-7]并減少化肥用量，實現(xiàn)了有機物質(zhì)的良性循環(huán)與再利用，且促進了土壤理化性狀的改良，增強了土地肥力；沼液還能夠有效殺滅土壤蟲卵和病原微生物，可預(yù)防和克服設(shè)施蔬菜連作障礙[8]；豬糞通過發(fā)酵處理，也可以減少生豬的發(fā)病機率。采用“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式進行生產(chǎn)作業(yè)，有效減少了環(huán)境污染，具有良好的生態(tài)效益。

3.2　社會效益

合作社通過項目實施，不僅建立了集養(yǎng)殖廢棄物無害化處理、物質(zhì)與能量循環(huán)利用、設(shè)施大棚高效生產(chǎn)于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地，帶動了周邊農(nóng)民致富，同時可為市場提供大量的安全優(yōu)質(zhì)豬肉和蔬菜，豐富了消費者“菜藍子”，取得了良好的社會效益。

3.3　經(jīng)濟效益

合作社通過“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式的應(yīng)用，年出欄生豬2 100頭，每頭100 kg，平均售價56元/kg，年產(chǎn)值5 600元/頭，總產(chǎn)值1 120萬，與常規(guī)養(yǎng)殖相比，平均售價提高18元/kg，每頭豬增加產(chǎn)值1 800元，合計增加產(chǎn)值360萬元以上；葡萄和蔬菜產(chǎn)量較之前提高7%左右，達1.5萬kg/667m2，產(chǎn)值4.5萬元，利潤約1萬元；魚年產(chǎn)約1萬kg，增加產(chǎn)值15萬元，利潤率達到40%。沼氣發(fā)電可每年節(jié)約用電約6 000 kW·h。根據(jù)該項目運行過程中的資源與能量的投入和產(chǎn)出，適時地改進和優(yōu)化循環(huán)模式，以充分發(fā)揮其高效清潔的優(yōu)點。

4討論

本文通過分析農(nóng)芙苑養(yǎng)殖專業(yè)合作社案例，表明“豬—沼—果(谷、菜)—魚”循環(huán)模式的應(yīng)用對于提高農(nóng)業(yè)資源利用率、減少農(nóng)村環(huán)境污染都發(fā)揮了積極作用。在后續(xù)運行中，對模式的運行還需要進一步的研究，對廢棄物產(chǎn)生動態(tài)、能耗、產(chǎn)品產(chǎn)出等實行量化監(jiān)測，使模式調(diào)整適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模的提高，增加產(chǎn)出和收入。

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