韋藝媛,何道領,高 敏
(1.重慶市畜牧技術推廣總站,重慶 渝北 401121;2.重慶市生豬產業技術體系創新團隊,重慶 渝北 401121)
隨著畜禽養殖業規模化的快速發展,隨之增加的畜禽糞污產生量給生態環境保護帶來了巨大挑戰,如何有效處理利用使得畜禽糞污資源化作為我國六大突出民生問題之一,逐漸受到大眾關注。2017年,國務院辦公廳出臺了《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》,也就是耳熟能詳的國辦發〔2017〕48號文,為我國畜禽糞污處理及資源化利用確立了“一條路徑”、明確了“兩個重點”、指明了“兩個方向”、設立了“三大目標”[1],是我國畜牧業發展史上第一個專門針對畜禽糞污處理及資源化利用的指導性文件。在此之后,畜禽糞污資源化利用開始成為畜牧業重點工作之一,養殖從業者們將畜牧生產中產生的畜禽糞污,通過物理、化學、生物等方法,采用種養結合、清潔回用等多種技術模式進行無害化處理[2],將廢棄的畜禽糞污“變廢為寶”,轉化為可重新利用的農業資源循環使用,促進農業的種養大循環及可持續發展,達到改善生態環境同時提高經濟效益的目的。
但是,在畜禽糞污資源化利用過程中,由于受到地形地貌、氣候特征、養殖類型、配套土地面積、土壤肥力、作物類型等影響,糞污處理的方式以及資源化利用的模式會呈現不同的發展趨勢。本文將通過對清糞工藝、固體糞污及液體糞污利用方式等數據進行調研,探討分析重慶地區畜禽規模養殖場糞污資源化利用現狀及趨勢,為重慶市畜禽養殖污染防治指導工作提供依據。
本文主要提取2018—2020年3個年度重慶市35個畜禽主要養殖區(縣)生豬、奶牛、肉牛、肉羊、蛋雞、肉雞等6個畜種規模養殖場清糞工藝、固體糞污以及液體糞污利用方式等數據,均來源于養殖場直聯直報信息平臺[3]。本文將在全市基礎上,以不同畜種和不同區域劃分,從清糞工藝、固體糞污及液體糞污模式應用等方面入手,探討規模養殖場畜禽糞污處理及資源化利用的現狀及趨勢。以畜種生理特點劃分,將奶牛、肉牛、肉羊合并稱為草食牲畜,將蛋雞、肉雞合并稱為家禽;以區域地理特征劃分,將35個區(縣)分為“一區兩群”,即大都市區、渝東北城鎮群和渝東南城鎮群(表1)[4]。

表1 重慶市“一區兩群”區域劃分
采用Excel處理軟件對數據進行分析。
清糞工藝的選擇直接決定畜禽糞污后期處理的模式應用。一般采用干清糞、水泡糞、水沖糞、墊料和其他(指多種清糞工藝混用)5種,其中,干清糞、水泡糞、墊料3種工藝統稱為節水工藝。由數據統計得出,2018—2020年期間,全市畜禽規模養殖場清糞工藝中,節水工藝占比由2018年的87.5%穩步提升至2020年的92.7%,提高了5.2個百分點;水沖糞工藝占比逐年下降至6.8%,降低4.8個百分點。各個畜種節水工藝占比也穩步提升,生豬、草食牲畜和家禽分別提高6.8、3.5和1.6個百分點;水沖糞工藝占比分別下降6.7、3.3和0個百分點。各個區域節水工藝占比變化趨勢與全市一致,大都市區、渝東北城鎮群和渝東南城鎮群分別提高5.8、5.1和4.4個百分點;水沖糞工藝占比分別下降5.7、4.6和3.8個百分點。詳見表2—表4。

表2 2018—2020年度重慶市畜禽規模養殖場清糞工藝占比總體情況 %

表3 2018—2020年度重慶市畜禽規模養殖場清糞工藝占比情況(分畜種)%

表4 2018—2020年度重慶市畜禽規模養殖場清糞工藝占比情況(分區域) %
畜禽糞污資源化利用分為固體糞污利用和液體糞污利用。根據重慶市畜禽糞污資源化利用方式所占比例來看,固體糞污利用方式主要有生產肥料、固體委托利用、固體其他利用方式等,其中,生產肥料包括生產農家肥和商品有機肥,固體其他利用方式包括生產牛床墊料、生產栽培基質、飼養昆蟲、異位發酵床等;液體糞污利用方式主要有沼液還田、肥水利用、液體其他利用方式等,其中,液體其他利用方式包括生產液態有機肥、液體委托利用、異位發酵床等。
2.2.1 固體糞污利用模式 據統計結果可以看出,2018—2020年度重慶市畜禽規模養殖場固體糞污利用方式占比呈一致趨勢,占比最大的為生產肥料(80%以上),3個年度占比分別為固體委托利用與固體其他利用方式占比總和的4倍、5.1倍和4.8倍(表5)。各個畜種規模養殖場固體糞污資源化利用方式占比趨勢大體一致,占比最大的均為生產肥料(70%以上),且均為同年度固體委托利用與固體其他利用方式占比總和的倍數,據統計結果來看,3個年度生豬分別為9.1倍、16.3倍和11.9倍,草食牲畜分別為3.3倍、4.7倍和5.4倍,家禽分別為2.8倍、3.1倍和2.6倍(表6)。各個區域規模養殖場固體糞污資源化利用方式占比趨勢基本一致,占比最大的均為生產肥料(73%以上),且為同年度固體委托利用與固體其他利用方式占比總和的倍數,其中大都市區分別為4.3倍、4.5倍和4.4倍,渝東北城鎮群分別為2.8倍、5.3倍和4.4倍,渝東南城鎮群分別為66.1倍、14.5倍和12.6倍(表7)。

表5 2018—2020年度重慶市規模養殖場固體糞污利用方式占比 %

表6 2018—2020年度重慶市規模養殖場固體糞污利用方式占比(分畜種)%

表7 2018—2020年度重慶市規模養殖場固體糞污利用方式占比(分區域)%
2.2.2 液體糞污利用模式 2018—2020年度重慶市畜禽規模養殖場液體糞污利用方式占比也呈一致趨勢,占比最大的為沼液還田(80%以上),3個年度占比分別為肥水利用與液體其他利用方式占比總和的6.7倍、4倍和4.3倍(表8)。各個畜種規模養殖場液體糞污資源化利用方式占比基本也呈一致趨勢,占比最大的均為沼液還田(55%以上),每個年度均為肥水利用與液體其他利用方式占比總和的倍數,其中生豬分別為8.1倍、4.8倍和5.1倍,草食牲畜分別為3.7倍、3倍和2.6倍,家禽分別為2.3倍、2倍和1.3倍(表9)。各個區域規模養殖場液體糞污資源化利用方式占比趨勢稍有不同,大都市區和渝東北城鎮群3個年度占比最大的均為沼液還田(86%以上),且為同年度肥水利用與液體其他利用方式占比總和的倍數,其中大都市區分別為7.1倍、6.1倍和6.4倍,渝東北城鎮群分別為7.1倍、7.6倍和8.3倍;渝東南城鎮群2018年與另外兩個區域趨勢一致,占比最大為沼液還田(81.2%),且為肥水利用與液體其他利用方式占比總和的4.3倍,而2019年和2020年占比最大為肥水還田(分別為55.0%和49.6%),同沼液還田與液體其他利用方式占比的總和相當(分別為45.0%和50.4%),見表10。

表8 2018—2020年度重慶市規模養殖場液體糞污利用方式占比 %

表9 2018—2020年度重慶市規模養殖場液體糞污利用方式占比(分畜種)%

表10 2018—2020年度重慶市規模養殖場液體糞污利用方式占比(分區域)%
2018—2020年度期間重慶市規模養殖場清糞工藝應用持續改善,節水工藝占比提高5.2個百分點,而水沖糞工藝降低4.8個百分點;畜禽糞污資源化利用模式的應用呈一致趨勢,固體糞污利用方式占比最大的生產肥料(80%以上),均為固體委托利用和固體其他利用方式占比總和的4倍以上,而液體糞污利用方式占比最大的沼液還田(80%以上),均為肥水利用和液體其他利用方式占比總和的4倍以上。
從畜種劃分來看,家禽規模養殖場節水工藝占比相較生豬和草食牲畜來說在2 0 1 8年已經處于高水平(95%以上),這可能是由于家禽養殖的機械化發展早于其他畜種,設施裝備更加齊全,加之家禽特殊的生理特征,產糞幾乎無需固液分離,只需少量水沖洗,如蛋雞規模養殖場應用較普遍的傳送帶清糞系統,大幅增加了糞便處理利用的便利性,因此家禽規模養殖場節水工藝占比提升和水沖糞工藝占比下降都較小;另一方面,3年期間重慶市響應國家號召,大力推行節水技術和工藝,部分生豬養殖由水泥地板改為漏縫地板,養殖場清糞工藝由水沖糞改為干清糞或水泡糞,大幅提高了用水效率,因此生豬規模養殖場節水工藝占比提升和水沖糞工藝占比下降都較大。不同畜種糞污利用方式大體上呈現一致趨勢,即固體利用方式占比最大的為生產肥料(70%以上),而液體利用方式占比最大的為沼液還田(55%以上),且均為另外兩種利用方式占比總和的倍數。但單從固體利用來看,生豬生產肥料占比和家禽固體委托利用占比呈現逐漸增大的趨勢,考慮不同畜種糞便特征,家禽糞便屬于“冷性肥”,而生豬糞便屬于“暖性肥”,前者含有的有機質、氮、磷等物質均高于后者,消化分解的要求也更高[5],因此生豬糞便采用簡單堆肥發酵即可,而家禽糞便的處理利用在考慮經濟便利的基礎上,還需兼顧處理利用的效果問題,采用委托利用的方式相較于其他方式來說更加合適;從液體利用來看,3個畜種肥水利用相對沼液還田都呈現占比逐漸增加的趨勢,考慮建設投入,沼液還田要求建設沼氣池等設施,相對于肥水還田資金投入更大,且在西南地區,液體糞污處理更適合采用水肥一體的方式,因此肥水利用占比會逐漸增大。
從區域劃分來看,渝東南城鎮群畜禽規模養殖場節水工藝占比相較大都市區和渝東南城鎮群來說,在2018年已經達到94%以上的高水平,這是由于重慶市生豬飼養基本集中于大都市區和渝東南城鎮群兩個區域,而生豬飼養屬于畜禽養殖節水改造的重點,因此渝東南城鎮群畜禽規模養殖場節水工藝占比提升和水沖糞工藝占比下降都較小。不同區域糞污利用方式方面,2018—2020年度期間固體利用呈現一致趨勢,即占比最大的為生產肥料(73%以上),且均為另外兩種利用方式占比總和的倍數,但渝東南城鎮群倍數差異更大(2018年達到66.1倍),該區域畜禽規模養殖場固體糞污生產肥料利用方式占比始終大于另外兩個區域,而固體委托利用遠低于另外兩個區域,這是由于大都市區和渝東北城鎮群相較于渝東南城鎮群來說,地勢更加平坦,更利于車輛運輸干糞至集中委托點進行處理的方式,而渝東南城鎮群就地生產肥料可以減少運輸產生的成本。從液體利用來看,渝東南城鎮群畜禽規模養殖場肥水利用方式占比在2018年度已高于另外兩個區域,且在2019年度和2020年度超過沼液還田成為占比最高的液體糞污利用方式,這是由于渝東南城鎮群相較于另外兩個區域來說,養殖規模較小,建設沼氣池采用沼液還田模式會拉高投入成本,肥水利用方式能夠規避這一點,對于規模較小的養殖場也更經濟適用。
為貫徹落實國辦發〔2017〕48號文件精神,農業農村部制定了《畜禽糞污資源化利用行動方案(2017—2020年)》,分七大區域和7種主推技術模式,因地制宜,分別推薦了各區域適宜推廣的畜禽糞污資源化利用技術模式[6]。這是一個籠統劃分,在此基礎上,各地區還應該結合當地地理環境、地形地貌、土地承載力、碳排放承載量、種植業需求量等具體情況,以地定畜、以種促養,制定合理的畜牧業發展規劃,并通過理論學習、多方考察、比較試驗等方式,探索適宜的區域處理利用模式示范推廣。就養殖場戶來說,應該牢固樹立養殖污染治理的主體責任,通過糞污處理及資源化利用扭轉治污困難的局面,在模式選擇上,參考當地主推技術模式的同時,還應該根據養殖種類、養殖規模、配套土地面積、土壤肥力、種植作物種類等,選擇最適宜的處理利用模式,將生態效益和經濟效益放到同等重要的位置。
由于我國畜禽養殖點多面廣且形式多樣,尤其是規模以下養殖戶的工作更是難以抓緊抓實,2017年以來,全國畜禽糞污資源化利用以規模化養殖場和區域集中處理中心為起點,積極探索重點示范、區域推廣、整縣(省)推進等相互結合、共同促進的形式,并完成了全國畜禽糞污綜合利用率達到75%以上、規模養殖場糞污處理設施裝備配套率達到95%以上的既定目標。未來的工作應該立足于目前的成效,一是在既有的技術模式基礎上,揚長避短,探索研究新的優化模式;二是汲取規模化養殖場推廣的經驗和教訓,繼續推進規模以下養殖戶的畜禽糞污資源化利用;三是因地制宜制定完善的糞肥還田計劃和方案,探索規范化、標準化的畜禽糞污資源化利用模式和路徑;四是緊跟畜牧業發展潮流,試驗研究將養殖前端、處理中端、利用后端無人化緊密接合的糞污處理及資源化利用設施設備,用機械化、自動化、智能化助推畜禽糞污資源化利用。
“十三五”期間,重慶市通過政策支持、資金配套、技術推廣等多方聯動,大力推動畜禽糞污資源化利用,畜禽糞污綜合利用率和規模養殖場設施裝備配套率在2020年底分別達到80%以上和95%以上,高于全國平均水平。但在新時期推動畜牧業高質量發展的新形勢下,畜禽糞污資源化利用工作還應繼續深入,從拓寬廣度向挖掘深度逐漸延伸,努力構建規范化、專業化的畜禽糞污資源化利用體系。