王祎,楊 磊,屈 博
1.山西省運城市農業農村局,山西運城 044000;2.山西省臨猗縣畜牧獸醫發展中心,山西臨猗 044100
畜禽糞污還田試點是農業綠色發展綜合試點的重點內容,是推進畜禽糞污資源化利用的積極探索。農業農村部于2020 年在全國范圍內遴選確定了12 個縣,以固液混合發酵液體糞污就近就地還田利用為重點,開展畜禽糞肥還田試點,集成探索低成本、低風險液體糞肥還田配套技術,推動糞肥就近就地規范利用,為各省市畜禽糞污資源化利用積累了豐富經驗,樹立了各式各樣的典型模式。本文試析其中的4 種典型模式供廣大畜禽糞污資源化利用從業人員和畜禽養殖場學習借鑒,從而推動畜禽糞污資源化利用技術水平的提升。
隨著我國畜禽養殖量逐年增大、養殖規模化率逐年提高,畜禽糞污已經成為畜牧業進一步發展的關鍵制約因素之一,所以調整畜禽糞污處理方式推動畜禽糞污資源化利用是畜牧業可持續發展的必然趨勢。我國以堅持統籌兼顧、堅持整縣推進、堅持重點突破、堅持分類指導為基本原則,根據當地的畜禽養殖水平和氣候環境特點,因地制宜確定主推模式;以源頭減量、過程控制、末端利用為核心,重點推廣適宜當地發展的通用技術模式[1-4]。
2020 年,農業農村部遴選確定了12 個縣開展畜禽糞污資源化試點工作,試點縣市區分布區域廣泛,最北到達黑龍江省,最南到達福建省,基本涵蓋了我國大部分規模養殖地區的資源環境特點,主要涉及生豬、奶牛等規模化養殖程度較高的養殖畜種,涉及“全量收集、密閉存貯、機械還田”模式、“百畝田千頭豬”模式、“專業戶—合作社—農戶”模式、生豬養殖+田間水肥一體化管網糞肥還田種養結合組合模式、“小農戶、小規模、小地塊、小單品”的“海林”模式等等。
1)模式簡介。該模式主要由河北省承德寧基尚盈農業發展有限公司負責實施,其主要利用酵素和微生物生產生物肥,種植無化肥與農藥的水稻和土豆等。承德寧基尚盈農業發展有限公司與承德天添乳業有限公司、承德三元奶牛分公司御道口奶牛養殖場、承德賽優牧業有限公司、現代牧業公司等簽訂糞污收集合同,利用固液分離+生物發酵模式處理奶牛糞污。
2)工藝流程。首先,糞污通過固液分離設備進行固液分離,然后固液分離后的固態糞污,與稻殼、麥麩按照1∶1∶1 比例混合,再加入酵素、糖蜜、微生物,含水量調節至60%左右,溫度控制在60~65 ℃,發酵15~20 d 生產固體糞肥;液體糞污一部分儲存在氧化塘中,在氧化塘中儲存發酵150 d 以上,再經過孔徑0.18 mm 的過濾裝置過濾添加發酵菌劑并在過濾池中發酵1.5 個月以上,一部分經過沼氣工程處理,最后糞肥用于底肥和追肥全量還田利用。
3)技術特點。該模式在制作固體糞肥的過程中,利用酵素和天然微生物來發酵糞污,沒有添加工業生產的菌劑,更好地豐富了固體糞肥的菌種數量,有利于固體糞污的充分發酵和無害化處理,同時最大程度地避免工業生產中可能產生的重金屬、抗生素等二次污染土地。固液分離以后處理成固體糞肥和液體糞肥,在還田利用階段有利于選擇相適應的機械進行還田,提高還田效率。
4)效益分析。在固液分離+生物發酵模式中,糞污處理企業根據自身處理技術和實際需求將奶牛糞污固液分離,固體糞污用于生產有機肥,為生產有機作物提供糞肥,從而生產有機飼料反向提供給奶牛場生產有機奶,既提高了自身的經濟效益又幫助奶牛場增加了產品附加值;液體糞污經過沼氣工程,為糞污處理企業提供了能源,減少了整體運行成本。該模式真正實現了“種養結合、循環農業、綠色有機”的目標,適合在奶牛養殖總量大、養殖密度高的地區進行推廣。
1)模式簡介。四川省瀘縣瀘州諸和農業發展有限公司是生豬養殖+田間水肥一體化管網糞肥還田種養結合組合模式的實施主體,主要從事育肥豬養殖,平均年出欄生豬5 000 頭。瀘州諸和農業發展有限公司采用生豬養殖+田間水肥一體化管網糞肥還田種養結合組合模式,實現年液體糞污資源化利用6 500 余t,輻射果蔬基地面積達到233.33 余hm2。
2)工藝流程。固液不分離的生豬糞污經過重力作用流入圈舍下方的發酵池,在其中發酵大約2 個月左右,充分攪拌后進入暫存池再泵入高位儲存池。糞肥還田利用時,高位儲存池的糞肥和清水儲存池的清水流入調配池中,將糞肥調至所需要的干物質濃度,最后通過田間水肥一體化管網進行還田利用。
3)技術特點。該模式的運行實現了水肥一體化操作,設置了高位儲存池、清水儲存池、調配池3 個功能相互配套的設施,實現了簡單快捷調節糞肥干物質濃度的目的,使得生豬養殖場產生的糞污與果蔬基地所需的營養物質進行合理轉化,避免糞肥營養物質不必要的浪費和對果蔬不必要的傷害。
4)效益分析。養殖企業采用生豬養殖+田間水肥一體化管網糞肥還田種養結合組合模式,輻射了養殖場周邊5 個行政村的233.33 余hm2,減少種植戶化肥用量,有效促進了有機瓜果蔬菜的生產,同時有效改善了周邊部分區域土壤板結、肥力下降的問題,保證農田土地的可持續利用和瓜果蔬菜質量品質的穩定性。該模式非常適合在已有相對完備的水肥管網或鋪設管網簡單方便的地區使用,可以大大提高糞肥還田利用的效率。
1)模式簡介。上杭縣高華生豬養豬場和上杭縣彬晨種養家庭農場共同為水泡糞全量收集還田利用模式的實施主體,兩者共計存欄生豬712 頭。兩家生豬養殖場采用水泡糞全量收集還田利用模式,保證簽訂協議和自有的36 hm2土地的糞肥需求。
2)工藝流程。養殖糞污在豬舍內經漏縫地板進入糞溝,通過機械刮糞將糞污混合收集至沉淀池,再由沉淀池泵入氧化塘,加入微生物菌劑發酵15 d后或者自然貯存發酵3 個月后,將固液混合糞肥通過罐車或者網管送到農田,直接噴灑還田利用。
3)技術特點。該模式流程利用漏縫地板收集畜禽糞污,沒有通過設備進行固液分離的步驟,糞污直接在氧化塘充分發酵無害化處理以后,通過罐車或者網管全量還田利用。該模式優點有3 個:一是節省了購置固液分離設備的資金,減少畜禽糞污資源化利用的成本;二是不需要大面積的空場或者儲存間用于固體糞污堆積發酵;三是避免了固液分離中可能出現的二次污染,最大程度地保證了糞肥營養成分的完整性。
4)效益分析。豬場無償提供發酵徹底的糞肥,并承擔糞肥從豬場到還田土地的相關設施建設和運營費用,還田土地方負責施肥和施肥過程中所產生的費用。豬場通過糞肥還田,從根本解決養殖場糞污處理難題,還田土地方施用糞肥,減少水稻化肥施用量,增加土壤有機質含量,改善土壤地力,實現每公頃節省肥料成本750 元左右,施用糞污混合物的水稻增產6%以上,達到既降低化肥農藥成本又提高了水稻產量和品質,比單施化肥模式增加30%以上的收益,實現了種養結合,取得了生產與生態雙贏。該模式適合在干旱少水的地區或者缺少大面積空場和儲糞間的養殖場推廣,可以提高養殖場的節水效率和空間利用率。
1)模式簡介。重慶海林生豬發展有限公司以“公司+合作社+社員建基地”的組織帶動模式,采用生態可移動豬場,按照適度規模養殖、種養結合、生態平衡、循環利用的原則,創新出了“海林”模式。“海林”模式是指1 個以36 m2(存欄30 頭)為基準單元的移動豬舍,養殖戶和代養戶按6 頭豬/667 m2有效消納土地面積的標準,選擇建設不同規模的移動豬舍。糞污儲存在專用儲存設備和柔性沼氣袋內,儲存到春季和秋季耕作季節作為底肥一次性施用,實現了低成本液態糞肥還田。
2)工藝流程。移動式豬舍中設置有漏縫板,糞污通過漏縫板進入下面的暫存袋內進行暫存,在柔性密閉儲存袋內進行厭氧發酵,防止“跑、冒、滴、漏”現象發生。每存欄30 頭生豬配套暫存袋和封閉儲存袋總容量不低于30 m3,儲存期按6 個月計算。移動式豬舍設置在要糞肥還田地塊的傍邊,豬糞經過處理可就近用于養豬戶自有承包地,實現了點對點施肥。糞肥作為基肥施用時,通過泵直接從密閉儲存袋抽取至地塊進行漫灌,液態糞肥按照農用季每半年施用1 次。
3)技術特點。該模式流程根據當地的實際情況,創造性設計了移動式豬舍進行糞污資源化利用。優點有3 個:一是移動式豬舍以30 頭生豬存欄為1 個單位,發展適度規模化養殖,有利于推動中小養殖戶開展糞污資源化利用工作的開展;二是移動式豬舍設置在還田土地傍邊,方便糞肥還田,不用配備特殊的設備用于還田;三是使用暫存袋和儲存袋收集和儲存糞污既環保安全又經濟實惠,減少了儲存池的土建成本。
4)效益分析。海林公司為農戶全程提供技術服務,讓農戶養豬零風險,探索出“涪陵黑豬+柑橘”“涪陵黑豬+榨菜/玉米”等不同的產業形態,保證養殖戶得到不低于300 元/頭的代養費用,農戶養殖產生的液態糞肥在自有承包地上進行消納,節省了購置化肥的資金,同時可以提高土地的土壤肥力,改善土壤的理化性質。該模式化整為零,將30 頭生豬的存欄量設計為一個養殖單元,并且將養殖單元和消納土地面積對應起來,非常適合在中小養殖戶中間推廣,很好地解決了中小養殖戶開展不了畜禽糞污資源化利用的難題。
畜禽糞污資源化利用工作已經成為現代畜牧業快速發展的重要推動力量之一,從農業農村部遴選確定的12 個試點中的典型模式來看,各地選擇自身畜禽糞污資源化利用模式時,一定要遵循種養結合、因地制宜的原則,根據當地的環境氣候、養殖情況、土地情況等條件選擇適合自身發展的利用模式。在選擇合適的利用模式的同時,也要注意構建符合自身條件的種養循環利益聯接機制,只有讓種養雙方都得到實際的效益,才能更好地開展畜禽糞污資源化利用工作[5-6]。