曾建騰,陳偉定,徐安佑,沈俊填
( 華南農業大學動物科學學院,廣東 廣州 510642 )
近年來,我國養豬業發展迅速,同時造成了一定程度的環境污染,也對環境保護提出了更高的要求。養豬業需要實現可持續發展,就必須解決規模化養豬場的糞尿產生及廢棄物的轉化問題,方可保證生產出安全無公害的豬肉產品[1-2]。隨著人們愈發重視飲食健康,對農產品質量也提出了更高的要求,因此我國迫切需要實現養殖業和種植業的可持續發展[2]。種養結合可將畜禽產生的糞便作為有機肥的基礎,為種植業提供有機肥來源,種植業生產的農作物還能夠為畜禽養殖提供飼料源。該模式在豬養殖中的實踐與應用促進了我國養豬業發展。本文對國內外種養結合生態循環農業在養豬生產領域的發展情況進行綜述與分析,梳理典型的種養結合養豬模式,總結模式存在的問題,并進行前景展望,以期為養豬業如何改善規模養殖的環境保護問題、實現養豬業可持續發展提供參考。
目前多數國家對種養結合等農業循環發展模式展開了相關的推廣和應用。如歐盟的農業模式是綜合循環型,采取的手段是嚴格控制化學品的投放、限制廢棄物的排放、推廣作物間的輪種及種養結合下循環利用有機肥[3]。美國的農業模式是高科技循環型[4],日本的農業模式是環保循環型[5]。為減少污染,諸多國家在養豬生產中采取種養結合,即在糞污還田的基礎上實現資源再利用。美國大力支持糞污還田,即農場的動物糞便運輸到農田,為農田提供養分[6]。韓國采取的種養結合方式“豬-茶”使種養結合與循環的農業發展得以實現[7]。日本實行的種養結合方式“種植-沼-豬”取得了巨大的經濟收益[8]。在德國,超過80%的養殖場采用種養結合模式,農場廢物得以利用。糞污還田可使養豬產生的糞便等廢棄物被農場的土地所吸納,為養豬業的可持續發展打下良好基礎[9]。澳大利亞的種養結合模式則可使企業和農業的發展緊密結合[10]。綜上所述,多種模式相互配合、循環利用的模式在國外的養豬行業中已經非常成熟,值得借鑒。
國內養殖方式趨向集約化,且具備一定的穩定性,呈快速增長的趨勢[11]。然而,由于養殖規模越來越大,使得豬場的環境保護問題日漸突出,也是造成農業污染嚴重的根本所在[12]。大型規模化養豬場亟須高效的治理方案和措施解決環保問題,因此采用種養模式治理豬場環境污染問題將是未來的研究熱點和發展趨勢。國內種養結合生態循環農業模式的研究結果見表1。

表1 幾種種養結合生態循環農業模式Tab.1 Several current models of ecological circular agriculture combining planting and breeding
經過多年的發展和實踐,種養模式的應用于研究已取得了許多成果,大力推進生態環保養豬模式向前推進。
2.1.1 “豬+X”家庭農場循環模式
“X”可表示菜、果和糧等,因此也稱“豬舍+農田”的新型種養模式[19]。該模式的應用場景和優勢大,上海率先引進了這種養豬新模式,并進行了大面積推廣[20]。利用新模式的高循環利用率幫助農業生態鏈實現可持續發展,并且對日趨惡化的環境污染具有積極改善的作用。
2.1.2 “豬+沼+X”多配套循環模式
此模式在“豬+沼”的循環模式的基礎上產生,“X”可表示稻、果、菜、茶、藕等。模式主體可以是具有規模性的豬場,也可以是農戶,主要包括豬舍的建設、沼氣池的建設、農田或茶園、果園等[21]。劉定發等[22]發現,實施“豬+沼氣+果茶種植”的生態循環農業模式,能夠改善土壤理化性能,活躍土壤中的微生物,增加土壤中營養元素含量(如氮、磷、鉀等),進而提升土壤的肥力,同時對環境也具有一定的改善效果,在產生間接經濟效益的同時,還能夠產生一定的環境效益。徐妲等[23]指出,“豬+沼氣+蔬菜種植”模式不僅提高了果品的品質,還能夠在一定程度上提高果品的產量,漲幅達到了15%,且生產成本下降了40%。高春雨等[24]對“果樹種植+豬養殖+沼氣+窖+草種植”五配套生態養殖模式進行了研究和分析,和非模式戶相比,養殖戶使用該模式后的凈現值增長了1 897元。
使用“豬+沼+X”多配套循環模式應結合不同地域的不同特點,如北方可充分發揮太陽能的作用,日光溫室可將豬舍所產生的合適溫度有序輸送給需要營養的蔬菜,供應蔬菜光合作用所需的氧氣、溫度及一些其他必需元素。沼氣揮發的CO2能夠為蔬菜輸送養分,還能夠為農戶提供所需能源,為蔬菜生長提供有機肥料[25]。
綜上所述,豬糞經過特殊工藝處理后,可為蔬菜和林果等作物提供有機肥,生產更多的綠色農產品[26]。“豬+沼+X”多配套循環模式還能夠連接生態觀光和牧草種植等,延伸生態循環鏈和價值鏈,不僅能夠減少各種污染物排放,還能夠充分利用農業資源,確保養豬業可持續發展。
根據養豬主體對象有所不同,模式可分為以下幾種。
2.2.1 農村庭院模式
戶用沼氣在我國產糧區已得到了廣泛運用。農民結合當地實際情況,以農村庭院為中心,有機結合種、養殖,形成了具有自身特色的農村庭院式養豬模式,并取得了明顯的效果[15]。其流程為選擇場所,附近最好有池塘。豬糞用水沖洗,水倒入池塘,提供了豐富的養料給水生植物或魚。水生植物可用于飼喂豬,魚可出售盈利。該庭院式生態養殖在多水域的地方極易發展。
2.2.2 農業園區模式
農業園區模式是將發展生態示范區設置為重點示范的模式。先進模式能夠解決過于閉環的生態環境,同時也能夠滿足不同養殖生態區多元化的發展要求。宣傳普及這種優秀的模式能夠幫助更多農業生態園區進行高速有效的升級優化工作,并且可在短期得到顯著的成效[27]。如成都簡陽市種養循環現代農業園區采用循環“閉合鏈系統”,養殖生豬、處理糞便和生產有機肥料、向果園大田施用有機肥料、處理秸稈后用于青貯飼料或有機肥料,最后又用于種植或養殖,形成了多層次、充分利用的種養循環,不僅節約成本、增加收益,對廢棄物進行了處理,減少農業生產的環境污染,農產品的品質得到了保證。
2.2.3 龍頭企業模式
將養豬大戶作為該模式的主體,有機結合種植和養殖。在豬場附近修建規模較大的沼氣工程,并建立相應的集污池收集糞污,之后再通過沼氣系統將沼渣和沼液用于各類作物的種植,逐步建立相應的循環農業生產模式[28]。如甘肅省天水市豐緣種植養殖農民專業合作社通過“智能化+種養殖”一體化發展模式,不斷做強特色產業,推動生態循環產業高效發展,引進厭氧曝氣發酵系統,包括廢棄處理系統、果園建設水肥一體化滴灌系統、生產車間引進智能化蘋果分選線系統,使產品不斷升級。
種養結合模式經過多年發展,取得了一定成果,但也存在一些問題:比如種養結合模式理念尚未貫徹,不清楚種養循環的主導產業,忽視種養結合的加工,認為種養結合只是簡單的使用或組合,應加強種養結合循環養豬模式的宣傳工作。其次,糞便養分利用率低,施用方式過于簡單,缺乏糞污從收集、貯藏、運輸到施用等工藝技術的體系標準。種養結合評價滯后,缺乏測土測肥等專業性的社會化服務。此外,種養結合缺乏長期有效的運行機制,不完整的效益鏈條導致糞肥還田的最后途徑運行不暢。
種養結合模式能夠實現對豬場廢棄物的充分利用,也是我國振興鄉村的必經之路。現今,我國已建立標準畜禽糞污養分管理制度,同時,一些第三方組織與服務也在迅速發展。豬場的糞污還田工作中,更為普遍的機械化信息化成為基礎,建立了覆蓋全農田的監測網絡[29]。種養結合的養豬模式的優勢得到充分發揮,在未來的發展中具有廣闊的發展前景。
目前我國養豬業發展迅猛,逐漸發展為集約化與規模化產業,但也受到各類因素的影響,不但制約了養殖產業的良好發展,也會對生態環境產生不利影響。種養結合的養豬模式利用了種植業與養殖業的關聯性,提高二者的效率和經濟效益,還可減輕環保壓力。通過種養結合生態循環發展模式,可保障養殖產業的經濟效益,同時促進生態效益提升,是一種符合我國養豬業業發展的良好模式。