文|朱玉宜(安徽省鳳臺縣畜牧獸醫局)
江淮地區中小規模豬場環境控制技術
文|朱玉宜(安徽省鳳臺縣畜牧獸醫局)

環境問題已成為困擾我國畜牧業生產健康穩定和持續發展的一個重要難題。現階段我國經濟社會各項事業突飛猛進,有效控制和解決畜禽生產面(點)源污染成了一道必須邁過的坎。盡管困難重重,卻必須攻堅克難,加快推進。我國江淮地區屬長三角經濟欠發達地區,農村中小規模養豬場點多面廣,星羅棋布,是畜牧業規模養殖的主力軍,也是長三角大中城市重要的肉食品生產供應基地,不可采取“一刀切”“一拆了之”等簡單辦法處理,必須因地制宜、分類指導,加強豬場環境控制適用技術的研發和推廣,積極探索和鼓勵建立新型社會化服務組織,落實全程社會化服務,認真貫徹中央提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”發展理念和“一控兩減三基本”的農業工作思路,推進現代生態農業產業化,實現畜牧業綠色發展。
安徽省江淮地區緯度大致范圍為北緯28°~34°,面積約2.6萬平方千米,是我國南北地理分界的過渡地帶,境內水網交織,河湖密布,地貌以山岡、丘陵、平原為主,屬亞熱帶季風氣候,梅雨季節時間較長,降水量豐富。農作物為一麥一稻,是安徽省稻麥糧食生產主產區;小農經濟時代農牧自然結合,農戶養豬肥田為常態模式。從壽縣楚文化博物館可以看到,古代村落民居設計模型中,畜舍和廁所是農民積肥的主要措施,漚糞還田,不見污染。
20世紀90年代以來,隨著農業機械化發展,農業生產力水平特別是糧食生產技術水平提高,工業化生產的農藥、化肥得以普及,農家肥風光不再;畜牧業生產方式也隨之轉變,中小規模養殖企業如雨后春筍般迅速發展,規模養殖比重逐年提高,畜牧業逐漸從農業中分離出來,成為一枝獨秀的朝陽產業。一時間,各類社會資本紛紛投向規模養殖;農村新型農民創業也首選養殖致富項目,中小規模養豬場建設有一哄而上之勢。然而,養豬場規劃布局、糞污處理設施及配套消納的種植業用地出現嚴重脫節,種養結合大農業生態循環模式沒有建立起來,導致中小規模養豬場及周邊水、土、氣環境點源污染問題日益突出。
根據《安徽省動物衛生監督管理對象分類管理辦法》,備案的規模養豬場規模標準為:能繁母豬存欄50頭以上,或年出欄生豬1000頭以上。安徽省江淮地區年出欄生豬1000萬頭以上,按規模養殖比重80%估算,轄區中小規模養豬場個數近千。筆者走訪調研了沿淮某縣區的50余個中小規模養豬場,按照豬場規模、從業人員學歷、豬場規劃布局、飼養管理設備、糞污處理工藝、配套消納農田等方面綜合評估分類:
一是較好類型,即存欄能繁母豬200頭以上,生產、生活區分離,業主多年從事養豬產業,初高中以上學歷,豬場基本實現雨污分流,豬舍風暖濕簾控溫,產床、保育、限位飼養分圈,糞尿干清糞后沖洗集中到沼氣池,部分豬場配備沼氣發電設備,沼液提供給農戶肥田。
二是一般類型,能繁母豬存欄100頭左右,年出欄生豬2000頭以下,以家庭為生產單位,占地5畝左右,豬場選址條件一般,場區雨污分流不規范,干清糞后糞尿集中匯入露天積糞池;圈舍門窗齊全,多為自動飲水、自然通風,溫控能力較差。
三是較差類型,能繁母豬存欄50頭以下,豬場無圍墻,或舊房改造而成,人工飼喂飲水,生產、生活區不分,雨污混流,糞尿明溝排放露天池收集,場區及圈舍氣味較大,環境較差。
據估算,1頭育肥豬從出生到出欄,排泄糞量為800~1000千克,排泄尿液量為1000~1200千克,豬舍沖洗污水用量與豬的糞尿排泄相當。1個萬頭豬場每年排放糞尿量及污水6萬~7萬噸,日排放100~150噸,糞尿中惡臭成分高達160余種,其中氨氣、硫亞氫及吲嗅、一氧化碳、二氧化碳占90%以上,成了畜牧養殖中的排污大戶。
我國中小規模豬場對環境影響主要有三個特點:
一是不同飼養設施對環境影響不同。畜禽飼養設施對環境影響很大,如密閉的畜禽舍可以防止臭氣外泄;糞尿干濕分離設施處置得好,干糞收集效果顯著;采用生物發酵床模式,可使糞污達到零排放。但對大多數豬場欄舍或污染系統來說,干糞、尿液、臭氣都會不同程度泄漏,特別是堆糞場不密閉,甚至露天堆放,就會造成糞便流失,臭氣熏天,蚊蠅成群。
二是不同管理水平對環境影響差異。除客觀因素外,不同管理水平也會影響污染程度,如豬場用水量。我們對5個小規模中小豬場調查,最少的每頭豬每天用水4~5千克,最多的達到25~30千克,豬場用水量差異主要是沖洗豬舍或飲水器漏水所致。另外,糞便及時清理與否及堆糞場糞便及時運出返田與否均影響豬場環境優劣。
三是不同營養水平對環境的影響不同。生長育肥豬只不同生長階段對飼料營養水平要求不同,高能量、高蛋白質和重金屬微量元素用量過量,造成營養成分難以消化吸收,部分未消化的養分從糞尿中排出,造成糞尿中氮、磷等含量較高,同時產生大量臭氣。因此,各類環保飼料、酶制劑或微生物制劑的應用可以提高飼料消化率,降低廢棄物排放量,利于環保控制。
1.豬場環境空氣質量控制主推微生物利用技術。目前豬糞尿中鑒別出了168種特異性臭氧物質,而對人畜健康危害及豬場環境空氣質量影響最大的臭味氣體主要是氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)、甲烷(CH4)等,其中氨氣占比80%以上。目前,世界各國普遍認為,畜牧業是一個大的氨氣排放源。各國都在通過各種途徑減少和控制豬舍氨氣排放量,這不僅是一個環境問題,而且也是一個節本增效的豬場經濟問題。歐洲環境署評估,超過80%的氨氣排放來自畜禽生產。英國氨氣排放總量從2000年的35萬噸減排到2010年的28萬噸,單個畜禽場每天氨氣排放量不能超過45千克,超過一定規模的畜禽場建場必須通過環境許可,減少和控制豬場氨氣排放量是其關鍵措施。
氨氣是動物圈舍內公認的應激源,一定量的氨氣進入呼吸道可引起咳嗽、氣管炎、呼吸困難、窒息等。試驗表明豬舍氨氣濃度超過15毫克/立方米時,會降低機體對疾病的抵抗力,導致增重減慢,飼料利用率降低,小母豬持續不發情等。超過50毫克/立方米會使健康豬只肺部清除細菌能力減弱,同時,豬只關節炎、水腫病及豬應激綜合征等都與圈舍中氨氣濃度成正相關。
利用微生物生態還原原理大力推廣益生素、生物菌液等無臭養殖技術,是江淮地區中小規模養豬場生存和發展的必要途徑。微生態制劑替代抗生素主要有六大優勢:無殘留、無抗藥性、無毒副作用、增強免疫力、促生長及不污染環境。2003年,我國公布了15種可在動物飼養過程中使用的菌種,分別是7種桿菌類:地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌;5種球菌類:糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌和3種酵母糞菌種:產朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌。
目前市場銷售的用于畜禽養殖的微生態制劑、各類益生素、飼料添加劑、酵母培養物(yeast cul ture,YC)等產品類型較多。筆者組織轄區規模畜禽養殖場,采用上海某公司生產的生物菌除臭劑及生物菌營養液,分別進行試驗性推廣,使用效果明顯,深受養殖戶歡迎。該生物菌除臭劑中的光合菌能夠將糞尿中的有機物及有害氣體氨、硫化氫等作為基質,合成糖、氨基酸類、氮素化合物等其他生理活性物質。其中的硝化菌通過硝化作用將氨氣轉化成亞硝酸或硝酸,減少和控制糞尿產生氨氣;乳酸菌可以釋放出乳酸,抑制腐敗性微生物繁殖,起到除臭和消毒防病的雙重作用。該制劑適宜安徽省江淮地區中小規模豬場使用,使用時按產品說明操作,通過試驗,豬場使用3天后,豬舍氨氣為主的臭味氣體濃度明顯下降。試驗豬場飼養員及技術人員的人體感知比較,在圈舍不通風的情況下,氨臭氣體比使用前下降85%以上,從豬舍使用前30毫克/立方米左右[我國《無公害養豬圈舍氨氣控制標準》(GB18407.3)規定,應小于20毫克/立方米],下降到5毫克/立方米左右,基本未感覺到臭味。完全達到無公害生產標準環境。使用前后對比差異十分顯著。
未來如能實現在豬舍安裝氣體濃度報警傳感器,畜牧技術人員可以手機遠程控制通風設施或自動噴淋生物菌除臭液,將能精準有效地控制豬舍有害氣體的排放,凈化豬舍及豬場環境的空氣質量。
2.中小規模豬場水土環境控制主推異位發酵床技術。該技術是將養豬與糞污發酵處理分開,在豬舍外另建墊料發酵棚舍,豬不接觸墊料,豬場糞污收集后,利用潛泵均勻噴在墊料上進行生物菌發酵的糞污處理方法。這是近年來各地大力推廣的一項新型環保養豬方式,具有減少臭味產生和改善環境的作用。它具有投資少、操作簡單、方便實用、不需要人工清理糞污等特點。與原位發酵床相比,有效克服了消毒不方便、易誘發呼吸道疾病、豬舍改造成本高等問題,在環境保護上為養豬開辟了一條新的途徑,號稱“豬場零排放壹號環保工程”。異位發酵床其工藝流程為:木屑、谷殼、生物發酵菌→墊料預發酵→發酵棚→糞污收集→發酵床→發酵降解→發酵床維護。
(1)異位發酵床制作技術要點。豬舍糞尿通過漏糞板進入糞尿溝,經水沖或經降解廢水沖,通過封閉渠道進入糞污收集池。糞尿溝和糞污收集池之間存在一定坡度,便于收集,且均采取磚混結構,以防滲漏。收集池上加蓋頂棚,防雨水、防溢出,其容積按1頭豬0.1立方米比例建設。池內置潛污泵1臺,將糞污通過PVC管道泵入發酵床。發酵墊料選擇最適宜用木屑和谷殼,一般按3∶2比例混合使用。如果木屑難找,可適當增加谷殼或以玉米秸稈粉末代替,但木屑比例不少于30%。
在墊料預發酵菌種選用上,筆者組織轄區畜牧技術推廣站使用上海某公司生物菌液制劑,對中小規模豬場及牛場發酵床試驗十分成功。將發酵菌種按照其使用說明和指定比例與清水進行稀釋活化,一般每平方米墊料使用10克菌種。在發酵床中將墊料物料充分混合均勻,混均中慢慢噴灑菌液和豬糞尿,不能有團塊和水結塊,濕度以抓起一團墊料握緊后松開手掌,墊料依然可成團但無水滴滴下來即可。將所有墊料堆積不低于1米。正常情況2~3天開始啟動升溫,發酵6天后,墊料中央溫度上升到50℃以上,即可攤開形成發酵床使用。
發酵床大棚建設可使用塑料大棚形式,長方形為宜。棚內面積可按存欄1頭豬0.2平方米比例設計。棚內徑寬度可根據導軌式翻耙機長度設定,一般3.65米,如果不使用翻耙機,寬度可根據需要設計。棚頂高2.4~2.5米、肩高1.4~1.5米,棚長度按養殖規模需要調整。
(2)發酵床運行和維護。在鋪設發酵墊料前,在床底層一般先期鋪一層木屑和谷殼,厚度10~20厘米,以增加底部透氣和吸水性。墊料鋪設厚度30~40厘米,由于上面不養豬,可適當加高,但厚度要均勻。根據墊料發酵情況,適時添加糞污。一般每隔1~3天(夏1天、冬2~3天)通過潛污泵和PVC管道均勻噴灑到發酵床面,不得將糞污堆積在某一區域,以防該區域形成死床。糞污噴灑量視墊料發酵和干濕情況確定,中心墊料水分應控制在25%~45%,抓起一團墊料握緊后松開手掌,依然可成團但無水滴滴下來即可。發酵床需要每天進行翻耙,特別是糞污噴灑當天要耙勻。如使用翻耙機每天至少翻耙1~2個來回,使發酵床獲得足夠的氧氣,保證發酵效果。冬天早晚溫度低時,放下設置在兩邊的卷膜桿以增加棚內溫度,加快發酵。中午溫度高時,搖升卷膜桿以透氣增氧。每月根據發酵床墊料消耗情況補充墊料和菌種,菌種補加量一般5克/平方米,均勻噴撒到發酵床中。一般發酵床可維持使用3年左右。
對于小規模養豬場,建議采用工人或微耕機翻耙,減少投入。異位發酵床技術適宜中小規模養豬場推廣使用,實踐證明具有廣闊前景,社會、經濟、生態效益十分顯著。發酵床廢棄墊料是加工有機肥和生物質燃料的難得原料。發酵床墊料更新后也可以直接作為有機肥返田,經過微生物發酵的墊料有機肥已完全腐熟,對改良農田土壤墑情,增強農作物抗病性和抗逆性,特別是對改善瓜菜水果風味和品質,效果顯著。建議中小規模豬場主動流轉場區周邊農田,消納豬場產生的有機糞肥,實現小區域的農牧結合良性循環。
點評:江淮地區氣候環境適宜微生物生長繁殖,中小規模豬場利用微生物還原技術,可以提高該地區畜禽養殖環境保護技術水平,實現水、土、氣環境綜合控制,實現養殖場糞污減量化、資源化、無害化和生態化利用,全面實現江淮地區畜牧業綠色轉型發展,實現農民增收與環境治理有機結合。