任 瑞,徐紅偉,臧榮鑫
(西北民族大學生命科學與工程學院,甘肅 蘭州 730000)
地源性發酵飼料是指利用地方性飼料資源發酵后作為飼料并可規模化飼用的發酵飼料的總稱,地方性飼料資源具有獨特的營養、不宜加工處理、流通成本高、易變質和有一定地理特性的特點[1],以“高原夏菜”為特色的蔬菜產業逐漸發展為甘肅省種植業中最有競爭力的優勢產業,甘肅省已成為全國“西菜東調”、“北菜南運”的五大商品蔬菜基地之一和西北內陸出口蔬菜的重點區域,蔬菜在生產、采收和加工過程中產生了大量尾菜,尾菜隨意傾倒造成環境污染,尾菜具有營養價值高、易變質、季節性強和不宜加工處理的特點,是當地一種豐富的可飼料化和肥料化利用的資源。
甘肅省地處青藏高原和黃土高原交界處,晝夜溫差大,海拔高,日照充足,氣候涼爽,適宜冷涼蔬菜生產,“高原夏菜”品牌享譽海內外,全省正努力打造全國一流高原夏菜生產基地,到2020年,蔬菜種植規模達到1 000萬畝,產量達到2500萬 t,蔬菜在采收和加工過程中產生大量尾菜,目前尾菜利用的途徑主要是飼料化、肥料化和能源化,飼料化包括制作為牛羊青貯飼料、發酵飼料和顆粒飼料等,肥料化包括直接還田、田間漚肥等,能源化主要為生產沼氣,由于尾菜數量龐大,處理成本高,單一處理方式并不能很好的解決尾菜問題[2],多途徑、產業化和市場化利用成為解決尾菜問題的必然選擇。
甘肅省畜禽養殖業迅速發展,規模養殖蓬勃興起,極大地豐富了城鄉居民的“菜籃子”,在鄉村振興、農民增收等方面發揮了不可替代的作用,隨著畜禽養殖總量和養殖場戶規模的不斷擴大,養殖場建設過程中除了必要的建設用地外,對飼料用地和糞肥消納用地沒有配置或配置不足,缺乏污染處理設備,使糞污得不到有效處理,豬場設備簡陋,生產方式落后,污水橫流,臭氣熏天,過量使用飼料添加劑和濫用抗生素導致豬肉重金屬、抗生素殘留,造成肉品質下降,加上勞動力和水電成本上升,豬價持續低迷,養殖戶利潤下降,養殖積極性受挫,養殖過程中產生的動物糞污和污水得不到有效處理,造成大氣污染和疾病傳播,農業部印發的《全國生豬生產發展規劃(2016-2020)》對全國養豬區域進行了明確的劃分,甘肅屬于適度發展區,然而土地貧瘠,飼料資源匱乏,已經成為制約全省生豬養殖發展的瓶頸,充分利用地緣性尾菜、秸稈和油渣等可飼資源,實現尾菜資源化利用,開展生豬清潔養殖,不僅可以提高養殖效益,還可降低對農業生態環境的影響,促進蔬菜產業健康可持續發展具有重要意義
以高原夏菜產區廢棄蔬菜資源利用為主體,秉持種養結合的理念,發展循環農業,應用現代生物技術,將廢棄蔬菜資源、秸稈和其他可飼用餅粕按比例混合,添加乳酸菌和酵母菌等益生活菌進行固態發酵,研究發酵工藝和設備,將發酵后飼料按照不同階段豬生長營養需求,再添加玉米、豆粕等能量蛋白飼料,配合為保育料、育肥料和母豬料,在發酵飼料研發基礎上,開展清潔養殖實踐,從豬場建設、飼養、管理、環境控制和生物安全全面規劃,統籌管理、生產、資金、技術等各個要素,建立了“尾菜+秸稈+油渣→畜禽飼料→養殖業→畜禽糞便+尾菜+秸稈→有機肥→種植業”循環農業模式,實現降低養殖、種植成本,又綜合利用了廢棄資源,促進養殖業和種植業高效、綠色、健康、可持續發展。
本模式包括發酵飼料生產設備、工藝、豬場規劃、圈舍結構、糞污處理和清潔生產管理。
2.2.1 發酵飼料生產設備和流程 將新鮮尾菜(花椰菜、芹菜、白菜和甘藍一種或多種)粉碎,按比例加入粉碎后的胡麻餅、稻糠、秸稈等可飼資源[3],混合過程中加入乳酸菌和酵母菌[4],控制水分在45%~60%之間,然后打包密封,堆放發酵,飼料加工設備將原料按比例添加后,混合均勻,稱重密封打包,形成袋裝碼堆式發酵飼料,設備參考圖1。

圖1 發酵飼料制作設備示意圖
2.2.2 清潔豬場規劃 清潔圈舍整體按照辦公區、飼料加工區、生產區和隔離區區分功能,飼料生產區配備發酵飼料生產設備,生產區包括母豬舍、產房、保育舍和育肥舍,生產區實行雨污分流,潔道和污道分開,隔離區包括隔離舍和獸醫室。
2.2.3 清潔豬場圈舍結構 母豬舍和保育舍平面如圖2,采用全漏糞板結構,下方安裝刮糞板,糞污流入化糞池,母豬舍采用2.1 m×1.2 m×1.1 m限位欄飼喂,保育舍采用2.1 m×3.6 m限位欄飼喂,育肥圈(圖3)是具有上下兩層的屋體,上層設計豬圈,下層設置發酵池,上下層設計漏糞板,發酵池上設計翻堆機,各圈舍設有飼喂通道,飼喂通道高出地面10 mm,所有欄加裝飲水碗,樓上養豬可以減少80%的生產污水產生 。

圖2 母豬舍和保育舍平面

圖3 育肥舍結構
2.2.4 糞污處理結構 母豬圈和保育圈采用化糞池處理糞污,化糞池沉淀糞便雜質,污水流出化糞池,經過二次沉淀,曝氣發酵,可被蒸發或者澆灌植物,化糞池的沉淀物經過干濕分離機分離,然后填入發酵池處理。育肥舍糞尿可以直接通過漏糞板進入發酵池,發酵池中可以添加適當比例粉碎秸稈和尾菜,加入發酵菌種,對糞污進行發酵處理,如圖4所示。

圖4 育肥舍發酵池示意圖和效果圖
發酵飼料可以采用自我生產或者購買的方式,按照100頭能繁母豬標準設計年出欄2 000頭生豬運行此模式,年需要發酵飼料400 t,需要配置30個產床,30個保育欄,100個母豬限位欄,40個育肥欄,2個長45 m×6 m×1.2 m的發酵池,1個翻推機。
仔豬28日齡斷奶,仔豬斷奶后轉入保育舍,保育階段飼喂用發酵飼料配制的保育料,保育舍內保育40 d,保育結束后,按照大小重新分欄,為滿足育肥豬前期生長發育要求,將發酵料配制為高蛋白飼料,經過飼料過渡期后飼喂育肥前期料,達到60 kg后飼喂育肥后期料,后期料增加能量飼料比例,母豬根據懷孕期間不同階段營養需求,將發酵料配制的前、中、后不同階段飼料飼喂懷孕母豬。
母豬舍和保育舍的糞污在沉淀后,污水流入二級沉淀池,污水經過曝氣處理,沉淀雜質,沉淀后的糞渣,經過干濕分離,進入發酵池發酵,育肥舍發酵池保持40%~60%的水分,水分過大可以加入秸稈粉末調節,水分太少可以加入尾菜調節,夏天及時翻推,發酵好的肥料及時清理出發酵池。為了保持圈舍衛生和沉淀池及發酵池的菌活性,每隔半月在圈舍和發酵池噴灑益生菌菌液。
為了增加豬舍光照,設計不低于豬舍占地面積10%的窗戶,加裝通風換氣風帽,保育舍除了借助自然陽光保溫之外,需要加裝紅外取暖設備,供保育豬冬季保暖,針對育肥舍冬季保溫效果較差的結構缺陷,在育肥舍兩邊可以加裝塑料大棚,大棚種植蔬菜,起到保溫和凈化空氣作用。
地源性尾菜發酵飼料具有天然發酵香味,具有良好的誘食效果,提高豬的采食量。發酵飼料含有乳酸菌等益生菌,可以改善胃腸道菌群,減少腸道疾病的發生。發酵飼料中的微生物可以分解菜籽餅中抗營養因子和尾菜中殘留農藥,菌群繁殖增加發酵飼料菌體蛋白含量,有利于提高發酵飼料營養品質,發酵飼料利用尾菜、菜籽餅和胡麻餅等農業廢棄物資源,減少環境污染,降低生產成本,受到養殖戶的歡迎。
在養殖業中處理蔬菜廢棄物,將新鮮蔬菜制作成可供家畜飼喂的發酵飼料,增加動物采食量,提高肉品質,減少抗生素的使用量,增加養殖收入,將腐爛蔬菜與養殖動物糞便通過發酵處理,制作成有機肥,每立方有機肥可增加收入80元,不僅提高了有機肥質量,節約了成本,與單一尾菜處理方法比較,多途徑、全方位的處理尾菜可行性高,經濟效益好,是促進高原夏菜產業可持續健康發展的有效方法。
通過對蔬菜廢棄資源的利用,可為高原夏菜產業的健康可持續發展起到積極的推動作用,拓寬養殖業飼料來源,為種植業提供有機肥,促進種養結合,減少環境污染,節約土地,化解社會矛盾,促進社會和諧,是蔬菜產區新時期鄉村振興戰略的內在要求。
未經處理的動物糞污和尾菜被隨意傾倒或堆積,污染物分解產生的滲出液可隨雨水流入水體,從而導致水體污染,尾菜具有較高的含水率、揮發性固體、易于生物降解等特點,在堆放、儲存和運輸過程中會產生惡臭氣體,造成大氣污染,同時容易滋生蚊蠅、傳播細菌,影響環境衛生。蔬菜產區種養廢棄物的飼料化、肥料化利用,既可以降低養殖成本,又可以實現農業廢棄物的綜合利用,促進蔬菜產業綠色、健康、高效可持續發展,改善農業生態環境。