張小鋒 蘇生平
種養結合是種植業和養殖業緊密銜接的生態農業模式,是將畜禽養殖產生的糞污作為種植業的肥源,種植業為養殖業提供飼料,并消納養殖業廢棄物,使物質和能量在動植物之間進行轉換的循環式農業。加快推動種養結合循環農業發展,是提高農業資源利用效率、保護農業生態環境、促進農業綠色發展的重要舉措。
近幾年江蘇省東臺市經過探索實踐,表明種養結合循環農業模式生態環境效應明顯,主要體現在節肥、節藥、抑草、改善土壤和養殖環境等方面。調查分析顯示,園區采用種養結合循環農業模式,土壤和養殖環境改善,有害生物減少,大幅減少了化肥和農藥的使用量,瓜菜產量不變甚至增產,牛奶產出增加。由此可以看出,采取種養結合循環農業模式,是解決蘇北地區畜禽養殖集中和農業生態環境問題的重要途徑。
以江蘇宇航食品科技有限公司奶牛養殖場為例,介紹養殖排污現狀。該養殖場現有奶牛500多頭,奶牛排泄物處理有一定的難度,排污用水量大,污水固液混雜,有機質濃度較高。同時,目前奶牛養殖業為利潤微薄的行業,因此依靠傳統治污模式來處理養殖排污經濟壓力較大。
近年來,在揚州大學環境科學與工程學院專家的支持下,受部分養殖場與家庭農場合作處理養殖廢棄物的啟發,江蘇宇航食品科技有限公司采用如下種養結合循環農業模式,取得了很好的效果。
1. 種養結合循環農業特點
①瓜菜根莖葉廢棄物資源飼料化。江蘇宇航食品科技有限公司奶牛養殖場設站收貯瓜菜根莖葉廢棄物,因地制宜完善收集、貯存和運輸體系,針對不同的資源種類,采取脫水干燥、生物發酵、全株青貯等加工方式生產飼料。建設內容主要包括庫房、原料堆場等農副資源收貯設施設備,原料加工廠房、飼料加工車間、成品庫房等農副資源飼料化加工設施設備,以及污水處理等配套裝置。每年奶牛養殖場通過回收園區3 000多噸瓜菜根莖葉等副產品,將其加工成青飼料用于養殖奶牛,可替代600多噸糧食,折算純收入120萬元。
②奶牛糞污資源肥料化。奶牛養殖場對糞污資源等采取混合堆漚發酵技術生產有機肥,購置包括原料收集、轉運、粉碎、烘干、翻拋、包裝等有機肥生產加工成套設施設備等。每年奶牛養殖場生產有機肥1 000多噸,純收入45萬元。
③農副資源燃料化。奶牛養殖場建造1 500米3沼氣站,年產沼氣30萬米3左右,年發電45萬度,年增發電凈效益36萬元。
④改善種養環境,提高生產水平。根據調查,采用種養結合循環農業模式,奶牛養殖場奶牛防病成本減少16.28%,園區瓜菜病蟲害防治用藥節省23.15%。
2. 種養資源循環利用技術要點
①推廣“三改兩分再利用”模式。即奶牛養殖場改水沖清糞或人工清糞為漏縫地板下刮糞板清糞、改無限用水為控制用水、改明溝排污為暗道排污,采取固液分離、雨污分離等措施,畜禽糞便經高溫堆肥后生產有機肥,養殖污水經過氧化塘等處理后澆灌農田。建設內容主要包括改造雨污分離管道系統,購置機械清糞設備、固液分離設備、固體糞便強制通風好氧堆肥系統、污水處理貯存設施、肥水輸送和農田利用設施等。
②采用污水深度處理模式。采用污水深度處理技術,通過高效厭氧和好氧相結合的工藝,提高養殖污水處理效果,實現達標排放。建設內容主要包括污水收集和預處理池、厭氧發酵池、好氧處理池、多級生物凈化塘、消毒池、膜生物反應池等設施,以及污水泵、固液分離機、曝氣裝置等配套設備。
③創立了以養殖單位為主導的循環農業驅動主體,促成種養資源循環再利用。在環境整治壓力下,為了企業生存與發展,江蘇宇航食品科技有限公司主動尋求綜合治理出路,率先啟動種養合作,圍繞效益最大化,通過契約形式達成在種養集中區互建廢棄物收貯中心合作模式。與此同時,在相關技術依托單位支持下,建立新的技術路線。
其養殖場糞污方面主要技術路線是:收集奶牛糞便尿液及沖圈廢水用于制備沼氣發電;發電后的沼液(含水和沼渣)直接用于澆灌園林樹木(作樹肥),或者將發過電后的沼液(含水和沼渣)直接用于種植水浮蓮、綠萍等水生植物;沼液生產的水生植物用于套養草食動物;沼氣池發電后經液渣分離或飼喂草食動物后多余的廢水再過濾,沼渣送肥料廠制作有機肥,濾出水分用于奶牛場沖圈等。
種植廢棄物飼料化處理技術路線是:瓜果蔬菜等廢棄物收貯-分揀清洗晾干-粉碎壓縮-轉運到養殖場-加尿素并接種微生物堆制發酵-送養殖場飼喂。
3. 種養循環模式的缺陷和不足
一是費工費力,特別是有機物(包括瓜果蔬菜廢棄物)的收集去污(雜)轉運,處理成本較高。二是資源化利用率低,牛糞發電轉化率不到30%,原料處理率也有70%,還有30%的廢液需要尋求排放的途徑。三是產成品質量粗糙。主要是形成的有機肥肥力不高,雜質偏多,不利于大面積推廣應用。
4. 種養資源循環再利用的分析與探討
①延長循環產業鏈。一是在種植方面,建立瓜菜-青飼料種植模式。利用種植青飼料修復土壤連作障礙。二是養殖方面,增建蚯蚓養殖分場處理沼氣發電站形成的沼渣。三是增建污水水生作物凈化塘。通過種植美人蕉、富貴竹、蘆葦、燈芯草、菰等水生作物,搭建尾水過濾床。
②優化處理模式。一是引進開發種養垃圾收貯機械。在種植業方面建立新鮮瓜果蔬菜廢棄物清洗-粉碎-壓縮-包裝一體化機械處理站;在養殖場飼料車間建立堆制發酵倉貯機械化處理站。二是改進沼渣沼液直接回田,增建大棚蚯蚓養殖場處理沼液沼渣,通過機械分離床分離出蚯蚓糞干燥造粒形成高質量商品有機肥,替代化肥回田。
③探索畜-農-林互作循環再利用途徑。主要利用模式有:畜污肥樹-林下養殖蚯蚓-蚯蚓廢棄床(糞便)種植瓜果蔬菜;畜糞制沼發電-沼液沼渣澆樹-沼液及養殖廢水種植水生植物-套養草食動物-過濾水進入養殖場再循環利用等。
④明確科學的廢棄資源循環再利用運營與發展原則。一是養殖業為主導的運營投入模式。目前農村環境整治難點在于養殖企業,主要污染源也在于養殖企業,單位面積可能創造較高的經濟效益也是養殖企業,因此建立種養一體化循環農業的責任主體應明確為區域內的養殖單元。二是綠色可持續發展模式。即所有循環再利用運行的前提是生態友好,綠色發展。做到兩個保證,即運營效益保證,確保不虧本或微利,土壤、水及大氣等生態環境得到保護和提升。三是盡可能選擇使用機械電器裝備,減輕勞務負擔。四是政策引導發展。即通過政策引導,企業間合同約束,年度考核結算,形成運行體系,從而促進綠色優質高效農業發展。
(作者聯系地址:張小鋒? 江蘇省東臺市農業技術推廣中心蔬菜栽培技術指導站? 郵編:224200;蘇生平? 東臺市蔬菜研究所? ?郵編:224200)