王學君
(淮陽縣農牧局,河南 淮陽 466700)
生物發酵床養殖技術是利用自然環境中的土壤微生物,將鋸末、稻売、秸稈等農副產品以及菌種、土、鹽、營養劑等按一定方式和比例混合制成舍內畜禽活動空間的墊料,動物養在發酵床墊料上,排泄的糞尿隨時與墊料混合,揮發性氣體及時被墊抖吸附,同其他有機物質一起被墊料中的微生物就地消化分解,不用清理糞便,不用沖洗圈舍,沒有糞尿污水產生。發酵床廢棄墊料3~5 年清理一次,用作生物有機肥,是一項無污染、無臭氣、零排放的養殖技術。健康養殖與污染治理并行才有效率,養殖過程與豬糞處理并行,臭味消除,有益菌強勢增殖,病原被抑制殺滅,有害物質被降解。
該技術轉變了養殖業多年以來依靠末端治理解決廢棄物污染問題的慣性思維,將治理提前融于養殖過程之中,不用人工清理,不用水沖清圈,杜絕了糞尿污水的產生和排放,尤其是解決了養殖業臭氣擾民的難題,消除了糞污治理過程帶來的種種弊端。該技術適應動物生物習性,創造了嬉戲、玩耍的空間,是一項環保型、福利型、節約型的健康養殖技術。據明崇禎末年我國《沈氏農書》記載“養豬六口,……墊窩草一千八百斤”,其實就是以碎草和土為墊圈材料,經豬踩踏后與糞尿充分混合而成的一種廄肥。20世紀70 年代日本民間的“自然養豬法”在農業生產實踐中大量應用,20世紀末引入國內,21世紀初在國內廣泛推廣,但在養殖場規模化進程中遭到嚴重挫敗,很多養殖戶選擇棄用,一度被業界詬病。通過研究發現,主要問題是墊料原料來源、組成及配制不科學,預防熱應激、墊料消毒等技術環節缺失,用人工對墊料進行翻松,不僅增加勞動強度,而且不適合規模化豬場作業,尤其是缺乏對墊料規范科學的日常管理,缺乏標準化技術培訓及專業化社會服務等。其癥結是現有技術與養殖規模化不匹配,傳統發酵床技術工藝與現代飼養工藝、設施裝備不配套。
近一段時期,我國對生物發酵床養殖技術研究與實踐并未停止,如福建農科院劉波博士等創建了“大欄原位機械化翻拋發酵床”、郭秀山教授團隊研發了將土著微生物、鋸末、稻売等農副產品以及中草藥等富含生物活性物質的植物提取物按一定比例制成新材料——CM-3新墊料、河南農多多公司與河南畜牧規劃設計研究院聯合研發了便于自動翻拋和環境控制的各種豬舍等,使生物發酵床養殖技術優化升級,基本適應現代化、規模化養殖。
生物發酵床養殖新技術創造性地發展動物福利養殖理念,把畜舍及舍內設施設備優化設計組合成為標準化、智能化的生物反應器,實現不清糞、不沖水、無臭氣、無環境污染、超低治理成本等目標,打造“雙優養殖新模式”(優美環境、優質產品);該模式通過降低飼養密度、回歸動物本能習性,最大限度滿足動物天性從而實現健康養殖目的,通過養殖環境的改善及豬只本身免疫力的提升,實現無抗養殖,生產綠色健康豬肉的目標。
生物發酵床技術運用于現代化規模化養殖的首要條件是機械化。目前,已經研發出固定行走式墊料翻耙機械和無人駕駛履帶式翻耙車,以及配套的欄桿自動開閉裝置、自動噴灑菌劑和除塵裝置等,大大降低了勞動強度和人工成本。
選擇優良的菌種非常重要,發酵床內部是一個復雜的生態系統,需要各種不同的菌類互相協作才能發揮最優的效果,所以要求各種功能菌豐富、互相之間協作良好,菌種的生命力強、壽命長。菌種與墊料事先混合均勻,直接將墊料鋪到圈舍中,鋪設好了發酵床就可以立即養動物了,無須等待。如果感覺剛放入動物容易起灰塵的話,可以略微噴施一點水。只要上面飼養了動物,將動物新排的糞尿埋入發酵床中,連續操作一周左右,發酵床就開始擴散式地啟動了。發酵床怕濕不怕干,平時不需要添加水,動物排泄的糞尿正好可以保持60%~70%的水分,適合微生物生長。發酵床只要室內氣溫10 ℃以上就可以,隨著發酵床的啟動,內部溫度會自行上升。一般從第2天至第3天開始啟動升溫,3~7 d 功能微生物經過活化定殖后,呈幾何級數大量增殖。
夏季防熱是生物發酵床養殖技術的關鍵之一。由于墊料發酵產熱,加之夏季氣候炎熱,極易造成畜禽的熱應激。可以通過降低發酵床濕度及適當減少翻松次數等措施以減少產熱量,安裝濕簾通風等機械通風設備、采用屋頂遮陽措施、建造通風良好的豬舍、豬欄內配比一定面積的水泥地面、鋪設臨時隔熱地板等技術措施。
有機墊料采用生物消毒法,利用微生物在分解有機物過程中釋放出的生物熱殺滅病原體和寄生蟲卵。利用轉群或空欄間隙,對欄內墊料進行徹底翻混,調整濕度,添加菌種,堆積發酵3~5 d,當墊料溫度達到55 ℃以上、維持1 h以上時,即達到消毒之目的,攤平晾曬,重新使用。
發酵床圈舍無論是南方還是北方都要求通風透氣良好,有良好的保溫隔熱設備,面積要設計得合理,過大過小都不適宜,常用的發酵床結構有:大棚式、磚瓦式、簡易棚式、半露天式、樓房式、南方式、北方式、地下式、地上式等。
利用糞尿等作營養源,將墊料混合物逐漸升溫發酵,中心發酵層溫度可達35~45℃或更高,表層溫度無論冬夏,長期穩定在十幾度,基本形成恒溫床。下層發酵完成后,鋸末等墊料物會因發酵碳化,顏色逐漸變深變黑后就能當作肥料分批清運出舍。如不需使用,則可長期不清運,時間長墊料會逐漸變少,因此還應定期補充墊料。
生物發酵床技術適用于豬、羊、奶牛、肉牛、雞、鴨、鵝等畜禽生態養殖,能在生產過程中一攬子解決環保、畜禽健康、疫病多發、產品優質安全等問題。該技術道法自然,契合新發展理念,相對于現代常用養殖廢棄物處理技術具有顯著的優勢和推廣價值。特別是在廣大農區、林區有豐富的農作物秸稈和木屑可作為輔料與畜禽糞便一同進行無害化處理、資源化利用,對緩解日趨嚴峻的農業面源污染能夠發揮巨大的作用。缺乏有機墊料資源的區域不適合該技術應用。疊層籠養模式、超高度密集的樓房養殖模式也不適合該技術,但這些養殖模式本身在動物福利方面就存在較大爭議。
該技術對資源的節約作用非常顯著。《規模豬場建設標準》(GB/T 17824.1-2008)年出欄1 萬頭自繁自養豬場(約母豬500 頭),占地面積指標是不低于23 000 m2,同樣規模豬場采用該技術占地約16 000 m2,節約土地30.43%。年出欄1 萬頭自繁自養豬場年耗水量約2 萬t,其中,豬飲水占50%,生活用水占20%,沖洗等生產用水占30%。該技術節省沖洗等生產用水80%,年出欄1 萬頭自繁自養豬場年節省水0.48 萬t(2 萬t×30 %×80%)。該技術由于免沖洗、尿液即時發酵處理,減少污水排放量74%。按畜禽養殖業污染物排放標準(GB18596-2001)集約化畜禽養殖業干清糞工藝最高允許排水量冬季為1.2 m3/百頭.d,夏季為1.8 m3/百頭.d,采用該技術工藝最高排水量減少到冬季為0.3 m3/百頭.d,夏季為0.5 m3/百頭.d。該技術需要鋸末、木屑、稻殼、花生殼、秸稈粉、菌糠等材料,這些物質如果被循環利用就是資源,如果不被利用也將成為廢棄物,每頭豬出欄消耗墊料約150 kg,按0.6元/千克計算,成本價為90元/頭。采用常規有機肥生產工藝,每頭豬出欄消耗秸稈等填充料約230 kg,按0.6元/千克計算,成本價為138元/頭。墊料或者填充料都被循環利用,與畜禽糞尿一起轉化為有機肥,產生過程中所有生物資源100%得到循環利用。