游 武
(碩士研究生,福建 福州 350003)
微生物發酵床養豬技術是養豬業可持續發展的新模式,也是當前生豬養殖污染治理的主推技術之一。該技術模式主要利用微生物菌劑與鋸末、谷殼、秸稈及其它農副產品廢棄物按一定比例進行混合,制成發酵床,利用發酵床消納畜禽養殖過程產生的糞便、尿液等污染物的手段[1~2],來實現畜禽養殖過程糞污的“零排放”,以解決畜禽養殖生產帶來的環境污染問題。
微生物發酵床養豬技術上世紀70年代起源于日本,90年代在我國江蘇省最早被引入試驗、示范,經過不斷探索發展,在全國各地得到了廣泛應用,并在奶牛、肉牛、家禽等其它畜禽品種養殖上進行推廣。福建省在生豬養殖的過程中,通過多年的摸索,由早期的原位大床(接觸式發酵床、舍內發酵床)養殖技術模式,向舍內高床、舍外異位發酵床等多種模式發展[3]。近年來,福建省微生物發酵床技術已發展為其三大主推技術之一,在全省生豬養殖污染治理模式中占到相當比例[4~5]。
畜禽養殖污染是福建省水系流域內的主要污染來源之一,對流域生態環境造成影響和破壞較大[6~7]。福建省歷來重視畜禽養殖污染治理工作,早在2009年,福建省人民政府制定出臺了《關于加強重點流域水環境綜合整治的工作意見》,要求加快重點流域綜合整治,控制流域畜禽養殖污染;2014年8月,為解決生豬養殖面源污染問題,福建省人民政府研究并下發了《關于進一步加強生豬養殖面源污染防治工作六條措施的通知》,要求各地加大力度推廣生態養豬技術模式,對不同規模的生豬養殖場配套環保設施進行指導,并明確全省新建的規模養豬場推廣微生物發酵床技術模式。市、縣政府也認真落實,紛紛出臺相關配套措施,各地農業、生態環境部門也都加大督促和指導力度,促進微生物發酵床養殖技術模式的推廣應用。
為規范微生物發酵床技術,2015年原環境保護部制定并頒布實施了《畜禽養殖污染發酵床治理工程技術指南》,用于指導湖泊生態環境保護。福建省也積極探索,結合本省微生物發酵床實踐情況,組織相關科技人員編制并出臺了地方標準《畜禽糞污異位微生物發酵床處理技術規范》(DB35/T 1678-2017),對異位微生物發酵床處理技術在設施建設、糞污貯存、墊料制作、運行管理等方面提出建議,為全省的微生物發酵床技術指導與推廣提供依據和參考。
通過幾年來的不斷實踐,該技術模式在全省各設區市均有不同程度的推廣應用。據初步統計,全省約有1650家生豬養殖場采用了微生物發酵床養殖技術,以中小規模生豬養殖場為主,涉及存欄生豬近200萬頭,占當年全省生豬出欄總量近25%。主要分布在漳州市、龍巖市、南平市、廈門市等地,其中:廈門市生豬養殖場推廣應用該技術模式最為廣泛,占比高達90%以上。
該技術模式的主要原料為鋸末、谷殼、秸稈、花生殼、玉米芯(粉)、菌菇渣、蔗渣、椰糠等農業廢棄物。據不完全統計,目前福建省發酵槽容量達到近90萬m3,按照養殖場設計墊料使用年限為三年計算,今后平均每年需更新墊料30萬m3以上。因此,隨著鋸末、谷殼等需求量增大,購買更新墊料的成本也將升高。
由于地域不同,氣候(溫濕度、降雨量)、海拔等差異較大,該技術模式對實際管理人員要求較高,為避免“死床”等現象發生,要求從源頭節水、優化設計、維護硬件、規范管理等方面不斷加以完善。管理人員在實際工作中需要具備很強的專業技術,通過觀察發酵床的運行情況,綜合控制好糞污噴淋頻率和噴淋量、墊料堆積高度和翻堆頻率、墊料床溫度、墊料和菌劑投入等,并需要定期對設施設備進行維護,確保正常運行。
連續使用2~3年的發酵床,其墊料床將逐漸失去糞污消納能力,而廢棄的生豬墊料,則可作為農家肥、有機肥基質使用。但是在生豬飼養過程中,由于長期的富集累積,容易導致廢棄墊料中抗生素、銅、鋅、鹽分等濃度升高[8],倘若不科學利用廢棄墊料,很容易造成二次環境污染,不利于生態環境安全。研究表明,發酵床墊料在30周內基本沒有毒性[9],但更長時間的使用將導致有害物質濃度遞增,墊料中養分物質會逐漸減少,因此為了保持養分和避免有害物質濃度明顯增加,也可以適當縮短使用期限。
隨著該技術模式不斷的推廣和應用,鋸末、稻殼等傳統原材料日趨成為緊缺的原材料資源,如何就近找到容易獲取、功能相近、價格低廉的替代材料,探索園林、果園修剪的廢枝葉及食用菌菌渣等農林生產廢棄物的替代可行性,將成為今后解決該技術在推廣時所面臨的運行成本增加問題的研究方向。
微生物菌劑在該技術中發揮著舉足輕重的作用,菌劑的質量直接關系到墊料系統的消納效率和發酵床的使用年限。因此,篩選出更適合發酵床系統的新型優勢生物菌種也是今后研究的重點和關鍵。
微生物發酵系統作為豬場的組成部分,應充分利用高新技術成果,充分運用大數據技術升級改造傳統生產模式[10]。通過物聯網等技術,實現智能化系統管理。通過對微生物發酵床系統的內、外環境參數進行監控,并根據數據進行分析、決策、執行,協助工作人員對發酵床進行管理,智能化養殖會使操作更為簡易和方便,確保系統高效正常運轉。
畜禽糞污資源化利用是當前生態農業研究的熱點。通過加強科學技術研究,降低廢棄墊料中存在有毒有害成分影響,保持墊料肥效,可嘗試拓展廢棄墊料資源化利用渠道,嘗試將其作為附加值高的商品有機肥,重新應用于農業生產過程,如蔬菜、果樹、林草種植和花卉栽培等。