黃淑琦 福建省南平市農業學校 福建南平 354200
畜牧業是我國農村的支柱產業,近二十年以來,畜牧業朝規模化、集約化方向快速發展,2018年我國生豬存欄數達69 382.4萬頭,牛存欄數達8 915.3萬頭[1]。隨著畜牧業的快速發展,與其相伴生的環境問題日益突出,畜禽廢棄物排放已成為影響我國環境狀況改善的重要污染源之一,2018年全國畜禽糞污的排放總量達到了38億t[2]。資料表明,對我國畜牧養殖業的污染貢獻最大的是生豬、乳牛等大牲畜規模養殖引起的環境污染,如何有效地控制和減少畜牧業對環境的污染,循環利用養殖廢棄物資源,提高效率,實現農業生產與生態環境的和諧發展,已成為全社會共同關注的熱點問題。2017年國務院辦公廳發布了《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》,明確了新時期畜禽養殖廢棄物資源化利用的總體思路和重點任務,對于統領畜牧業轉型升級、加快綠色發展具有重大意義。生態循環農業是順應農業綠色發展而興起的一種新模式,將植物生產-動物生產-生態環境緊密地連在一起,加快構建農牧結合生態循環的可持續發展新格局,是全面推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的重要手段。
1.1 養-養結合生態循環模式 養-養結合生態循環模式主要是科學處理和利用養殖廢棄物資源,結合不同種類動物對食物和環境條件中的需求差異,可以將養殖廢棄物作為魚、蚯蚓等動物的飼料來源,通過不同種類動物的養殖進行合理、科學的組合,在系統中進行各生態諸要素的合理配比和各種投入因素的人工調控,形成物質良性循環的資源高效利用體系。例如利用養豬廢棄物養殖鰱、鳙和胡子鯰等魚類,每40 kg豬糞尿可以換取1 kg鮮魚;湖南旺森農牧有限公司則利用發酵后的豬糞和沼渣養殖蚯蚓,蚯蚓糞作為高檔有機肥,蚯蚓作為釣餌或經過生物萃取作為生豬飼料營養型添加劑,通過養-養結合,構建起了養豬廢棄物資源高效利用的生態循環模式[3]。
1.2 種-養結合生態循環模式 種-養結合生態循環模式是將種植業與養殖業有機結合起來,形成食物鏈式利用,提高系統內物質和能量的良性循環和轉化速度。種養結合是南方丘陵區農業產業的重要發展模式,它不僅可促使更多的植物產品轉化為動物產品,增加種植業產品的附加值,而且還為種植業提供優質的有機肥,同時通過合理的資源匹配,還可解決養殖業污染問題,這對農業產業優化、資源節約和環境保護具有重要意義。種養結合的模式很多,包括畜-沼-草、畜-沼-果、畜-沼-菜等模式,通過養殖廢棄物資源的科學合理利用,形成低投入、實用性強、高效的生態農牧業結合模式。例如武漢東泰畜牧有限公司通過生豬養殖和茶葉種植相結合,利用發酵后的糞肥回施茶園,構建了豬-茶種養結合的生態循環模式,該模式的實施不僅明顯提升了茶園土壤的質量,而且使企業獲得了良好的經濟效益[4]。
1.3 種-養-種(加)復合生態模式 種-養-種(加)復合生態模式主要是指借助接口技術或資源利用在時空上的互補性所形成的2個或2個以上產業或組分的復合生產模式。其核心內容是通過資源綜合開發與多層次利用,實現系統內各種資源在時間和空間上的優化配置,變資源和區位優勢為經濟及持續發展優勢,形成農業資源生態良性循環利用。例如福建省福清星源農牧科技股份有限公司的“畜禽糞便-沼氣工程-有機肥-果(蔬菜、食用菌)”模式[5],通過養豬廢棄物資源化利用和農牧結合,實施蔬菜、水果、食用菌種植、魚類養殖和有機肥生產,最終在系統內部實現了糞污高效再利用,達到污染物"零"排放的目標,解決了規模化豬場糞污循環再利用問題。
2.1 基本模式 福建南平地區地處福建省北部、武夷山脈北段東南側、閩江上游,位于閩、浙、贛三省交界處,俗稱“閩北”,年平均降雨量1 684~1 780 mm,境內植被豐富,非常適合牛、羊等草食動物養殖,是福建省重要的乳源基地。南平市建陽區嘉遠生態農業科技有限公司位于福建南平市建陽區徐市鎮。牧場內設有世界最先進的48位轉盤擠乳機和自動喂料機;乳牛存欄1 600頭,其中產乳乳牛850頭。公司以循環經濟理論為指導,以規模化乳牛養殖為核心,通過種養體系耦合,開展沼液、牛糞等牛場廢棄物多級循環利用技術集成,通過山地種植牧草消納沼液、沼肥返田、水旱三季輪作、牛糞生產食用菌、有機肥生產等循環產業鏈建設,促進“牧-沼-肥-菜(草)”綜合開發,構建具有區域特色的農牧結合生態循環模式(見圖1)。
2.2 模式建設內容
2.2.1 牛場廢棄物資源處置利用中心建設 建設乳牛飼養飼料管理體系,嚴格乳牛糞尿、液體管控,防止有毒有害物質進沼液肥,嚴把沼液肥的質量安全。建設有機肥廠和厭氧發酵設施體系。目前該基地建有3 000 m3沼氣池,年產沼氣18.6萬m3,沼液46 000 t。同時,配套建設沼液肥施用設施,通過修路、建渠、埋管、送罐、建泵站、買運輸車等多種方式施用沼液肥,并與牛場周邊的農民合作社聯合,共建沼液肥管理隊伍,帶動牛場周邊農戶,科學開展沼液肥施用。
2.2.2 種植基地建設 利用山地種植閩牧6號雜交狼尾草、南牧1號狼尾草等狼尾草屬牧草品種100 hm2,利用狼尾草草地消納養殖場廢水。同時與周邊的農民合作社聯合,建設200 hm2農田沼液肥種植基地,實行“水稻-玉米-芥菜”一年三熟水旱輪作耕作制度。
2.3 主要效益 農田通過水稻、玉米、芥菜一年三熟輪作,每hm2凈利潤達67 950元(見表1)。農民合作社的種植基地依托乳牛場的飼草料需求,實行訂單農業,每年簽訂233 hm2種植合同,提供乳牛青飼料15 000 t,為農產品加工公司提供芥菜10 000 t。通過沼液肥返田,基地的化肥用量大量下降,每年減用化肥節約成本40萬元以上。此外,養殖基地每年為果樹、蔬菜、煙草等經濟作物提供優質牛糞有機肥12 000 t,經濟、社會、生態效益十分明顯。

圖1 乳牛場農牧結合生態循環模式圖

表1 沼肥返田、水旱輪作效益分析
生態循環農業作為一種新型農業發展模式,在畜牧業綠色發展中顯示出巨大的生命力和發展效益,但在循環模式實施過程也存在農業機械化、標準化水平不高等問題。此外,利用農田、山地消納養殖糞污,由于不同的地塊、不同的種植模式,消納的糞污量存在差異,需要根據當地的實際情況,做好長期監測和生態承載力分析。
解決養殖業污染的根本出路是確立可持續發展農業的思想,應當加快生態循環產業鏈接口技術的研發與突破,加強節能、節水等減量化農業機械的應用推廣,實施更加嚴格的技術規范。同時,加強政策法規的宣傳和教育,逐步形成生態循環產業發展過程政策、法律和技術的多點支撐,從而使現代養殖業的發展有強勁的動力和持續力,走綠色發展的道路,構建資源節約型、環境友好型的產業經濟。