黄淑琦 福建省南平市农业学校 福建南平 354200
畜牧业是我国农村的支柱产业,近二十年以来,畜牧业朝规模化、集约化方向快速发展,2018年我国生猪存栏数达69 382.4万头,牛存栏数达8 915.3万头[1]。随着畜牧业的快速发展,与其相伴生的环境问题日益突出,畜禽废弃物排放已成为影响我国环境状况改善的重要污染源之一,2018年全国畜禽粪污的排放总量达到了38亿t[2]。资料表明,对我国畜牧养殖业的污染贡献最大的是生猪、乳牛等大牲畜规模养殖引起的环境污染,如何有效地控制和减少畜牧业对环境的污染,循环利用养殖废弃物资源,提高效率,实现农业生产与生态环境的和谐发展,已成为全社会共同关注的热点问题。2017年国务院办公厅发布了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》,明确了新时期畜禽养殖废弃物资源化利用的总体思路和重点任务,对于统领畜牧业转型升级、加快绿色发展具有重大意义。生态循环农业是顺应农业绿色发展而兴起的一种新模式,将植物生产-动物生产-生态环境紧密地连在一起,加快构建农牧结合生态循环的可持续发展新格局,是全面推进畜禽养殖废弃物资源化利用的重要手段。
1.1 养-养结合生态循环模式 养-养结合生态循环模式主要是科学处理和利用养殖废弃物资源,结合不同种类动物对食物和环境条件中的需求差异,可以将养殖废弃物作为鱼、蚯蚓等动物的饲料来源,通过不同种类动物的养殖进行合理、科学的组合,在系统中进行各生态诸要素的合理配比和各种投入因素的人工调控,形成物质良性循环的资源高效利用体系。例如利用养猪废弃物养殖鲢、鳙和胡子鲶等鱼类,每40 kg猪粪尿可以换取1 kg鲜鱼;湖南旺森农牧有限公司则利用发酵后的猪粪和沼渣养殖蚯蚓,蚯蚓粪作为高档有机肥,蚯蚓作为钓饵或经过生物萃取作为生猪饲料营养型添加剂,通过养-养结合,构建起了养猪废弃物资源高效利用的生态循环模式[3]。
1.2 种-养结合生态循环模式 种-养结合生态循环模式是将种植业与养殖业有机结合起来,形成食物链式利用,提高系统内物质和能量的良性循环和转化速度。种养结合是南方丘陵区农业产业的重要发展模式,它不仅可促使更多的植物产品转化为动物产品,增加种植业产品的附加值,而且还为种植业提供优质的有机肥,同时通过合理的资源匹配,还可解决养殖业污染问题,这对农业产业优化、资源节约和环境保护具有重要意义。种养结合的模式很多,包括畜-沼-草、畜-沼-果、畜-沼-菜等模式,通过养殖废弃物资源的科学合理利用,形成低投入、实用性强、高效的生态农牧业结合模式。例如武汉东泰畜牧有限公司通过生猪养殖和茶叶种植相结合,利用发酵后的粪肥回施茶园,构建了猪-茶种养结合的生态循环模式,该模式的实施不仅明显提升了茶园土壤的质量,而且使企业获得了良好的经济效益[4]。
1.3 种-养-种(加)复合生态模式 种-养-种(加)复合生态模式主要是指借助接口技术或资源利用在时空上的互补性所形成的2个或2个以上产业或组分的复合生产模式。其核心内容是通过资源综合开发与多层次利用,实现系统内各种资源在时间和空间上的优化配置,变资源和区位优势为经济及持续发展优势,形成农业资源生态良性循环利用。例如福建省福清星源农牧科技股份有限公司的“畜禽粪便-沼气工程-有机肥-果(蔬菜、食用菌)”模式[5],通过养猪废弃物资源化利用和农牧结合,实施蔬菜、水果、食用菌种植、鱼类养殖和有机肥生产,最终在系统内部实现了粪污高效再利用,达到污染物"零"排放的目标,解决了规模化猪场粪污循环再利用问题。
2.1 基本模式 福建南平地区地处福建省北部、武夷山脉北段东南侧、闽江上游,位于闽、浙、赣三省交界处,俗称“闽北”,年平均降雨量1 684~1 780 mm,境内植被丰富,非常适合牛、羊等草食动物养殖,是福建省重要的乳源基地。南平市建阳区嘉远生态农业科技有限公司位于福建南平市建阳区徐市镇。牧场内设有世界最先进的48位转盘挤乳机和自动喂料机;乳牛存栏1 600头,其中产乳乳牛850头。公司以循环经济理论为指导,以规模化乳牛养殖为核心,通过种养体系耦合,开展沼液、牛粪等牛场废弃物多级循环利用技术集成,通过山地种植牧草消纳沼液、沼肥返田、水旱三季轮作、牛粪生产食用菌、有机肥生产等循环产业链建设,促进“牧-沼-肥-菜(草)”综合开发,构建具有区域特色的农牧结合生态循环模式(见图1)。
2.2 模式建设内容
2.2.1 牛场废弃物资源处置利用中心建设 建设乳牛饲养饲料管理体系,严格乳牛粪尿、液体管控,防止有毒有害物质进沼液肥,严把沼液肥的质量安全。建设有机肥厂和厌氧发酵设施体系。目前该基地建有3 000 m3沼气池,年产沼气18.6万m3,沼液46 000 t。同时,配套建设沼液肥施用设施,通过修路、建渠、埋管、送罐、建泵站、买运输车等多种方式施用沼液肥,并与牛场周边的农民合作社联合,共建沼液肥管理队伍,带动牛场周边农户,科学开展沼液肥施用。
2.2.2 种植基地建设 利用山地种植闽牧6号杂交狼尾草、南牧1号狼尾草等狼尾草属牧草品种100 hm2,利用狼尾草草地消纳养殖场废水。同时与周边的农民合作社联合,建设200 hm2农田沼液肥种植基地,实行“水稻-玉米-芥菜”一年三熟水旱轮作耕作制度。
2.3 主要效益 农田通过水稻、玉米、芥菜一年三熟轮作,每hm2净利润达67 950元(见表1)。农民合作社的种植基地依托乳牛场的饲草料需求,实行订单农业,每年签订233 hm2种植合同,提供乳牛青饲料15 000 t,为农产品加工公司提供芥菜10 000 t。通过沼液肥返田,基地的化肥用量大量下降,每年减用化肥节约成本40万元以上。此外,养殖基地每年为果树、蔬菜、烟草等经济作物提供优质牛粪有机肥12 000 t,经济、社会、生态效益十分明显。
图1 乳牛场农牧结合生态循环模式图
表1 沼肥返田、水旱轮作效益分析
生态循环农业作为一种新型农业发展模式,在畜牧业绿色发展中显示出巨大的生命力和发展效益,但在循环模式实施过程也存在农业机械化、标准化水平不高等问题。此外,利用农田、山地消纳养殖粪污,由于不同的地块、不同的种植模式,消纳的粪污量存在差异,需要根据当地的实际情况,做好长期监测和生态承载力分析。
解决养殖业污染的根本出路是确立可持续发展农业的思想,应当加快生态循环产业链接口技术的研发与突破,加强节能、节水等减量化农业机械的应用推广,实施更加严格的技术规范。同时,加强政策法规的宣传和教育,逐步形成生态循环产业发展过程政策、法律和技术的多点支撑,从而使现代养殖业的发展有强劲的动力和持续力,走绿色发展的道路,构建资源节约型、环境友好型的产业经济。