北京市畜牧业机械装备发展现状与建议

2021-12-25 01:04禹振军
农业工程 2021年5期
关键词:机械装备臭气粪污

禹振军,高 娇,蒋 彬,赵 谦

(北京市农业机械试验鉴定推广站,北京 100079)

0 引言

党中央高度重视“三农”工作,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确指出,优先发展农业农村,全面推进乡村振兴,为农业农村现代化指明了方向。畜牧业现代化是农业农村现代化的重要组成部分,是关系国计民生的重要产业,肉蛋奶是人们“菜篮子”中不可或缺的重要农产品,可为人们提供多种氨基酸、脂肪、维生素与矿物质,深受人们喜爱。人们对畜产品需求量的增加,促使畜牧养殖方式从传统小散户养殖向规模化、高质、高效养殖快速转型。规模化、现代化、环保、安全的畜牧业发展要求,对机械装备需求比以往更加迫切。

《关于加快畜牧业机械化发展的意见》和《关于促进畜牧业高质量发展的意见》提出,到2025年,力争畜牧业机械化率总体达到50%以上,其中,奶牛规模化养殖机械化率达到80%以上,生猪、蛋鸡、肉鸡规模化养殖机械化率达到70%以上,粪污综合利用率达到70%以上,规模养殖场基本实现全程机械化。北京市委、市政府提出了《关于调结构转方式发展高效节水农业的意见》,明确把“做精畜牧”作为当前及今后一段时期北京畜牧业发展的总目标。

近些年,京郊地区小散养殖户、养殖小区正在逐步退出,畜牧业体量不断缩小,养殖场不断向规模化、标准化和规范化发展。畜牧业机械装备数量和质量不断提升,机械装备与养殖场改、扩建融合,机械装备与养殖工艺不断融合,机械化与信息化不断融合,促进了畜牧业机械化转型升级,保障畜产品有效供给,实现畜牧业绿色生态发展,提供技术装备支撑。

1 畜牧业总体情况

北京市畜牧业机械化发展呈现规模化、集约化、机械化、数字化和智能化发展趋势,面对资源环境约束持续加大、畜禽养殖污染问题日益凸显,北京市畜禽养殖调整力度进一步加大,规模较小、粪污治理能力不强、抗市场风险能力弱的中小生猪、家禽等养殖场逐步调减退出,规模化、标准化养殖场加快恢复整合建设。

畜牧养殖业是北京农业的重要组成部分之一。据统计,2018年全市牛奶产量31.1万t;肉类产量17.5万t,其中猪肉产量13.5万t,牛肉产量0.9万t,羊肉产量0.6万t;禽蛋产量11.2万t,其中鸡蛋11.1万t[1]。全市农业总产值296.8亿元,其中畜牧业总产值72亿元,占农业总产值的24.3%。牲畜饲养总产值22.8亿元;生猪养殖产值28亿元;家禽饲养产值18.7亿元,其中禽蛋产值13.4亿元;其他2.5亿元[1]。

2 畜牧业机械装备情况

在农机购置补贴等强农惠农政策的扶持下,北京市畜牧养殖机械保有量大幅增长,2018年全市畜牧业机械保有量为1万台左右,其中,青饲料收获机械140台,牧草作业机械54台,饲草料加工机械5 300台,饲养机械3 300台,采集加工机械1 600台。总体看,畜牧业机械装备配备较为齐全,为畜牧业发展提供了科技装备支撑。

3 存在的问题

3.1 各环节机械化水平发展不均衡

畜牧业在向规模化、标准化、机械化和自动化快速转型过程中,装备总量不断增加,达到1万台,机械化水平随之不断提升。2018年饲草料加工机械化率95.24%,挤奶机械化率78.65%,环境调控机械化率81.46%,处于较高水平,但粪便清理、饲料饲喂和捡蛋环节机械化率较低,随着养殖环节用工难、用工贵的问题不断凸显,养殖户开始寻找机械化、自动化程度高的机械装备来代替人工完成饲喂、捡蛋和清粪等工作。

3.2 各环节机械装备智能化水平低

现有生猪、奶牛、蛋鸡等养殖场以传统养殖场为主,各生产环节机械装备基本配备,但智能化机械装备应用较少,尤其是小规模养殖场,机械设备老旧,各环节设备配套不齐全。部分大型规模化养殖场部分环节进行了设备升级改造,虽然实现了机械化、自动化作业,但是全产业链智能化、信息化水平仍有待进一步提升[2]。

3.3 疫病防控、臭气处理机械装备配套不完善

规模化养殖场疫病防控及臭气处理是常态化重点,很多养殖场忽视了疫病防控、臭气处理的重要性。疫病防控、臭气处理意识薄弱,技术方式单一,技术装备不足、设施设备老化,甚至没有工程防疫、臭气处理机械装备,导致非洲猪瘟、禽流感等动物疫病风险加大,造成巨大的经济损失、从业人员养殖信心不足,以及畜产品供应不足等问题。同时,也会导致养殖场及周边挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气和硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味浓重,造成生产环境差,影响养殖从业人员、畜禽健康等问题。

3.4 养殖工艺有待优化

种畜饲养是畜牧业生产中的重要环节,妊娠母猪饲喂是母猪生产管理的重要环节之一。目前,妊娠母猪多采用限位栏饲养方式,由于妊娠母猪活动受到限制,较易造成妊娠母猪难产、产程过长、助产率增加和仔猪成活率低等问题。养殖场粪便清理方式主要有人工干清粪、机械干清粪、水冲粪和水泡粪4种方式[3]。人工干清粪是先将猪粪收集,然后对猪舍进行清洗,实行干湿分离的清粪方式,降低了污水的产生量,有利于后续粪便处理和利用。以养猪为例,主要采用水泡粪工艺,导致固体粪污中的氮磷钾等有机养分不断向液体中转化,从而提高了污水初期处理指标,处理工艺难度加大。

3.5 粪水处理工艺复杂

畜禽养殖粪污处理中,污水处理比固体粪污处理工艺复杂,尤其是高浓度污水处理工艺最复杂,涉及粪污收集、格栅分离、固液分离、气浮分离、水解酸化、厌氧发酵、好氧发酵、气液固三相分离和消毒等工艺[4]。污水厌氧发酵过程污泥驯化工艺难以掌握,污泥驯化需要根据水质来调节污水注入总量,同时还与温度、pH值、营养物质和菌剂种类等参数有关。设备投入数量多、运行成本高、效益低、导致养殖场积极性差。

3.6 粪肥利用模式单一

目前,养殖业固体粪污以有机肥原料进行商品有机肥加工为主,产出的有机肥销售给种植户进行种植业生产。商品有机肥生产所需原材料种类多,需人工调配养分,工艺复杂,设备多,生产成本高。

3.7 种养结合不紧密

种养结合是物质和能量在动植物间进行转换的循环农业模式。然而,种管种、养管养的现实造成了种养业脱节,不能对粪污就近处理利用,从而使粪污运送到有机肥场,再从有机肥场运送到农田的运输成本增加。养殖场没有足够的自有农地完全消纳固体及液体粪肥,通过租赁养殖场周边农田、经济林、生态林消纳固体及液体粪肥,增加了粪肥处理的间接成本,同时种植户又因远距离购买有机肥而产生了高额的种植成本[5]。据不完全统计,50%养殖场没有自有农田,也不从事种植业等农业生产活动,且存栏规模越大,种养结合的情况越差。

4 对策建议

4.1 强弱项,推进各环节机械装备均衡发展

根据猪、牛、鸡等不同畜种,饲喂、捡蛋、清粪等不同环节,以及祖代、父母代、商品代不同畜禽养殖工艺,需要针对养殖场情况,采用一场一策方式筛选配套饲喂机械、捡蛋设备、清粪机械,对饲喂、捡蛋、清粪3个环节机械装备进行适用性、先进性和可靠性评价,为养殖场提供技术装备支撑。通过关键环节机械装备的试验示范带动作用,提高养殖户更新机械装备意识,弥补饲喂、捡蛋等环节发展弱项,促进畜牧养殖各环节机械装备均衡发展。同时先进机械装备的应用能够缓解“用工荒”,减少人员对动物的影响,降低人为因素疫病传播风险。

4.2 促转型,推进各环节机械装备智能化发展

针对规模大的生猪、蛋鸡等养殖场,研究推进“互联网+”畜牧业机械化。在畜牧养殖各环节重点装备上应用实时准确的信息采集和智能管控系统,通过物联化、智能化与装备升级改造,促进畜牧业设施装备使用、管理与信息化技术深度融合,从而提高畜牧业机械装备智能化发展水平。

4.3 补短板,推进疫病防控、臭气处理机械装备总量提升

针对自繁、自育,全进、全出等不同养殖工艺,人流、物流、车流等不同防疫对象,以及养殖舍内臭气成分,研究筛选人员消杀防疫设施、舍内一体化式消杀防疫机和车辆洗消中心等工程化机械装备,研究筛选臭气处理机械化技术装备及工程技术设施。通过疫病防控、臭气处理机械装备的试验示范,筛选疫病防控、臭气分解净化效果显著的机械装备,为农机购置补贴品目设置提供技术支撑,实现畜牧业绿色发展。

4.4 调工艺,推进粪水处理机械装备科学配置

针对生猪等不同畜种饲养、清粪工艺不合理,研究筛选电子精准饲喂机、搅拌饲喂机、刮板式清粪机、自走式清粪机和发酵床养殖机械化技术装备,通过试验示范母猪群养殖工艺、机械化干清粪工艺,提高妊娠母猪健康水平、提高健仔率,减少清粪环节用水量、减少清粪频率低造成的舍内臭气浓度高的问题[6]。为养殖场户提供技术支撑,发挥机械装备促进养殖工艺转型的作用。

4.5 转思路,推进粪水资源化利用

粪便排泄物及冲圈水混合在一起形成大量高浓度、高氨氮、高悬浮物和处理难度较大的养殖污水,其中含有大量的氮、磷等有机物,以及悬浮物和微生物致病菌,量大且集中[7]。应研究筛选经济、实用的污水处理利用工艺装备,通过示范推广自然氧化塘、曝气机、高效软管施肥系统和液体撒肥机等机械装备,减少污水处理工艺环节,降低污水处理设施设备投入,降低运行成本,实现粪水还田资源化利用[8]。

4.6 探模式,推进固体粪污利用转化方式

针对固体粪污有机肥利用方式单一的问题,研究筛选绿色、低碳固体粪污处理机械化技术,通过示范粉碎机、搅拌机和输送机等机械装备,将固体粪污加工成土壤调理剂,探索固体粪污土壤调理剂利用新方式[9]。减化有机肥生产加工工艺流程,实现对土壤官能团的改善,调节土壤酸碱度,改良土壤通透性,提高肥料利用率。

4.7 搭桥梁,推进种养结合绿色发展

种养结合是种植业和养殖业紧密衔接的生态农业模式,是将畜牧养殖产生的粪污作为种植业的肥源,种植业为养殖业提供饲料,并消纳养殖业废弃物。筛选引进固体、液体撒肥机和高效软管施肥系统等先进机械装备,形成种养业废弃物收集、拉运、无害化处理和资源化利用机械装备配套技术路线。解决种养业因拉运、施用难而脱节问题,搭建桥梁,推进种养结合绿色发展[10]。

5 结束语

做精畜牧业需以规模化、标准化、机械化、自动化、智能化和数字化为目标,借助强农、惠农、富农政策,提高对国外先进畜牧机械化技术全产业链整体消化吸收效率,进一步提高繁育、饲养、屠宰、转运、消杀防疫、废弃物处理和饲料生产加工等全产业机械化水平。加强原始技术创新,促进科技成果转化,促进标准化生产,促进生产、运行模式全球化发展,为建立畜牧业跨越式新发展格局奠定基础。

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