万华敏,龙云,温文,黄凯,史莹,吴志坚,张国生*
(1.江西省农业技术推广中心,江西 南昌 330046;2.江西省农业科学院农业应用微生物研究所;3.信丰县农业农村局小江动物防检站;4.江西农业工程职业学院;5.武宁县农业农村局)
2020年,江西省生猪出栏2 218.3万头,存栏1 569.9万头,其中能繁母猪存栏144.4万头;肉牛出栏135.1万头,牛存栏275.5万头,奶牛存栏2.51万头;羊出栏158.4万只,存栏123.5万只;家禽出栏56 832.1万羽,存栏24 554.3万羽[1]。根据原农业部发布的《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》的猪当量折算方法[2],按存栏量折算全省猪当量为3 528.2万头。据调查数据,每头猪平均日产生粪污5kg,即年产生粪污1 825kg,测算全省畜禽粪污产生量为6 439万t。
据农业农村部养殖场直联直报系统显示,2020年江西省畜禽粪污产生总量为6 735万t,资源化利用量为6 427万t,畜禽粪污综合利用率为95.42%;全省规模养殖场数量9 175家,已通过验收或委托粪污处理中心全量收集处理的畜禽规模养殖场数量9 157家,规模养殖场粪污处理设施装备配套率为99.8%。全省畜禽粪污综合利用率、设施配套率分别比2019年提高3.09%和1.36%。
各地资源化利用方式在延伸环节中存在一定的交叉,难以严格划分,根据主体内容大致分为以下7种模式。
1.3.1 种养结合模式。该模式根据畜地平衡的原则,将畜禽养殖场产生的废水和粪便无害化处理后施用于农田、果园、菜园、苗木、花卉种植以及牧草地等进行资源化利用。赣南“猪-沼-果”、乐平金园牧业“猪-沼-菜”、江西盛源牧业“猪-沼-油茶”等粪污资源化模式,为广大畜禽养殖场的污染防治提供了典型参考。江西绿丰生态农业园的“猪-沼-果+草”循环模式,帮助猪场较好地解决沼液处理难的问题,同时实现牧草高产增收,并得到林业部门的认同,作为发展“林下经济”的推广模式,推广果树林下牧草套种面积266.67hm2,实现环保和效益双赢。江西竹海农业发展有限公司利用雷竹种植消纳猪粪沼液,据测算每亩雷竹每年需要施用猪粪沼液肥10t,该公司在东乡区种植雷竹133.33hm2,每年可消纳猪粪沼液2万t。乐平市宜牧农业发展有限公司积极发展“猪-沼-林”模式,承包了53.33hm2山林用于发展中药黄栀子、苗木的生产,通过粪肥资源化利用有效解决发展黄栀子、苗木生长所需要肥料。
1.3.2 第三方全量化处理模式。该模式由第三方与养殖场无缝对接,实现了“养污分离”,解决养殖场处理粪污的后顾之忧。九江市大力推广第三方治理模式,调动社会资本参与的积极性,逐步将江西赣能生态科技有限公司、九江礼涞生物科技有限公司和修水县江西丰沃生物科技有限公司等多家第三方处理企业培育成支撑农牧循环的龙头企业。新余市渝水区通过政府引导、企业主导、市场运作方式,引进江西正合环保工程有限公司投资建设运营大型粪污处理项目,统一收集周边生猪养殖场户的粪污集中全量化处理,每年处理周边60万头生猪的粪污。樟树市193家养殖场和第三方上海联农公司签订粪污处理和资源化利用协议和设施改造合同,委托其对粪污全量化收集处理。
1.3.3 异位发酵床处理模式。该模式在舍外建设垫料发酵间,生猪不直接接触垫料,粪尿通过锯末、稻壳等垫料吸附并经微生物降解,从而控制粪污直接排出场外,大大减轻对环境的污染。信丰县依托温氏集团等公司,以“公司+农户”的形式大力推广异位发酵床,目前应用异位发酵床的规模猪场300余家。新余市桃源生态农业开发公司存栏母猪900余头,建设日处理120t粪污,占地面积为4 000m2的异位发酵床,建设投资260万元,但省去了建设厌氧发酵及后端处理等粪污设施的费用。使用1~2年的垫料用于生产有机肥,每年增加效益约170万元。
1.3.4 区域大循环模式。该模式依托大型第三方处理企业进行上下游衔接,实现区域内养殖业和种植业的生态循环。进贤县江西省汇得能生态科技公司,建设大型粪污综合利用及清洁生产项目,形成“畜禽粪污收集处理-沼气发电上网(新能源)-有机肥生产-种养殖业”的现代生态农业循环。定南县赣州锐源生物科技有限公司探索了循环农业经济N2N运营模式,将N家畜禽养殖场对接锐源大型沼气发电基地和有机肥厂,再对接N家种植业户,公司与112家畜禽养殖场签订了粪污全量化收集处理协议,年产固态、液态有机肥33万t,统筹使用到定南县5 800hm2油茶、1 600hm2果园、1 733hm2蔬菜和2 400hm2水稻,用有机肥替代化肥,实现绿色生态循环发展。江西正合生态农业有限公司区域沼气生态循环模式、定南县第三方处理中心利用废弃矿山发展生态循环农业模式(沼液在废弃矿山种植牧草)列入《江西国家生态文明试验区改革举措及经验作法推广清单》。
1.3.5 有机肥生产模式。九江市已登记备案落户正式投产的有机肥生产企业有九江礼涞生物科技有限公司、修水县江西丰沃生物科技有限公司等近10家。其中,九江礼涞农业集团研发将畜禽粪污和农作物秸秆智能发酵制成有机肥的发酵设备,年可新增处理200万头生猪粪污能力,目前已覆盖九江全市。南城县江西恒生泰生物科技有限公司年生产10万t有机肥,该公司利用畜禽粪便与辅料、微生物通过连续池或发酵罐,使有机质发酵充分腐熟,腐熟的半成品造粒、添加功能菌剂生产有机肥,并拥有自主品牌“恒泌丰”牌有机肥。
1.3.6 沼气能源化利用模式。渝水区罗坊镇引进大型沼气工程项目处理畜禽粪污,沼气服务覆盖范围达6 000户居民,沼气年发电1 500万度,为农村提供稳定安全的清洁能源,治理农业污染的同时推进了农业可持续发展。莲花县莲和农业专业合作社购置18辆吸粪车,将各猪场的粪污运至沼气发电厂,享受并网发电政策。彭泽县引进落户了江西赣能沼气项目,建设HCPF厌氧发酵罐4 200m3,年可集中处理畜禽粪污5.1万t,可覆盖彭泽县区域内所有畜禽养殖场,年产沼气153.3万m3,目前已向马当镇区域户数4 200户供气。
1.3.7 粪便高值化利用模式。瑞金市杰仕柏蚯蚓养殖有限公司利用牛粪、猪粪混合秸秆、菌渣等,通过添加EM菌剂制备蚯蚓饲料进行发酵预处理,利用蚯蚓消化降解作用将废弃物转化制备高品质蚯蚓粪肥。根据农作物营养需求添加腐殖酸、益生菌、微生物等生产高品质蚯蚓粪有机配方肥,2020年处理畜禽粪污12000t,生产有机肥5000t,售价1800元/t。信丰县赣州归根生态科技有限公司,研究推广猪粪养殖蚯蚓技术,采用“猪粪发酵-蚯蚓养殖-肥料加工”生态工艺,年处理猪粪6 000m3,相当于2.5万头猪产生的粪污。乐平市颖兴种养殖有限公司采用“猪-水蚯蚓-泥鳅”模式,利用养殖粪肥进行水蚯蚓养殖,再利用水蚯蚓进行泥鳅养殖。此外,九江仙姑寨牧业、江西安佑生物科技公司等利用牛粪、鸭粪养殖蚯蚓或黑水虻,处理粪污的同时获得高价值的动物蛋白,为粪污资源化利用提供了新思路。
养殖场(户)综合利用意识不强,还存在重设施建设、轻运行管理现象,源头减量化工作不到位。有的地方存在重环保轻扶持情况,大多从环境保护角度来强调畜禽粪污的处理,对畜禽粪污资源化利用的国家有关扶持政策落实不够,尤其是对沼液(肥水)的资源化利用认识不到位,个别地方生态环境部门甚至提出沼液、废水须达到灌溉用水的标准才能利用。养殖业主对畜禽粪污资源化利用认识也不到位,本次调研的新建大规模猪场大多采取养殖废水深度处理后再利用,该方式属于达标排放模式,未能做到变废为宝。与化肥相比,有机肥存在养分含量较低、肥效慢、体积大、使用不方便等劣势,消费者对优质农产品认知度低,缺少优质优价的消费氛围,农业生产者重化肥、轻有机肥现象较为明显。
畜禽粪污收储运输、有机肥生产、生物天然气、沼气发电供热应用等薄弱环节缺乏相应的普惠性、针对性的扶持政策。还田利用的投入与奖补力度还不够大,全量还田“最后一公里”尚未有效打通。在畜禽粪污资源化利用政策方面,已出台的大多是项目制,存在一定的周期性,不能做到普惠制、常年有。
畜禽粪污资源化利用的田间基础设施相对较差,田间地头大多缺乏沼液储存池、输送管网、机动车道等配套设施,粪肥施用机械化水平较低,导致畜禽粪污收集、贮运、施用难度大、综合利用成本高、产品效益低。经纪人、合作社等服务组织发育不足,存在数量不多、带动力不强、布局不合理等问题。
沼气发电方面,存在设备持续稳定运行能力差、单体发电量小、主体分散等问题;畜禽粪污处理方面,存在经济高效的处理模式不多,突出表现在污水难处理,沼气、沼渣、沼液利用技术工艺不配套,沼气设施故障维修困难,夏季沼气用不完,冬季沼气不够用等问题;种养结合装备方面,存在有机肥、沼液施用设备不多,缺乏适宜南方丘陵地区的沼液(肥水)机械化、自动化施用设备等问题。
目前前端减量技术比较成熟,高床节水等技术得到大范围应用,但种养结合技术还比较薄弱,存在沼液(肥水)利用技术不成熟,沼液(肥水)养分含量差异大,不同作物的用法用量不易掌握,缺乏简便易行的操作手册。此外,在技术创新和指导服务方面,由于一直是畜牧部门指导畜禽粪污资源化利用工作,种植业技术人员参与较少,而畜牧技术人员不懂种植技术,加之缺乏资金支持,导致种养结合技术难以突破,技术推广力度不够。
3.1.1 提高养殖业主的认识,落实主体责任。通过《畜禽规模养殖污染防治条例》《国务院办公厅关于加快推进畜禽粪污资源化利用的意见》等相关法律法规和文件的宣贯,明确畜禽养殖场户的污染防治主体责任,切实提高对畜禽粪污资源化利用认识,主动做好畜禽粪污资源化利用工作。
3.1.2 强化属地管理责任。按照《国务院办公厅关于推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》(国办发[2017]48号)和《江西省人民政府办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化利用的意见》(赣府厅发[2017]41号)要求[3~4],各级政府要加强对畜禽粪污资源化利用工作的组织领导,加大资金投入,制定配套扶持政策。
3.1.3 部门联动、密切配合。按照相关文件要求,明确职责分工,建立联动机制,密切配合、联合行动、形成合力。生态环境部门依法履行畜禽养殖污染防治的监管责任,明确畜禽粪污资源化利用的政策边界,加强日常监督和动态监管,依法查处畜禽养殖场的各种环境违法行为;畜牧部门加大畜禽粪污综合利用的指导与服务力度,配合环保部门做好畜禽养殖场污染监管。
3.2.1 完善粪污处理设施,促进废弃物源头减量。通过畜禽粪污资源化整县推进项目、生猪调出大县资金等项目资金带动,支持养殖场改进栏舍、完善设施设备、做好源头减量。鼓励养殖场户发展标准化、自动化规模养殖,建设自动化环境控制装备。实施饲料端“禁抗”,养殖端“减抗、限抗”,引导矿物元素类饲料添加剂减量使用,推广应用酶制剂、益生素、中草药植物提取物、有机微量元素、低蛋白质日粮等环保饲料。
3.2.2 打通粪肥还田渠道。解决粪肥还田“最后一公里”问题,在高标准农田建设等项目中,将田间储液池、沼液管网等配套设施纳入建设规划,发挥“国字号”项目的导向作用,明确肥料化利用的合法性,带动粪肥、沼液和经无害化处理的畜禽养殖废水还田利用。
3.2.3 加大有机肥替代使用补贴力度。加大畜禽粪污资源化利用财政支持力度,重点是提高有机肥生产及替代化肥的补助标准,大幅度提升有机肥施用比例,撬动社会民间资本参与污染防治和资源化利用。出台有机肥替代使用最低补贴标准,对种植户使用商品有机肥按使用量进行补贴,鼓励增施有机肥。把有机肥生产企业的设施设备采购纳入农机补贴范围,对畜禽粪污资源化利用装备实行敞开补贴。
3.2.4 加快培育第三方处理企业和社会化服务组织。在畜禽粪污资源化整县推进项目中,重点扶持第三方粪污集中处理企业和粪肥收储运社会化服务组织。支持采取PPP模式,完善规模化、专业化、社会化运营机制,并强化监管。建立政府支持、种养业主适当付费、服务方合理收益的市场化机制,逐步形成畜禽粪污收集、储运、处理、利用全产业链。
3.2.5 推动农村沼气和生物天然气发展。利用畜禽粪污资源化项目资金,加大生物天然气发展支持力度,充分发挥农村沼气在处理畜禽粪污中的作用。落实沼气发电上网标杆电价和上网电量全额保障性收购政策。推动燃气管网经营企业接收符合城市燃气入网技术标准的生物天然气。
3.3.1 加大畜禽粪污资源化利用装备研发力度。采取农机、畜牧、种植等多部门联合攻关模式,重点围绕种养结合环节装备需求,开展适宜南方丘陵地区的沼液(肥水)机械化、自动化施用装备引进和研发,着力解决江西省沼液施用“无机可用”问题。
3.3.2 加大畜禽粪污资源化利用技术研发力度。加大畜禽粪污资源化利用实用技术的研发创新的资金投入,围绕减量化生产、无害化处理和资源化利用,进行组装集成和技术攻关。由种植、畜牧等部门联合开展粪肥精准施用技术研究,制订简便易行的粪肥精准施用操作手册,并就农牧结合模式对农产品质量安全和土壤环境的影响进行长期研究。
3.3.3 加大畜禽粪污资源化利用技术推广力度。设立畜禽粪污资源化利用推广专项,围绕绿色种养技术模式,大力推广“减量化栏舍设计”“高床节水”“异位发酵床”等技术,主推农牧结合循环利用模式,如“:猪-沼-果(草)”、“猪-沼-菜”、“猪-沼-油茶”和“猪-沼-苗木”等模式。大力开展粪污资源化利用机械装备引进、试验、示范和推广工作,着力提升粪污资源化利用机械化水平。