王玲平 魏恒 陈雪红 王建辉
(1.江苏省睢宁县农业技术推广中心,江苏徐州 221200;2.江苏省睢宁县畜牧兽医技术指导站,江苏徐州 221200;3.徐州润沃牧业有限公司,江苏徐州 221200)
睢宁县是生猪养殖大县,也是高效农业设施发展先进县。2021 年生猪存栏55 万头,出栏100 万头,现有高效设施农业30 余万平方米,年产果蔬110 余万吨。2016—2020 年,睢宁县持续推进“两减六治三提升” 专项行动,规模化养殖企业逐年增加,生猪供给得到切实保证。然而,由于集约化养殖模式发展,规模化生猪养殖产生的粪污量不断增长,粪污得不到有效利用,对生态环境产生的负面影响越来越大。生猪粪污导致水源污染、空气污染、病原微生物污染、土壤污染和残留药物污染等多方面,生猪养殖业粪污处理的必要性和重要性不言而喻[1]。近年来,睢宁县深入贯彻新发展理念,大力推进绿色生态循环农业体系建设,目前睢宁县大力推广的“猪—沼—菜” 生态种养结合技术模式逐步成熟,创造了一定的经济和社会效益,也为睢宁县成功申报首批农业现代化示范区作出了重要贡献。
睢宁县双沟镇陈王村是睢宁县首批徐州—上海外延蔬菜基地,基地采用合作社负责制,主要由鑫地蔬菜种植专业合作社运行,有社员158 户。目前,基地温室蔬菜大棚322 个,种植番茄、丝瓜两种蔬菜81hm2,年均产蔬菜4880t。农户每年净增收入2 万元左右。基地内建有现代化大型生猪养殖场,年出栏商品猪2.4 万头。基地内包括日光温室高效栽培综合生产区、休闲观光区、现代化的蔬菜交易市场、蔬菜质量追溯系统区、综合管理办公区等5 个功能区。2019年初,基地开始采用“猪—沼—菜” 生态循环模式,通过种养结合,高效利用了生猪粪污,不仅保证了生猪和蔬菜两大产业的经济效益,还实现了对生态环境的保护。
“猪—沼—菜” 生态循环模式的构建分为3 个部分:养殖系统、粪污处理系统以及日光温室蔬菜种植系统[2]。
2.1.1 养殖系统
(1)猪场建设
基地养殖场严格按照标准化建设,基地的土壤和空气质量符合二级标准,饮用水符合水质要求。该养殖场年存栏猪1.2 万头,年出栏量2.4 万头,平均每日产生粪污95t 左右。猪场生产区域和生产辅助区域以及生活区域区分合理,并有完善的消毒室、隔离室、病死猪无害化处理场所、兽医室。猪舍顶部采用木瓦结构建设,顶高2.7~3.0m,地面采用水泥漏缝地板建设,猪舍每隔3m 开设一个窗户,且离地高度为95cm 左右。
(2)猪品种选择
在猪品种选择过程中,一方面坚持自繁自养,另一方面坚持全进全出原则。常用方法是:通过和优质种公猪进行杂交,来获得高品质杂交猪。该杂交猪要发育良好,健康无遗传性疾病,且适应本地环境[3]。在常规种公猪引种过程中要严格坚持生态猪生产的引进原则。在引进过程中除了要在运输前对运猪车辆进行严格的消毒,还要进行产地检疫及运输检疫,种猪到场后根据大小合理分群饲养,并进行60d 的隔离观察,期间可根据当地疾病流行情况对种公猪进行疫苗注射,确保种公猪健康后才可与本场母猪配种[3]。
(3)饲料添加
生猪养殖过程中主要以符合有机生产条件的有机饲料为主,常规饲料和配合型饲料只在有机饲料不足时补充使用。猪日粮中常规饲料的比例不得高于总量的26%,常规饲料的消耗量控制在总消费量的14%左右,配合饲料的营养成分必须符合国家规定,禁止在猪饲料中添加任何违禁添加剂[3]。
2.1.2 粪污处理系统
粪污处理系统主要用于处理及回收利用猪粪尿。处理方式主要利用干湿分离技术,将沼液与沼渣分离。沼渣即干粪进行堆积发酵处理,最后制成有机肥施入温室蔬菜大棚,不仅促进蔬菜生长,而且对于土壤有一定改善作用。沼液通过沼气池发酵处理,产生的沼气通过集气瓶收集存储,产生的沼液通过氧化塘储存,最后输送到各个温室大棚的蓄液池[2]。温室大棚内蔬菜的肥水浇灌可以用沼液以适当比例稀释后使用。整个粪污处理系统结构完整,各部分互作协调,一方面,有利于提升丝瓜、番茄品质,降低生产成本。另一方面,解决了由粪污造成的环境污染问题,增加了循环利用率。
2.1.3 日光温室蔬菜种植系统
基地内日光温室一年种植两季菜,一茬丝瓜一茬番茄。日光温室综合生产区占地81.5hm2,番茄栽培品种选用由江苏省农科院蔬菜所选育的苏粉11 号。丝瓜栽培品种选用江蔬1 号长棒状普通丝瓜品种。蔬菜定植后的肥水管理以稀释后的沼液为主,按1:2 的比例将沼液与水混合稀释,然后通过水肥一体化滴灌系统施入温室大棚内。当温度升高、蒸发量大的时候可适当增加稀释比例,降低沼液浓度。可依据气候条件适当增加或减少用量,其他定植后管理方式正常进行。
温室大棚“猪—沼—菜” 生态循环模式原理是能量的循环利用及生态系统中食物链,主要做法是在温室蔬菜大棚一侧,建沼气池和猪舍,沼气池的规划要结合生猪养殖规模合理建设[4]。生猪粪便与人粪尿经过分离处理之后,通过沼气管道进入到沼气池中发酵。猪粪经发酵后分别产生沼气、沼渣、沼液。发酵过程中产生的电能用于养殖场照明,以及为蔬菜大棚增温补光,同时沼气灯还可以增加温室大棚内CO2浓度,增加蔬菜的光合作用[4]。产生的沼肥可直接作为有机肥使用,减少化肥和农药使用量,提升蔬菜品质和口感。产生的沼液、沼渣施于蔬菜,营养丰富,利用其所含厌氧微生物的代谢产物中的活性物质,调节蔬菜的生长代谢,蔬菜产量可提高15%左右[4]。
3.1.1 提高资源利用率
平均每个10m3沼气池每年可产沼气量450m3,可获得280 万卡的热量。沼气池产生的沼气,是温室大棚内的新热源,可提高棚内温度。以温室大棚沼气灯和沼气炉产热量为例,在清晨温室大棚内温度最低时利用沼气灯和沼气炉可产1.12 万卡热量,平均提高温室大棚内温度3℃左右,有助于缓解冬天的冻害影响。
3.1.2 改善农产品品质
利用沼液浇灌大棚蔬菜,不仅能减少农药使用量,还能大大减少病虫害的发生。沼渣能较好改善土壤结构,使土壤变松,增加团粒结构[2]。土壤、灌溉的肥水构建了无污染的生态环境,生产出的蔬菜无公害、绿色、品质优。
3.1.3 增收节本效果明显
温室大棚内种植的蔬菜以沼液、沼渣这种优质有机肥作为主要肥料,不仅减少污染,培肥地力,还能缩短蔬菜生长周期,提前上市,提高蔬菜产量15%左右。如基地内种植大户王荣明利用沼液沼渣种植丝瓜和番茄,番茄产量平均达到154t/hm2,丝瓜产量平均达到156t/hm2,比原来种植模式节约成本10%以上,一年下来纯收入达29.5 万元。
“猪—沼—菜” 生态循环农业是解决养殖废弃物资源化利用经济、科学的途径。生猪养殖每天产生大量的排泄粪污,如果直接排放,将会造成严重的环境污染。猪场的粪肥经集中堆积发酵后杀死虫卵及病原菌,在短时间内使其达到无害效果,且发酵后富含氮、磷、钾等多种营养成分,土壤的理化性质和生物学性状能够得到有效改善,是蔬菜产业的优良有机肥[5]。“猪—沼—菜” 生态循环模式很好地联结了生猪养殖产业和蔬菜产业。一方面,以沼液利用为重点,联结养殖业与蔬菜产业,完成了农牧生产的有机融合。另一方面,蔬菜产业不仅实现了经济效益,还在很大程度上缓解了生猪养殖业所产生的环境污染问题,实现了“猪—沼—菜” 农牧互动,良性发展。
“猪—沼—菜” 的应用提升了蔬菜品质,减少了蔬菜种植过程中的农药使用量,培肥土壤,满足了消费者对绿色无公害有机食品的需求,提高了广大菜农生态种植和生态保护意识,形成了蔬菜生产和生猪粪污资源化利用的良性循环。该生态种养循环降低了生产成本,有利于规模化生产,提供了更多就业岗位。此外,依托良好的生态环境、健全的农业系统,旅游观光采摘等休闲农业不断发展,不仅实现了三产融合,而且直接带动了周边村镇发展,增加了村集体收入,提升了农村居民的幸福感和获得感,为睢宁县人居环境专项整治,建设强富美高、宜居宜业新睢宁作出了重要贡献。
生猪粪污是一种重要的生物资源,寻求粪污经济效益最大化,以形成生猪养殖业、种植业、生态环境、消费者共赢局面。江苏省睢宁县陈王村“猪—沼—菜” 生态循环农业模式符合了当地产业特点及经济发展水平,兼顾了生态效益与经济效益,是实现当地蔬菜产业与生猪养殖业可持续发展的有效举措。大力发展生态循环农业,引导实现产业布局科学化、生产过程清洁化、过程投入减量化、产品质量安全化、废弃物利用资源化等“五化” 目标,促进传统农业向生态优先型、资源集约型、环境友好型的现代农业转变[6]。