规模化猪场粪肥高效综合利用模式

2015-09-12高继伟彭英霞冲那吕小琳

中国猪业 2015年11期

关键词：粪肥种植业养猪

蔡宁高继伟彭英霞王艳陈冲那蕊吕小琳

（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司，北京，100094）

规模化猪场粪肥高效综合利用模式

蔡宁高继伟彭英霞王艳陈冲那蕊吕小琳

（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司，北京，100094）

近几年来，随着大规模、机械化养猪场的不断扩张，猪场粪污污染问题逐步引起大家的关注，猪场粪污不能作为有机肥料回归种植业，而成为一种污染物，给城乡居民的生活造成危害，从而制约了整个养猪产业的发展。在农业作物种植方面，化肥和农药的肆意滥用，造成农田土壤板结，农作物产量低下，粮食安全问题越来越突出。如何把养殖业和种植业链接起来，是当前我国农牧业健康持续发展的重大问题。本文着重介绍了如何让猪场粪污低成本高效率处理转化成粪肥，然后将猪场有机固态肥和有机液态肥回归农田，从而提高农作物产量，保障我国的粮食安全。

种植业和养殖业生产现状

目前，我国化肥的平均施用量是发达国家化肥安全施用上限的2倍；我国农药年产量约170万吨，我国18亿亩农田每亩需要近1 kg。此外，每年约有50万吨农膜残留于土壤中，残膜率达40%。以上的情况造成我国土壤状况恶化：单施化肥和使用农药导致土壤微生物被抑制，有机质含量逐年下降；化肥残留，造成土壤板结，透水、透气性和吸光性变差，保水保肥性能下降，土壤肥力下降。这导致农作物的产量和抗病性都越来越低，致使种植业的附加投入不断增加，加重了农民负担。从食品安全角度看，粮食的质量和安全无法得到有效保证，不仅对消费者的健康造成威胁，而且对养殖业所必需的饲料原料，如玉米、大麦、大豆等，也有直接影响，进而也影响了我国的生猪价格和肉质安全。

反观猪业生产，现状仍不乐观。据国家统计局公布，2014生猪出栏量达到了73 510万头。受2014年和2015年上半年生猪市场行情影响，生猪价格长期在低价格运行，大多数养猪场处于亏损状态，部分地区受国家粪污处理政策的影响，关闭、搬迁猪场及缩小养殖规模的现象较多。受国家环保政策和低迷的养猪市场行情影响，小型、传统的养殖场数量继续减少，标准化、现代化的家庭农场开始增多。大型养猪企业虽然较中小养猪企业有更强的抵御市场风险的实力，但由于粪污量大、处理粪污的设施投资过高、处理工艺不科学造成粪污处理运行成本过高，直接影响到养猪利润，在本来价格就低迷的行情下，经营状况更是雪上加霜。

因此，纵观种植业和养殖业，不难发现各自都存在发展瓶颈。养殖场无法满足国家对畜禽粪污治理的政策要求，种植业又无法解决化肥、农药等无机肥对土壤的破坏和食品的安全问题。面对种养分离所带来的问题及国家政策所带来的压力，唯一的出路就是化繁为简，回归自然，让养殖业辅助种植业、种植业反哺养殖业，走农牧结合的道路，让粪污成为粪肥，促进养猪业的健康发展。

养殖场在粪肥还田、种养结合的道路上踌躇不前

农牧结合将粪污变为粪肥，最简单有效的处理方式是直接还田，那么为什么我国大多数养殖场的粪污没有转变成粪肥呢？

第一，传统的养殖理念使得养殖者只知道从动物体本身赚钱，对种养结合提高猪场附加利润的认识度不够，这使得国家提倡的种养结合理念不能有效落实。

第二，对畜禽粪污处理技术的重视度不够，选择的处理工艺不科学，粪污处理设备不达标，运行成本过高，直接影响畜禽养殖场利润空间，也是当前畜禽粪污污染难于治理的主要原因；同时，养殖场缺乏能对现代化机械进行科学操作的专业人员。

第三，土地流转还存在一定的难度，以家庭为单位的一家一户的种植业模式，是无法推行农业机械化、现代化的最大阻碍因素。对很多畜禽养殖场而言，用于粪污处理的农田购买或租用难度大、租金费用高，也是粪污无法转变为粪肥还田的关键原因。

新形势下猪场解决粪污污染，实现粪肥利用的有效方法如下。第一：从处理方式上，粪肥存储发酵后直接还田利用。第二：从能源利用上，粪肥通过沼气工程制取新能源后，沼液沼渣还田利用。第三：从养殖模式上，科学划分各部在养猪过程中担任的角色，采用公司+农户和推广家庭农场的养猪模式。

粪污转化为粪肥，提高增值效益

动物粪便是最为营养的肥料，一直以来是我国传统种植业的主要肥料来源。猪场粪肥主要由被消化及未被消化的饲料、垫草和水组成，富含动植物所需的天然营养物质。在丹麦，人们视牲畜粪肥拥有黄金的价值，并将其用于农作物施肥；丹麦的农民也早就意识到这些粪肥可部分或全部取代矿物肥，因此农民们只需购买少量矿物肥，就可满足种植的肥料需求，从而节约肥料采购成本。图1显示了矿物肥和猪粪肥对冬小麦的产出影响。其结果是15块试验田上实验取得的平均值。结果表明猪粪肥有利于农作物的高产出。

如表1所示，粪浆中的营养成分有很高的利用价值。粪肥不但可提高土壤肥度，为农作物提供必要的氮磷钾和有机物质，而且可以稳定土壤物理性质。粪便中的有机物质可改善土壤的颗粒结构，从而提高植物根系对土壤的穿透能力。提高土壤对水和营养物质的保存能力，排除土壤中多余水分的土壤孔隙系统也得以巩固。同时，将牲畜粪肥作为植物养料使用，可改善作为农作物生长基质的土壤状况。根据丹麦某研究中心结果显示，丹麦每亩地可以使用3吨的粪浆（注：在丹麦主要种植冬小麦、大麦、油菜和甜菜，每年一茬。中国绝大多数地区是一年两茬，粪浆使用量大概在5～6吨）。

1吨大母猪粪浆中营养成分的价值约为50元人民币，1吨肥育猪粪浆中营养成分的价值约为55元人民币，1 000头猪所产的粪浆（约26 000吨）折合人民币约170万元。

图1 矿物肥和猪粪肥对冬小麦的产出影响

表1 每吨母猪和肥育猪粪浆的干物质及营养成分

既然粪肥具有这么重要的营养价值，并在丹麦乃至欧洲及北美国家也备受重视，那么在国内，我们该如何去做才能让粪肥为养殖场赚钱呢？

针对国内大型养猪场所采用的清粪工艺，水泡粪（又叫尿泡粪）是最广泛和投资、运行成本低的清粪工艺，这种清粪工艺采用“固液分离+覆膜存储/堆肥发酵+粪肥还田”的粪污处理模式，是最为实用的方法。在国外，粪污不经过固液分离直接还田，而这种还田方式对粪肥中氮的浪费较大，所以在国内我们建议做固液分离，固体部分经过发酵后可以制作成有机肥，便于运输和分销，而液体部分我们建议采用覆膜存储工艺，如图2～3。

采用钢筋混凝土浇筑而建成的存储池，存在投资高、密封性差、工程量大等问题；而采用覆膜储存工艺可就地挖坑覆膜。与采用钢结构混凝土相比，带顶部浮动膜覆盖的存储，能有效减少粪肥存储过程中的氮损失，最大化地保存粪肥效用；覆盖存储过程中可实现雨污分离，避免雨水混入造成存储容积需求增大；同时覆膜存储可明显减少存储过程中的气味；更重要的是，防渗膜和覆膜有很强的抗老化、抗紫外线分解能力，可以说是目前液体粪污存储中最合适、最划算、最省钱的一种存储方式。

图2 覆膜存储工艺原理图

图3 覆膜存储工艺现场实景图

调整养猪经营模式，推广家庭农场式的公司+农户模式，有效解决种养结合的问题

调整养猪经营模式即采用分散式的家庭农场式的公司+农户模式，缓解区域范围内的畜禽粪便处理消纳压力。2013年中央一号文件提出，引导农村土地承包经营权有序流转，鼓励和支持承包土地向专业大户、家庭农场、农民合作社流转，发展多种形式的适度规模经营，以解决土地承包、土地流转、专业化生产的难题。而实施家庭农场的养猪经营模式解决了养猪使用土地和技术的问题。

家庭农场的养猪经营模式是指作为上游的服务企业公司，为N个客户（即农户）提供全套的科学服务，包括种猪的供应、技术的培训和支持，通过自身或整合行业资源，为客户提供猪场设计和设备配套的企业，为客户提供全自动化的设施设备和培训，并为客户提供更多更持久的服务，保证客户高效、安全、稳定、健康地养猪。

如图4举例所示，上游的专业育种公司为客户（即农户）提供二元母猪，农户的生产规模控制在100头母猪，且只养母猪不养肥猪，需要耕地35亩。而这部分农户的下游客户是专业饲养育肥猪的群体，他们的饲养规模为每批次500头育肥猪，每年饲养两批即1 000头肥猪，配套耕地70亩。综合以上，这三个层次的群体不是竞争关系，而是深度的联盟合作关系，这样就有效降低了土地对粪肥的消纳难度。