鼎城区农业废弃物资源化利用现状及潜力分析
2018-04-24钱炬炬刘小燕夏永峰皮向红谭杰扬
钱炬炬 刘小燕 夏永峰 皮向红 谭杰扬
摘 要:本文对湖南省鼎城区主要农业废弃物畜禽粪污、病死动物、农作物秸秆、废弃农药包装物、废旧农膜等资源化利用现状进行了调查和研究,对鼎城区农业废弃物作为可再生能源利用的资源可供性进行了分析,得出了鼎城区农业废弃物资源化利用潜力,并对农业废弃物资源化利用提出了对策建议。
关键词:农业废弃物;资源化利用;潜力
中图分类号: X71 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.04.018
Utilization Status and Potential Analysis of Agricultural Waste Tesources in Dingcheng County
QIAN Juju1,LIU Xiaoyan1,XIA Yongfeng2,PI Xianghong1,TAN Jieyang1
(1.Hunan Institute of Agricultura Ecnomy And Agricultura Regionalization, Changsha, Hunan 410125, China;2. Zhongrong Planing and Design Company Limited, Changsha, Huhan 410125, China)
Abstract: In this paper, the utilization of the main agricultural wastes in Hunan Province of Dingcheng County, including livestock and poultry manure, crop straw, animal mortality, pesticide packaging waste, and scrap plastic, were investigated and studied. The availability of agricultural waste as resources for renewable energy utilization in Dingcheng County was analyzed. The potential utilization of agricultural wastes in Dingcheng County was obtained, and the suggestions were put forward for the utilization of agricultural wastes.
Key words: agricultural waste; resource utilization; potential
湖南省鼎城區是国家的重要商品粮、商品棉、商品油生产基地县之一,是长江流域优质稻产业带、优质油菜产业带和高品质棉产业带基地县。形成了以优质稻、优质油菜、高品质棉、柑桔、蔬菜、油茶、楠竹、生猪、水产养殖等为主的十大主导产业,是一个典型的农业大区。其主要的农业废弃物为畜禽粪污、病死动物、农作物秸秆、废弃农药包装物、废旧农膜等。近年来,鼎城区在现代农业规模化、集约化及产业化发展过程中,农产品供给呈现数量增加与品种丰富的双重趋势,以畜禽粪污、病死动物、农作物秸秆、废弃农药包装物和废旧农膜等为主的农业废弃物排放量也呈现快速增长态势。加之农业废弃物的产权属性,政府监管困难,导致农业废弃物直接燃烧或随意堆弃成为普遍现象,严重影响到区内农村经济发展环境、农业生产环境以及人居环境的改善。
1 鼎城区农业废弃物资源化利用现状
1.1 畜禽粪污资源化利用现状
鼎城区规模化养猪场的畜禽粪污资源化利用主要有以下2种利用方式。
1.1.1 沼气化利用模式 鼎城区结合农村环境卫生整治项目,对区内规模养殖场和养猪专业村为主的部分农村区域建设农村沼气工程。共建沼气池4 800个,容量多为30,50 m3,沼气池容量共计150 000 m3,沼气作为清洁能源代替液化气炉,沼液作渔果林菜基地有机肥,以沼气为纽带,打造种养业相互促进的农业循环经济模式,同时猪场周围空气得到净化,附近居民生活环境得到明显改善。
1.1.2 有机肥模式 用畜禽粪便作为原材料,采取干清粪工艺将粪便运往加工厂,然后发酵、加工成有机肥,主要销往周边蔬菜种植户和少部分水稻种植户等。
1.2 病死动物资源化利用现状
目前病死动物主要是采用化尸窖法进行无害化处理。鼎城区畜牧主管部门和区环保局对病死动物无害化处理工作非常重视,要求区内生猪规模养殖场在投入使用前配套建设一个病死动物无害化处理池,已建成的生猪规模养殖场后期督查时补建一个病死动物无害化处理池。并制订了病死动物无害化处理池(化尸窖)规范,要求水泥硬化,深度在地表4 m以下,池口半径在1.5 m以上。根据规模养殖户反映,若没有大的动物疫情,存栏500~1 000头猪场的化尸窖(30 m3)可使用5年左右。通过建设病死动物无害化处理池,有效地杜绝了病死猪随意掩埋、丢入河流的行为,有效防止病死动物再加工流入市场的违法行为。
1.3 秸秆资源化利用现状
农作物秸秆是由大量的有机物和少量的无机物及水所组成,有机物的主要成分是纤维素类的碳水化合物,此外还有少量的粗蛋白质和粗脂肪。碳水化合物又由纤维素类物质和可溶性糖类组成,可用作畜牧饲料、肥料、燃料和工业原料。目前鼎城区内54.5%的秸秆资源能得到再利用,未利用的占45.5%,资源化利用途径主要有以下几种方式。
1.3.1 用作肥料,利用率占37% 鼎城区用作肥料主要方法是秸秆还田,包括翻压还田,占肥料利用率的7%左右,主要作物为水稻;腐熟剂催腐还田,占肥料利用率的8%,主要作物为水稻;覆盖还田,占肥料利用率的6%,主要作物为玉米、水稻等;堆沤还田,占肥料利用率的7%,主要作物为小麦、玉米等;机械还田,占肥料利用率的72%,主要作物为水稻。
1.3.2 用作饲料,利用率占4.6% 用作饲料的主要为水稻、玉米、小麦秸秆,这一部分中约有30%能通过过腹还田当作肥料,约70%左右的牲畜粪便浪费。
1.3.3 用作食用菌基料,利用率占0.5% 鼎城区用作食用菌基料的主要是棉籽壳,主要分布在黑山嘴、十美堂等乡镇。
1.3.4 用作燃料,利用率占12.4% 农户用作直接燃料的秸秆的主要是棉秆、油菜秸秆、豆类秸秆等,近年来随着农村生活水平的提高,燃料方面的利用率在逐年下降。
1.4 废旧农膜资源化利用现状
农膜中的抛秧盘一般会重复使用2~3年,但地膜经初次使用后基本不再重复使用,其中一部分直接丢弃于田土中,任其沤烂;一部分丢弃于农田废弃物收集池中集中焚烧;一部分随生活垃圾混入城市垃圾填埋场。
1.5 废弃农药包装物资源化利用现状
鼎城区结合农业开发项目和农村环境卫生整治项目,在部分农田建设了农田废弃物收集池1 200个,主要分布在镇德桥、石公桥等8个乡镇的各村。年收集农业投入品包装袋等废弃物40多t。
为提高农作物病虫害防治效果和减少农药使用量,鼎城区开展了农作物病虫害专业化统防统治工作。2015年鼎城区成立了农作物病虫害专业化统防统治工作领导小组,召开了统防统治与绿色防控融合推进示范项目专题工作会,共举办农民培训55期培训2 000余人次,建立了病虫害专业化统防统治村级服务站55个,配备植保施药机械1 764台套,日防治服务能力4 600 hm2以上。区内共有常德宏瑞奇、常德邦达等7家公司型服务组织从事统防统治服务,完成水稻病虫害专业化统防统治面积38 947 hm2,在镇德桥、石公桥等乡镇的41个村建立1个双季稻病虫害专业化统防统治与绿色防控融合推进示范区,示范区共签定双季稻病虫害全程承包防治服务合同面积3 500 hm2,示范区完成了二化螟性诱剂应用面积400 hm2,稻纵卷叶螟性诱剂应用面积67 hm2。推广稻田生态调控技术333 hm2,集中在示范区田埂上统一种豆,畜养天敌控虫。推广应用甲维盐、氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺等生物农药及高效、低毒和环保型化学农药共30 333 hm2。根据调查测算,参加病虫害专业化统防统治的水稻要比农民自主防治的平均增产稻谷753 kg· hm-2,平均增收1 957.5元·hm-2;减少用药0.5次,平均节省农药1.5 kg· hm-2,平均节本增效120元·hm-2。专业从事统防统治服务的公司将农药包装废弃物集中处理,其中塑料包装集中焚烧处理,瓶子深埋。
农户在使用农药后,废弃农药包装物就地丢入了废弃农药包装物回收池。因尚未建立废弃农药包装物的回收与处置产业链,至今仍有50%的废弃农药包装物存留在农田废弃物收集池或田间地头,对农田土壤和地表水造成了一定的污染。
2 鼎城区农业废弃物资源可供性分析
2.1 畜禽粪污量分析
2015年全区发展生猪127.65万头,出栏85.7万头,肉牛发展5.87万头,出栏2.49万头,山羊发展18.83万只,出栏11.36万只,家禽发展2 044.39万羽,出笼家禽1 331.83万羽(表1)。畜禽排泄物含有丰富的有机质,这些物质数量较大,分布较广,如果得不到有效处理而直接排放将会对生态环境造成严重污染。本文以畜禽数量为基础,通过不同的排泄量及可回收系数计算畜禽排泄物总量。
经计算(表1),鼎城区畜禽排泄物总量为111.72万t,干物质年产量为26.66万t。
2.2 病死动物量分析
根据实地调查访问和相关统计数据显示,鼎城区正常年份生猪病死率(无重大动物疫情年份)3%左右,2015年鼎城区生猪年饲养量127.65万头,年病死猪约为3.83万头,其中2月龄以内(含2月龄)的病死仔猪占60%左右,2月龄以上的病死猪占40%左右。哺乳仔猪死亡原因为下痢、发病、冻死、踩死、弱仔猪没吃到初乳和乳量不足等。
牛羊属于食草类动物,抵抗力强且由于流通少,相对较生猪病死率低,在0.5%左右,牛饲养量5.87万头·年-1,病死牛为294头·年-1,羊饲养量18.36万头·年-1,病死羊为492头·年-1,家禽病死率5%,饲养量2 044.39万羽·年-1,病死家禽102.22万羽·年-1。
2.3 秸秆产生量分析
区内产生秸秆的主要农作物有水稻、棉花、小麦、玉米、豆类、油菜,根据相关文献资料,结合鼎城区部分农田实测农作物秸秆量,预估农作物秸秆产生量系数分别是:水稻为0.98、小麦为1.38、玉米为0.96、豆类为1.52、棉花为3.35、油菜为2.98[7]。
2015年全区水稻68.53万t,小麦0.99万t、玉米1.60万t、豆类0.57万t、棉花1.44万t、油菜6.75万t。根据农作物秸秆产生量系数,估算2016年全区产生水稻秸秆资源67.16万t、小麦1.37万t、玉米1.54万t、豆类0.87万t、薯类0.38万t、棉花4.82万t、油菜20.12万t,农作物秸秆总量为95.88万t(表3)。
2.4 废旧农膜量分析
鼎城区2015年农膜使用量为592 998 t,其中地膜使用量为533 408 t,地膜覆盖面积为6 297 hm2。地膜经初次使用后基本不再重复使用,预估区内年产生废旧农膜量533 000 t。
2.5 废弃农药包装物量分析
废弃农药包装物主要包括用塑料、纸板、玻璃等材料制作的与农药直接接触的瓶、桶、罐、袋等器具。根据鼎城区农业统计年鉴显示,2015年农药使用量(实物量)1 476 t,其包裝物主要有编织袋(塑料袋、铝箔包装)、玻璃瓶、塑料瓶等,其包装物的量按照农药实物重量的4%~5%计算,估计玻璃瓶产生量为2.5 t,塑料瓶为64 t,塑料袋为2.2 t,年产生废弃农药包装物共计68.7 t。
3 鼎城区农业废弃物资源化潜力分析
根据以上分析,鼎城区畜禽年可回收排泄物数量为111.72万 t,农作物秸秆总量为95.88万 t,病死牛为294头·年-1,病死羊为492头·年-1,病死家禽102.22万羽·年-1,合计2 154.74 t·年-1,年产生废旧农膜量533 000 t,年产生废弃农药包装物共计68.7 t(表4)。
4 提高鼎城区农业废弃物资源化利用率的对策与建议
4.1 加强组织领导
全区成立农业废弃物资源化利用办公室,责任到人,重点突出,将农业废弃物资源化利用目标任务分解到各乡(镇、办),建立考核制度,将农业废弃物资源化率作为乡镇一把手考核指标之一,加强目标考核。
4.2 强化技术支持
发挥科学技术在农业废弃物资源化利用中的突出作用。根据农业废弃物资源化利用的目标和任务,规划布局资源化利用的重点领域和重点项目,积极开展产学研合作,充分利用国内外先进适用技術和高新技术,推广资源化利用成果。
4.3 发展循环农业
加强种养结合生态循环农业基地建设,种植基地可依托规模畜禽养殖场,建立互利、互补型的生态农业经济联合体,开展废弃物的综合、循环利用。
4.4 扩大公众参与机制
鼓励社会团体和公民积极参与农业废弃物资源化利用建设,对在资源化利用中做出突出贡献的单位和个人给予精神鼓励和物质奖励。结合新型职业农民培训工程、农村实用人才带头人素质提升计划,加强新型经营主体培训力度,着力提高种粮大户、家庭农场、专业合作社科学资源化利用水平。
4.5加大宣传力度
广泛利用广播、电视、报刊、互联网等媒体,大力宣传农业废弃物资源化利用知识,增强农民资源化利用意识,营造良好社会氛围。
参考文献:
[1]中华人民共和国农业部. 关于印发《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》的通知[EB/OL].(2016-8-11)http//www.moa.gov.cn/govpublic/FIJHS/201609/t20160919,52 77846.html.
[2]湖南省农业委员会发展计划处.关于印发《湖南省推进农业废弃物资源化利用试点工作方案》的通知[EB/OL].(2016-11-04)http://www.hnagri.gov.cn/web/hnagrizw/xxgk/tzgg/content_221564.html.
[3]湖南省农村经济调查队.湖南省农村统计年鉴(2014)[M].长沙:湖南省统计局机关印刷厂,2015.
[4]湖南省农村经济调查队.湖南省农村统计年鉴(2015)[M].长沙:湖南省统计局机关印刷厂,2016.
[5]武雪梅,胡燕玲,马洪娟,等.佳木斯粮食产区农业废弃物资源可供性研究[J].佳木斯大学社会科学学报,2012,30(3):60-61.
[6]朱建春.陕西农业废弃物资源化利用问题研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2014.
[7]王晓玉,薛帅,谢光辉.大田作物秸秆量评估中秸秆系数取值研究[J].中国农业大学学报,2012,17(1):1-8.