丹麦农业废弃物资源化利用的调研报告
2018-08-09张蕙杰陈天金朱志平
文/张蕙杰 张 熠 陈天金 朱志平 赵 润 马 猛
(1 中国农业科学院国际合作局;2 中国农业科学院成果转化局;3 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所;4 农业农村部环境保护科研监测所;5 中国农业科学院家禽研究所)
丹麦地处北欧,国土面积约4.3 万平方千米,用于农业的土地面积占国土面积的62%,人口570万,3%的人从事农业生产工作。丹麦的农业以畜牧业为主,种植业为辅,农牧业是其出口创汇的支柱产业,约2/3的农牧业产品供出口。丹麦是世界公认的“养猪王国”,同时奶业也非常发达,泌乳牛存栏56.7 万头,牛奶产量502.6 万吨,近年来,禽业也发展迅速。因此,丹麦制定了严格、完善的法律法规,出台了多种鼓励政策,治理畜禽养殖业废弃物。笔者从本次考察的主要调研内容、主要收获、体会和建议等方面进行总结。
1 主要调研内容
1.1 养殖场环境管理政策法规交流
中国农业科学院国际合作局副局长张蕙杰团队与丹麦环境与食品部兽医和食品局工作人员的合影
出访期间,在Bygholm农校与来自南丹麦大学的Sven教授交流粪水处置与粪肥还田管理的政策法规,包括立法背景和重要法律条款,病原微生物处理要求、氨挥发控制措施、氮磷养分循环利用等重要环节的做法;与来自奥胡斯大学(AU)的Nana女士交流畜禽粪水处理与资源化利用方面的经验做法、技术标准及现行法律要求(图1)。
1.2 粪水处置与粪肥利用技术交流
访问了位于奥尔胡斯市农业食品园的SEGES公司总部,与3 位养殖环境工程师分别探讨关于畜禽舍粪水处置、养殖场粪浆贮存、田间施肥环节的环境友好型技术措施以及种养全程氮磷养分含量测算过程、施用限量规定及精准施肥技术要求。
图1 粪水处置与粪肥还田管理政策法规交流会
在Bygholm农校与来自SEGES生物质能源领域的咨询师Lars先生交流中丹沼气工程厌氧发酵技术,包括发酵物料特性、补贴政策、沼肥输运服务体系等内容;访问AUFoulum校区的集粪肥收储、养分损失与利用、沼气工程为一体的综合实验基地;实地踏查了位于霍森斯市的一家沼气工厂(图2)。
1.3 环评管理制度与做法考察
与来自Hatting区的地方农业技术咨询公司(LMO)环评工程师Louise女士和环评报告审核人员Jeanette女士分别探讨了两国畜禽养殖场环境影响评价报告的编制与审批流程、操作管理要求及注意事项。
1.4 农民职业教育与农技咨询服务
考察了丹麦农业职业教育体系,丹麦以农民为本,该体系以培养高素质高技能农民、缩小农民间知识技能差距、适应市场需求及提升农场竞争力为目标的。参观了SEGES农技咨询公司,该公司是丹麦最大的一家完全独立、面向地方农业技术咨询师、拥有农业大数据系统的国家级专业咨询机构,为先进成熟的农业技术应用与示范提供培训和咨询服务。
实地考察了养殖场与农田间的机车式施肥公司输运服务流程;实地踏查地区管道式施肥服务公司操作流程,了解粪肥输运时间周期、输运半径、田间施肥要求及合同条款等服务内容。
图2 沼气工程处理农业废弃物技术考察
1.5 丹麦农场案例解析
实地踏查当地一家大型集约化牧场,交流奶牛精细化养殖(图3)、粪水处置处理及沼肥输运服务做法;考察丹麦有机蔬菜种植基地(图4),了解丹麦有机种养模式做法、技术要求及产品管理规定等内容。
2 主要收获
2.1 丹麦完善的畜禽粪污管理法律法规
丹麦为了减少畜禽养殖过程中对环境的污染,制定了一系列相关的法律法规,包括源头控制、过程减量和粪肥高效利用等方面。在源头控制方面,动物饲料中严禁添加重金属和包括铜、锌等营养元素,兽药抗生素使用管理报告制度,以确保畜禽粪肥安全还田;在过程减量方面,禽粪尿处置过程中最小化养分损失和最大化还田利用为根本准则,依次在畜禽圈舍、粪水贮存池、田间施肥3 个环节要求养殖场进行减排措施的应用,包括秸秆覆盖、酸化、注射施肥等在内的控氨措施,并纳入初始和定期考核的环评报告;在粪肥农田利用方面,要求粪肥必须在作物生长季节施用,不允许在秋季和冬季施用,实行养分平衡管理计划,各个农场都需要创建肥料账户,对不同生产经营条件农场施行化肥配额制度,同时,为了减少粪肥施用过程中氨挥发,禁止液体粪肥喷施,鼓励采用拖管条带、酸化拖管、注射深施的方式进行利用。
图3 丹麦奶牛场
图4 丹麦有机蔬菜种植场
2.2 丹麦高效的畜牧生产管理技术
丹麦农业企业基本上都是依托SEGES和地方咨询服务机构提供先进的技术服务和技术指导,SEGES为各个农业企业制定标准化的操作规范,对各个企业进行精细化管理培训,农场主只招收专业技术员工。这些基础条件支撑了丹麦农业生产企业高效的生产效率,在现场参观的1 家千头奶牛场全部工作人员只有9 个人,而且单头奶牛日产奶量在30 千克以上,高生产效率和低劳动成本支出,保障了农业企业获得较高的利润。
2.3 丹麦领先的粪肥施用设施设备
基于丹麦多年来逐步形成的对粪肥田间利用、合理利用、精准高效利用的迫切需求下,诞生了多家智能化粪肥施用机械生产商,如Agrometer公司粪肥远距离输送系统和粪肥农田施用设备,Samson公司的施肥罐车和精准施肥系统等,这些先进的粪肥施用设施能够保障丹麦各规模化养殖场贮存9 个月的粪污能够在半个月内全部施用完成。
2.4 丹麦有效的农业生产补贴政策
丹麦的农田通过30 多年的粪肥还田和科学的轮作制度,提高了土壤质量,具备了进行有机农业的生产条件,基于欧盟的有机农业补贴政策,现在丹麦有20%~30%农产品为有机农产品;此外丹麦大力支持发展可再生能源,鼓励畜禽粪污进行厌氧发酵生产沼气,产生的沼液再作为肥料进行农田利用,丹麦对沼气进行后补贴政策,沼气工程建设费用由企业自己投资建设,产生的沼气通过发电和提纯销售以后就可以获得补贴,但是要求沼气工程每天处理的原料必须75%以上来自畜禽粪污才能获得补贴。
2.5 丹麦先进的农业技术创新和推广服务体系
在丹麦,地方农业咨询服务体系(LMO)主要由农场主联合成立和管理,并成为会员,每个会员都需要向咨询机构提供费用,所有会员平等,它为会员农场提供全方面的咨询服务(不包括林业、渔业和兽医服务),相关从业人员具有技术、经济和法律方面的经验;而对LMO进行培训和技术服务的是丹麦SEGES公司,该公司通过与大学、政府部门、商业机构、非政府组织紧密合作,将先进技术快速转化,直接应用于农业生产中。SEGES属于丹麦农业与食品委员会的下属单位,是丹麦农业工业贸易组织的知识与创新中心,主要通过有偿服务为农民提供各类专家咨询服务,精细化管理软件和其它相关产品;SEGES主要工作是确保地方咨询顾问能够为农民和农业发展提供世界一流的服务,以提高竞争力。SEGES服务领域包括:作物种植技术,动物福利、健康和育种,企业财务、税收和法律,食品安全和食品质量,农业信息技术,生物能源,环境和资源保护,有机种植,建筑和工作环境以及农村发展等多个领域。
2.6 丹麦成熟的农业职业教育体系
丹麦教育体系从幼儿到研究生都是免费教育,其中学生在完成了9 年初级教育之后,可以选择基础职业教育,或者继续高中阶段学习,再进行高等教育。在农业职业教育体系中,分为四级,其中第一层次是农民助理,学习时间为2年;第二层次为技术农民,可以选择作物种植、畜牧或者农业设备操作工等,学习时间是1年5个月到1年11个月;第三层次为农民生产管理,再额外学习20 周;第四层次为农业经济师,学习时间为40 周,4 个层级累计学习时间约为5 年,随着等级的增加,学生人数也在减少,能够拿到第四层次的学生只有四分之一左右。在这个职业教育过程中,基础课程学习之后,学生可以和农场签订实习合同,农场主为实习学生薪水,随着技术等级的不断提高,学生获得的薪水逐渐增加。在这种农业职业教育体系中,每个学生可根据自身的特点选择合适的专业学习,以确保学有所用。
3 主要体会与建议
3.1 近30 年来丹麦乃至整个欧盟在农牧结合、种养平衡方面积聚了十分丰富的理论和实践经验,源于从基础理念上将动物粪尿从废弃物变为有价值的肥料,并兼顾种养全程中养分损失最小化和经济效益最大化为根本出发点,在畜禽舍粪水收储运、场区粪浆贮存、田间施肥方式等重要环节配套一系列环环相扣的疏堵措施,并逐步上升到可操作立法层面贯彻且逐年严苛,同时辅以市场化运作的农业技术咨询与职业教育双轨体系,为政策和技术落地保驾护航。2017年以来,党和国家也十分重视畜禽粪污的资源化利用,习近平总书记指出畜禽粪污处理利用的“两个方向”,国务院办公厅印发了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》,解决畜禽粪污环境污染问题的根本出路是实现种养结合,但是如何科学还田,应学习丹麦的先进管理经验和先进技术,并结合中国种养分离的现状,以原农业部最新印发的《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》为指导,制定适合中国国情的不同尺度养分平衡管理计划,并开展试点示范。
3.2 中国与欧洲国家国情不同,且地域广阔,在养殖类型、清粪方式、种植结构、施肥习惯等诸多方面存在差别,人文理念、农民素质、管理体制、经济基础具有本质区别,切不可盲目照搬欧洲做法;而以丹麦为典型代表的北欧国家,其问题导向、顶层规划、变废为宝、分工明确、资源共享、简约高效等理念做法值得借鉴;实现种养结合的前提是种植业生产的规模化和专业化,目前丹麦平均每个农场主拥有的耕地面积约70 公顷,建议在确保目前农民耕地所有权不变的情况下,创新农业合作社和新型经营主体通过流转农民土地进行规模化和专业化种植,以确保耕地可以长期使用,农场企业主才有意愿通过施用粪肥改良土壤,实现良性循环。
3.3 丹麦乃至欧盟多国的农民合作组织、合作社、农民协会等机构常年高效驱动产业经济发展的经验表明,让农民亲历养分利用、合理利用、最大化合理利用能获得的直接收益和间接收益是推动农牧结合、种养平衡的重要前提,而能否推动此项工作顺利实施除了多方联动和坚持不懈,更重要的则取决于公信力,丹麦粪肥农田利用多通过第三方服务进行开展,这样既能保证专业化,也能提高粪肥施用设备的利用效率,减少重复投资;提高粪肥种养结合比例的主要途径是进行大田作物的粪肥农田利用,但是目前大田作物粪肥农田利用成本高,农民不愿意接受,建议开展粪肥农田利用第三方服务机构的试点示范,资助一批第三方粪肥服务企业,通过政府购买服务的方式资助其进行专业化的粪肥农田利用,进一步提高粪肥还田的比例。