东台市种养结合循环农业模式探索
2019-07-23张小锋苏生平
张小锋 苏生平
种养结合是种植业和养殖业紧密衔接的生态农业模式,是将畜禽养殖产生的粪污作为种植业的肥源,种植业为养殖业提供饲料,并消纳养殖业废弃物,使物质和能量在动植物之间进行转换的循环式农业。加快推动种养结合循环农业发展,是提高农业资源利用效率、保护农业生态环境、促进农业绿色发展的重要举措。
近几年江苏省东台市经过探索实践,表明种养结合循环农业模式生态环境效应明显,主要体现在节肥、节药、抑草、改善土壤和养殖环境等方面。调查分析显示,园区采用种养结合循环农业模式,土壤和养殖环境改善,有害生物减少,大幅减少了化肥和农药的使用量,瓜菜产量不变甚至增产,牛奶产出增加。由此可以看出,采取种养结合循环农业模式,是解决苏北地区畜禽养殖集中和农业生态环境问题的重要途径。
以江苏宇航食品科技有限公司奶牛养殖场为例,介绍养殖排污现状。该养殖场现有奶牛500多头,奶牛排泄物处理有一定的难度,排污用水量大,污水固液混杂,有机质浓度较高。同时,目前奶牛养殖业为利润微薄的行业,因此依靠传统治污模式来处理养殖排污经济压力较大。
近年来,在扬州大学环境科学与工程学院专家的支持下,受部分养殖场与家庭农场合作处理养殖废弃物的启发,江苏宇航食品科技有限公司采用如下种养结合循环农业模式,取得了很好的效果。
1. 种养结合循环农业特点
①瓜菜根茎叶废弃物资源饲料化。江苏宇航食品科技有限公司奶牛养殖场设站收贮瓜菜根茎叶废弃物,因地制宜完善收集、贮存和运输体系,针对不同的资源种类,采取脱水干燥、生物发酵、全株青贮等加工方式生产饲料。建设内容主要包括库房、原料堆场等农副资源收贮设施设备,原料加工厂房、饲料加工车间、成品库房等农副资源饲料化加工设施设备,以及污水处理等配套装置。每年奶牛养殖场通过回收园区3 000多吨瓜菜根茎叶等副产品,将其加工成青饲料用于养殖奶牛,可替代600多吨粮食,折算纯收入120万元。
②奶牛粪污资源肥料化。奶牛养殖场对粪污资源等采取混合堆沤发酵技术生产有机肥,购置包括原料收集、转运、粉碎、烘干、翻抛、包装等有机肥生产加工成套设施设备等。每年奶牛养殖场生产有机肥1 000多吨,纯收入45万元。
③农副资源燃料化。奶牛养殖场建造1 500米3沼气站,年产沼气30万米3左右,年发电45万度,年增发电净效益36万元。
④改善种养环境,提高生产水平。根据调查,采用种养结合循环农业模式,奶牛养殖场奶牛防病成本减少16.28%,园区瓜菜病虫害防治用药节省23.15%。
2. 种养资源循环利用技术要点
①推广“三改两分再利用”模式。即奶牛养殖场改水冲清粪或人工清粪为漏缝地板下刮粪板清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗道排污,采取固液分离、雨污分离等措施,畜禽粪便经高温堆肥后生产有机肥,养殖污水经过氧化塘等处理后浇灌农田。建设内容主要包括改造雨污分离管道系统,购置机械清粪设备、固液分离设备、固体粪便强制通风好氧堆肥系统、污水处理贮存设施、肥水输送和农田利用设施等。
②采用污水深度处理模式。采用污水深度处理技术,通过高效厌氧和好氧相结合的工艺,提高养殖污水处理效果,实现达标排放。建设内容主要包括污水收集和预处理池、厌氧发酵池、好氧处理池、多级生物净化塘、消毒池、膜生物反应池等设施,以及污水泵、固液分离机、曝气装置等配套设备。
③创立了以养殖单位为主导的循环农业驱动主体,促成种养资源循环再利用。在环境整治压力下,为了企业生存与发展,江苏宇航食品科技有限公司主动寻求综合治理出路,率先启动种养合作,围绕效益最大化,通过契约形式达成在种养集中区互建废弃物收贮中心合作模式。与此同时,在相关技术依托单位支持下,建立新的技术路线。
其养殖场粪污方面主要技术路线是:收集奶牛粪便尿液及冲圈废水用于制备沼气发电;发电后的沼液(含水和沼渣)直接用于浇灌园林树木(作树肥),或者将发过电后的沼液(含水和沼渣)直接用于种植水浮莲、绿萍等水生植物;沼液生产的水生植物用于套养草食动物;沼气池发电后经液渣分离或饲喂草食动物后多余的废水再过滤,沼渣送肥料厂制作有机肥,滤出水分用于奶牛场冲圈等。
种植废弃物饲料化处理技术路线是:瓜果蔬菜等废弃物收贮-分拣清洗晾干-粉碎压缩-转运到養殖场-加尿素并接种微生物堆制发酵-送养殖场饲喂。
3. 种养循环模式的缺陷和不足
一是费工费力,特别是有机物(包括瓜果蔬菜废弃物)的收集去污(杂)转运,处理成本较高。二是资源化利用率低,牛粪发电转化率不到30%,原料处理率也有70%,还有30%的废液需要寻求排放的途径。三是产成品质量粗糙。主要是形成的有机肥肥力不高,杂质偏多,不利于大面积推广应用。
4. 种养资源循环再利用的分析与探讨
①延长循环产业链。一是在种植方面,建立瓜菜-青饲料种植模式。利用种植青饲料修复土壤连作障碍。二是养殖方面,增建蚯蚓养殖分场处理沼气发电站形成的沼渣。三是增建污水水生作物净化塘。通过种植美人蕉、富贵竹、芦苇、灯芯草、菰等水生作物,搭建尾水过滤床。
②优化处理模式。一是引进开发种养垃圾收贮机械。在种植业方面建立新鲜瓜果蔬菜废弃物清洗-粉碎-压缩-包装一体化机械处理站;在养殖场饲料车间建立堆制发酵仓贮机械化处理站。二是改进沼渣沼液直接回田,增建大棚蚯蚓养殖场处理沼液沼渣,通过机械分离床分离出蚯蚓粪干燥造粒形成高质量商品有机肥,替代化肥回田。
③探索畜-农-林互作循环再利用途径。主要利用模式有:畜污肥树-林下养殖蚯蚓-蚯蚓废弃床(粪便)种植瓜果蔬菜;畜粪制沼发电-沼液沼渣浇树-沼液及养殖废水种植水生植物-套养草食动物-过滤水进入养殖场再循环利用等。
④明确科学的废弃资源循环再利用运营与发展原则。一是养殖业为主导的运营投入模式。目前农村环境整治难点在于养殖企业,主要污染源也在于养殖企业,单位面积可能创造较高的经济效益也是养殖企业,因此建立种养一体化循环农业的责任主体应明确为区域内的养殖单元。二是绿色可持续发展模式。即所有循环再利用运行的前提是生态友好,绿色发展。做到两个保证,即运营效益保证,确保不亏本或微利,土壤、水及大气等生态环境得到保护和提升。三是尽可能选择使用机械电器装备,减轻劳务负担。四是政策引导发展。即通过政策引导,企业间合同约束,年度考核结算,形成运行体系,从而促进绿色优质高效农业发展。
(作者联系地址:张小锋 江苏省东台市农业技术推广中心蔬菜栽培技术指导站 邮编:224200;苏生平 东台市蔬菜研究所 邮编:224200)