绿色种养循环农业模式

郭华

郭华：沂南县农业技术推广中心

山东省沂南县是农业大县，畜牧养殖业是重要的农业支柱产业，是全省生猪和肉鸭标准化生产基地县、全国无抗生素养猪示范县、全国鸭业生产加工第一县、全国健康养殖示范县、全国农产品加工创业基地。规模养殖场（户）1万多处，标准化规模养殖场区达到230处，其中34处被临沂市政府命名为“标准化畜禽养殖示范场区”。全县主要畜种有鸡、鸭、生猪、奶牛、黄牛等。目前，肉鸡存栏1452.5万羽，蛋鸡存栏101.2万羽，鸭存栏3437.4万羽，生猪存栏53.2万头，奶牛存栏1.2万头，黄牛存栏6.6万头，羊存栏12.3万只。以现有存栏为基数，每月大约产生27.3万吨粪污。全县粮食播种面积87.42万亩，其中：小麦种植面积39.81万亩，玉米种植面积40.2万亩，年产生小麦玉米秸秆88.26万吨。全县果园面积达到10.68万亩，其中苹果1.6万亩、桃6.2万亩、大樱桃2.1万亩，梨0.45万亩，葡萄0.33万亩。年修剪果枝资源量约2.5万吨以上。

沂南县蔬菜种植面积30万亩，大棚蔬菜地土壤有机质主要来源于作物根系残留土中形成有机质、人工秸秆还田和施用有机肥等。瓜菜作物多为一年生草本植物，根系残留量少，形成的土壤有机质微乎其微。用秸秆加畜禽粪堆沤的土杂肥也很少，因而要维持和提高大棚瓜菜地土壤有机质含量，需大量施用有机肥料。据调查，现在85%的大棚户施圈肥，10%的大棚户施其他有机肥（秸秆堆沤肥、其他家禽粪、商品有机肥、生物有机肥、生物有机无机复混肥），1%的大棚户施用沼液，2%的大棚户不施有机肥。近年来，使用商品有机肥、生物有机肥、生物有机无机复混肥的农户迅速上升，农业粪污资源化利用前景广阔。

畜禽粪污是农村环境污染的重要来源之一，给农村环境综合治理工作造成很大压力，一方面造成大气污染，气味难闻，降低了人们的生活质量；另一方面畜禽粪污含有大量的有机污染物，对当地的土地承载力是一个极大的挑战。大量的畜禽粪污没有得到有效处理利用，成为制约畜牧业健康发展的瓶颈。为做好畜禽粪污的资源化利用工作，实现可持续发展，我们引进新技术，通过自主创新，逐渐探索出“三条路径，九种模式”的粪污处理方式，其中，原位发酵床、槽式发酵、纳米膜好氧发酵、厌氧沼气处理4种模式6个案例被《山东省鸭粪处理利用技术模式典型案例汇编》收录。当前，全县粪污综合利用率达到83.71%，规模养殖场粪污处理设施配建率达100%。

以畜禽粪污资源化利用项目为抓手，建设粪污处理中心，填平补齐、改造提升养殖企业粪污处理设施，进一步提升了粪污处理水平，全县粪污综合利用率达到90%以上。农业粪污资源化利用成为绿色种养循环农业主推技术路径。

一、堆肥好氧发酵模式

好氧发酵是废弃物稳定化的一种形式，需要适宜的湿度、通气条件和微生物快速繁殖的温度。保持高于50℃高温可以使病原菌失活，并杀死杂草种子。在合理发酵后残留的有机物分解率较低、相对稳定并易于被植物吸收。

（一）槽式翻抛好氧发酵模式

畜禽粪便添加适量秸秆、锯末、木薯粉等辅料，按照合适比例进行混合，调节含水量，加入微生物发酵菌搅拌混匀，运至发酵槽内。间歇曝气增氧，加速物料发酵腐熟。发酵过程中持续产生的高温可有效杀灭畜禽粪便中常见的有害病菌、线虫等。翻抛设备定期翻抛，提升供氧，产出粪肥。

（二）纳米膜静态好氧发酵模式

主要为石墨烯光催化纳米膜覆盖静态好氧高温发酵技术，即依托该好氧发酵模块，向鸡、鸭等动物粪污中添加微生物腐熟菌剂，用石墨烯光催化纳米膜完全密闭后，通过PLC自动控制系统调控温度及强制通风供氧，对鸡、鸭等动物粪污进行无害化处理，实现好氧微生物高温发酵，将鸡、鸭等动物粪污中的有机固体转化成相对稳定的腐殖质状有机肥物质，去除臭味、杀灭病原菌等，在发酵过程中产生的臭气被有效地阻断在石墨烯光催化纳米膜内，少部分透过的臭气被光催化纳米纤维分解成二氧化碳和水，实现无害化处理。

（三）塔式发酵（箱式、柜式）模式

一般采用封闭式运行，将畜禽粪便、辅料、菌剂以及回流物料按照一定比例混合均匀，使含水率达到60%～65%的要求后进入立体好氧系统。通过调节原料的水分、氧气含量和温度变化，使物料进行充分的好氧发酵分解，分解过程中释放的热量能够使物料自身温度增高，温度最高可达到80℃，物料中的水分随着温度的上升被蒸发，部分有机物被分解，从而使物料堆体积减小，达到物料的减量化处理。塔式发酵可布置检测和控制装置，可以实现发酵过程中不同发酵阶段的精确控制，有利于目标生物菌繁殖、扩充、发酵和分解。辅助加热可确保在低温环境下系统的正常运行。

二、生物发酵床模式

该模式的核心是垫料制作与维护，根据不同畜种养殖和粪污排泄特点不同，垫料的厚度、管理和使用周期有所差异。发酵床垫料所用的原料主要为农作物下脚料，如锯末、稻壳、花生壳、玉米芯、秸秆等。垫料中的稻壳或秸秆主要起蓬松透气作用，使得垫料中有充足的氧气，锯末则是起垫料的吸水和保水性作用，在选择垫料原料时要将秸秆事先切成2～4cm的长度，锯末要新鲜，经防腐剂处理过的不得使用，花生壳和稻壳要求新鲜无霉变。发酵床制造成本低，日常管理维护简单方便，便于养殖户掌握，使用后的垫料可作为粪肥用来种植蔬菜。

沂南县探索适宜本地的粪肥收集、处理利用的运营服务模式，本着既能满足群众需要，又能适应市场经济的原则，集成推广粪肥还田的技术模式，构建粪肥还田的长效机制，实现全县粪污资源化利用率达到90%以上。带动化肥减量增效，促进畜禽粪污资源化利用，提高产品品质，减少水土污染，保护生态环境。