两种种养结合模式猪粪污施肥试验报告

姚华清

(湖南省龙山县畜牧水产事务中心，湖南湘西 416800）

湖南省龙山县2021年实施了畜禽粪污资源化利用整县推进项目，总投资1 005 万元，其中财政奖补资金477 万元，养殖场自筹528 万元。建设雨污分离管道10 285 m，沉淀池9 560 m3，沼气池3 070 m3，干粪棚4 950 m2，粪污车17 台，固液分离机21 台，干粪铲车10 台，粪污泵32 台，污水贮存池1 050 m3，粪污输送管1 550 m，高压冲洗机40 台。肖和良等[1]对洞口县，王麒麟[2]对岳阳县的畜禽粪污处理模式，规模养殖场“一场一策”改造方案的制定、监管机制创新、有机肥利用基地建设等粪污资源化利用整县推进项目进行了实践和探索，但都存在粪污还田还土、种养结合和粪污资源化利用不够的问题。

龙山县结合本县农业实际生产，大力发展两茶（油茶、茶叶）经济作物种植，种植油茶1.52 万公顷（22.8万亩），种植茶叶0.54 万公顷（8.1 万亩），配合龙山县两茶经济作物的发展，龙山县畜牧水产事务中心开展了猪粪污施茶土试验课题，报告如下。

1 材料与方法

1.1 试验地点和时间

试验地点：龙山县新旺养殖合作社猪场、龙山县惠芬生态牲猪养殖场、龙山县志菊家庭农场猪场、龙山县彭武奇家庭农场猪场，龙山县农车镇正河村、新生村、靛房镇联合村茶叶种植田。

试验时间：2021年3月22日至2022年10月12日。

1.2 试验材料

猪粪沼液、粪渣、油茶树、茶叶树、油茶地土壤样本、茶叶地土壤样本。

1.3 试验方法

两种种养结合模式为：猪→沼→油茶，猪→沼→茶叶。

1.3.1 猪粪沼液收集及计算方法

在年出栏200～400 头的合作猪场收集155 d 育肥猪的粪沼液和粪渣，用来计算1 头育肥猪产生猪粪沼液量和粪渣量。由表1 可计算，1 头育肥猪全程产生沼液量为522.9 kg，干粪渣73.6 kg，则沼液量占87.7%，干粪渣占12.3%。

表1 龙山县猪粪沼液、干粪渣产生量测定表

1.3.2 样品送检机构

湖南省农业科学院农化检测中心。

1.3.3 猪粪沼液氮含量检测方法

取3 个猪场粪沼液样品送检，检测N 含量，以计算猪粪沼液代替化肥施肥量。

由表2 可知，3 组沼液样品中含N 量，差异较小。经检测，沼液中碱解氮为173.6 mg/L、有效磷含量28.8 mg/L、速效钾含量201.9 mg/L。由（173.6÷959.7）×100%＝18.1%可知，碱解氮占总N 量的18.1%。与邱桂玉[3]测定的猪沼液中含有碱解氮157.18 mg/L、有效磷19.36 mg/L、速效钾537.24 mg/L 相比，本研究碱解氮增加10.9%，有效磷增加48.8%，速效钾减少62.4%。速效钾的减少可能是由于样品中的干粪渣带走较多速效钾，有待后续试验加以证实。但与陈远清[4]试验中，猪沼液中含有碱解氮175.3 mg/L、有效磷29.4 mg/L、速效钾207.4 mg/L 相比，分别减少了0.97%、2.0%、2.7%，结果较接近。

表2 龙山县猪粪沼液含N 量检测统计表

1.3.4 油茶、茶叶地施肥量调查

调查油茶地15.2 hm2（228 亩）、茶叶地11.8 hm2（177 亩）复合肥施用量，油茶地需肥量为25 419 kg/hm2、茶叶地需肥量为21 338 kg/hm2。油茶地需施肥量25 419 kg÷228 亩＝111.5 kg/亩，茶叶地施N 肥量21 338 kg÷177 亩＝123.4 kg/亩。油茶、茶叶专用复合肥有效养分含量≥25%，养分中含N 肥占30%。计算出含每亩地的N 量（kg/亩）见表3。

表3 龙山县油茶地、茶叶地施肥含N 量表

表4 龙山县油茶地、茶叶地沼液施用量表（kg/亩）

表5 龙山县油茶地、茶叶地粪渣施用量表（kg/亩）

1.3.5 设计沼液在油茶、茶叶地施肥量

按复合肥含N 量和沼液含N 量，换算沼液代替复合肥施用量。

把沼液100%代替复合肥施用量设为中等组。设置最高组（为中等组的120%）、高等组（中等组的110%）、低等组（中等组的90%）、对照组（复合肥）共5 个组，检测土壤中氮（N）、磷（P）、钾（K）值。观察各组作物是否正常生长，油茶树和茶叶树叶是否枯萎，就是考虑沼液中有害物质（BOD）、化学需氧量（COD）对作物的影响以及会不会造成土壤中N、P、K营养富集。

中等组量（按含N 量）：

油茶中等组沼液粪施用量：〔8.36（kg/ 亩）×1 000 000 mg〕÷959.7（mg/kg）＝8 771 kg/ 亩，沼液施用量8 771 kg/亩×87.7%＝7 692 kg，7 692 kg÷522.9 kg＝14.71 头，相当于14.71 头猪产生的沼液量，干粪渣施用量14.71 头×73.6 kg/头＝1 082 kg。

茶叶地中等组沼液施用量：〔9.26（kg/ 亩）×1 000 000 mg〕÷959.7（mg/kg）＝9 649 kg。沼液施用量9 649×87.7%＝8 462 kg，8 462 kg÷522.9 kg/头＝16.18 头，相当于16.18 头猪产生的沼液量，干粪渣施用量16.18 头×73.6 kg＝1 191 kg。

1.3.6 沼液施肥方法

油茶地分2 次进行施肥：第1 次施肥时间为每年的3-4月份，为沼液施肥量的60%。第2 次施肥时间为每年的11月底或12月初，为沼液施肥量的40%，采取排灌方式施肥。

茶叶地分3 次进行施肥，为沼液施肥量的33.3%，避开茶叶采摘期（3-5月份），采取喷灌方式施肥。

粪渣要堆积发酵2 个月后才可用于施肥，需保证均匀施肥，施肥次数与沼液施肥相同。

2 试验结果与分析

2.1 2 种模式施肥后土壤中N、P、K 检测值

由表6 可知，油茶地试验中等组土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为99.5、16.8、117.9 mg/kg，与对照组中的碱解氮、有效磷、速效钾检测值相比分别增加10.8%、5.7%、1.2%，检测结果较接近，因此，选择油茶地中等组来计算施用沼液量和粪渣量。

表6 龙山县沼液施油茶地试验土壤中N、P、K 检测值表

由表7 可知，茶叶地低等组土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为97.0、18.6、113.7 mg/kg，与对照组相比，碱解氮降低12.5%，有效磷增加1.6%，速效钾降低3.3%，检测结果较接近。所以选择茶叶地低等组来计算施用沼液量和粪渣量。

表7 龙山县沼液施茶叶地试验土壤中N、P、K 检测值表

油茶地和茶叶地施肥土壤中N、P、K 值与对照组相差在13%以内，不会造成土壤营养富集。

2.2 2 种种养结合模式猪粪污消纳量

观察到油茶地和茶叶地的4 个试验组中，油茶树和茶叶树都没有枯萎现象。油茶地试验中等组与对照组（施复合肥）碱解氮、有效磷、速效钾检测值最接近，则选用中等组进行计算，在1.3.5 中计算得出油茶地可消纳14.71 头猪只的沼液量，则每亩油茶地可消纳14.71头猪的粪污。

茶叶地低等组与对照组（施复合肥）碱解氮、有效磷、速效钾检测值最接近，则选用低等组进行计算，低等组沼液施用量为7 616 kg/亩，则每亩茶叶地可消纳14.56 头猪的粪污。

3 讨论

油茶地试验中等组的土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为99.5、18.6、117.9 mg/kg。与湖南桂东县油茶地相比，碱解氮降低19.8%，有效磷增加16.3%，速效钾增加29.6%[5]，每亩还要增施氮肥20 kg。与湖南祁阳县油茶地土壤养分相比（碱解氮81.80 mg/kg，有效磷12.79 mg/kg，速效钾86.18 mg/kg）[6]，分别增加21.6%、45.4%、36.8%，土壤养分含量高于湖南祁阳县油茶地土壤养分。

茶叶地低等组土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为97.0、16.8、113.7 mg/kg，与湖南省茶园土样品平均值（36 个县、市，67 个茶场的136 份茶园土样品）相比，碱解氮降低34.9%，速效磷降低47.5%，速效钾增加3.4%[7]，土壤养分含量低于湖南茶园土壤养分，每亩地还要增施60 kg 氮肥和40 kg 磷肥。与湖北省十堰市茶园土壤碱解氮121.15 mg/kg，有效磷11.41 mg/kg，速效钾94.87 mg/kg[8]相比，分别减少19.9%、增加63.0%、19.8%，土壤养分含量高于湖北省十堰市茶园土壤养分，但每亩地还要增施20 kg 氮肥。

肖和良[9]对红泥膜沼气猪尿降解工程工艺的应用及减排效果的研究表明，可减排污水90%，但使用排污药物、微生物、加氧剂和机器的电费，平均每头猪的治污费为55 元左右。本试验证明，通过种养结合模式能够就近解决粪污排放，节约成本。以养500 头猪为单位，利用油茶地（500÷14.71）÷15＝2.27（hm2），利用茶叶地（500÷14.56）÷15＝2.29（hm2），则有2.27 hm2油茶地或2.29 hm2茶叶地可消纳其粪污，可减少4.0 t复合肥的施用量，减少排污费约27 500 元。

2013年中央一号文件首次提出“家庭农场”概念，给探索生猪养殖模式的人们指出了一个更加明确的方向。李晓英[10]研究表明，家庭农场养猪具有养殖成本低、工作效率高、经营更灵活、环保投入低等4 个优势。邱桂玉[3]和陈远清[4]施肥试验表明，1 亩水田可消纳8.68 头猪粪污，1 亩桔地可消纳8.2 头猪粪污，1 亩茶地可消纳12.9 头猪粪污，1 亩蔬菜地可消纳11.71 头猪粪污。

李代军[11]指出，种养结合就是将畜禽粪便作为有机肥应用于农田替代化肥，农产品及副产品作为畜禽饲料，“以地定养、以养肥地、种养对接”，真正实现种植业和养殖业的有机结合。甘肃省定西市安定区对猪粪污进行资源化利用，按照“以草带畜、以粪产肥、有机肥还田、草畜肥相结合”的发展思路，将猪粪加工成有机肥或农家肥，大部分施用在规模养殖场自身流转的土地中，通过种植饲草料和其他经济作物，取得绿色循环新的经济增长点[12]。

张丽娜[13]等对河南省漯河市下辖的5 个县（区）的140 个养殖场（户）（包括生猪、家禽以及草食家畜）进行取样调研，调研结果显示，采用土地消纳法进行污水处理的猪场有61 个，占64 个取样猪场的95.3%，主要以基本农田作为污水处理后的消纳场所，形成“沼-林、沼-田、沼-果、沼-蔬”等多种利用途径。证明了中小型畜禽养殖场通过种养结合，粪污资源化利用率有所提高。李闽[14]研究表明，对91 户种养结合（年出栏1 000～1 500 头猪，配套150～200 亩粮田）的生态家庭农场猪场进行粪污还田调研，发现平均每户每年收入28 万元，比纯粮食生产型家庭农场增收13 万元，而且有机肥改善了土壤团粒结构，土壤肥力越来越好，化肥用量减少了30%。

4 结论

本试验沼液中含有碱解氮173.6 mg/L、有效磷28.8 mg/L、速效钾201.9 mg/L。油茶地试验中等组土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为99.5、18.6、117.9 mg/kg，茶叶地低等组土壤中碱解氮、有效磷、速效钾检测值分别为97.0、16.8、113.7 mg/kg。每亩油茶地可消纳14.71 头猪粪污，每亩茶叶地可消纳14.56 头猪粪污。综上所述，家庭农场通过种养结合模式，可以有效降低排污成本，使粪污资源化利用率提高，可以大力推广种养结合模式。