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摘要 对松辽平原畜禽粪便循环利用主要方式、利用效果及不同利用方式在农业生产中的作用进行了概述,并针对畜禽粪便循环利用过程中存在的问题,提出相应的对策。
关键词 畜禽粪便;循环利用;现状;问题;对策;松辽平原
中图分类号 X713 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)15-0248-02
在农业发展带动下,畜牧业发展异常迅猛,已成为农村经济的支柱产业。近年来,畜禽粪便资源化利用取得了一定的成效,改善了当地的土壤结构,使作物产量持续升高,但利用过程中也存在一些问题。
1 松辽平原畜禽粪便循环利用现状
1.1 畜禽粪便肥料化循环利用
畜禽粪便作为有机肥料还田是一种传统、经济、有效的粪污循环利用方式,是松辽平原区农户普遍采用的一种方式。畜禽粪便中含有大量的有机质和植物生长必需的营养物质,同时也含有丰富的微量元素,是理想的有机肥料,直接作为有机肥还田利用,可改善土壤理化性质,提高土壤肥力,增加作物产量[1-2]。长期施用,土壤有机质、腐殖质含量明显提高,可有效减少化肥的施用量。松辽平原一些地块通过多年畜禽粪便还田,种植前只需施用少量化肥和有机肥,节约种地成本20%以上,有些地块种植前已不用化肥作基肥,减少化肥使用率60%以上,节约种地投入750~1 050元/hm2。
1.2 畜禽粪便能源化循环利用
畜禽粪便能源化利用是松辽平原区畜禽粪便利用的另一种主要方式。近年来,随着国家对沼气投入力度的加大,畜禽粪便能源化利用比率也越来越大,目前松辽平原区用于能源化利用的粪便比例已由原来的1%提高到10%以上,并且随着沼气的日益普及,用于能源化利用的比率将继续扩大。
1.3 动物(蚯蚓、蝇蛆)消化分解循环利用
通过蚯蚓、蝇蛆过腹消化,将畜禽粪便迅速分解、转变成自身或其他生物易于利用的营养物质。生产的蚯蚓、蝇蛆等是优良的动物蛋白,是畜禽极好的饲料。蚯蚓、蝇蛆过腹消化的粪便生产生物有机肥,用于蔬菜、花卉等种植肥,可提高蔬菜产量及品质。该利用模式具有方法简单、粪便利用降解效果好、二次污染风险小等优点。此方法在松辽平原区主要被养殖场所采用,实现了畜禽粪便、养殖、作物种植的多级循环利用,节约了饲喂成本,提高了经济效益。粪便经过蚯蚓、蝇蛆等过腹消化,还能消除恶臭,防止环境污染。
1.4 畜禽粪便饲料化再利用
将新鲜畜禽粪便通过一定的处理方式(如烘干、高温灭菌、除臭、发酵、微波处理、化学处理、机械粉碎),即可作为畜禽饲料或添加剂,可降低污染,提高粪便利用率。该利用模式的粪便综合利用率高,但成本投入较大,且要求粪便新鲜,比较适合规模化和集约化畜禽养殖场采用。目前,松辽平原区饲料化利用的畜禽粪便主要是鸡粪,用鸡粪喂猪、鱼等可节约大量蛋白质饲料。
1.5 配制培养基,栽培食用菌
畜禽粪便和作物秸秆经过发酵,作为培养基栽培蘑菇,蘑菇采收后栽培料成为优质的有机肥料,就地施入菜田,改善土壤结构,提高腐殖质的含量。生产蔬菜产量高,污染少,品质好,味道香,是优质的有机绿色农产品。该利用模式在松辽平原以食用菌养殖为纽带,将种植业、养殖业有机组合起来,建立起“农作物种植 畜禽养殖—食用菌—肥料—农作物”、“农作物种植 畜禽养殖—食用菌—饲料—畜禽养殖”等农业循环利用模式[3]。
1.6 加工育苗营养钵,进行蔬菜育苗生产
利用畜禽粪便中含有大量有机质、腐殖酸和各种营养元素,将粪便加工成育苗营养钵进行蔬菜、花卉育苗是近几年畜禽粪便利用的新方式。适于蔬菜、花卉、烟草及大田作物育苗生产。目前该区利用牛粪加工成的营养钵已得到推广应用。
2 松辽平原畜禽粪便利用过程中存在的问题
2.1 畜禽粪便利用效率低,污染严重
畜禽养殖方式日趋多样化,通过传统的还田方式已不可能对产生的大量污水、粪便进行处理[4-5]。这些污水和粪便中含有大量的有机物及致病菌,导致养殖场周围空气污浊、蚊蝇大量滋生,且水体也遭到不同程度的污染,严重影响畜禽养殖和生态的良性循环。
2.2 畜禽粪便厌氧发酵周期长,残余物利用效率低
松辽平原区冬季气候寒冷,温度低限制了沼气发酵菌的活动,一般需要4~6个月才能发酵完全,不利于有机肥的工厂化生产。厌氧发酵产生的沼渣、沼液不易干燥,难以运输、施用,加之利用技术少、利用效率低,有些地区随意排放,已造成二次污染。
2.3 循环农业中的种植业和养殖业链条中断
种植业和养殖业的规模集约化发展,导致循环农业链条中断,从事种植的不养殖,靠施用化肥,从事养殖的不种植,粪便不能当作肥料,畜禽粪便作农田肥料的比重大幅下降,畜禽粪便乱堆乱放现象日趋普遍。
2.4 畜禽粪便资源化利用回报率不高,管理粗放
在畜禽粪便资源化利用中,实用性强、回报率高的处理技术比较缺乏,且由于管理比较粗放,部分养殖场硬件设备投入不足,粪便的再利用效率低,致使大量营养物质流失。
2.5 投入不足,技术设备落后
虽然我国在畜禽粪污处理技术上有一定的研究与创新,但与发达国家相比还比较落后,对畜禽粪污缺乏经济有效的收集、处理和综合利用技术,相关配套技术与设施跟不上,创新技术太少。而且由于资源化投入不足、经费匮乏,致使污染治理基础设施缺乏规模,技术严重滞后,农艺、工程措施示范规模较小,推广力度不够[5]。
2.6 畜禽粪便农田施用量大,污染浪费严重
畜禽粪便还田利用过程中存在施用误区,农户认为施用粪便越多越好,结果施用量超过土壤承载力,不仅造成资源的浪费,影响农作物的正常生长,产量降低,而且造成土壤环境和地下水的污染。
3 对策 3.1 大力推广畜禽粪便厌氧发酵工艺及综合利用技术
各地区应采取有力措施,大力发展农村沼气,实现农村沼气更好更快地发展。推广适合北方的厌氧发酵技术与工艺,提高畜禽粪便厌氧发酵速率。开展沼渣、沼液资源化高效利用技术的推广应用,使畜禽粪便多层次循环利用,有效利用废弃资源,提高经济效益,改善生态环境[6]。
3.2 对不同种类的畜禽粪便进行分类处理和利用
根据土壤类型,合理施用不同粪肥,以改善土壤结构,减少化肥的使用率。如缺氮土壤宜施用鸡粪;缺磷土壤宜施用鸡粪、牛粪。土壤施用猪粪同时应适当增加磷素营养,施用牛粪应适当补充氮素养分,以达到有效利用资源、提高土壤环境条件、增加作物产量的目的。
3.3 研发畜禽粪污肥料化技术
利用禽畜废污生产和研制对环境温和的新型肥料和新型控释肥料,集成生物、有机、无机颗粒三元复混肥料成套加工工艺,完善生物、无机、有机复混肥的生产加工与质量标准体系,突破肥料生产过程中的共性关键技术,探索建立适合我国国情的生物、有机、无机颗粒三元复混肥料产业化示范工程。
3.4 推广立体生态养殖及种植与养殖并举的循环利用模式
在农村经济可持续发展和节约型循环经济体系建设的要求下,应以生态农业为基础,大力推广立体生态种植与养殖,使生物种群增多、食物链结构增长,养殖业和种植业互相协调,从而发挥良好的经济、社会、生态效益。
3.5 广泛开展畜禽粪污资源化技术的国内外交流与合作
引进和消化国内外先进的畜禽粪污资源化技术,通过广泛的合作交流,形成优势互补,汲取先进的利用技术,提高资源化利用水平,使畜禽粪便最大限度地为农业所利用,避免粪便浪费及环境污染。建立和完善农业和资源环境保护综合评价体系,形成农业生产中畜禽粪污高效利用的技术规范。
4 参考文献
[1] 边炳鑫,赵由才.农业固体废物的处理与综合利用[M].北京:化学工业出版社,2005:118-119.
[2] 王绍文,梁富智,王纪曾.固体废弃物资源化技术与应用[M].北京:冶金工业出版社,2003.
[3] 卞有生.生态农业中废弃物的处理与再生利用[M].北京:化学工业出版社,2000.
[4] 李国学,张福锁.固体废物堆肥化与有机复混肥生产[M].北京:化学工业出版社,2000.
[5] 李文华.生态农业——中国可持续农业的理论与实践[M].北京:化学工业出版社,2003.
[6] 王如松.复合生态与循环经济[M].北京:气象出版社,2003.
关键词 畜禽粪便;循环利用;现状;问题;对策;松辽平原
中图分类号 X713 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)15-0248-02
在农业发展带动下,畜牧业发展异常迅猛,已成为农村经济的支柱产业。近年来,畜禽粪便资源化利用取得了一定的成效,改善了当地的土壤结构,使作物产量持续升高,但利用过程中也存在一些问题。
1 松辽平原畜禽粪便循环利用现状
1.1 畜禽粪便肥料化循环利用
畜禽粪便作为有机肥料还田是一种传统、经济、有效的粪污循环利用方式,是松辽平原区农户普遍采用的一种方式。畜禽粪便中含有大量的有机质和植物生长必需的营养物质,同时也含有丰富的微量元素,是理想的有机肥料,直接作为有机肥还田利用,可改善土壤理化性质,提高土壤肥力,增加作物产量[1-2]。长期施用,土壤有机质、腐殖质含量明显提高,可有效减少化肥的施用量。松辽平原一些地块通过多年畜禽粪便还田,种植前只需施用少量化肥和有机肥,节约种地成本20%以上,有些地块种植前已不用化肥作基肥,减少化肥使用率60%以上,节约种地投入750~1 050元/hm2。
1.2 畜禽粪便能源化循环利用
畜禽粪便能源化利用是松辽平原区畜禽粪便利用的另一种主要方式。近年来,随着国家对沼气投入力度的加大,畜禽粪便能源化利用比率也越来越大,目前松辽平原区用于能源化利用的粪便比例已由原来的1%提高到10%以上,并且随着沼气的日益普及,用于能源化利用的比率将继续扩大。
1.3 动物(蚯蚓、蝇蛆)消化分解循环利用
通过蚯蚓、蝇蛆过腹消化,将畜禽粪便迅速分解、转变成自身或其他生物易于利用的营养物质。生产的蚯蚓、蝇蛆等是优良的动物蛋白,是畜禽极好的饲料。蚯蚓、蝇蛆过腹消化的粪便生产生物有机肥,用于蔬菜、花卉等种植肥,可提高蔬菜产量及品质。该利用模式具有方法简单、粪便利用降解效果好、二次污染风险小等优点。此方法在松辽平原区主要被养殖场所采用,实现了畜禽粪便、养殖、作物种植的多级循环利用,节约了饲喂成本,提高了经济效益。粪便经过蚯蚓、蝇蛆等过腹消化,还能消除恶臭,防止环境污染。
1.4 畜禽粪便饲料化再利用
将新鲜畜禽粪便通过一定的处理方式(如烘干、高温灭菌、除臭、发酵、微波处理、化学处理、机械粉碎),即可作为畜禽饲料或添加剂,可降低污染,提高粪便利用率。该利用模式的粪便综合利用率高,但成本投入较大,且要求粪便新鲜,比较适合规模化和集约化畜禽养殖场采用。目前,松辽平原区饲料化利用的畜禽粪便主要是鸡粪,用鸡粪喂猪、鱼等可节约大量蛋白质饲料。
1.5 配制培养基,栽培食用菌
畜禽粪便和作物秸秆经过发酵,作为培养基栽培蘑菇,蘑菇采收后栽培料成为优质的有机肥料,就地施入菜田,改善土壤结构,提高腐殖质的含量。生产蔬菜产量高,污染少,品质好,味道香,是优质的有机绿色农产品。该利用模式在松辽平原以食用菌养殖为纽带,将种植业、养殖业有机组合起来,建立起“农作物种植 畜禽养殖—食用菌—肥料—农作物”、“农作物种植 畜禽养殖—食用菌—饲料—畜禽养殖”等农业循环利用模式[3]。
1.6 加工育苗营养钵,进行蔬菜育苗生产
利用畜禽粪便中含有大量有机质、腐殖酸和各种营养元素,将粪便加工成育苗营养钵进行蔬菜、花卉育苗是近几年畜禽粪便利用的新方式。适于蔬菜、花卉、烟草及大田作物育苗生产。目前该区利用牛粪加工成的营养钵已得到推广应用。
2 松辽平原畜禽粪便利用过程中存在的问题
2.1 畜禽粪便利用效率低,污染严重
畜禽养殖方式日趋多样化,通过传统的还田方式已不可能对产生的大量污水、粪便进行处理[4-5]。这些污水和粪便中含有大量的有机物及致病菌,导致养殖场周围空气污浊、蚊蝇大量滋生,且水体也遭到不同程度的污染,严重影响畜禽养殖和生态的良性循环。
2.2 畜禽粪便厌氧发酵周期长,残余物利用效率低
松辽平原区冬季气候寒冷,温度低限制了沼气发酵菌的活动,一般需要4~6个月才能发酵完全,不利于有机肥的工厂化生产。厌氧发酵产生的沼渣、沼液不易干燥,难以运输、施用,加之利用技术少、利用效率低,有些地区随意排放,已造成二次污染。
2.3 循环农业中的种植业和养殖业链条中断
种植业和养殖业的规模集约化发展,导致循环农业链条中断,从事种植的不养殖,靠施用化肥,从事养殖的不种植,粪便不能当作肥料,畜禽粪便作农田肥料的比重大幅下降,畜禽粪便乱堆乱放现象日趋普遍。
2.4 畜禽粪便资源化利用回报率不高,管理粗放
在畜禽粪便资源化利用中,实用性强、回报率高的处理技术比较缺乏,且由于管理比较粗放,部分养殖场硬件设备投入不足,粪便的再利用效率低,致使大量营养物质流失。
2.5 投入不足,技术设备落后
虽然我国在畜禽粪污处理技术上有一定的研究与创新,但与发达国家相比还比较落后,对畜禽粪污缺乏经济有效的收集、处理和综合利用技术,相关配套技术与设施跟不上,创新技术太少。而且由于资源化投入不足、经费匮乏,致使污染治理基础设施缺乏规模,技术严重滞后,农艺、工程措施示范规模较小,推广力度不够[5]。
2.6 畜禽粪便农田施用量大,污染浪费严重
畜禽粪便还田利用过程中存在施用误区,农户认为施用粪便越多越好,结果施用量超过土壤承载力,不仅造成资源的浪费,影响农作物的正常生长,产量降低,而且造成土壤环境和地下水的污染。
3 对策 3.1 大力推广畜禽粪便厌氧发酵工艺及综合利用技术
各地区应采取有力措施,大力发展农村沼气,实现农村沼气更好更快地发展。推广适合北方的厌氧发酵技术与工艺,提高畜禽粪便厌氧发酵速率。开展沼渣、沼液资源化高效利用技术的推广应用,使畜禽粪便多层次循环利用,有效利用废弃资源,提高经济效益,改善生态环境[6]。
3.2 对不同种类的畜禽粪便进行分类处理和利用
根据土壤类型,合理施用不同粪肥,以改善土壤结构,减少化肥的使用率。如缺氮土壤宜施用鸡粪;缺磷土壤宜施用鸡粪、牛粪。土壤施用猪粪同时应适当增加磷素营养,施用牛粪应适当补充氮素养分,以达到有效利用资源、提高土壤环境条件、增加作物产量的目的。
3.3 研发畜禽粪污肥料化技术
利用禽畜废污生产和研制对环境温和的新型肥料和新型控释肥料,集成生物、有机、无机颗粒三元复混肥料成套加工工艺,完善生物、无机、有机复混肥的生产加工与质量标准体系,突破肥料生产过程中的共性关键技术,探索建立适合我国国情的生物、有机、无机颗粒三元复混肥料产业化示范工程。
3.4 推广立体生态养殖及种植与养殖并举的循环利用模式
在农村经济可持续发展和节约型循环经济体系建设的要求下,应以生态农业为基础,大力推广立体生态种植与养殖,使生物种群增多、食物链结构增长,养殖业和种植业互相协调,从而发挥良好的经济、社会、生态效益。
3.5 广泛开展畜禽粪污资源化技术的国内外交流与合作
引进和消化国内外先进的畜禽粪污资源化技术,通过广泛的合作交流,形成优势互补,汲取先进的利用技术,提高资源化利用水平,使畜禽粪便最大限度地为农业所利用,避免粪便浪费及环境污染。建立和完善农业和资源环境保护综合评价体系,形成农业生产中畜禽粪污高效利用的技术规范。
4 参考文献
[1] 边炳鑫,赵由才.农业固体废物的处理与综合利用[M].北京:化学工业出版社,2005:118-119.
[2] 王绍文,梁富智,王纪曾.固体废弃物资源化技术与应用[M].北京:冶金工业出版社,2003.
[3] 卞有生.生态农业中废弃物的处理与再生利用[M].北京:化学工业出版社,2000.
[4] 李国学,张福锁.固体废物堆肥化与有机复混肥生产[M].北京:化学工业出版社,2000.
[5] 李文华.生态农业——中国可持续农业的理论与实践[M].北京:化学工业出版社,2003.
[6] 王如松.复合生态与循环经济[M].北京:气象出版社,2003.