探索基于種養(yǎng)結(jié)合的畜禽糞污高效資源化利用模式

摘 要：本文分析了畜禽糞污資源化利用在減輕畜禽養(yǎng)殖業(yè)面源污染、促進農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展、提高畜禽糞污資源利用率等方面的重要意義，在此基礎(chǔ)上從種養(yǎng)結(jié)合視角構(gòu)建了“養(yǎng)殖－沼氣－種植”“養(yǎng)殖－基質(zhì)栽培－生態(tài)大棚”“養(yǎng)殖—蟲草—生物燃料”三種典型的畜禽糞污高效資源化利用模式，并剖析了各模式的技術(shù)路線、運行機制和實施效果，以期為畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用和種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：畜禽糞污；種養(yǎng)結(jié)合；資源化利用；模式

畜禽糞污的資源化利用是實現(xiàn)畜牧業(yè)綠色發(fā)展的重要途徑。畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在保障肉蛋奶供給、增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著不可替代的作用。隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，畜禽規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖已成為主流趨勢。但與此同時，大量畜禽糞污的排放也對環(huán)境造成嚴重污染。據(jù)統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的畜禽糞污超過38億噸，其中超過一半沒有得到有效處理和利用，隨意堆積和直接排放，造成環(huán)境污染、資源浪費的情況?？茖W處理和高效利用畜禽糞污，不僅能減輕環(huán)境負荷，還能變廢為寶，實現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，促進農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展。然而，受處理技術(shù)落后、利用模式單一等因素制約，我國畜禽糞污資源化利用水平不高。為有效破解這一難題，必須創(chuàng)新畜禽糞污資源化利用模式，完善技術(shù)體系，提高科學利用水平。

1 畜禽糞污資源化利用的重要意義

1.1 減輕畜禽養(yǎng)殖業(yè)面源污染

近年來，我國畜牧業(yè)快速發(fā)展，規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖場不斷涌現(xiàn)，畜禽存欄量持續(xù)攀升，糞污產(chǎn)生量急劇增加。一些養(yǎng)殖場受困于環(huán)保設(shè)施不完善、糞污處理不達標，畜禽糞便隨意堆放和污水肆意排放成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源。畜禽糞污含有大量氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，如處理不當，極易引發(fā)水體富營養(yǎng)化，破壞水生態(tài)環(huán)境。此外，畜禽糞便中含有多種病原微生物，污染土壤和水源，危害人畜健康?？茖W處理和資源化利用畜禽糞污，可將畜禽養(yǎng)殖場變成“生態(tài)養(yǎng)殖場”，實現(xiàn)糞污的無害化處理和達標排放，有效降低畜牧業(yè)面源污染負荷，促進人與自然和諧共生。

1.2 促進農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也提出要大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，促進種養(yǎng)加一體化發(fā)展。畜禽糞污蘊含豐富的有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)元素，是優(yōu)質(zhì)的有機肥料資源。將畜禽糞污經(jīng)無害化處理后還田利用，可顯著改良土壤，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，實現(xiàn)養(yǎng)分循環(huán)，減少化肥農(nóng)藥施用，節(jié)本增效，是發(fā)展生態(tài)種植業(yè)的重要途徑。畜禽糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵還可生產(chǎn)沼氣，既能替代煤炭、柴草等不可再生能源，減少碳排放，又能為農(nóng)村用能提供清潔燃料，是構(gòu)建農(nóng)村能源生態(tài)系統(tǒng)的有效措施。通過畜禽糞污資源化利用，將養(yǎng)殖業(yè)的“三廢”轉(zhuǎn)化為種植業(yè)的“三寶”，把畜牧業(yè)的污染問題轉(zhuǎn)化為發(fā)展機遇，踐行“畜—沼—園”“畜—肥—田”“畜—蟲—草”等種養(yǎng)循環(huán)模式，形成農(nóng)牧有機銜接、生態(tài)循環(huán)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展格局[1]。

1.3 提高畜禽糞污資源利用率

畜禽糞污蘊含大量的有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，具有很高的肥料利用價值。據(jù)測算，1 t鮮豬糞折合氮磷鉀純營養(yǎng)為8.24 kg，1 t鮮牛糞折合氮磷鉀純營養(yǎng)為6.10 kg，畜禽糞便中氮磷鉀營養(yǎng)元素的肥效利用率可達50%以上。合理開發(fā)利用畜禽糞污，對于緩解我國優(yōu)質(zhì)有機肥料短缺的矛盾具有重要意義。然而，目前我國畜禽糞污收集利用不充分，資源化水平不高。大量的畜禽糞污隨意丟棄，養(yǎng)分流失，資源浪費嚴重。加快畜禽糞污資源化利用，推廣糞便干濕分離、沼氣工程、發(fā)酵生產(chǎn)有機肥等實用技術(shù)，創(chuàng)新糞肥還田、種養(yǎng)循環(huán)等利用模式，能顯著提高畜禽糞污利用率和附加值，把環(huán)境負擔變成生態(tài)財富，實現(xiàn)糞污資源的高值化利用，促進畜牧業(yè)綠色發(fā)展[2]。

2 基于種養(yǎng)結(jié)合的畜禽糞污高效資源化利用模式構(gòu)建

2.1 構(gòu)建“養(yǎng)殖－沼氣－種植”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式

“養(yǎng)殖－沼氣－種植”模式是指通過厭氧發(fā)酵工藝處理畜禽糞污，產(chǎn)生的沼氣用于農(nóng)戶生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，沼液用于施肥，沼渣加工成有機肥還田，實現(xiàn)畜牧廢棄物資源化利用和種養(yǎng)業(yè)有機銜接的一種生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。該模式具體技術(shù)路線為：畜禽糞污→固液分離→厭氧發(fā)酵→沼氣→能源利用；沼液→施肥；沼渣→晾曬→粉碎→堆肥→有機肥。在該模式中，通過對畜禽糞污進行固液分離，分別對糞污固液兩相進行資源化利用。糞污固體進入沼氣工程系統(tǒng)進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣可用于居民做飯、取暖和發(fā)電。沼渣經(jīng)調(diào)理加工成有機肥，施用于農(nóng)田。糞污液體進入沼液池，用于農(nóng)田灌溉和水肥一體化。

以貴州省貴陽市白云區(qū)為例，當?shù)卦谛笄蒺B(yǎng)殖場配套建設(shè)了種養(yǎng)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)。園區(qū)利用“畜-沼-果”模式，將周邊養(yǎng)殖場的畜禽糞便集中收集，通過沼氣工程進行無害化處理，沼氣提純后接入白云區(qū)管道燃氣管網(wǎng)，為2 000戶農(nóng)戶提供生活燃氣。沼液沼渣用于1 500畝果園施肥和灌溉，有效發(fā)展標準化生態(tài)果園，使果農(nóng)增收明顯。通過沼氣工程系統(tǒng)，畜禽糞污得到資源化利用，養(yǎng)殖廢棄物“吃干榨盡”，有效減少面源污染，改善生態(tài)環(huán)境。該模式為種養(yǎng)循環(huán)、生態(tài)高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了成功范例。將“養(yǎng)殖－沼氣－種植”模式在全省推廣應(yīng)用，能充分利用畜禽養(yǎng)殖業(yè)的“三廢”資源，建立農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)業(yè)循環(huán)的產(chǎn)業(yè)體系，具有顯著的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益。

2.2 建立“養(yǎng)殖－基質(zhì)栽培－生態(tài)大棚”立體循環(huán)模式

基質(zhì)栽培是利用固體廢棄物經(jīng)堆肥腐熟后作為栽培基質(zhì)，代替土壤栽培設(shè)施蔬菜等作物的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。將畜禽糞便等養(yǎng)殖廢棄物轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)栽培基質(zhì)用于生態(tài)大棚種植，是畜禽糞污資源化利用的重要途徑?；诖?，可構(gòu)建“養(yǎng)殖－基質(zhì)栽培－生態(tài)大棚”立體循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。該模式對畜禽糞便進行好氧堆肥處理，利用堆肥產(chǎn)物配制輕質(zhì)基質(zhì)用于設(shè)施蔬菜和食用菌的工廠化栽培，蔬菜和食用菌收獲后，廢棄的基質(zhì)再次用于大田土壤培肥或經(jīng)處理后重新利用。基質(zhì)栽培排出的尾水統(tǒng)一收集處理后回用于大棚灌溉。通過畜禽糞便基質(zhì)化利用和廢棄基質(zhì)循環(huán)利用，實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)、食用菌工廠和設(shè)施園藝三大產(chǎn)業(yè)高效銜接、立體循環(huán)發(fā)展[3]。

貴州禾佳生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司采用“養(yǎng)殖—基質(zhì)—菌菇”循環(huán)模式，將養(yǎng)殖基地產(chǎn)生的雞糞、牛糞經(jīng)無害化處理后，與秸稈、園林廢棄物等混合發(fā)酵，生產(chǎn)食用菌栽培基質(zhì)。食用菌種植廢棄的菌包收集后，再次發(fā)酵生產(chǎn)花卉蔬菜育苗基質(zhì)。公司年產(chǎn)工廠化食用菌2 000 t，年育苗各類花卉蔬菜1.5億株。循環(huán)利用基質(zhì)年處理畜禽糞便30 000 t，秸稈5 000 t。通過畜禽糞便就地轉(zhuǎn)化為栽培基質(zhì)，既解決了糞污處理難題，又變廢為寶，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。菇類生產(chǎn)和育苗基質(zhì)循環(huán)利用，實現(xiàn)了廢棄物再次資源化，延長了畜禽糞便利用鏈條。該模式實現(xiàn)了養(yǎng)殖、食用菌、設(shè)施園藝有機銜接，創(chuàng)建了具有自身良性循環(huán)機制的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，值得在貴州全省乃至全國推廣應(yīng)用。

2.3 開發(fā)“養(yǎng)殖—蟲草—生物燃料”多級循環(huán)利用模式

昆蟲養(yǎng)殖是畜禽糞便生態(tài)消納和資源化利用的新興途徑。以畜禽糞便為基質(zhì)培育蠅蛆，蛆蟲經(jīng)干燥粉碎制成高蛋白蟲粉，是優(yōu)良的動物蛋白飼料來源。該模式不僅能實現(xiàn)養(yǎng)分循環(huán)，還能有效改善畜禽糞便養(yǎng)殖環(huán)境，抑制病原微生物和臭氣傳播。近年來，學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界還開發(fā)了“養(yǎng)殖—蟲草—生物燃料”多級循環(huán)利用新模式。該模式以蛆蟲代謝產(chǎn)物蛆沙為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)天然氣，殘渣可制成生物炭和肥料。生白蟲粉，作為水產(chǎn)動物飼料。泥沙、菌渣等進入沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，沼氣提純制備生物天然氣用于工廠發(fā)電。發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣沼液制成生物有機肥用于果蔬種植。每噸畜禽糞便經(jīng)蠅蛆轉(zhuǎn)化，可生產(chǎn)120 kg干蛆蟲粉、30 m3沼氣和0.8 t有機肥。畜禽糞便昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)在貴州的應(yīng)用，開辟了畜禽糞污資源化、減量化和無害化處理的新途徑。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，變成農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)資源，成為種植業(yè)發(fā)展的助推劑，實現(xiàn)了農(nóng)牧良性循環(huán)[5]。

結(jié)語

畜禽糞污資源化利用是發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要舉措。發(fā)揮種養(yǎng)業(yè)的協(xié)同優(yōu)勢，構(gòu)建“養(yǎng)殖－沼氣－種植”“養(yǎng)殖－基質(zhì)栽培－生態(tài)大棚”“養(yǎng)殖—蟲草—生物燃料”等種養(yǎng)結(jié)合模式，推動養(yǎng)殖業(yè)廢棄物“吃干榨凈”，實現(xiàn)畜禽糞便養(yǎng)分的全過程管控和高效利用，走出一條農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)文明建設(shè)的新路子。應(yīng)在總結(jié)現(xiàn)有種養(yǎng)循環(huán)模式的基礎(chǔ)上，加快科技創(chuàng)新，突破畜禽糞污資源化利用的技術(shù)瓶頸，推進全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)和系統(tǒng)集成，提高畜禽糞污收集、處理、利用一體化水平。

參考文獻：

[1]何祥亮，邵培艷，喬媛媛，等.種養(yǎng)結(jié)合模式下的畜禽糞污承載力分析研究[J].家畜生態(tài)學報， 2024，45（7）：72-79.

[2]劉迎春，劉宗正，李培培，等.畜禽糞污源頭減排與種養(yǎng)結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及示范[J].中國科技成果，2024，25（13）：2-3.

[3]張玉蘭，孫彩霞，強者，等.遼寧省畜禽養(yǎng)殖糞污處理的種養(yǎng)關(guān)系現(xiàn)狀及影響因素[J].生態(tài)學雜志， 2023，42（5）：1234-1242.

[4]雷勇.做好種養(yǎng)結(jié)合守住綠水青山[J].湖南農(nóng)業(yè)，2023（12）：17-17.

[5]邱新文.山東省無棣縣畜禽糞污資源化利用工作現(xiàn)狀及新模式探索[J].當代畜牧， 2023（1）：43-45.

收稿日期：2025-02-27

作者簡介：毛遠桃（1991—），女，本科，助理畜牧師。研究方向：畜牧。