文│馬亞賓 倪俊卿(河北省畜牧良種工作站、河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系奶牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì))
馬林 王選(河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系奶牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源研究中心)
養(yǎng)殖廢棄物資源化利用水平是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志,搞好糞污綜合利用,是各級(jí)畜牧主管部門的一項(xiàng)重要任務(wù)。國(guó)外奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)證明:種養(yǎng)良性循環(huán)是現(xiàn)代奶業(yè)發(fā)展的基本特征。隨著國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)奶業(yè)振興保障乳品質(zhì)量安全的意見》,加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)奶源基地建設(shè),到2025年實(shí)現(xiàn)奶業(yè)振興,畜禽養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用技術(shù)研究迫在眉睫。
隨著城市化發(fā)展和人口增長(zhǎng),全國(guó)各省農(nóng)牧業(yè)發(fā)展迅速。河北作為養(yǎng)殖大省,擔(dān)負(fù)著京津冀區(qū)域農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)的重任,京津冀地區(qū)已成為我國(guó)養(yǎng)殖密度高、養(yǎng)殖廢棄物承載量大的區(qū)域。
1.畜禽養(yǎng)殖品種多、分布廣、數(shù)量大。河北省下轄11個(gè)地市和2個(gè)設(shè)區(qū)市,168個(gè)縣(市、區(qū)),畜禽存欄總量超過4.2億頭(只)。其中,生豬存欄1819萬(wàn)頭、牛存欄396萬(wàn)頭、羊存欄1386.3萬(wàn)頭、禽類存欄達(dá)到38560萬(wàn)只。全省規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)戶總量達(dá)到1.05萬(wàn)個(gè)。以生豬和家禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)最多,集中在河北東部平原帶唐山、秦皇島和河北中南部保定、滄州、邯鄲、邢臺(tái)等地。羊、牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)集中在北部承德地區(qū)草原帶。而養(yǎng)殖密度以河北中南部的石家莊、邯鄲和臨近北京、天津都市圈的部分區(qū)縣較高,以規(guī)模較大的生豬、家禽養(yǎng)殖為主;北部的承德、張家口等地部分縣區(qū)養(yǎng)殖密度相對(duì)較低,以小型牛、羊養(yǎng)殖戶為主。
2.畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源豐富,資源化利用潛力巨大。河北省超過1萬(wàn)戶的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng),每年產(chǎn)生的畜禽糞污總量達(dá)到1.08億噸,資源化利用潛力巨大。如果有效利用,可以替代化肥30%~50%。其中,牛和豬糞污產(chǎn)生量最多,為5130萬(wàn)噸/年和2678萬(wàn)噸/年,家禽和羊的糞污產(chǎn)生量分別為1325萬(wàn)噸/年和1544萬(wàn)噸/年。河北中南部的石家莊、邯鄲、廊坊及北部的唐山等地部分區(qū)縣糞污總量較大。北部承德、張家口地區(qū)牛糞產(chǎn)生量較大,南部邯鄲、邢臺(tái)、保定等地多是禽類糞污,豬糞污全省都有分布,在東部和南部等地較為集中。
1.畜牧產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展迅速,糞污資源化利用不足。河北作為畜牧大省,京津經(jīng)濟(jì)圈巨大的市場(chǎng)需求,帶動(dòng)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展迅猛。近年來(lái),畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)總量一直保持全國(guó)前五位,2016年畜牧業(yè)產(chǎn)值1939.2億元,占全省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的31.9%,畜禽養(yǎng)殖創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)也面臨著由于集約化畜牧發(fā)展,糞污處理不得當(dāng)導(dǎo)致海河流域面源污染加劇、渤海灣水體富營(yíng)養(yǎng)化頻發(fā)、京津冀大氣氮沉降增加、嚴(yán)重的土壤酸化等環(huán)境問題。第一次污染源普查公報(bào)指出,畜牧業(yè)氮、磷水體排放占農(nóng)業(yè)源排放的38%和56%。由于糞污資源化利用率低,導(dǎo)致了地表水的富營(yíng)養(yǎng)化和地下水硝酸鹽超標(biāo)等環(huán)境問題日益突出。養(yǎng)殖廢棄物的不當(dāng)處理,給河北造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重危害了居民健康。
2.畜禽糞污總量巨大,綜合治理迫在眉睫。近年來(lái),各級(jí)政府和畜牧主管部門積極落實(shí)奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)主體責(zé)任,按照一場(chǎng)一策一方案的要求,分類、分批、分期對(duì)奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞污進(jìn)行系統(tǒng)治理,實(shí)現(xiàn)糞便不污染,污水不滲透。大力推廣糞污干濕分離、堆積發(fā)酵、就近還田、就地消納;推廣干牛糞墊臥床、污水沉淀凈化沖洗牛舍工藝,促進(jìn)糞污回收利用;推廣糞污統(tǒng)一收集、集中處理、養(yǎng)治分離的綜合治理方式,推進(jìn)糞污治理的專業(yè)化、社會(huì)化,畜禽糞污綜合治理成效顯著,養(yǎng)殖廢棄物資源化利用水平逐年提高。
但是,河北畜禽糞污總量巨大,綜合治理任重道遠(yuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),河北年產(chǎn)生畜禽糞污總量達(dá)到1.08億噸,落后的畜禽養(yǎng)殖廢棄物儲(chǔ)存和處理技術(shù)設(shè)備,導(dǎo)致了60%~70%氮素排放到水體和大氣環(huán)境中,是地表和地下水污染和溫室效應(yīng)的重要原因。
1.農(nóng)牧結(jié)合是發(fā)展可持續(xù)集約化農(nóng)業(yè)的必然出路。歐美集約化農(nóng)業(yè)走過了先污染后治理的道路,經(jīng)驗(yàn)表明:通過改善集約化畜禽養(yǎng)殖糞尿管理,減少畜禽糞尿養(yǎng)分在“飼舍—儲(chǔ)存—加工—運(yùn)輸—施用”全鏈條的損失和提高養(yǎng)分在農(nóng)田循環(huán)的比例和數(shù)量,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合,種養(yǎng)循環(huán)。
因此,河北急需深入研發(fā)種養(yǎng)加廢棄物資源化循環(huán)利用技術(shù),打通集約化 “種植-養(yǎng)殖-食品加工”全鏈條廢棄物還田和障礙土壤改良的“最后一公里”,這是有機(jī)肥替代化肥、面源污染阻控和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展等急需的重大任務(wù)之一,也是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和環(huán)境質(zhì)量的重要途徑。
2.種養(yǎng)良性循環(huán)的生態(tài)牧場(chǎng)是現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的一張靚麗名片。對(duì)標(biāo)國(guó)際,歐盟等奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)行以地定養(yǎng)制度,推行農(nóng)牧配套,種養(yǎng)結(jié)合。德國(guó)以土地確定養(yǎng)殖規(guī)模,牧場(chǎng)主不僅有足夠的土地全部消納飼養(yǎng)奶牛所產(chǎn)生的糞污,而且促進(jìn)了飼草、飼料作物的生長(zhǎng),改良了土壤肥力,實(shí)現(xiàn)糞污資源化利用。美國(guó)、加拿大種養(yǎng)結(jié)合,奶牛場(chǎng)糞污主要通過堆積發(fā)酵,還田施肥來(lái)處理,少量糞污通過干濕分離,制作有機(jī)肥來(lái)銷售,以此實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)良性循環(huán)。
但是種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)牧場(chǎng)建設(shè)在河北嚴(yán)重滯后,突出表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是土地配套不足。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周圍沒有足夠的土地供養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行配套。二是配套土地?zé)o法連片,難以推廣機(jī)械化作業(yè)。隨著國(guó)家土地流轉(zhuǎn)政策的實(shí)施,為養(yǎng)殖場(chǎng)配套土地提供了便利,但是,由于養(yǎng)殖場(chǎng)周圍土地戶主多,缺乏統(tǒng)一管理,養(yǎng)殖場(chǎng)流轉(zhuǎn)土地很難連片,無(wú)法利用大型機(jī)械,導(dǎo)致用工成本上升,養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用的積極性不高。
1.連續(xù)式智能密閉堆肥反應(yīng)器研制成功。在科技部、中科院和河北省等項(xiàng)目資助下,依托河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系奶牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在河北省畜牧站、河北省畜牧良種工作站的幫助下,中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源研究中心研制成功一種連續(xù)式智能密閉堆肥反應(yīng)器。重點(diǎn)針對(duì)河北畜禽糞尿儲(chǔ)存設(shè)施簡(jiǎn)陋、處理技術(shù)落后的實(shí)際情況,將儲(chǔ)存-處理過程合二為一,利用全密閉處理設(shè)備和微生物代謝作用,通過對(duì)氧氣、水分等條件的智能化控制, 5~7天實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無(wú)害化處理,將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)糞尿原位高效處理。與傳統(tǒng)條垛式/槽式堆肥相比,占地面積減少95%,處理時(shí)間縮短70%,處理過程氮素?fù)p失降低50%~70%,抗生素降解率達(dá)到90%以上,堆肥產(chǎn)品養(yǎng)分含量提高15%~20%,達(dá)到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部商品有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn),每噸糞便可為企業(yè)增收400元左右。
2.連續(xù)式智能密閉堆肥反應(yīng)器,田間推廣試驗(yàn)成功,效果顯著。農(nóng)業(yè)資源研究中心在科技部“重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)”“渤海糧倉(cāng)”等項(xiàng)目資助下,建立了畜禽糞尿“養(yǎng)殖場(chǎng)原位處理-有機(jī)肥集中加工-種養(yǎng)聯(lián)盟消納”的政產(chǎn)學(xué)研統(tǒng)籌的推廣應(yīng)用模式,形成了以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),政府政策為引導(dǎo),企業(yè)和種養(yǎng)聯(lián)盟為主體的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制,構(gòu)建了種養(yǎng)結(jié)合、有機(jī)肥替代化肥、障礙土壤改良、綠色提質(zhì)增效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式。經(jīng)河北、江蘇和海南等省集約化養(yǎng)殖場(chǎng)推廣使用,突破了養(yǎng)殖場(chǎng)糞污原位無(wú)害化和資源化利用的難題,有效克服了傳統(tǒng)畜禽糞尿槽式和條垛式堆肥處理周期長(zhǎng)、氮素?fù)p失嚴(yán)重和惡臭氣體突出等問題。
如果該技術(shù)在全省50%的集約化養(yǎng)殖場(chǎng)推廣使用,可創(chuàng)收150億元左右;減少畜牧業(yè)氮素?fù)p失30%,對(duì)緩解畜禽糞污對(duì)水體、土壤污染、減少大氣氮沉降貢獻(xiàn)巨大。
1.歷史機(jī)遇。雄安新區(qū)的建立和冬奧會(huì)的召開,為河北畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用帶來(lái)了巨大的歷史機(jī)遇和挑戰(zhàn)。未來(lái)河北省的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn),不僅要做到高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品與畜禽產(chǎn)品的生產(chǎn),還要兼顧生態(tài)環(huán)境保護(hù)。圍繞國(guó)家需求,立足國(guó)際前沿,河北省農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展有了新的挑戰(zhàn):一是糧食增產(chǎn)與畜牧業(yè)需求如何匹配;二是如何構(gòu)建新型的種養(yǎng)結(jié)合體系及其對(duì)土壤改良的貢獻(xiàn);三是種養(yǎng)結(jié)合樞紐部位的畜禽養(yǎng)殖廢棄物如何無(wú)害化、資源化利用。
因此,亟須構(gòu)建從“綠色飼料-綠色飼養(yǎng)-綠色環(huán)境-綠色產(chǎn)品”的全產(chǎn)業(yè)鏈的綠色農(nóng)牧一體化生產(chǎn)模式。
2.建議。堅(jiān)持國(guó)際對(duì)標(biāo),以綠色發(fā)展為導(dǎo)向,統(tǒng)籌謀劃,細(xì)微入手,劃定以雄安新區(qū)和冬奧生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)為核心,以水源保護(hù)為重點(diǎn),大力推進(jìn)綠色農(nóng)牧一體化發(fā)展,加強(qiáng)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用整縣、全流域和全市,甚至全省推進(jìn)。
治理和監(jiān)測(cè)并舉,同步推進(jìn)。畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用重點(diǎn)圍繞兩個(gè)區(qū)域,強(qiáng)化實(shí)施。一是以雄安新區(qū)和冬奧環(huán)境保護(hù)區(qū)為核心的重點(diǎn)地區(qū),可以作為試點(diǎn),重點(diǎn)推進(jìn)。全域范圍禁止畜禽糞便和養(yǎng)殖廢水環(huán)境排放,所有規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)配建糞污處理密閉發(fā)酵罐及建立糞污、廢水密閉/覆蓋儲(chǔ)存、收集、處理、利用體系;二是以水源保護(hù)為重點(diǎn),主要流域兩側(cè)及流經(jīng)的區(qū)縣實(shí)施養(yǎng)殖糞污資源化利用整縣推進(jìn),加強(qiáng)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)在重點(diǎn)保護(hù)區(qū)的補(bǔ)貼和推廣應(yīng)用。在綜合治理的基礎(chǔ)上,依托河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建立配套的評(píng)估和監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,動(dòng)態(tài)管理,實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保還河北一片藍(lán)天、碧水。
強(qiáng)化科技支撐,確??茖W(xué)高效。在畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大力推廣應(yīng)用連續(xù)式智能密閉堆肥反應(yīng)器,確保糞污處理高效環(huán)保。同時(shí),加強(qiáng)配套技術(shù)研發(fā),從四個(gè)方面重點(diǎn)布局。一是畜禽糞尿“飼舍-儲(chǔ)存”氮磷養(yǎng)分環(huán)境減排機(jī)理與技術(shù)研究;二是固體廢棄物高效發(fā)酵機(jī)理與有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)研發(fā);三是養(yǎng)殖廢水微生物轉(zhuǎn)化和土壤改良機(jī)理與技術(shù)開發(fā);四是集成種養(yǎng)加廢棄物資源化利用技術(shù)和有機(jī)肥替代化肥技術(shù),建立一體化的模式和評(píng)估監(jiān)測(cè)體系。
著重發(fā)展種養(yǎng)良性循環(huán)的生態(tài)牧場(chǎng),實(shí)現(xiàn)為養(yǎng)而種、農(nóng)牧結(jié)合。從長(zhǎng)遠(yuǎn)和綜合考慮,與國(guó)際對(duì)標(biāo),推行種養(yǎng)結(jié)合,大力發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)是解決糞污資源化利用問題的根本措施。今后應(yīng)加大政策扶持引導(dǎo)力度,做好產(chǎn)業(yè)布局,在精準(zhǔn)喂養(yǎng)、飼料種植和加工、糞尿儲(chǔ)藏和還田利用等方面,開展綜合配套研究和推廣,積極引導(dǎo)養(yǎng)殖場(chǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí),發(fā)展綠色、健康農(nóng)牧業(yè)。
全面推進(jìn)河北省養(yǎng)殖業(yè)廢棄物污染防治和資源化利用,是事關(guān)京津冀畜禽產(chǎn)品有效供給、農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境改善的重大民生工程,創(chuàng)新利用畜禽廢棄物資源,對(duì)雄安新區(qū)和冬奧區(qū)重現(xiàn)碧水藍(lán)天和提升全省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,推進(jìn)河北農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村振興具有重要的意義。