姚華清
(湖南省龍山縣畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心,湖南湘西 416800)
湖南省龍山縣2021年實(shí)施了畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)項(xiàng)目,總投資1 005 萬元,其中財政獎補(bǔ)資金477 萬元,養(yǎng)殖場自籌528 萬元。建設(shè)雨污分離管道10 285 m,沉淀池9 560 m3,沼氣池3 070 m3,干糞棚4 950 m2,糞污車17 臺,固液分離機(jī)21 臺,干糞鏟車10 臺,糞污泵32 臺,污水貯存池1 050 m3,糞污輸送管1 550 m,高壓沖洗機(jī)40 臺。肖和良等[1]對洞口縣,王麒麟[2]對岳陽縣的畜禽糞污處理模式,規(guī)模養(yǎng)殖場“一場一策”改造方案的制定、監(jiān)管機(jī)制創(chuàng)新、有機(jī)肥利用基地建設(shè)等糞污資源化利用整縣推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)踐和探索,但都存在糞污還田還土、種養(yǎng)結(jié)合和糞污資源化利用不夠的問題。
龍山縣結(jié)合本縣農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn),大力發(fā)展兩茶(油茶、茶葉)經(jīng)濟(jì)作物種植,種植油茶1.52 萬公頃(22.8萬畝),種植茶葉0.54 萬公頃(8.1 萬畝),配合龍山縣兩茶經(jīng)濟(jì)作物的發(fā)展,龍山縣畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心開展了豬糞污施茶土試驗(yàn)課題,報告如下。
試驗(yàn)地點(diǎn):龍山縣新旺養(yǎng)殖合作社豬場、龍山縣惠芬生態(tài)牲豬養(yǎng)殖場、龍山縣志菊家庭農(nóng)場豬場、龍山縣彭武奇家庭農(nóng)場豬場,龍山縣農(nóng)車鎮(zhèn)正河村、新生村、靛房鎮(zhèn)聯(lián)合村茶葉種植田。
試驗(yàn)時間:2021年3月22日至2022年10月12日。
豬糞沼液、糞渣、油茶樹、茶葉樹、油茶地土壤樣本、茶葉地土壤樣本。
兩種種養(yǎng)結(jié)合模式為:豬→沼→油茶,豬→沼→茶葉。
1.3.1 豬糞沼液收集及計算方法
在年出欄200~400 頭的合作豬場收集155 d 育肥豬的糞沼液和糞渣,用來計算1 頭育肥豬產(chǎn)生豬糞沼液量和糞渣量。由表1 可計算,1 頭育肥豬全程產(chǎn)生沼液量為522.9 kg,干糞渣73.6 kg,則沼液量占87.7%,干糞渣占12.3%。
表1 龍山縣豬糞沼液、干糞渣產(chǎn)生量測定表
1.3.2 樣品送檢機(jī)構(gòu)
湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)化檢測中心。
1.3.3 豬糞沼液氮含量檢測方法
取3 個豬場糞沼液樣品送檢,檢測N 含量,以計算豬糞沼液代替化肥施肥量。
由表2 可知,3 組沼液樣品中含N 量,差異較小。經(jīng)檢測,沼液中堿解氮為173.6 mg/L、有效磷含量28.8 mg/L、速效鉀含量201.9 mg/L。由(173.6÷959.7)×100%=18.1%可知,堿解氮占總N 量的18.1%。與邱桂玉[3]測定的豬沼液中含有堿解氮157.18 mg/L、有效磷19.36 mg/L、速效鉀537.24 mg/L 相比,本研究堿解氮增加10.9%,有效磷增加48.8%,速效鉀減少62.4%。速效鉀的減少可能是由于樣品中的干糞渣帶走較多速效鉀,有待后續(xù)試驗(yàn)加以證實(shí)。但與陳遠(yuǎn)清[4]試驗(yàn)中,豬沼液中含有堿解氮175.3 mg/L、有效磷29.4 mg/L、速效鉀207.4 mg/L 相比,分別減少了0.97%、2.0%、2.7%,結(jié)果較接近。
表2 龍山縣豬糞沼液含N 量檢測統(tǒng)計表
1.3.4 油茶、茶葉地施肥量調(diào)查
調(diào)查油茶地15.2 hm2(228 畝)、茶葉地11.8 hm2(177 畝)復(fù)合肥施用量,油茶地需肥量為25 419 kg/hm2、茶葉地需肥量為21 338 kg/hm2。油茶地需施肥量25 419 kg÷228 畝=111.5 kg/畝,茶葉地施N 肥量21 338 kg÷177 畝=123.4 kg/畝。油茶、茶葉專用復(fù)合肥有效養(yǎng)分含量≥25%,養(yǎng)分中含N 肥占30%。計算出含每畝地的N 量(kg/畝)見表3。
表3 龍山縣油茶地、茶葉地施肥含N 量表
表4 龍山縣油茶地、茶葉地沼液施用量表(kg/畝)
表5 龍山縣油茶地、茶葉地糞渣施用量表(kg/畝)
1.3.5 設(shè)計沼液在油茶、茶葉地施肥量
按復(fù)合肥含N 量和沼液含N 量,換算沼液代替復(fù)合肥施用量。
把沼液100%代替復(fù)合肥施用量設(shè)為中等組。設(shè)置最高組(為中等組的120%)、高等組(中等組的110%)、低等組(中等組的90%)、對照組(復(fù)合肥)共5 個組,檢測土壤中氮(N)、磷(P)、鉀(K)值。觀察各組作物是否正常生長,油茶樹和茶葉樹葉是否枯萎,就是考慮沼液中有害物質(zhì)(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)對作物的影響以及會不會造成土壤中N、P、K營養(yǎng)富集。
中等組量(按含N 量):
油茶中等組沼液糞施用量:〔8.36(kg/ 畝)×1 000 000 mg〕÷959.7(mg/kg)=8 771 kg/ 畝,沼液施用量8 771 kg/畝×87.7%=7 692 kg,7 692 kg÷522.9 kg=14.71 頭,相當(dāng)于14.71 頭豬產(chǎn)生的沼液量,干糞渣施用量14.71 頭×73.6 kg/頭=1 082 kg。
茶葉地中等組沼液施用量:〔9.26(kg/ 畝)×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/頭=16.18 頭,相當(dāng)于16.18 頭豬產(chǎn)生的沼液量,干糞渣施用量16.18 頭×73.6 kg=1 191 kg。
1.3.6 沼液施肥方法
油茶地分2 次進(jìn)行施肥:第1 次施肥時間為每年的3-4月份,為沼液施肥量的60%。第2 次施肥時間為每年的11月底或12月初,為沼液施肥量的40%,采取排灌方式施肥。
茶葉地分3 次進(jìn)行施肥,為沼液施肥量的33.3%,避開茶葉采摘期(3-5月份),采取噴灌方式施肥。
糞渣要堆積發(fā)酵2 個月后才可用于施肥,需保證均勻施肥,施肥次數(shù)與沼液施肥相同。
由表6 可知,油茶地試驗(yàn)中等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為99.5、16.8、117.9 mg/kg,與對照組中的堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值相比分別增加10.8%、5.7%、1.2%,檢測結(jié)果較接近,因此,選擇油茶地中等組來計算施用沼液量和糞渣量。
表6 龍山縣沼液施油茶地試驗(yàn)土壤中N、P、K 檢測值表
由表7 可知,茶葉地低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為97.0、18.6、113.7 mg/kg,與對照組相比,堿解氮降低12.5%,有效磷增加1.6%,速效鉀降低3.3%,檢測結(jié)果較接近。所以選擇茶葉地低等組來計算施用沼液量和糞渣量。
表7 龍山縣沼液施茶葉地試驗(yàn)土壤中N、P、K 檢測值表
油茶地和茶葉地施肥土壤中N、P、K 值與對照組相差在13%以內(nèi),不會造成土壤營養(yǎng)富集。
觀察到油茶地和茶葉地的4 個試驗(yàn)組中,油茶樹和茶葉樹都沒有枯萎現(xiàn)象。油茶地試驗(yàn)中等組與對照組(施復(fù)合肥)堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值最接近,則選用中等組進(jìn)行計算,在1.3.5 中計算得出油茶地可消納14.71 頭豬只的沼液量,則每畝油茶地可消納14.71頭豬的糞污。
茶葉地低等組與對照組(施復(fù)合肥)堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值最接近,則選用低等組進(jìn)行計算,低等組沼液施用量為7 616 kg/畝,則每畝茶葉地可消納14.56 頭豬的糞污。
油茶地試驗(yàn)中等組的土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為99.5、18.6、117.9 mg/kg。與湖南桂東縣油茶地相比,堿解氮降低19.8%,有效磷增加16.3%,速效鉀增加29.6%[5],每畝還要增施氮肥20 kg。與湖南祁陽縣油茶地土壤養(yǎng)分相比(堿解氮81.80 mg/kg,有效磷12.79 mg/kg,速效鉀86.18 mg/kg)[6],分別增加21.6%、45.4%、36.8%,土壤養(yǎng)分含量高于湖南祁陽縣油茶地土壤養(yǎng)分。
茶葉地低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為97.0、16.8、113.7 mg/kg,與湖南省茶園土樣品平均值(36 個縣、市,67 個茶場的136 份茶園土樣品)相比,堿解氮降低34.9%,速效磷降低47.5%,速效鉀增加3.4%[7],土壤養(yǎng)分含量低于湖南茶園土壤養(yǎng)分,每畝地還要增施60 kg 氮肥和40 kg 磷肥。與湖北省十堰市茶園土壤堿解氮121.15 mg/kg,有效磷11.41 mg/kg,速效鉀94.87 mg/kg[8]相比,分別減少19.9%、增加63.0%、19.8%,土壤養(yǎng)分含量高于湖北省十堰市茶園土壤養(yǎng)分,但每畝地還要增施20 kg 氮肥。
肖和良[9]對紅泥膜沼氣豬尿降解工程工藝的應(yīng)用及減排效果的研究表明,可減排污水90%,但使用排污藥物、微生物、加氧劑和機(jī)器的電費(fèi),平均每頭豬的治污費(fèi)為55 元左右。本試驗(yàn)證明,通過種養(yǎng)結(jié)合模式能夠就近解決糞污排放,節(jié)約成本。以養(yǎng)500 頭豬為單位,利用油茶地(500÷14.71)÷15=2.27(hm2),利用茶葉地(500÷14.56)÷15=2.29(hm2),則有2.27 hm2油茶地或2.29 hm2茶葉地可消納其糞污,可減少4.0 t復(fù)合肥的施用量,減少排污費(fèi)約27 500 元。
2013年中央一號文件首次提出“家庭農(nóng)場”概念,給探索生豬養(yǎng)殖模式的人們指出了一個更加明確的方向。李曉英[10]研究表明,家庭農(nóng)場養(yǎng)豬具有養(yǎng)殖成本低、工作效率高、經(jīng)營更靈活、環(huán)保投入低等4 個優(yōu)勢。邱桂玉[3]和陳遠(yuǎn)清[4]施肥試驗(yàn)表明,1 畝水田可消納8.68 頭豬糞污,1 畝桔地可消納8.2 頭豬糞污,1 畝茶地可消納12.9 頭豬糞污,1 畝蔬菜地可消納11.71 頭豬糞污。
李代軍[11]指出,種養(yǎng)結(jié)合就是將畜禽糞便作為有機(jī)肥應(yīng)用于農(nóng)田替代化肥,農(nóng)產(chǎn)品及副產(chǎn)品作為畜禽飼料,“以地定養(yǎng)、以養(yǎng)肥地、種養(yǎng)對接”,真正實(shí)現(xiàn)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的有機(jī)結(jié)合。甘肅省定西市安定區(qū)對豬糞污進(jìn)行資源化利用,按照“以草帶畜、以糞產(chǎn)肥、有機(jī)肥還田、草畜肥相結(jié)合”的發(fā)展思路,將豬糞加工成有機(jī)肥或農(nóng)家肥,大部分施用在規(guī)模養(yǎng)殖場自身流轉(zhuǎn)的土地中,通過種植飼草料和其他經(jīng)濟(jì)作物,取得綠色循環(huán)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)[12]。
張麗娜[13]等對河南省漯河市下轄的5 個縣(區(qū))的140 個養(yǎng)殖場(戶)(包括生豬、家禽以及草食家畜)進(jìn)行取樣調(diào)研,調(diào)研結(jié)果顯示,采用土地消納法進(jìn)行污水處理的豬場有61 個,占64 個取樣豬場的95.3%,主要以基本農(nóng)田作為污水處理后的消納場所,形成“沼-林、沼-田、沼-果、沼-蔬”等多種利用途徑。證明了中小型畜禽養(yǎng)殖場通過種養(yǎng)結(jié)合,糞污資源化利用率有所提高。李閩[14]研究表明,對91 戶種養(yǎng)結(jié)合(年出欄1 000~1 500 頭豬,配套150~200 畝糧田)的生態(tài)家庭農(nóng)場豬場進(jìn)行糞污還田調(diào)研,發(fā)現(xiàn)平均每戶每年收入28 萬元,比純糧食生產(chǎn)型家庭農(nóng)場增收13 萬元,而且有機(jī)肥改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),土壤肥力越來越好,化肥用量減少了30%。
本試驗(yàn)沼液中含有堿解氮173.6 mg/L、有效磷28.8 mg/L、速效鉀201.9 mg/L。油茶地試驗(yàn)中等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為99.5、18.6、117.9 mg/kg,茶葉地低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為97.0、16.8、113.7 mg/kg。每畝油茶地可消納14.71 頭豬糞污,每畝茶葉地可消納14.56 頭豬糞污。綜上所述,家庭農(nóng)場通過種養(yǎng)結(jié)合模式,可以有效降低排污成本,使糞污資源化利用率提高,可以大力推廣種養(yǎng)結(jié)合模式。