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摘要:畜禽生態養殖就是將畜禽養殖和環境的友好發展相結合,使物質在一定的養殖空間和區域內實現循環,運用現代的技術使不同生物在同一環境中共同生長,最終達到提高養殖效益的一種養殖方式。畜禽糞污作為循環的重要物質,是實現生態養殖的基礎。本文總結生態養殖與糞污處理技術現狀及發展趨勢,為我國生態養殖技術發展提供發展思路。
關鍵詞:畜禽;生態養殖;糞污處理;發展趨勢
生態養殖已提出多年,為了保證生態養殖技術的應用推廣,國家出臺了保證政策,農業農村部出臺生態養殖補貼,鼓勵企業開展生態養殖。為了帶動示范效益,農業農村部還出臺了《農業生態循環示范建設項目》,2015~2020年在國內建設了300余個標準化生態循環養殖企業,帶動區域生態循環產業發展。我國每年生產肉蛋奶約1.5億t,產生畜禽糞污約38億t,每年約有40%沒有實現全消納零排放,給人居環境造成了重大威脅。我國傳統農業生產中畜禽糞污主要是用作肥料。糞污作為肥料可以保障土壤有機質含量,防止土壤板化和保證土壤持續利用[1]。同時糞污土地消納利用方式是維持生態環境安全的物質保障。我國養殖業基本實現了集約化、規模化,但在早期發展期間忽略了其對生態的影響,造成畜禽養殖糞污產生量大、處理成本高、綜合利用率低。
1生態養殖與糞污處理技術發展現狀
1.1生態養殖技術現狀。按照物質循環的基本原則,我國建立起了以種養結合、立體養殖、以糞污無害化處理為紐帶的生態養殖模式。3種模式中應用較多的是種養結合,這種方式適合不同規模養殖單位,它將畜禽養殖與自然環境相結合,養殖中直接或間接利用環境資源,而畜禽糞污直接進入生態循環中,建立新的生態循環系統。實際生產中主要是利用草原、農業種植區、果園、林地進行畜禽養殖,這種養殖方式生產成本低。立體養殖模式是將多種動植物劃到一個生物圈內進行養殖,它以畜禽營養物質利用為主線,層次化利用動植物廢棄物,減少環境污染。比較常見的豬牛養殖、稻田種植、魚蝦養殖相結合模式,這種方式可提高能源的循環效率,將畜禽糞便作為稻田肥料的同時,還作為魚蝦的食物,實現不同生物之間的能量循環;以糞污無害化處理為紐帶的養殖模式,將糞污的綜合利用技術與種植業、養殖業、加工業相結合,典型的方式是將糞便進行有機肥生產,有機肥用于種植業、加工生產的副產品用作飼料。
1.2糞污處理技術現狀。糞污處理作為生態養殖技術的重要環節,是實現畜禽糞污減量化、無害化、資源化綜合利用的重要保障,為了提高糞污的利用效率,人們將生物技術、機械加工技術、現代信息技術等運用到糞污處理中,開發出適合不同生態養殖模式的糞污處理技術。1.2.1肥料化技術。肥料化技術是將畜禽糞污物進行發酵處理生產有機肥的過程?,F在的肥料化技術方式主要是直接還田、條垛堆肥、靜態堆肥、厭氧堆肥,2020年最新的環保要求糞污不可直接還田,所以現在只能采用后6種方式進行處理。條垛堆肥法是將畜禽糞便直接在地面進行堆肥,為了防止糞污滲透地表,生產時需要在防水地面進行。該方式對土地需求量大,適合于我國北方土地資源豐富的地區;靜態堆肥是在條垛基礎上加入通風換氣系統,實現對堆肥過程中環境溫度的控制,縮短堆肥的周期。它適用于南部常年氣溫較高的地區;厭氧堆肥方式是采用封閉容器進行堆肥,整個堆肥過程中都采用密閉或半密閉的方式,在發酵過程中實現自動翻動,對發酵糞污中水分、pH、發酵溫度等參數進行監測和控制,這種方式適合于小型畜禽糞污需求企業。1.2.2能源化技術。能源化主要是將畜禽糞便轉化為光、電、熱等能源。主要的利用方式包括直接產熱、沼氣工程。直接產熱方式是將畜禽糞便進行干濕分離,固體糞便進行烘干壓塊處理后作為生物能源進行燃燒產熱,適合大型養殖場應用,因為熱能值較傳統的煤、氣、石油低很多,而且體積較大,所以在我國應用效果不理想。沼氣技術是將糞污進行厭氧發酵產生沼氣,現在主要的沼氣工藝有USB、USR、UBF、CSTR等,我國主要采用USR、UBF、CSTR這3種方式[2]。沼氣技術能有效殺死糞污中的病原微生物,產生的沼氣可以轉化為熱能、電能。沼氣技術設備要求高,基礎設施投入大,所以成本較高,同時沼氣發酵受到氣溫影響,在冬季不適合發酵,只能在南方地區應用。1.2.3飼料化技術。飼料化技術將畜禽糞污中未被消化的營養物質進行處理后,與其他飼料原料混合后進行循環利用,提高了資源利用效率。我國糞污飼料化利用的主要方式是直接利用、青貯混合利用、干燥混合利用幾種方式,因為動物對飼料利用的效果不同,產生的糞污含有的營養物質不同,現在我國主要是將雞糞便直接喂魚、豬,雞糞發酵后和青貯飼料混合喂牛羊,雞糞干燥后可以與其他飼料原料混合使用。這種方式無法對糞便中的重金屬和抗生素進行有效處理,所以在國內應用較少。
2生態養殖與糞污處理技術發展趨勢
2.1生態養殖創新。生態養殖技術更加注重能量物質的循環利用效率,建立綠色畜產品生產、污染控制、資源綜合利用體系。在動物產品生產上控制飼料使用量,減少飼料浪費,減少飼料中的抗生素使用量,減少動物產品和糞污中的抗生素殘留。在飼料中增加天然飼料添加劑,提高飼料利用率,從源頭上控制糞污物產生量。在畜禽生產基礎設施建設中進行科學規劃,建設雨污分離、糞污處理、生物屏障等基礎設施減少糞污的環境污染。提高糞污資源利用效率,拓寬利用途徑,近些年將生物發酵技術在畜禽糞污處理上進行大規模的應用,提高了糞污的處理效率,糞污提純的微生物在分子生物領域內開始應用,并取得了良好的經濟效益。
2.2生態養殖模式創新?,F在的生態養殖模式主要用于延長能源利用鏈條,增加營養利用層次,達到提高對自然資源循環利用的效率。在畜產品生產上更加注重環保綠色安全,將畜禽生產與環境相結合。目前應用較好的像生物技術應用,在規?;笄蒺B殖循環生產中引入了營養利用層次低的蚯蚓、蛆蟲對畜禽糞便進行營養降級,減少環境污染[3]。同時蚯蚓和蛆蟲自身含有天然的生長促進物質,營養價值豐富可以作為雞、豬、魚、螃蟹等動物飼料,引入的生物增加了資源的循環利用效率?,F在還有些地方在引入蚯蚓、蛆蟲的同時引入藻類,利用光合作用將畜禽糞污中的氨氣轉化為蛋白質等有機物,既能減少環境污染,又增加營養物質的含量。
2.3畜禽糞污處理技術創新。畜禽糞污的處理技術向聯合化、生物化、無害化方向發展。在糞污處理上與農業生產廢棄物處理相結合,采用干濕分離技術對固體糞污與農業廢棄物進行微生物發酵處理,提高有機肥生產效率和品質,液體糞污進行UASB、SBBR組合工藝處理,生產清潔能源,處理后的水可以作為清潔生產用水循環使用。生物發酵劑效率更高,以前單一使用乳酸等發酵劑,現在開發出新型的高效復合生物發酵制劑,發酵降解效率更高。針對廢物中的重金屬抗生素含量高的情況,可應用重金屬鈍化技術、抗生素基因削減技術進行處理,其中效果較好的木醋液是應用較好的重金屬鈍化劑??股氐慕到饧夹g主要采用生物富集無機化處理,在糞污中富集大量的微生物和植物使抗生素在其體內沉積,之后將微生物和植物進行無機化處理。
3小結
我國畜牧業正處在轉型升級的關鍵時期,在建立現代生態養殖模式過程中,應加大技術創新和科研成果推廣的支持力度。推進畜牧生態養殖水平,建立現代生態養殖模式,促進畜禽廢棄物資源化利用,解決規模化畜禽養殖過程中糞污處理質量、處理效率和處理成本的技術瓶頸,實現科技創新驅動養殖業及關聯產業的可持續發展。
參考文獻:
[1]邱建玲.解析畜牧養殖對生態環境的影響與應對措施[J].畜牧業環境,2020(12):22.
[2]李亞寧.畜禽養殖廢棄物資源化利用與現代生態養殖模式分析[J].畜牧業環境,2020(12):31.
[3]劉志奇.生態養殖與畜牧業可持續發展分析[J].今日畜牧獸醫,2020,36(6):54.
作者:王敬霖 張敏 張吉杭 單位:山東省泰安市肥城市畜牧獸醫服務中心 山東省泰安市肥城市孫伯鎮畜牧獸醫站 山東省泰安市肥城市新城街道辦事處