項(xiàng)目設(shè)計(jì)案例:生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃

本文隸屬:09.生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)&碳匯項(xiàng)目(第118/119篇)

案例實(shí)施單位:江西生態(tài)農(nóng)業(yè)公司(養(yǎng)殖廢棄物綜合利用)。

案例項(xiàng)目?jī)?nèi)容豬場(chǎng)畜禽糞便綜合處理生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃。

摘要:通過2年的養(yǎng)豬場(chǎng)廢棄物綜合利用與綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃實(shí)施,將養(yǎng)殖糞便作為養(yǎng)分還田,既充分利用糞便資源,提高了土壤有機(jī)質(zhì)和肥力,又減少化肥使用和水土流失,實(shí)現(xiàn)了種養(yǎng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。該生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃的實(shí)踐表明:在規(guī)模豬場(chǎng)實(shí)施畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃對(duì)豬場(chǎng)廢棄物的綜合利用效果明顯,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著,可以選擇在江西、湖北、湖南等中部省份或有條件的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

概念:國際上為了解決生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的施肥問題,提出了稱作“綜合植物養(yǎng)分管理計(jì)劃系統(tǒng)”的概念。它的基本內(nèi)容是“把所有養(yǎng)分資源利用起來并以最佳的方式組合到一個(gè)綜合系統(tǒng)中,使其適合于不同農(nóng)作制的生態(tài)條件、社會(huì)條件和經(jīng)濟(jì)條件,以達(dá)到保持和提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量、充分利用資源和保護(hù)環(huán)境的目的?!边@一概念在某種程度上提出了一個(gè)解決農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中肥料問題的途徑。這一概念的基本特點(diǎn)是把多種養(yǎng)分來源如土壤養(yǎng)分、化學(xué)肥料、有機(jī)肥料、微生物的生物固氮、降雨中的養(yǎng)分等所有養(yǎng)分資源統(tǒng)統(tǒng)在農(nóng)田肥料管理體系中加以綜合考慮和應(yīng)用,發(fā)揮其最大效率,所考慮的不僅是土壤肥力因素,而且擴(kuò)大到生態(tài)條件,甚至包括社會(huì)條件和經(jīng)濟(jì)條件。

1、企業(yè)及項(xiàng)目概況

項(xiàng)目企業(yè)是一家從事優(yōu)質(zhì)種豬和瘦肉型商品豬生產(chǎn)、果業(yè)、苗木水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)企業(yè)。公司原種豬場(chǎng)現(xiàn)有能繁母豬800頭,年出欄生豬16000頭,其中種豬6000頭 (40~50kg/頭),商品豬10000頭(110kg/頭),飼養(yǎng)總重量(按出欄計(jì))約為1370t,自繁自養(yǎng)、均衡產(chǎn)仔;公司配套有果園43.33hm2,養(yǎng)殖水面13.67hm2;公司配套建設(shè)了養(yǎng)殖廢棄物綜合利用及污染治理系統(tǒng)工程,包括干糞發(fā)酵、病死豬高溫生物降解、養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵、沼液綜合利用和沼液工業(yè)化處理達(dá)標(biāo)排放五個(gè)子系統(tǒng)。主要有防雨、防滲、防溢流干糞儲(chǔ)存發(fā)酵場(chǎng)300m2;病死豬等養(yǎng)殖廢棄物無害化處理站30m2,病死豬高溫生物降解設(shè)備1臺(tái);固液分離及兼氧調(diào)節(jié)池600m2、地下地上混合式厭氧發(fā)酵罐1200m3、連體儲(chǔ)氣柜200m3、沼液貯存池500m3;沼液自動(dòng)壓力控制澆灌系統(tǒng)1套、沼液輸送管道1000m;沉淀池200m3、間歇A/0池1200m3、MBR池120m3。

2、企業(yè)養(yǎng)殖生產(chǎn)情況

2.1 生豬存欄。該場(chǎng)常年平均存欄生產(chǎn)母豬800 頭,生產(chǎn)公豬24頭,合計(jì)存欄7170頭(見表1)。

2.2 廢棄物產(chǎn)生。豬場(chǎng)年產(chǎn)糞尿6 0761,其中鮮糞 2 2411、尿3 8351。全年養(yǎng)分產(chǎn)生量氮為51.611,磷為6.56t (見表2);廢水產(chǎn)生量為80~120t/d,年產(chǎn)沼液36500 m3,廢水總儲(chǔ)存池體積3 800m3,可儲(chǔ)存30~48d的廢水(沼液),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),沼液養(yǎng)分和污染物含量為:COD約28 000mg/L,NH3-N約430mg/L, TP約210mg/L;豬場(chǎng)年產(chǎn)病死豬(含胎衣、死約6t,經(jīng)高溫生物降解處理可產(chǎn)生有機(jī)肥51,其有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分及重金屬含量詳見表3。

2.3 種植基地情況。養(yǎng)殖廢棄物經(jīng)無害化處理后主要用于種植柚子樹、橘子樹、香樟和桂花樹等觀賞綠化樹及果樹,總面積43.33hm2,總共39000株,其中投產(chǎn)期果樹約28000株,每棵樹年平均產(chǎn)果80kg,總產(chǎn)量約為2200t, 詳細(xì)樹種結(jié)構(gòu)見表4。

豬場(chǎng)畜禽糞便綜合處理生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目
種植基地的土壤為酸性紅壤土地,隨機(jī)多點(diǎn)采樣檢測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)、N、P、K等數(shù)據(jù),結(jié)果見表5。

綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃
3、綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃

3.1養(yǎng)分投入優(yōu)化計(jì)劃

3.1.1 優(yōu)化飼料配方
采取“利用氨基酸平衡降低蛋白日糧減少氮的排放”,“添加植酸酶能夠減少磷的排放”,“添加微生態(tài)制劑,改善腸道環(huán)境,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率,減少糞污量的排放”和“合理使用有機(jī)微量元素減少礦物質(zhì)的排放”四項(xiàng)技術(shù)措施,減少生豬養(yǎng)殖過程中的廢棄物排放量。該豬場(chǎng)母豬和育肥豬采用的 各階段飼料營(yíng)養(yǎng)含量見表6和表7。

3.1.2 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā),提高飼料利用率
采取“三改兩分”技術(shù)。即改水沖清糞為干清糞,改無限用水為控制用水,改明溝排污為暗溝排污,實(shí)行雨污分離和固液分離,減少廢水排放量。
采用多樣化的日糧搭配。多種飼料搭配應(yīng)用可以發(fā)揮蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的互補(bǔ)作用,從而提高蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率和利用率。
定時(shí)、定量飼喂。固定每天喂豬的時(shí)間和次數(shù),使豬的生活有規(guī)律,促進(jìn)消化液的分泌,提高豬的食欲和飼料利用率;定量飼喂,不能忽多忽少,以免影響食欲,降低飼料的消化率。

3.2 廢棄物綜合利用計(jì)劃

3.2.1 豬場(chǎng)主要廢棄物
①干糞。干糞經(jīng)堆積發(fā)酵后用作有機(jī)肥,優(yōu)先用于公司的果樹和苗木基地,多余部分出售給周邊農(nóng)戶用于種植蔬菜、水果等。
②豬尿、飲用余水等養(yǎng)殖廢水。養(yǎng)殖廢水全部進(jìn)入沼氣設(shè)施進(jìn)行厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫后能源利用,沼渣進(jìn)入干糞堆積發(fā)酵系統(tǒng),沼液進(jìn)入沼液貯存池,通過自動(dòng)壓力控制澆灌系統(tǒng)經(jīng)管道輸送至果園、苗木基地施用,雨季、非施肥季節(jié) 以及沼液利用不完時(shí),沼液超過沼液貯存池最大貯存量后經(jīng)溢流溝溢流至好氧系統(tǒng),經(jīng)“間歇A/0 MBR”工藝進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
③病死豬、胎衣等廢棄物。該類廢棄物經(jīng)高溫 生物降解生成有機(jī)肥,可全部用于果樹和苗木基地施肥。
3.2.2 廢棄物綜合利用工藝

生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)循環(huán)模式
3.3 養(yǎng)分管理及施肥情況

該場(chǎng)養(yǎng)分綜合管理按照作物對(duì)N元素的需求進(jìn)行測(cè)算,具體計(jì)算參數(shù)為:堆積發(fā)酵的豬糞含水量70%左右,含N量(以干基計(jì)為2.71%;沼液中含N量為0.49g/Lw。按照年產(chǎn)100kg的結(jié)果柚子樹,每年每株施純氮1.2kg,1~3年生小柚子樹,年施純氮0.5kg/株,低產(chǎn)果樹及綠化樹根據(jù)產(chǎn)量和樹大小,按0.6~1.0kg/株施用。
干糞主要用于作基肥、落果肥、寄冬肥,以春季和秋、冬季施肥為主,采取環(huán)狀溝施肥法;沼液主用日常追肥,沼液采用平行溝施肥法或者澆灌,可根據(jù)果樹生長(zhǎng)、天氣等情況一年四季施肥,可配合澆水同時(shí)使用,詳細(xì)施肥量見表8。

生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃
種植基地年利用干糞1648.5t,占產(chǎn)生量的73.56%,剩余592.51干糞堆積發(fā)酵后出售異地利用;年利用沼液27920m3,占76.49%,其余8440m3沼液經(jīng)“間歇A/0 MBR”工藝進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放;病死豬無害處理產(chǎn)生的有機(jī)肥5t可以全部利用,詳見表9和表10。

生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃

4、其他綜合養(yǎng)分管理措施

樹下套種多年生低矮牧草(如三葉草等),防止多余養(yǎng)分和水土流失,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。
充分利用樹林周邊現(xiàn)有的灌木林作為養(yǎng)分?jǐn)r截帶,保持養(yǎng)分和水土不流失;在樹林周邊沒有灌木林防護(hù)的地方,栽種3m寬的灌木林或水草溝做養(yǎng)分?jǐn)r截帶。
采用備用措施,將利用不完的沼液進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響。
制訂養(yǎng)分管理計(jì)劃執(zhí)行文件,并將計(jì)劃的運(yùn)行和操作進(jìn)行隨時(shí)和長(zhǎng)期記錄,積累形成歷史數(shù)據(jù)。主要記錄糞肥的養(yǎng)分和土壤成分測(cè)試結(jié)果、病死豬無害化處理情況、每次糞肥或商業(yè)肥料的施用情況、農(nóng)作物和其他植物種植品種、面積和產(chǎn)量、每次施肥量、糞肥輸送給第三方的量、在執(zhí)行過程中有關(guān)異肥使用情況變化等。

5、對(duì)土壤的影響評(píng)價(jià)

在果園不同方位選擇3處地點(diǎn),在施用糞便前和施用1年后分別采樣檢測(cè)養(yǎng)分及部分微量元素的結(jié)果(結(jié)果見表11)表明:實(shí)施糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃1年后,土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷分別是實(shí) 施前的6.58、2.69、9.20倍,對(duì)土壤的改良作用非常顯著;鉀的含量略有下降,為實(shí)施前的83%,分析是生豬糞便中鉀含量較低,不能滿足作物的需求,提示我們?cè)趯?shí)施糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃中需要適量補(bǔ)充施用鉀肥;另外,土壤中銅和鋅的變化值得關(guān)注,銅、鋅分別比實(shí)施前增長(zhǎng)了3.71和6.50倍,雖然美國在實(shí)施畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃過程中 沒有對(duì)銅、鋅進(jìn)行監(jiān)測(cè),但數(shù)據(jù)提示我們生豬糞便的施用對(duì)土壤銅、鋅含量影響較大,需要在實(shí)施糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃過程中長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)土壤中銅、鋅的含量。

綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃
6、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析

畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃理念剛剛在國內(nèi)興起,尚處于學(xué)習(xí)探索階段,江西省畜牧技術(shù)推廣站率先在規(guī)模豬場(chǎng)進(jìn)行示范試點(diǎn),幫助江西綠豐農(nóng)業(yè)生態(tài)園有限公司、江西盛源牧業(yè)有限公司蔣家豬場(chǎng)、萬安青稿塘養(yǎng)豬場(chǎng)等規(guī)模豬場(chǎng)制訂畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃并實(shí)施。目前,江西綠豐已顯現(xiàn)明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,其余2個(gè)豬場(chǎng)也正在實(shí)施中, 江西盛源牧業(yè)有限公司采用“豬-沼-油茶”模式,萬安青稿塘養(yǎng)豬場(chǎng)采用“豬-沼-苗木”模式,均已取得初步成效,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
江西綠豐通過實(shí)施畜禽糞便養(yǎng)分管理計(jì)劃,干糞綜合利用率達(dá)100%,其中自有種植基地利用73.56%,異地利用26.44%;養(yǎng)殖廢水(沼液)的綜合 利用率達(dá)76.49%,其余23.51%的沼液經(jīng)“間歇A/ 0 MBR”工藝進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放;病死豬無害處理綜合利用率100%。整個(gè)豬場(chǎng)基本做到廢棄物了“零排放”,對(duì)外部環(huán)境無污染,年減排COD可達(dá)100多t,社會(huì)效益顯著。種植基地年利用干糞1648.51,沼液27920 m3,利用N為27.08t,折算成尿素為58.87t,按2000元/t計(jì),可節(jié)省化肥11.77萬元;同時(shí)據(jù)資料介紹,柚子樹施用有機(jī)肥可提高柚子產(chǎn)量,提升果品質(zhì)量,由于未做相關(guān)對(duì)比實(shí)驗(yàn),暫無具體數(shù)據(jù)。

7、存在問題

畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃在規(guī)模豬場(chǎng)實(shí)踐仍處于探索階段,在養(yǎng)分管理方面做得比較粗放,主要存在以下問題:1、只做了氮的養(yǎng)分管理,沒有將氮、磷和鉀全部納入到綜合養(yǎng)分管理;2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全,做的相關(guān)檢測(cè)較少,不能做到定期監(jiān)測(cè)豬場(chǎng)各類廢棄物中氮、磷和鉀等養(yǎng)分含量和定期開展土壤成分分析,無法做到精準(zhǔn)施肥;3、缺乏在江西種植綠化苗木、油茶和柚子樹等非主要作物的各類養(yǎng)分需求等相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),難以開展基于農(nóng)場(chǎng)(包括種植和養(yǎng)殖)的綜合養(yǎng)分平衡測(cè)算;4、缺少能夠制訂養(yǎng)分管理計(jì)劃執(zhí)行文件,指導(dǎo)豬場(chǎng)實(shí)施綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃的專業(yè)人員;5、缺乏政策資金扶持。