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浅谈种养业如何处理废弃物实现绿色发展

发布时间: 2022-09-23 20:25:43 来源:华体会全站官网登录软件 作者:华体会全站官网登录下载

  经全国供销合作总社《关于组织执行2019年第四批国家推荐性标准计划的通知》(供销科标字【2020年03号)文件批复,中国再生资源资源回收利用协会\安徽省质量和标准研究院作为起草单位,起草推荐性国家标准《秸秆收储打包体系建设规范》。现诚邀地方政府、研究机构及秸秆设备、秸秆收储运和秸秆相关生产企业参与此标准的意见回馈、现场调研及研讨会等,并欢迎各企业机构参与起草单位。

  我国是农业、畜牧业大国,化肥(用量占世界的35%)、农药(用量占世界的1/3)的不合理及过量使用,畜禽粪便、农作物秸秆和农田残膜等农业废弃物不合理处置,造成农业面源污染日益严重、农产品质量安全风险日益加剧,可持续发展遭遇瓶颈。降低农业面源污染增加势头,提升农业资源、环境可持续发展能力,推广应用环境友好型种养模式及其废弃物处理方式,对实现绿色发展具有重要的现实意义。现就种养业如何处理废弃物实现绿色发展谈几点做法。

  在种养中,严格遵守《环境保护法》《水资源保护法》《土地资源保护法》《农业法》等法律规定,并执行相关种养绿色发展政策。2017年4月26日,农业部发布《关于实施农业绿色发展五大行动的通知》 (农办发〔2017〕6号),部署开展“畜禽粪污资源化利用、果菜茶有机肥替代化肥、东北地区秸秆处理、农膜污染治理和以长江为重点的水生生物保护等事关农业绿色发展”的五大行动,目的是尽快解决传统种养业普遍存在的“畜禽废弃物污染、秸秆污染、农田残膜污染、土壤退化、农产品质量下降”等突出问题。2017年5月31日,国务院办公厅发布《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》(〔2017〕48号),意见指出,目前我国大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用,已成为农村环境治理的一大难题;要切实抓好并加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用,以改善农村居民生产生活环境,促进农业可持续发展。

  据预测,2020年全国畜禽粪便排放总量将达到42.44亿吨。应遵循“减量化、无害化、资源化”的原则,坚持“政府支持、企业主体、市场化运作”的方针,大力实施种养结合一体化建设,充分利用发酵、低等动物、物理、化学等处理方法,集成推广畜禽粪污资源化利用新技术,探索适宜农林、畜牧、渔业绿色发展的生态循环模式,加快构建“种养结合、农牧循环”的可持续发展新格局,建立现代生态养殖场,减少粪污对环境的污染。

  利用沼气池发酵法、发酵床处理法、堆积发酵法等,将粪便发酵转化为腐熟有机肥。

  沼气池发酵法。果园行间种草(绿肥)、农田种植农作物,绿肥、作物秸秆养殖畜禽,将种养业产生的秸秆、树叶、畜禽粪便等废弃物置于沼气池内进行集中发酵,生产沼气、沼渣、沼液,沼渣、沼液培肥地力,增产提质,形成“果、草(农作物)—畜牧—沼—有机肥”生态种养循环模式。沼气池容积与数量,一般按每存栏5 000~6 000只家禽,或100头牛、猪,或200只羊等家畜修1个容积100~110米3沼气池的比例来确定。

  发酵床处理法。以种植业产生的粮食、秸秆等农副产品作为饲料,在发酵床上进行畜禽养殖,发酵床将畜禽粪便直接分解为无味、无臭、无污染的富含有机质的有机肥,肥田增效,形成“农作物(草)—畜牧—发酵床—有机肥”生态种养循环模式。发酵床由锯末(1米3)、麦糠或稻壳(1米3)、玉米面(6千克)、发酵菌种(0.6千克)按比例混合发酵而成。制作时,混匀菌种与玉米面,撒在摊开的锯末上,再将麦糠(或稻壳)撒在玉米面上后,将3层原料拌匀堆积升温,发酵至75℃后持续3天,降温后即为发酵床料。养畜(猪、牛、羊等)床厚50~80厘米,养禽(鸡、鸭等)床厚20厘米左右。出栏期间,将床料堆积发酵升温(75~80℃)灭菌后重复利用。养禽15~20批、畜2~3批后,床料已变成优质有机肥,应更换新床。

  利用蝇蛆(北京家蝇等幼虫)、蚯蚓(太平2号、进农6号等)等低等动物吞食、分解畜禽粪便,从而将其转化为腐熟有机肥。

  蚯蚓处理法:以农林种植生产的粮食、秸秆、树叶等为饲料,养牛等畜禽;利用牛粪等畜禽粪便饲养蚯蚓,蚯蚓是高蛋白饲料(干体60%、湿体10%),可作为畜禽、淡水鱼、黄鳝、乌龟、蝎子、蛙类等的饲料,蚯蚓粪肥田,形成“果、草(农作物)—牛(畜牧)—牛粪(等粪便)—蚯蚓—有机肥”生态种养循环模式。据测定,蚯蚓粪pH值在7左右,有机质含量20%以上,氮、磷、钾含量高,含腐植酸10.5%,含17种氨基酸和多种微量元素,属优等有机肥。

  采用高温热气烘干膨化,将畜禽粪便转化为有机肥。建立收纳场,及时进行烘干膨化、灭菌,降解粪便臭气对大气造成的污染。形成“收纳—烘干膨化—灭菌—分装—成品”一条龙生产线,实现有机肥工厂化生产。

  利用氧化塘(包括敞开式和覆膜式两类)、好氧堆肥、化学氧化、加热氧化等方法,将灭菌、保存养分后的粪污转化为腐熟有机肥。

  氧化塘处理。将养殖场产生的粪便、尿和污水等废弃物集中收集,全部放入氧化塘储存(如存栏1 000头猪,建1 000米3覆膜式氧化塘和3 000米3敞开式氧化塘),进行无害化处理,储存后的液体粪肥通过管网进行水肥一体化施肥。

  好氧堆肥。以养殖场产生的固体粪便为主,经好氧堆肥无害化处理后,就地还田或生产有机肥。

  我国农作物秸秆数量大、种类多、分布广。据统计,2015年为10.4亿吨,居世界之首。面对巨量秸秆,要坚持“因地制宜、就地就近、农用优先、政府引导、市场运作、科技支撑”的原则,以玉米、水稻、小麦、棉花等秸秆资源化利用为重点,以提高秸秆综合利用率为目标,大力推进秸秆“五料化”(肥料化、饲料化、原料化、燃料化、基料化)利用,加快出台秸秆还田、收储运、加工利用等补贴扶持政策,激发市场主体活力,完善市场化运营机制,探索秸秆综合利用新模式、新技术,形成可复制、可推广的利用新模式,推动秸秆综合利用产业化、规模化发展,提升秸秆综合利用水平。

  农作物秸秆富含多种营养元素,对水和肥料有长效缓释作用,对重金属(镉等)污染、退化的土壤具有改良、修復作用,是优质有机肥源。

  秸秆还田。直接还田是当前最主要的方式。还田时,综合考虑适宜的秸秆数量、土壤水分、翻压深度、粉碎程度、翻压覆盖时间、施氮量和还田周期等因素。据报道,每年每亩还田200~400千克秸秆,不仅能培肥、保持地力,满足当季作物的养分需求,还能改善土壤性状、增产增收。秸秆覆盖还田适宜风蚀、水蚀严重的地区,按秸秆覆盖形式分为碎秸、整秸和根茬覆盖还田3种,常用秸秆还田机、联合收割机安装的秸秆切碎抛撒器进行还田。

  间接转化。a. 利用蚯蚓转化:按每层30厘米厚将秸秆堆放,洒足水后再加层,然后再洒水再加层,直至1.5米高;当秸秆堆发热后开始下降时(洒水后约8天),投放种蚯蚓(进农6号、太平2号等),当蚯蚓吃掉秸秆九成时,刮除上层蚯蚓粪(蚯蚓排出的粪便是优质有机肥,富含有机质、腐植酸、氮、磷、钾等),然后再加入新秸秆,厚度不超过40厘米,及时洒水。据测算,17个月处理比为1∶4 000(如在2月投放1千克种蚯蚓,至次年6月时,可累计吃掉4 000千克秸秆)。b. 加益生菌腐化发酵转化:按秸秆1 000千克、豆粕粉20千克、益生菌1千克的比例,将饼粉与菌种拌匀后撒在用水浇过的秸秆(含水70%左右)表面,翻拌一遍,堆成宽2米、高1.5米、长度不限的长条,用塑料布盖严发酵;从常温升至50~70℃,3天后再下降至50℃以下,保持10天左右即成有机肥。c. 堆积转化:利用微生物的作用,先将秸秆中易腐化的有机物质进行分解,转变成富含有机质和含有一定量氮、磷、钾等营养元素的熟料,再添加作物生长所必需的各类营养元素和具有固氮、解钾、溶磷等活性作用的有益微生物,生产出具有综合效应的生物有机肥。d. 加畜禽粪便发酵转化:将畜禽粪污、作物秸秆按4∶1的比例混匀后封闭发酵转化为有机肥。

  农作物秸秆含可消化干物质35%~50%,粗蛋白质2%~4%。常用物理、化学、微生物等方法加工为饲料。

  物理处理法。干燥后,主要以机械加工为主(包括切短、粉碎、揉搓和热喷等),把秸秆切短、粉碎即可。

  化学处理法。氨化方法有尿素或碳酸氢铵法、液氨处理法、氨化炉法等。其中尿素(或碳酸氢铵)法较为常用,配方为:每100千克秸秆(干物质),在5~10℃条件下,尿素用量为3千克(或碳酸氢铵6千克)、水用量为60千克;在20~27℃条件下,尿素用量增加至5.5千克(或碳酸氢铵12千克)、水用量60千克。将尿素(或碳酸氢铵)溶于水后喷洒到秸秆上,可粉碎也可整秸,边喷、边拌、边压,一直到窖口,最后用塑料薄膜覆盖后压紧。加工时要考虑尿素分解氨的速度,为利于细菌繁殖,可适量添加富含脲酶的大豆面粉促进氨化进程。

  青贮处理法。玉米、高粱、甘薯等秸秆,通过青贮储存起来,作为淡季畜牧饲料。青贮前,将作物秸秆切碎(1~2厘米长),含水率65%~75%最适宜;添加剂为乳酸菌、酶制剂等发酵促进剂,食盐等发酵抑制剂和矿物质等营养剂。青贮场地宜建在地势高、土质坚硬、地下水位低、靠近畜舍、远离水源粪坑的地方。青贮窖内部要求光滑平坦,上宽下窄,坚固牢实,不透气漏水。按层厚15~20厘米,逐层装入原料压实,距窖口60厘米时,全面压实后加盖密封,防止漏水漏气。青贮40天后可开窖取料,随取随喂,取后盖好封口。青贮处理具有改善和提高青贮原料营养价值以及长期保存等优点,饲料适口性好,消化率高,营养丰富。

  板材原料。棉秆、麦秸等作物秸秆的化学组成与阔叶木材相似,可用其代替木材生产复合秸秆板材,所产板材具有良好的物理力学、表面装饰和二次加工等性能,已成为一种新型高强度的环保板材,也为人造板行业带来新的转型发展机遇。如棉秆刨花板、滞燃防火棉秆刨花板、纤维板、装饰板、定向结构麦秸板等。每亿吨秸秆可加工板材1 000万米3。

  建筑材料。定向结构麦秸板还可用于建筑墙体材料。用棉秆做水泥制品的骨料,制造棉秆水泥装饰板、水泥瓦等质轻、价廉、坚固、隔热和保温的建材。

  器皿等原料。将稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑等农业废弃物加工成板砂光粉,再混合胶粘剂、复合固化剂和助剂,一次性模压或注塑成型,制作花盆(或盆架)、一次性餐饮容器具、可控降解容器、日用品、工业包装、工艺花瓶等物品。

  秸秆生物质是继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源。据测算,每亿吨秸秆,折合成标煤约为0.5亿吨,清洁燃烧可减排1.2亿吨二氧化碳。建立“龙头企业+”模式,实行龙头带企业、企业建基地、基地连农户,形成“生产、储运、加工一条龙”秸秆产业链。

  秸秆固化。采用压块固化技术,将秸秆加工成固化成型燃料或活性炭,配合生物质锅炉进行零污染焚烧,提供取暖、洗浴、空调及生活热水,或发电等。

  将秸秆粉碎后发酵沤制成草炭(发酵基质、发酵土),作为培养基质主要配料,用做育苗基质、食用菌基料等。将秸秆变废为宝,改良土壤,避免秸秆焚烧造成空气污染。

  无土发酵基质。以秸秆发酵后制成发酵基质,再以发酵基质为主要原料制成培养基质(秸秆发酵基质占干重90%)。制作工序:秸秆粉碎混料首次发酵混料再次发酵成品。配料重量配比,秸秆、菜籽饼、尿素、禽畜干粪、石灰、石膏、硫酸镁、硫酸钾=200~300∶8~10∶0.8~1∶40~80∶4~6∶3~4∶0.8~1∶0.8~1,加水至混合料含水55%~65%。池内或堆积后封闭发酵,首次发酵20~30天,再次发酵90~120天,即成无土发酵基质。

  秸秆发酵土。粉碎秸秆(长3厘米以下),取熟土与秸秆按10厘米厚度相同堆置,每放一层熟土或秸秆,均要适度喷水(喷水量占材料体积的50%),堆积后用塑料封闭,冬、春、秋季10天后,夏季5天后打开塑料,翻倒1次,使土和秸秆均匀混合,并重新堆置,并再次密封,促进发酵。一般冬、春、秋季30~40天,夏季15~20天即可实现秸秆发酵,并使土由黄转黑,转化成了秸秆发酵土。

  优化施肥,用有机肥替代部分化肥,把化肥量减下来。果树、农作物种植前,亩施腐熟有机肥3~5米3做底肥,深翻熟化培肥地力;生长季追施沼液等液态有机肥3~5次,逐步增加土壤有机质含量,以防止农田(果园)土壤退化。

  测土配方平衡施肥,是基于肥料、土壤、作物(果蔬)三者之间供需关系的一种施肥技术,是根据植物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应,将有机肥与大量、中量、微量元素肥料合理配比和精确用量的施肥技术。原理是遵循土壤养分“同等重要律”“不可替代律”“因子综合作用律”“最小养分律”“养分归还学说”“报酬递减律”等规律,注重测土配方平衡施肥,实现科学施肥常态化、精准化,从而杜绝滥施化肥,减少肥料浪费,促进增产增收。

  利用水溶性肥料或无害化处理后的液体粪肥,实行水肥一体化管理,避免直接土施化肥导致土壤板结、退化,利于逐年减少化肥用量,提高肥料利用率,减少肥料浪费。

  我国每年消耗地膜45万吨,并以年均5%以上的速度递增,白色污染日趋加重,需优化用膜。

  按照“以加厚地膜应用、机械化捡拾、专业化回收、资源化利用为主攻方向,连片实施,整县推进”的方针,全面推广加厚地膜应用,推进减量替代;实行以旧换新、专业化组织回收、加工企业回收等多种方式的回收利用机制,尽快遏制白色污染。

  可降解地膜是为适应环境保护而生产的一种新型地膜,是添加生物基材料(生物降解母料)混合生产而成的,如玉米淀粉基生物降解地膜、马铃薯淀粉基生物降解地膜等,在土壤微生物作用下,可自行生物降解,避免产生白色污染。

  大力推广生态循环种养新技术,加强科技创新联盟培育,开展产学研协作攻关,加强配套新技术、新产品和新装备的研发力度。抓好示范带动,建立现代农业示范区、农村改革试验区、农业可持续发展试验示范区和现代农业产业园,集成一批可复制、可推广的技术模式,加以推广示范,率先实现绿色发展。另外,结合新型职业农民培训、现代青年农场主培育计划等,强化技能、技术培训,开展新技术交流,进一步提升生态种养新技术应用水平。

  全面实施无公害食品行动计划,生产无公害、绿色农产品,加快建立和实行全国性的农产品市场准入制度。推进种养业绿色发展,提供更多优质、安全、特色農产品,促进农(牧)产品供给由以“量”的需求为主,向更加注重以“质”的需求为主的转变,全面提升产品质量,从源头上确保优质绿色农产品供给。

  在有效解决粪污(秸秆、残膜)污染、土壤退化的基础上,还要有效解决农产品农药、抗生素等残留问题。在农林病虫害防治上,将以化学防治为主转变为以农业、物理、生物防治为主的绿色防控,积极推广无公害和绿色食品生产技术,逐步减少化学农药使用量。

  作者简介:王中林,农业推广硕士,高级工程师,长期从事林果栽培及有害生物绿色防控新技术试验、研究、示范、推广等工作。发表论文及科普文章百余篇。联系地址:山东省潍坊市坊子区林业局 凤凰街75号区政府综合办公南楼710室 邮编:261200。



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