邱桂玉
(湖南省張家界市桑植縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 張家界 427100)
湖南桑植縣在進行畜禽糞污資源化利用項目,主要解決水污分離(排污溝)、節(jié)水碗(杯)、縫隙地板、自動刮糞機、沉淀池、沼氣池、氧化塘、排污管道(渠)、運糞車、有機肥廠等,一戶一策,也取得了較好的糞污治理效果。但還存在農(nóng)戶因糞污污染糾紛和上訪事件。
調(diào)查表明,20世紀(jì)70年代前,每家每戶喂養(yǎng)1~3頭豬,都是階段間隔(3~4次)墊稻草形式,育肥豬出欄后,一次性把豬欄糞草清出,堆放1~2個月,然后全部作為有機肥還田,1 hm2土地消納60~75頭豬糞,沒出現(xiàn)因施肥過多,水稻死苗現(xiàn)象。
本試驗?zāi)康木褪秦i糞污還田還土,種養(yǎng)結(jié)合有哪些模式?家庭農(nóng)場種養(yǎng)結(jié)合,田土糞污消納量和效果如何?
試驗地點:湖南省桑植縣金富種養(yǎng)專業(yè)合作社、芙蓉橋鄉(xiāng)夢之佳種養(yǎng)專業(yè)合作社、利福塔鎮(zhèn)桑植縣綠源養(yǎng)豬場,陳家河鎮(zhèn)翔嘉生態(tài)養(yǎng)殖場,走馬坪鄉(xiāng)木瓜山養(yǎng)殖場,龍?zhí)镀烘?zhèn)劉輝軍養(yǎng)豬場、劉家坪鄉(xiāng)雙溪村、瑞塔鋪鎮(zhèn)蘆溪村等地。
試驗時間:2019年3月20日-2021年10月12日
豬糞沼液、水稻苗、柑桔樹、茶葉樹。
3種種養(yǎng)結(jié)合模式為:豬→沼→田、豬→沼→柑桔、豬→沼→茶葉。
1.3.1 豬糞沼液收集以及計算方法
在出欄100~500頭育肥豬豬場,對飼養(yǎng)期150~160 d(平均155 d)的豬,收集其豬糞沼液,計算1頭育肥豬產(chǎn)生豬糞沼液量,以便計算1頭育肥豬豬糞沼液合理的施肥量。
統(tǒng)一沼液:豬糞尿→固液分離機分離→沼氣處理后→沼液
從表1中得出:1頭育肥豬全程產(chǎn)生沼液量為529.7 kg,干糞渣71.8 kg。
表1 桑植縣豬糞沼液、干糞渣產(chǎn)生量測定表
1.3.2 樣品送檢機構(gòu)
復(fù)達檢測集團長沙分部,地址:湖南省長沙市岳麓區(qū)瀟湘大道科創(chuàng)港。
1.3.3 豬糞沼液氮(N)檢測方法
取3個200~500頭育肥豬豬場糞沼液,檢測N含量,以確定豬糞沼液代替化肥,合理的施肥量。
從表2中看出沼液3個樣品中含N量,差異小。
表2 桑植縣豬糞沼液檢測統(tǒng)計表 mg/kg
檢測沼液中含有堿解氮180.8 mg/L、有效磷19.4 mg/L、速效鉀587.4 mg/L。堿解氮也就是有效 氮180.8 mg/kg(1 L=1 kg),為含N量785.7 mg/kg的23.0%。
沼液養(yǎng)分與涂尾龍等人的研究結(jié)果,家庭農(nóng)場豬糞漿中含有222.34 mg/L堿 解 氮、20.44 mg/L有效磷、711.11 mg/L速效鉀相比,分 別 為-18.7%、-5.3%、-17.4%。沼液比直排的糞漿肥力下降近二成,是由于干糞渣帶走了20%左右的養(yǎng)分的原因。
1.3.4 水田、柑桔地、茶葉地施肥量調(diào)查
調(diào)查水田14.6 hm2、柑桔地11.1 hm2、茶葉地10.7 hm2復(fù)合肥施用量,分別為17 126 kg、15 568 kg、27 959 kg,則每667 m2分別施用了78.2 kg、93.5 kg、174.2 kg。水田專用肥有效養(yǎng)分含量≥25%,養(yǎng)分中含N肥占35%,尿素含N46%。硫酸鉀果樹肥有效養(yǎng)分含量≥36%,養(yǎng)分中含N肥占30%,尿素含N46%。茶葉專用肥有效養(yǎng)分含量≥25%,養(yǎng)分中含N肥占30%,尿素含N46%。計算出含N量(kg/667 m2)見表3。
表3 桑植縣水田、柑桔地、茶葉地施肥含N量表
1.3.5 設(shè)計沼液在水田、柑桔地、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。
把沼液全部100%代替復(fù)合肥施用量為中等組。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N、P、k值。觀察各組作物是否經(jīng)常生長,水稻苗是否死苗、柑桔樹和茶葉樹葉是否枯萎,就是考慮沼液中有害物質(zhì)生物需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)對作物影響以及會不會造成土壤中N、磷(P)、鉀(k)營養(yǎng)富集。
先計算中等組量(按含N量):
水田中等組沼液施用量:(3.14 ×1 000 000 mg)÷ 785.8=3 996 kg。沼液施用量(100%-18.7%)3 996 kg=3 249 kg,3 249 kg÷529.7 kg=6.13頭沼液量,干糞渣施用量6.13頭×71.8 kg=440 kg。
柑桔地中等組沼液施用量:(4.65×1 000 000 mg)÷ 785.8=5 918 kg。沼液施用量(100%-18.7%)5 918 kg=4 811 kg,4 811 kg÷529.7 kg=9.01頭沼液量,干糞渣施用量9.01頭×71.8 kg=647 kg。
茶葉地中等組沼液施用量:(6.01×1 000 000 mg)÷ 785.8=7 649 kg。沼液施用量(100%-18.7%)7 649 kg=6 218 kg,6 218 kg÷529.7 kg=11.74頭沼液量,干糞渣施用量11.74頭×71.8 kg=843 kg。
1.3.5 沼液施肥方法
水田第1次施肥:水稻收割后的11月底或12月初,為沼液施肥量的40%,第2次施肥在春耕之前的3月底、4月初,為沼液施肥量的60%。采取排灌方式。
柑桔地分3次施肥,為沼液施肥量的33.3%,避開開花期(4-5月)和柑桔成熟期(10月下旬-11月上旬)。采取噴灌方式。
茶葉地分3次施肥,為沼液施肥量的33.3%,避開茶葉采摘期(3-5月)。采取噴灌方式。
糞渣要堆積發(fā)酵2個月后才施肥,保證均勻施肥。施肥次數(shù)、量與沼液施肥相同。
表4 桑植縣水田、柑桔地、茶葉地沼液施用量表 kg/667 m2
表5 桑植縣水田、柑桔地、茶葉地糞渣施用量表 kg/667 m2
表6 桑植縣沼液施田試驗土壤中N、P、k檢測值表
表7 桑植縣沼液施桔土試驗土壤中N、P、k檢測值表
表8 桑植縣沼液施茶土試驗土壤中N、P、k檢測值表
糞污施田試驗中等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為83.7、14.1、109.6 mg/kg,與對照組(施復(fù)合肥)堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為89.7、15.1、117.2 mg/kg,-6.7%、-6.6%、-6.5%。
糞污施桔土試驗低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為60.9、26.7、101.7 mg/kg,與對照組(施復(fù)合肥)堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為72.1、28.5、109.3 mg/kg,分別-13.1%、-6.3%、-7.0%。
糞污施茶土高等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為123.1、18.1、99.2 mg/kg,與對照組(施復(fù)合肥)堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分別為118.3、17.4、93.3 mg/kg,分別+4.1%、+4.0%、+6.3%。
可見施肥土壤中N、P、k值與對照組(施復(fù)合肥)相比相差4%~13%之間,不會造成營養(yǎng)富集。
最高組水田有11.9%水稻苗發(fā)生死苗現(xiàn)象。柑桔葉、茶葉沒有枯萎現(xiàn)象。檢測柑桔4組甜度,從最高到低等組,甜度依次為7.1、7.5、7.8、8.6,柑桔正常甜度為8~10,可以通過測土配方解決,主要增施鉀肥,每667 m2增施30 kg左右。所以選擇水田中等組、桔土低等組、茶葉高等組來計算沼液施用量,為安全量。
水田中等組沼液施用量3 249 kg/667 m2,每頭豬產(chǎn)生沼液529.7 kg,3 249 kg÷ 529.7 kg=6.13(頭/667 m2)。
桔土低等組沼液施用量4 330 kg/667 m2,每頭豬產(chǎn)生沼液529.7 kg,4 245 kg÷ 529.7 kg=8.17(頭/667 m2)。
茶葉高等組沼液施用量6 840 kg/667 m2,每頭豬產(chǎn)生沼液529.7 kg,6 840 kg÷529.7 kg=12.9(頭/667 m2)。
則本試驗水田每667 m2可消納6.1頭豬糞污,桔土每667 m2可消納8.2頭豬糞污,茶土每667 m2可消納12.9頭豬糞污。
本試驗水田每667 m2可消納6.1頭豬糞污,桔土每667 m2可消納8.2頭豬糞污,茶土每667 m2可消納12.9頭豬糞污。本試驗水田每667 m2可消納6.1頭豬糞污,以500頭豬為單位,就是5.5 hm2(合82畝)水田可消納糞污,與上海松江區(qū)家庭農(nóng)場以500頭為單位,4.7 hm2(原70畝)水田消納糞污相比,要多0.6 hm2水田消納量。
糞污施肥桔土試驗低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀 檢 測 值 分 別 為60.9、26.7、101.7 mg/kg,與楊斌華等人對江西省于都縣臍橙園土壤檢測:堿解氮61.96 mg/kg,有效磷29.47 mg/kg,速效鉀含量107.20 mg/kg對比,分別-1.7%、-9.4%、-5.1%。土壤養(yǎng)分含量低于江西省于都縣臍橙園土壤養(yǎng)分。根據(jù)這個測土配方增加磷肥、鉀肥用量,每667 m2各增施30、15 kg。
糞污施肥茶土高等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分 別 為123.1、18.1、99.2 mg/kg,與湖北省十堰市茶園土壤檢測:堿解氮121.15 mg/kg,有效磷11.41 mg/kg,速效鉀94.87 mg/kg相比,分別+1.6%、+58.6%、+4.6%。土壤養(yǎng)分含量高于湖北省十堰市茶園土壤養(yǎng)分。有效磷高了58.6%,也可調(diào)整到沼液施茶土低等組土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀檢測值分 別 為118.2、15.2、83.9 mg/kg,分別-2.4%、+33.2%、-11.5%,每667 m2還要增施鉀肥30 kg。
除本試驗3種模式外,還有豬→沼→魚,豬→沼→蔬菜,豬→沼→花卉,豬→沼→藥材等模式,全面進行試驗和試驗地測土配方,需對土壤中速效N、P、K檢測量增加,技術(shù)指導(dǎo)力度也增加。
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桑植縣已在100~600頭豬家庭農(nóng)場推廣種養(yǎng)結(jié)合模式,除本試驗3種模式外,還有豬→沼→魚,豬→沼→蔬菜,豬→沼→花卉,豬→沼→藥材等模式,近3年來推廣戶數(shù)69戶,年養(yǎng)豬19 630頭,利用水田181 hm2,果園28 hm2,蔬菜31 hm2,茶 葉19 hm2,花 卉9 hm2,消納糞污,較好地發(fā)揮了糞污資源化利用作用。
肖和良等人對紅泥膜沼氣豬尿降解工程工藝應(yīng)用以及減排效果,進行過試驗和研究,能達到尿水污染物減排90%的目標(biāo),但用排污藥物、微生物、加氧劑和開動機器的電費,每頭豬的治污費用達52~60元。
本試驗證明,家庭農(nóng)場種養(yǎng)結(jié)合模式,能就近解決糞污節(jié)約排污成本,安全有效有優(yōu)勢,畜禽糞污資源化利用率高,可達95%~100%,如以養(yǎng)500頭豬為單位,有5.5 hm2水田或4.1 hm2果園或2.6 hm2茶園,則可消納其糞污。
本試驗美中不足,是沒有對施肥后試驗地農(nóng)作物測產(chǎn)(量),就是沒能確定施肥效果,后續(xù)試驗要加以補充。
2021年10月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部副部長劉煥鑫指出:生豬養(yǎng)殖規(guī)?;蔬_到了53%,但結(jié)合我國國情實際,未來養(yǎng)豬模式依舊是規(guī)?;i場和家庭農(nóng)場并存的局面。
李閩、楊明星等人對上海市松江區(qū)種養(yǎng)結(jié)合家庭農(nóng)場養(yǎng)豬模式進行了研究。尤其是上海市松林集團合作的有91戶種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)家庭農(nóng)場,每個豬場年出欄1 500頭商品豬,配套周邊約10~13.33 hm2糧田。豬糞尿還田的農(nóng)場,土壤肥力越來越好,化肥用量減少了三成以上。水稻安全,申請了綠色大米食品認(rèn)證。種養(yǎng)結(jié)合的家庭農(nóng)場平均收入為28萬元,比純糧食生產(chǎn)型家庭農(nóng)場增收13萬元。
美國巨頭壟斷式、集中式養(yǎng)豬模式,在現(xiàn)階段不符合中國國情,只有適度規(guī)模養(yǎng)殖,運用好“公司+農(nóng)戶+家庭農(nóng)場(種養(yǎng)結(jié)合)”、“養(yǎng)殖專業(yè)合作社+農(nóng)戶+家庭農(nóng)場(種養(yǎng)結(jié)合)”等模式,才是中國式養(yǎng)豬模式,符合中國國情。
文章三種種養(yǎng)結(jié)合模式(豬→沼→田,豬→沼→柑桔、豬→沼→茶葉)豬糞污施肥試驗,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。水田每667 m2可消納6.1頭豬糞污,桔土每667 m2可消納8.2頭豬糞污,茶土每667 m2可消納12.9頭豬糞污。沒有造成土壤中N、P、k營養(yǎng)富集。家庭農(nóng)場種養(yǎng)結(jié)合模式安全有效節(jié)約排污成本優(yōu)勢,糞污資源化利用率高。家庭農(nóng)場種養(yǎng)結(jié)合模式可以大力推廣。