余 超,聶 淼,孫博非
(1. 陜西省商洛市畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,陜西 商洛 726000;2. 陜西省商洛市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗檢測中心,陜西 商洛 726000;3. 西北農(nóng)林科技大學動物科技學院,陜西 楊凌 7121003;4. 美國嘉吉集團達農(nóng)威 (中國) 公司,廣東 深圳 518038)
隨著我國畜牧業(yè)快速發(fā)展,規(guī)?;B(yǎng)殖水平不 斷提高,與種植業(yè)主體分離越來越遠,畜禽糞污配套設施裝備和消納條件跟不上,大量養(yǎng)殖廢棄物無法得到及時有效的處理和利用,成為農(nóng)村環(huán)境治理的一大難題。據(jù)統(tǒng)計,我國畜禽糞污每年產(chǎn)生量約38億t,其中氮養(yǎng)分含量1 350萬t,磷養(yǎng)分含量510萬t,養(yǎng)分含量相當于我國化肥年產(chǎn)量的27%。如果把所有動物的糞、尿及其他排泄物充分利用,能夠滿足植物對有機物40%的需求,而其實際綜合利用率不足50%[1]。畜禽養(yǎng)殖糞污的問題越來越受到重視,2017年6月國務院辦公廳印發(fā)《關于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》,2018年1月農(nóng)業(yè)部辦公廳印發(fā)《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》,并把持續(xù)推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用作為2018年畜牧業(yè)工作要點之一。
陜南包括漢中、安康和商洛3個地市,28個區(qū)縣,占陜西省總面積的36%,不僅是陜西南北經(jīng)濟走廊的一部分,生態(tài)旅游的核心地域,還是陜西茶葉主產(chǎn)區(qū),我國茶文化的發(fā)源地之一。陜南畜牧業(yè)在陜西省占有重要地位,肉雞年出欄數(shù)占陜西省一半以上,豬年出欄數(shù)占陜西省40%以上。同時,陜南畜禽糞污污染及資源化利用情況不容樂觀,每年畜禽糞便總量超過2 700萬t,氮、磷等營養(yǎng)元素豐富,但綜合利用率低,既引發(fā)了環(huán)境污染,同時也造成資源浪費。本文結合陜南畜牧業(yè)、茶葉產(chǎn)業(yè)及旅游業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,提出“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式構想,并綜合論述該模式的效益以及存在的問題,給出發(fā)展建議,旨在為解決陜南畜禽糞污綜合利用問題提供思路。
“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式以茶葉種植為紐帶,將陜南茶葉、畜牧、旅游等產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系起來。發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,養(yǎng)殖場糞污排泄物經(jīng)過收集厭氧發(fā)酵,沼氣用于養(yǎng)殖場、茶廠、農(nóng)莊以及旅游業(yè)的燃氣用或電用等,沼渣生產(chǎn)有機肥用于有機茶種植、農(nóng)莊有機果菜種植或?qū)ν獬鍪?,沼液通過管道輸送茶廠和農(nóng)莊利用。通過茶葉種植、觀光茶園建設、開展茶文化活動、茶藝表演等舉措發(fā)展茶文化旅游產(chǎn)業(yè),同時借助茶文化旅游帶動有機茶、茶具、地方特色畜產(chǎn)品等相關產(chǎn)業(yè)的推廣與發(fā)展 (圖 1)。
圖 1 “養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式線路圖Figure 1 The “Animal Husbandry-Tea Planting-Tea Culture Tourism” agricultural model roadmap
陜南以養(yǎng)豬和養(yǎng)禽為主,年出欄3 000頭以上養(yǎng)豬場、年出欄10 000只以上肉雞場和年末存欄10 000只以上蛋雞場分別達到 272、231和 195個,其中豬主要集中在漢中市,家禽主要集中在商洛市(表1)。近年來,陜南畜牧業(yè)基本平穩(wěn)發(fā)展,雖主要畜禽年末存欄量和出欄量都穩(wěn)中趨降(表2),但除了肉雞年末存欄量和出欄量占陜西省比重有所下降外,其他畜種占陜西省養(yǎng)殖比重仍保持穩(wěn)中有升的趨勢(圖2)。截至2017年底,陜南豬出欄926.87萬頭,年末存欄618.35萬頭,分別占陜西省42.71%、40.18%;牛出欄27.38萬頭,年末存欄69.40萬頭,分別占陜西省30.53%、29.05%;羊出欄161.19萬頭,年末存欄172.58萬頭,分別占陜西省19.07%、13.27%;蛋雞出欄2 078.21萬只,年末存欄2 135.20萬只,分別占陜西省42.35%、30.86%;肉雞出欄3 583.22萬頭,年末存欄1 327.95萬頭,分別占陜西省47.18%、50.05%。
表 1 陜南畜禽規(guī)?;闆r1Table 1 The scale of livestock in South Shaanxi1
表 2 陜南 2013-2017 年度畜禽養(yǎng)殖數(shù)量統(tǒng)計Table 2 The number of livestock in South Shaanxi in 2013-2017
陜南茶區(qū)地處秦嶺南坡,大巴山北麓,是我國長江以北的重要產(chǎn)茶區(qū)之一。區(qū)內(nèi)年均氣溫12~14 ℃,年均相對濕度70%~80%,降水主要集中在茶葉生產(chǎn)季節(jié)的4-10月,年均降水1 000 mm左右,對茶樹的生長發(fā)育十分有利,茶園土質(zhì)疏松、肥沃,有機質(zhì)含量高,土壤pH為4.08~6.93,酸堿度條件適宜茶樹生長。由于海拔高(多在800~1 200 m)、無工業(yè)污染、富含鋅硒等微量元素等特點,使其出產(chǎn)的茶葉無論從口感上還是內(nèi)質(zhì)上,都可謂全國綠茶中的精品。陜南茶葉有效成分含量多,其中氨基酸、咖啡堿、茶多酚含量分別達到3%、4.5%、28%以上,水浸出物達到43%[2]。
圖 2 陜南畜禽當年出欄數(shù)和期末存欄數(shù)占陜西省的百分比趨勢圖Figure 2 Trends in annual livestock stocks and slaughtering in south Shaanxi
據(jù)統(tǒng)計,在陜南3個市的28個縣、區(qū)中,有22個縣、區(qū)種植茶葉,產(chǎn)值達到8億元,涉及茶農(nóng)300萬人。從2010到2016年陜南茶園面積和茶葉產(chǎn)量都逐年增加(圖3),截至2016年底,陜南茶園面積已達 136 130 hm2,茶葉總產(chǎn)量達 62 136 t[3]。
圖 3 陜南 2010-2016 年茶園面積和茶葉產(chǎn)量Figure 3 Tea plantation area and tea yield in south Shaanxi in 2010-2016
陜南位于我國南北過渡的中間地帶,南依秦嶺,北屏巴山,是南水北調(diào)中線工程核心水源涵養(yǎng)地,具有優(yōu)越的自然條件和豐富的生態(tài)資源。區(qū)域內(nèi)森林覆蓋率超過65%,商洛、安康、漢中三市優(yōu)良空氣天數(shù)分別達到310、301、270 d,現(xiàn)有世界生物圈保護區(qū)2個,國家自然保護區(qū)13個,國家級風景區(qū)40多個,A級景區(qū)77個。隨著西部大開發(fā)的深入,交通條件的改善,旅游已成為陜南經(jīng)濟發(fā)展的新增長點。近年來,陜南旅游業(yè)保持了良好發(fā)展勢頭。2016年,境內(nèi)全年共接待游客達到10 275.31萬人次,實現(xiàn)旅游總收入544.19億元 (表 3)。
依據(jù)各類畜禽飼養(yǎng)管理的實際情況,結合陜南畜禽養(yǎng)殖的實際數(shù)據(jù)來源(表1),參考王忙生等[4]畜禽每頭(只)每日糞尿排泄系數(shù)和年度糞便排泄量計算公式(表4)以及畜禽糞便中污染物平均含量(表5),計算得出陜南2013-2017年畜禽糞便排泄量(表6)和陜南2016年畜禽糞便污染物排泄總量(表7)。陜南2013-2017年各類畜禽糞便排泄量以豬為主,牛羊次之,蛋雞和肉雞最少;年度之間的差異不太大,每年糞便總量在2 700萬~2 950萬t,如2016年陜南畜禽糞便總排放量為2 845.69萬t,其中,豬糞便排放量最高,為1 660.22萬t,占總排放量的58.34%。其余牲畜糞便排放量所占比例大小依次為牛30.67%,羊6.08%,蛋雞4.18%,肉雞0.73%。2016年陜南畜禽糞便中COD、BOD、NH3-N、總磷、總氮排放總量分別為74 784.05萬、70 915.02 萬、6 407.17 萬、5 048.15、15 173.85 萬 kg(表7)。按照陜南茶園土壤養(yǎng)分狀況和2016年產(chǎn)量情況,若按施純氮 187.5 kg·hm-2(折有機氮 75.0 kg·hm-2)計算[5],陜南目前的茶園面積每年需要施純氮 25 524 t,相當于豬糞 434萬 t,大大緩解了環(huán)境壓力。
表 3 陜南旅游業(yè)發(fā)展概況表Table 3 Overview of tourism in South Shaanxi
表 4 畜禽每頭(只)每天糞尿排泄系數(shù)和年度糞便排泄量計算公式Table 4 Excretion coefficient of livestock manure and formula of annual excretion
表 5 畜禽糞便中污染物平均含量Table 5 Pollutant content in different livestock manure
表 6 陜南 2013-2017 年畜禽糞便排泄量Table 6 Livestock manure excretion in South Shaanxi during 2013-2017
表 7 陜南 2016 度畜禽糞便污染物排泄總量Table 7 Estimated pollutant emissions from livestock manure in South Shaanxi in 2016
根據(jù)不同畜禽糞便的發(fā)酵產(chǎn)氣潛力估測了2016年陜南畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)氣量,2016年陜南畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)氣總量約為1.17×109m3,是一個數(shù)量巨大的清潔能量來源(表8)。研究發(fā)現(xiàn),1 m3沼氣完全燃燒后,能產(chǎn)生相當于0.7 kg無煙煤提供的熱量[8],據(jù)此估測,2016年陜南畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)氣量約相當于8.18×105t無煙煤產(chǎn)生的能量。
沼肥是無公害、有機茶園理想的有機肥料。沼渣肥每立方米可提供氮 3~4 kg、磷 1.25~2.50 kg、鉀 2~4 kg,沼液每立方米可提供硫酸銨 1.25 kg、過磷酸鈣 1.00 kg、氯化鉀 0.37 kg[9]。研究表明,在茶園中使用沼肥,茶樹生長狀況和內(nèi)在品質(zhì)都顯著改善,名優(yōu)茶產(chǎn)量可提高20%~30%,同時茶樹病蟲害明顯減少[9-11]。用沼渣、沼液代替化肥施入茶園,不僅節(jié)約茶廠經(jīng)營成本,還可減少養(yǎng)殖場畜禽接觸糞污中病原菌,降低患病機率,進而提高畜禽養(yǎng)殖效益。此外,通過茶文化旅游還可以促進地方特色畜產(chǎn)品的發(fā)展,增加養(yǎng)殖戶收入。
(1)“養(yǎng)-茶-游”主體分離?!梆B(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式面臨最大的挑戰(zhàn)就是,養(yǎng)殖場、茶廠經(jīng)營者和旅游開發(fā)商主體分離。搞養(yǎng)殖的沒有茶園,茶廠沒有養(yǎng)殖基地,旅游開發(fā)商更多是局限于現(xiàn)有生態(tài)資源。目前陜南很多養(yǎng)殖場和茶園都相隔較遠,茶園大部分在坡地上,而養(yǎng)殖場基本在地勢相對平坦的區(qū)域。雖然部分養(yǎng)殖場已經(jīng)實施生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖模式、沼氣工程模式,但糞污處理后大部分都以養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)部的循環(huán)為主,種養(yǎng)結合不緊密。
表 8 陜南2016年畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)氣量估測值Table 8 Estimated fermentation gas production of livestock manure in South Shaanxi in 2016
(2)標準體系不健全。一是畜禽糞污檢測標準滯后。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準滯后,缺少抗生素和有毒有害物質(zhì)檢測的國家標準。畜禽糞污用于有機茶生產(chǎn)還存在產(chǎn)生二次污染的風險。二是缺乏有機茶標準化生產(chǎn)和檢測體系。各地市只有部分制定了茶葉種植、管理、加工、審評、農(nóng)藥殘留檢測等技術規(guī)程和標準,且多為地方標準,只有少部分規(guī)模企業(yè)制定了自己的企業(yè)標準。一些小規(guī)模企業(yè)和個體茶葉初制加工廠機械化程度低、配套設施不完整,技術把控不嚴格,產(chǎn)品質(zhì)量不能保證,無法實現(xiàn)標準化生產(chǎn),離有機茶和清潔化生產(chǎn)要求尚有很大距離。
(3)技術服務體系不完善?!梆B(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式各個環(huán)節(jié)對養(yǎng)殖、有機茶生產(chǎn)和旅游業(yè)從業(yè)人員都有較高的專業(yè)技術要求。陜南部分養(yǎng)殖場只配備1個或2個受過專業(yè)教育的技術人員,甚至有的根本沒有專業(yè)技術人員。服務茶葉生產(chǎn)管理的技術人員更是少之又少。目前,陜南1.36×105hm2茶園,按照33.3~66.7 hm2茶園配備1名專業(yè)技術人員的要求,理論上需要技術人員2 000多人,而當前陜南茶葉戰(zhàn)線科研和技術推廣人員不足500人,直接服務茶葉產(chǎn)業(yè)的高級專業(yè)技術人員僅10余人。其次,陜南地區(qū)的旅游從業(yè)人員素質(zhì)總體不高。多數(shù)茶館、茶休閑山莊、茶山生態(tài)游從業(yè)人員缺乏專業(yè)訓練,茶葉知識以及文化涵養(yǎng)貧弱,導致茶文化旅游方式簡單、商業(yè)色彩濃、文化內(nèi)涵單薄。
(1)增強政府的組織引導作用?!梆B(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式是一項系統(tǒng)工程,牽涉面廣,只靠某一部門、公司或養(yǎng)殖場,單項技術是難以實施的。政府要發(fā)揮在政策引導、資金扶持、基礎設施建設、公共服務、宣傳等方面的職能優(yōu)勢,加大“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式扶持力度,創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境,推動該模式相關企業(yè)或合作社不斷發(fā)展壯大。同時,多方籌集資金,在加大本級財政投入的基礎上,積極爭取國家級、省級項目支持,鼓勵企業(yè)對“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式的投入,結合“三變改革”政策,積極引導農(nóng)民入股農(nóng)業(yè)合作社,形成多渠道、多層次資金投入機制,為“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式提供持久動力。
(2)合理規(guī)劃發(fā)展布局。“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式要求養(yǎng)殖場和茶園空間布局合理,以茶園面積定養(yǎng)殖場規(guī)模,確保茶園土地糞污承載力。選擇交通便利、環(huán)境優(yōu)美和基礎設施完備的茶園開發(fā)茶文化旅游,借助茶文化旅游的發(fā)展,著重打造一批具有地方特色的優(yōu)良畜禽產(chǎn)品,如土雞、臘肉、富硒畜產(chǎn)品、陜南黑豬及白山羊等,實現(xiàn)畜牧業(yè)與旅游業(yè)互利互惠。
(3)建立健全標準體系。一方面,繼續(xù)推進畜禽標準化規(guī)模場建設,制定糞污排放標準,加強糞污污染物監(jiān)測力度。另一方面,對陜南茶葉生產(chǎn)、栽培、采摘和加工實行標準化統(tǒng)一管理,建立健全陜南各類茶葉的產(chǎn)品質(zhì)量標準、生產(chǎn)技術標準、檢驗檢測標準和認證認可等標準體系,確立科學合理的技術指標、生產(chǎn)工藝及檢測手段,按照名優(yōu)茶標準,推進陜南茶葉標準化生產(chǎn)。
(4)加強人才隊伍建設。一是加強陜南“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式中現(xiàn)有從業(yè)人員的專業(yè)培訓。二是政府要出臺相應人才引進政策,鼓勵外來人才來陜南發(fā)展。三是陜南三市要加強人才交流,通過建立相關協(xié)會、組織論壇等方式,促進人才取長補短。
畜禽糞便污染問題越來越受到國家和行業(yè)重視,是一個亟需著力解決的關鍵問題。陜南“養(yǎng)-茶-游”農(nóng)業(yè)模式有一定產(chǎn)業(yè)基礎,環(huán)境和經(jīng)濟效益前景較好,潛力巨大,不僅為陜南畜禽糞便找到資源化出路,且能促進茶葉及旅游業(yè)發(fā)展,增加就業(yè)崗位,助推當?shù)剞r(nóng)民脫貧致富,是一個有潛力的創(chuàng)新農(nóng)業(yè)模式。當然,該模式尚存在一些問題和瓶頸,需要政府、相關企業(yè)及從業(yè)人員共同解決。