近年来,我国畜牧业和种植业发展自成体系,忽略了两者内部物质能量的循环利用,造成了物质能量的流失和浪费,而畜牧业的快速发展也带来了越来越多的环境污染等问题,种养结合型生态循环农业代表着一种现代畜牧业发展的必然模式,日益受到人们的重视〔1〕。
1 种养结合家庭农场
种养结合家庭农场是一种结合种植业和养殖业的生态循环农业模式,是以农户家庭为单位开展种、养一体化生产,畜禽养殖为种植业提供优质的有机肥,农作物又作为其他畜禽的饲料来源,形成良性循环链〔2〕。该模式解决适度规模养殖造成的有机污染问题,实现畜牧业和种植业标准化生产,促进畜禽粪便资源化利用,符合现代农业发展需要。发达国家由于发展较早、科技水平较高,其家庭农场工厂化、设施化、自动化和精细化程度也高,诸如电脑控制系统、转基因技术、胚胎移植等高新技术已经应用到实际生产〔3〕。和国外相比,中国的家庭农场还处于起步阶段,畜牧设施水平较低。近年来,在政府土地流转和农业扶持政策引导下,上海松江、湖北武汉、吉林延边、浙江宁波、安徽郎溪等地积极培育家庭农场,做出了很多有益的探索,为今后发展积累了很多宝贵经验〔4〕。
2 “养猪-粪污还田-种植”种养模式
在养猪基础条件较好的地区,由企业牵头带动农户建立以发展养猪为主体的“养猪-粪污还田-种植”种养模式。此模式是按照猪的养殖量和粪污排放量配置相应面积的耕地(以上海松江区夫妻二人经营的种养结合家庭农场为例,种植土地规模80~150亩,养殖生猪存栏规模约500头左右),建筑拥有通风隔热、湿帘降温、自动喂料和漏缝地板设施的标准化猪舍,建立牢固实用的储存畜禽粪便、沼(尿)液设施和运送、施用管网设施。耕地尽量只施经加工处理后的猪粪尿,粪尿经存储、发酵后施用还田,实现养殖业与种植业生态链接〔5~6〕。
3 猪舍生产设施
3.1 漏缝地板
为方便粪污的收集,做到干湿分离,猪舍地板多采用漏缝地板。漏缝地板材质有水泥金属和塑料等几种。水泥材质价格低廉,若制造工艺不规范,易造成猪肢蹄的损伤。金属漏缝地板粪尿下落顺畅,易清洁,在猪场使用较普遍。塑料材质漏缝地板经久耐用,但价格较贵。猪舍地板也可采用部分漏缝地板部分混凝土结实地面。
3.2 饮水设备
猪用饮水器的种类很多,有鸭嘴式、乳头式、水碗式等〔7〕。目前种养结合家庭农场中普遍采用的是鸭嘴式和乳头式自动饮水器,而水碗自动饮水器是一种新型的节水型饮水设备,应用表明,其节水率可达30%以上。水碗自动饮水器主要由水杯和弹簧阀门机构组成,猪饮水时拱动压板,压板推动出水阀,水从水管流入水碗供猪饮用。饮水后,压板在弹簧作用下复位,切断水路,停止供水。为避免杂质进入饮水器内,常在饮水器入口处设滤水网,以保证饮水器持久工作。
3.3 喂料系统
喂料系统分为人工喂料和自动喂料系统2种。人工喂料设备简单,一般由饲养员通过加料车加料。自动喂料系统由料塔、动力驱动装置、料线、下料口、计量设备、自动控制系统等组成,饲料通过绞龙或链盘将料塔中的饲料直接输送到采食料槽中,因此具有定时定量喂饲、避免应激、切断疫病传播、节省饲料和劳力的优点。由于自动喂料系统设备购置成本较贵,现阶段在种养结合家庭农场中应用不多。
3.4 料槽
料槽有水泥砌筑料槽、金属自动料槽、干湿饲喂器等几种,水泥料槽造价低廉,饲料浪费大,人工强度大,一般应用于条件较差的猪场。家庭农场猪舍料槽多采用金属自动料槽和干湿饲喂器。金属自动料槽的料箱用以存贮饲料,使饲喂从间断性饲喂转变到连续性。干湿饲喂器充分考虑了猪的采食和饮水行为,在采食过程中方便猪边采食边饮水,同时洒水将饲料混成湿拌料,提高适口性和采食量。
3.5 防疫设施
猪场最好有围墙、防雀网和防疫围栏(防疫沟)与外界隔开,防止其他动物进入场内。猪场的大门处消毒设施有普通消毒池、喷洗消毒通道等〔8〕。普通消毒池建设成本低,只能对车辆等底部进行消毒。喷洗消毒通道指层顶和两侧有喷雾的大门消毒设备,对一般车辆通过的消毒效果明显,对箱式与全车的表面消毒效果好。猪场进出人员消毒方式常有紫外线消毒、负离子臭氧消毒等。另外,在生产区还设有消毒池通道、更衣间、洗浴室、消毒柜,并在猪舍内配备高压水枪,火焰消毒设备等。
4 猪舍环境控制设备
4.1 增温设备
猪舍供热保温设备主要应用于产房和保育舍,主要设备有红外线灯、电热保温板、加热地暖和电热风机等〔9〕,目前应用较多的为红外线灯和电热保温板加热方式。加热地暖分为水地暖和电地暖2类,通过在猪舍内埋装散热网络达到加热目的,但造价和运营费用较高。电热风机通过燃油加热,加热效果好,且机动灵活,但应用较少。
4.2 通风降温设备
猪舍通风降温设备如机械通风、水帘和喷雾降温系统等在猪场内均有应用。机械通风常用的有正压通风、负压通风和联合通风3种,是利用通风机将舍内空气产生气流使舍内的热量、有害气体、粉尘等排出舍外并将舍外的新鲜空气带入〔10〕。水帘是通过湿纸帘带走空气的热量,与负压风机配合效果更好。冷风机由电机、风机及叶轮构成,降温效果好。喷雾降温系统由加压水泵加压,通过喷水管道系统喷出水雾,长时间使用会导致舍内湿度过大。
4.3 粪污清理设备
猪舍的清粪方式常有手工清粪、水冲清粪和刮粪板清粪等。现阶段家庭农场中手工清粪是主要的粪污处理方法。水冲清粪较为简单,通过设在猪舍一端的冲水器定时放水,将粪尿冲至舍外。刮板式清粪设备由电动机、减速器、转向开关、刮板和钢丝绳组成,一种为单向闭合回转的刮粪板,另一种为往复式作业的刮板式清粪机。不论使用何种清粪方式,猪栏内的粪便仍靠人工清扫。
5 粪污无害化处理和还田设施
5.1 输送分离设施
粪尿输送设施设备主要有管网设施、离心式杂质泵、筛孔式分离滚筒、挤出式分离机和带式输送器等〔11~12〕。猪舍内粪尿通过管网设施收集到贮粪池中心,用离心式杂质泵从贮粪池中抽出,经筛孔式分离滚筒或者挤出式分离机处理,将粪液分离成固态和液态2部分。固态部分经带式输送器运到贮粪场进行自然堆放状态下生物处理,液态部分经收集流入贮液池。
5.2 贮存发酵设施
主要应用有粪便堆放发酵场、粪尿沉淀池、沼气池等。粪便堆放发酵场不需要设备,通过发酵过程自然完成,但发酵时间长、占地面积大。粪尿在沉淀池中经过自然沉淀,达到固液分离,上层液体可引入贮液池排放,下部沉淀物经沉淀分解后制成堆肥。沼气池是将尿液及污水进行厌氧发酵处理,产生沼气可满足农场内生活及部分生产能源,发酵后的沼液可用于灌溉农田〔13〕。
5.3 粪污还田设施
主要设施设备有装载机械、专用运粪车辆、有机肥生产设备等,这些设备大多由于价格较贵,在家庭农场中实际应用较少。目前上海市松江区种养结合家庭农场自创一套简易的猪尿液成套还田机械,包括电动泥浆泵、无线遥控装置、搅拌机、田间施肥支架等机械设施,使猪粪尿还田实现全程机械化作业。
6 存在问题及发展方向
6.1 加强政策支持和财政投入
种养结合家庭农场作为一种新型农业生产模式,需要加以政策支持和推广。养殖设施设备建设、购置和运营的成本较高,政府加大结合型家庭农场养殖部分的支持力度,完善相关的政策、法规。同时应加大补贴力度,鼓励有条件的农场开展种养结合生产,对使用有机肥的家庭农场和周边农户给予相应补贴。
6.2 努力提高设施化水平
目前我国种养结合家庭农场粪尿循环利用方法和还田方式较为粗放。技术推广部门应积极推广现代化养殖技术,在畜禽养殖生产流程的各环节,应用自动化、数字化、精细化畜禽养殖技术,实现养殖水平的提升。同时提高还田设施装备水平,实现养殖粪污处理全过程机械化。
6.3 加大科技研究与攻关
现阶段,畜禽粪污还田还缺乏精准、高效、低成本的还田专用机械。因此应加大牧业机械装备的研究与开发,尤其是要加大畜牧业环保机械的研制。借鉴欧美发达国家经验,加大对畜禽干粪直接还田机械的引进与改造,研制价格适宜、适合我国中小型规模养殖场使用的粪浆还田车、干粪抛撒机等。
6.4 加强技术服务和培训
种养结合型生态家庭农场的经营户一般年龄偏大、文化水平偏低,对农业生产技能掌握不全面不深入。我们应根据种养结合家庭农场的实际需求,通过举办各类新型农民实用技术培训,提高农村劳动力职业技能。同时鼓励有文化、有市场意识和肯吃苦的农村年轻一代从事现代农业的生产,使种养结合家庭农场的发展后继有人。
(1上海市动物疫病预防控制中心上海市畜牧技术推广中心 ,许 栋 屠益平 陆雪林 刘 炜;上海市松江区动物疫病预防控制中心 ,李 闽 李金龙)