推广“牛－有机肥－农”生态循环模式走可持续发展道路

推广“牛－有机肥－农”生态循环模式走可持续发展道路
王治方;娄治国;李振;李海利;焦文强;徐照学;徐引弟;冯长松;朱文豪;冯亚杰;辛晓玲;楚秋霞;施巧婷;王二耀
【摘要】“Cow-organic fertilizer-farmers” ecological cycle model can solve the current rural surplus straw, cattle farm waste pollution environmental problems. The model can be efficient, ecological and cycle and raising of rural economic development mode for cattle farming and planting on a sustainable development road.%“牛－有机肥－农”生态循环
模式能解决当前农村秸秆过剩、养牛场粪污污染环境的突出问题，成为高效、生态、循环种养结合的农村经济发展模式，真正让养牛业和种植业走上可持续发展道路。

【期刊名称】《环境与可持续发展》
【年(卷),期】2016(041)006
【总页数】3页(P115-117)
【关键词】养牛业;生态循环;粪污;农村秸秆
【作者】王治方;娄治国;李振;李海利;焦文强;徐照学;徐引弟;冯长松;朱文豪;冯亚杰;辛晓玲;楚秋霞;施巧婷;王二耀
【作者单位】河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业
科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;淇县畜牧局，河南淇县 456750;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研
究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽
医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学
院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南
郑州 450002;河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002;河南省农业
科学院畜牧兽医研究所，河南郑州 450002
【正文语种】中文
【中图分类】X21
在新的环保政策之下，国内养殖业需要重新定位未来发展思路，发展养殖业，必须解决好养殖场粪污的处理和消纳；同时各地基层政府必须从根本上解决夏秋季节农村秸秆的去留问题，而不是简单的依靠处罚政策禁止秸秆焚烧。

2015年的中央一号文件提出：“深入推进农业结构调整，加快发展草牧业，支持青贮玉米和苜蓿等饲草料种植，开展种养结合模式试点。

明确提出，以种促养，以养带种的发展思路。

结合现有养殖场粪污处理方式和农村秸秆利用方式，“牛-有机肥-农”生态循环模式是以种促养，以养带种的集中体现，大力推广该模式，可真正让养牛业和种植业走上可持续发展道路。

“牛-有机肥-农”生态循环模式是指牛通过标准化高效健康饲养，生产过程中产生的粪污通过及时收集、集中发酵处理后变成有机肥，在单位总量控制的前提下用于农作物田地的施肥，促进农作物的生长，农作物在适宜的收割季节直接或收获后的秸秆，通过科学的处理(青贮或碱化等)变成牛可适宜利用粗饲料，用于牛健康饲养。

该模式不仅能够降低食草家畜的饲料成本，增加当地农民的收入，更主要是能解决秸秆焚烧污染空气的头痛问题，打通农村秸秆过腹还田关键环节，变废为宝，实现高效、生态、循环种养结合的农村经济发展模式。

中间有两个重要环节必须处理好，一是牛场粪污高效处理技术问题，二是农村秸秆高效利用技术问题。

目前，国内牛场粪污和农村秸秆利用现状如下。

近年来，随着我国养牛业的快速发展，规模化、集约化牛场数量越来越多，在为国民提供大量的牛肉、牛奶等产品的同时，养殖过程中产生大量的粪污，一个千头奶牛场每天排出的鲜牛粪重量为30～40吨，一个月就产生1000余吨鲜粪。

部分养殖场环保意识淡薄或缺乏必要的粪污处理设备，将养殖场粪污不经任何处理自然堆放，或直接排放到周围河流、沟渠之中，污秽横流，招来蚊蝇及其他细菌和微生物，造成土壤、水源、大气的污染，给生态环境带来极大压力，严重的已经影响到周围群众的正常生活，也成为制约当前养牛业进一步发展的最大瓶颈。

目前牛场粪污处理途径如下。

1.1 堆肥发酵制作有机肥
牛场粪便堆肥发酵作肥料还田是我国传统而经济有效的处置方法，完全符合高效生态循环经济模式。

高温自然堆积发酵，堆肥过程中的温度能达到60℃以上，控制
相对湿度为70%左右，在微生物作用下，牛场粪便中的有机物被降解为能被植物
吸收利用的无机物和腐殖质，抑制臭气产生，同时发酵时的高温可杀灭病原微生物、寄生虫卵、杂草种子等，达到减害化或无害化的处理目的，另外，在堆积发酵时添加发酵添加剂等，可加速粪便发酵，缩短堆肥时间。

牛场粪污经过堆肥发酵作为农作物有机肥，既有效的处置了污染物，又将其中有用的营养成分循环于土壤-植物
生态系统中，符合“种植业和畜牧业废弃物相互利用促进污染减排”理念，即减少了化肥的使用，提高土壤有机质，改善土壤的肥力和透水、气性，节约了农业生产成本，同时又可以给养牛业提供更多的农作物秸秆、牧草等优质粗饲料。

1.2 沼气处理工程
沼气处理工程是我国当前推广应用较为广泛的粪污处理模式，沼气处理工程模式主要是规模化牛场粪便等有机废弃物经沼气池厌氧发酵后，所产生的沼气、沼渣、沼液，可作为下一级生产活动的原料、肥料、饲料、添加剂和能源等的再利用模式。

养殖场粪污经过沼气工程发酵处理，不仅能过提过优质的燃料(沼气)，而且沼气发酵残留物(沼液和沼渣)可作为肥料应用于农业生产。

沼气可用于做饭、供暖、发电照明等能源外，还可用于生产甲醇等化工原料；沼气处理后的沼液、沼渣也可作为肥料，施用于农田、果园、花卉种植以及牧草地等，可以改良土壤，减少化肥、农药的使用量。

该方式适用于远离城市、土地宽广、周边有足够农田、林地的养殖场。

1.3 制作固体燃料
牛粪成型固体燃料是将牛粪便晾晒经烘干机烘干后，添加一定比例的秸秆、煤、
锯末等混合后，加入添加剂、固硫剂，利用木质素、纤维素、半纤维素等的粘结作用，经过成型机压制而成。

牛粪固体燃料燃烧时火苗高、无气味，完全燃烧后灰烬细腻，大气污染物排放量少，可代替煤作为取暖炉的燃料，是一种新型的农村生物质燃料，且不受季节因素限制。

1.4 作为饲料，循环再利用
由于牛粪各种养分含量丰富，经过适当处理后，可提高蛋白质的消化率和代谢能，同时还可杀死病原菌和改善适口性，可作为饲料来利用，用来饲喂猪、鸡、鱼等动物或作为蚯蚓、屎壳郎的饲料。

其中用了饲养蚯蚓较为常见，利用牛粪饲养蚯蚓是将传统的堆肥法与生物处理法相结合，利用蚯蚓食性广、食量大及其体内可分泌出分解蛋白质、脂肪、碳水化合物和纤维素等各种酶类的特点，通过蚯蚓的新陈代谢作用，将牛粪转化为特性更佳的蚯蚓粪，施与农田后，可改良土壤结构，使土壤疏松，增加了土壤的透水性，并防止土壤表面板结，土壤的保肥性提高。

此外，牛
粪养殖的蚯蚓可制作成蚯蚓粉或直接伺喂鸡，蛋鸡产蛋好，蛋品质营养高，肉鸡肉品质好。

利用牛粪养殖蚯蚓不仅能够处理牛粪，生产优质的有机肥料，更重要的是可以收获蚯蚓，作为中药或蛋白质饲料。

该方法成本低、效益好。

但利用该循环技术处理
牛粪的总量有限，不能从根本上解决牛粪污染问题。

1.5 栽培食用菌
牛粪含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素，和一定的辅料混合堆制(如秸秆、稻草等)发酵后，可以作为栽培食用菌的培养基原料。

利用牛粪栽培食用菌，在一定程度上解决了牛粪污染环境问题，又通过食用菌增加了收益，可谓一举两得。

但由于奶牛场牛粪产生量很大，而栽培食用菌用量小，不能完全解决牛场的粪污污染问题。

我国作为农业大国，农业秸秆资源丰富，价廉质优。

有关资料表明，目前每年我国秸秆产量约8亿吨(其中：玉米秸秆3亿吨、稻草秸秆2.2亿吨、小麦秸秆1.2亿吨、棉花秸秆0.5亿吨、其他秸秆1.1亿吨)。

在上世纪90年代以前，秸秆是我国农村居民主要生活燃料、大牲畜饲料和有机肥料。

近年来，随着农村劳动力转移、能源消费结构改善和各类替代原料的应用，加上秸秆综合利用成本高、经济性差、产业化程度低等原因，开始出现了地区性、季节性的秸秆过剩，特别是在粮食主产区，农民为了方便农业生产，选择了简单粗暴的方式焚烧秸秆，每到收获季节，大部分地区都会出现“村村点火，处处冒烟，秸秆遍地，烽烟四起”的局面，违规焚烧现象屡禁不止，对生态环境造成极大危害。

目前，我国每年至少有60%(4亿吨)以上的秸秆浪费掉了，每年有2亿吨秸秆被烧掉，这是一笔巨大的资源和经济浪费，而由此带来的环境及社会损失更是无法估量。

因此，如何做好农作物秸秆的就地转化工作已成为亟待解决的农业问题。

当前，我国已将农作物秸秆处理列为发展生态农业和循环农业的重要战略之一，采用适宜技术有效开发农作物秸秆资源利用对农业可持续发展必将产生深远的意义。

目前农村秸秆利用主要有以下途径。

2.1 秸秆还田
农作物秸秆还田是补充和平衡土壤养分，改良土壤的有效方法，是高产农田建设的基本措施之一，对于提高资源利用率，节本增效，提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要的意义。

欧洲发达国家还将秸杆还田作为发展有机食品(绿色食品)
的主要手段。

玉米秸秆直接还田通过玉米联合收割机把秸秆直接还田，不仅供给作物氮、磷、钾、微量元素等养分，而且还会改善土壤物理性质，促进团粒结构的形成。

目前，秸秆还田方法包括：①秸秆覆盖或粉碎直接还田；②利用高温发酵原理进行秸秆堆沤还田；③秸秆养畜，过腹还田；④利用催腐剂快速腐熟秸秆还田，在秸秆中添加一定量的生物菌剂及适量的氮肥和水，再经高温堆沤，可使秸秆腐熟时间提早15～20天。

实践证明，机械化粉碎秸秆还田是秸秆综合利用的主要技术措施和手段。

2.2 秸秆饲料
秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质。

是我国农区草食动物主要的粗饲料来源。

但由于缺乏成熟的秸秆高效利用技术，目前利用率极低。

我国年产6亿多吨秸秆，饲料的用量还不足10%。

作为粗饲料营养价值极低，必须对
其进行加工处理。

处理方法有物理法、化学法和微生物发酵法。

经过物理法和化学法处理的秸秆，其适口性和营养价值都大大改善，但仍不能为单胃动物所利用。

秸秆只有经过微生物发酵，通过微生物代谢产生的特殊酶的降解作用，将其纤维素、术质素、半纤维素等大分子物质分解为低分子的单糖或低聚糖，才能提高营养价值，提高利用率、采食率、采食速度，增强口感性，增加采食量。

发展秸秆饲料不但节约粮食，促进生态良性循环，减少化肥污染，还可以减少焚烧秸秆造成环境污染。

促进工业带动农业发展，增加农民收入。

2.3 秸秆能源
秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1%。

秸秆直接作为燃料是以前我国经济落后的农村主要的一种秸秆能源利用方式，就是直接燃烧农作物秸秆以利用其能源取暖做饭，是一种落后的能源利用方式，社会效益、生态效益和经济效益
都很差。

随着经济的发展，这种原始的秸秆能源利用方式基本上被淘汰。

秸秆发电是一种新的秸秆能源优化利用形式，是一种以农作物秸秆为主要燃料的发电方式，有秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。

秸秆发电符合国家清洁能源利用政策，具有较好的经济、生态和社会效益，有快速增长趋势；但是秸秆发电因投资建设和维护成本大、技术不成熟、发电成本高等特点，不适合大规模应用，秸秆发电只能作为处理周边环境秸秆，减少直接燃烧秸秆污染大气的辅助措施加以利用。

2.4 就地焚烧
将农作物秸秆就地焚烧以加快秸秆的清除，方便下一步农业生产，是一种浪费资源，污染环境，违反国家禁令的处理方式。

焚烧秸秆不但会破坏地表土壤结构，还会使地表水分大量蒸发，破坏了土壤的抗旱保湿能力，对大气环境造成很大的污染。

循环农业、生态农业是我国现代农业发展的必然趋势，循环农业不单纯地着眼于产量和经济效益，而是追求经济效益、社会效益、生态效益的高度统一，使农业走上可持续发展的良性循环轨道。

当前，我国发展循环农业从根本上说就是如何处理好养殖业与周围种植业的完美对接，如何处理好养殖场粪污和农村秸秆的综合利用问题。

要处理好这些问题首先解决养殖场规模与周围农田相匹配的问题，养殖场产生的粪污能够被周围农田消纳处理而不造成污染，同时周围农田产生的秸秆可以绝大部分被养殖场作为粗饲料利用消耗。

养牛业可以作为处理这些问题，发展循环农业、生态农业的重要桥梁，牛是草食动物，每天必须消耗大量的农村秸秆(粗饲料)，一头成母牛每年需要消耗青贮秸秆6～8吨，每亩青贮玉米约4吨，1000头的奶牛
场每年可以消纳周边1500～2000亩的秸秆，发展养牛业在一定程度上能够解决
农村秸秆消纳利用问题。

同时，养牛每天产生大量粪污，这些粪污是有机肥的重要原料，一头成年牛每天可产生30kg粪便，1000头牛场每月可以产生粪便约900吨，全年产生约1万吨粪便，如果处理妥当，用于农田施肥，可满足3000亩土地的施肥，一方面降低农业生产成本，同时可以改善因长期大量使用化肥造成的土壤
板结等问题。

以上研究表明，我国农业要想高效生态、可持续发展，必须使养殖业和种植业、林业有机的结合起来，把养殖场粪污作为生物质肥料加以利用，按资源化、无害化、减量化、低成本的原则，使种植业、林业的副产品秸秆等通过规模化养殖场过腹处理后，再作为有机肥料施于种植业、林业。

使养殖业和种植业有机结合，以养带种，互相补充，互相促进，真正的走上高效生态、可持续发展道路。

【相关文献】
[1]陈志峰，王海平，林国华，等.基于低碳经济理论视角的现代循环农业发展战略与对策[J].环境与
可持续发展，2015，40(4)：35-38.
[2]赵蓉，梁菁华，周林.关于农村环境整治长效机制化的问题和对策[J].环境与可持续发展，2015，40(1)：44-46.
[3]周伟.关于农村环境污染的主要原因及防治对策探讨[J].环境与可持续发展，2015，40(6)：88-89.。