農(nóng)作物秸稈及畜禽糞便資源化利用技術(shù)與推廣

●王生蘭（吳灘街道辦事處農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇 鹽城 224434）

我國(guó)是農(nóng)作物生產(chǎn)與畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，也是農(nóng)作物秸稈與畜禽糞便等資源年產(chǎn)量龐大的國(guó)家，此類資源的開(kāi)發(fā)利用既涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中各類能量高效轉(zhuǎn)化，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)的重要途徑，又涉及整體生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中環(huán)境安全、水土保持以及土地肥力等持續(xù)化發(fā)展問(wèn)題，對(duì)農(nóng)民生活以及農(nóng)村發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。

1 農(nóng)作物秸稈及畜禽糞便資源化利用的重要性

從農(nóng)作物秸稈利用層面來(lái)看，種植業(yè)一直是我國(guó)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，投入資金以及精力巨大，每年可以產(chǎn)出約9億噸秸稈，其中用于飼料的秸稈為1.5億噸左右。因此，應(yīng)高質(zhì)量推廣與應(yīng)用資源化利用技術(shù)，依托秸稈還田、秸稈處理等各種技術(shù)，使秸稈成為飼料、粉料以及各類能源，為農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)以及畜牧業(yè)發(fā)展提供幫助。從畜禽糞便利用來(lái)看，隨著傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代與集約化方向轉(zhuǎn)變，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)以及畜禽養(yǎng)殖糞污越來(lái)越多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年，我國(guó)每年畜禽糞污產(chǎn)量約為20億噸，規(guī)?；⒓s化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)部各類設(shè)施配套率達(dá)到93%，但是仍有約40%的畜禽糞便得不到高質(zhì)量處理利用。針對(duì)這種情況，合理引入資源化利用技術(shù)手段，依托熱化滅菌、高溫高壓、生物發(fā)酵等技術(shù)，將畜禽糞便制成飼料、肥料，不僅可以最大程度降低資源浪費(fèi)，也可提升畜禽養(yǎng)殖所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益[1]。

2 農(nóng)作物秸稈及畜禽糞便資源化利用技術(shù)

2.1 農(nóng)作物秸稈資源化利用

2.1.1 堆漚還田技術(shù)堆漚還田又稱高溫堆肥技術(shù)，屬于一種傳統(tǒng)、常見(jiàn)的積肥方式，主要依托夏秋季的高溫天氣，將農(nóng)作物秸稈大量堆積，通過(guò)厭氧發(fā)酵模式漚制。其所需成本相對(duì)較低，容易受到環(huán)境的限制和影響，時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。隨著研究人員對(duì)該技術(shù)展開(kāi)全面研究，催腐劑、301菌劑、酵素菌以及HEM菌劑等各類快速堆漚還田技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)，極大縮短了制作時(shí)間，可廣泛應(yīng)用到小規(guī)模、分散的堆漚還田生產(chǎn)中。近年來(lái)，由于化肥農(nóng)藥的不合理使用，土壤基礎(chǔ)肥力明顯降低，內(nèi)部有機(jī)質(zhì)含量越來(lái)越低，嚴(yán)重影響農(nóng)作物品質(zhì)和產(chǎn)量。而秸稈堆漚還田可讓土壤內(nèi)部有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)增多，達(dá)到改良與優(yōu)化土壤的目的。

2.1.2 食用菌栽培技術(shù)食用菌屬于營(yíng)養(yǎng)豐富的真菌，具有較為顯著的藥用功能，栽培前景十分廣泛。傳統(tǒng)食用菌培育土主要是由輔料、木屑混合制成，但是近年來(lái)由于林木欠缺，木屑成本不斷增加，秸稈成為木屑最主要代替品，可以將其當(dāng)作食用菌生產(chǎn)的新型、重要培養(yǎng)料，不僅可以提高秸稈實(shí)際使用率，還可為食用菌高質(zhì)量、高水平的生產(chǎn)提供物質(zhì)幫助。如在種植金針菇時(shí)，棉花秸稈可以作為主要的培育原料，將其占比增加到25%～30%，金針菇產(chǎn)量以及蛋白質(zhì)水平會(huì)有所提升。

2.1.3 動(dòng)物飼料制作技術(shù)農(nóng)作物秸稈當(dāng)中蘊(yùn)含豐富的維生素、蛋白質(zhì)及纖維素等，但是直接飼喂動(dòng)物口感不好，家禽采食效率不高。可將其切段，在較為密閉的環(huán)境下通過(guò)乳酸菌將其發(fā)酵，制成營(yíng)養(yǎng)豐富、含水量比較高、適口性較好、方便存儲(chǔ)的青貯飼料。特別是我國(guó)北方大部分地區(qū)冬季牧草較為缺乏，青貯飼料可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。此外，秸稈飼料化途徑除了微生物干預(yù)處理之外，還包含堿化、酸化、氧化等各種化學(xué)處理方式和切斷、粉碎、揉搓等各種物理處理方法，高質(zhì)量處理后的秸稈，適口性以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量都能夠有效提升[2]。

2.1.4 原料化利用技術(shù)秸稈內(nèi)部蘊(yùn)含充足的纖維素，含量超過(guò)90%，通過(guò)科學(xué)合理加工處理可以制成專屬纖維素板，替代部分木材、磚材等常規(guī)材料。秸稈墻板具備裝飾性、保溫性，穩(wěn)定性十分優(yōu)異，可以應(yīng)用到建筑行業(yè)。此外，秸稈造紙也是農(nóng)作物秸稈利用途徑之一，依托秸稈造紙能夠讓秸稈回收率達(dá)到80%，環(huán)保性能比木漿好，使用前景廣闊。

2.2 畜禽糞便資源化利用

2.2.1 固體糞便堆肥技術(shù)建立固體糞便+污水肥料一體化利用模式。畜禽糞便中含有豐富的蛋白質(zhì)、氮磷鉀以及脂肪物質(zhì)等，還有無(wú)機(jī)鹽、木質(zhì)素、有機(jī)酸以及纖維素等各類成分[3]。一是在養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)部建設(shè)配套的雨污分流管道、溢水導(dǎo)流槽、儲(chǔ)液池、儲(chǔ)糞棚等各種設(shè)施，污水經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵處理之后，按照一定比例與灌溉水有效混合，施入田地，可以最大程度激活固體糞便中的營(yíng)養(yǎng)功能。二是在養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)部設(shè)立專屬的糞便儲(chǔ)備棚，在畜禽固體糞便中適當(dāng)添加秸稈、稻殼等各種輔料，依托配料、粉碎、造粒、干燥與包裝等技術(shù)，將其放置在55～70℃的溫度條件下5 d左右，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥。具備好氧發(fā)酵溫度相對(duì)較高、糞便處理徹底、發(fā)酵周期相對(duì)較短等優(yōu)點(diǎn)，使糞便利用率提升。

2.2.2 動(dòng)物飼料制作技術(shù)一般情況下，動(dòng)物在食用飼料時(shí)很難吸收全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，20%～30%的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失。糞便中的脂肪、微量元素以及礦物質(zhì)等，特別是氨基酸物質(zhì)與飼料中的氨基酸含量并沒(méi)有太大差距，因此，可依托合理的科學(xué)手段，提取加工制成專屬動(dòng)物飼料來(lái)為畜禽反哺[4]?？梢劳星噘A、鮮喂、氧化發(fā)酵和干燥方法等。一是鮮喂，即直接將各類新鮮糞便作飼料飼喂動(dòng)物，如將新鮮貂糞飼喂蛋雞，可以使蛋雞飼料成本節(jié)約7.5%，但是必須要保證糞便當(dāng)中沒(méi)有攜帶病原微生物，避免疾病傳播。二是青貯，操作難度相對(duì)較大，制成的飼料含水量較高。如細(xì)紅苕+雞糞+玉米粉+麥麩+食鹽與骨粉等，經(jīng)過(guò)22～35 d的青貯，可以飼喂奶牛，每頭奶牛每天可以飼喂6 kg左右，飼料當(dāng)中干物質(zhì)含量占整個(gè)飼料物質(zhì)的50%，青貯過(guò)程中可以將畜禽糞便當(dāng)中各類有害物質(zhì)消殺，避免出現(xiàn)粗蛋白流失問(wèn)題。三是氧化發(fā)酵方法，依托微生物來(lái)有效分解糞便當(dāng)中的固定物質(zhì)，依托氧化發(fā)酵操作將糞污內(nèi)部蟲(chóng)卵、病原菌徹底去除。如將酒槽與鮮牛糞按1∶19的比例均勻混合，發(fā)酵之后飼喂生豬，可以使生豬飼養(yǎng)成本降低，有效提高生豬養(yǎng)殖質(zhì)量與效益。四是干燥方法，就是把畜禽糞便利用機(jī)械或者自然條件風(fēng)干之后，將其中蘊(yùn)含的雜質(zhì)、臭味徹底去除，適當(dāng)加入糠麩等輔料，徹底粉碎或者過(guò)篩，制成專屬飼料。

2.2.3 沼氣生產(chǎn)技術(shù)以前受經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的影響，養(yǎng)殖戶通常將牛糞晾干后直接燃燒，以此來(lái)收獲熱量，這是糞便能源使用最簡(jiǎn)單、最原始的途徑。但直接燃燒會(huì)使空氣、環(huán)境受到污染，因此，可以依托乙醇化操作，即針對(duì)糞便內(nèi)部木質(zhì)纖維素材、微生物，以發(fā)酵、水解成糖以及蒸餾方式處理，提高糞便能源化利用效率[5]。畜禽糞便以乙醇化方式制作酒精，能夠減少糧食浪費(fèi)。現(xiàn)階段我國(guó)畜禽乙醇化處理工藝還不夠健全和完善，大多數(shù)糞便仍舊是沼氣的主要生產(chǎn)原料，即在厭氧菌影響與作用下，可以積極將糞便內(nèi)部各類有機(jī)物質(zhì)分解成為專屬、常見(jiàn)有機(jī)酸，在有氧條件下生成二氧化碳，無(wú)氧條件下則可生成甲烷。準(zhǔn)備密閉沼氣發(fā)酵池，在厭氧環(huán)境下有效收集沼氣，應(yīng)用到發(fā)電領(lǐng)域，沼渣則可作為土壤肥料。

3 資源化利用技術(shù)推廣策略

3.1 依托政策激勵(lì)手段，加大資金投入力度

一方面，結(jié)合資源化利用技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)以及區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，合理引導(dǎo)企業(yè)，加大區(qū)域企業(yè)與農(nóng)民合作力度，帶領(lǐng)農(nóng)戶全面走上秸稈、畜禽資源化利用道路，從源頭層面治理農(nóng)業(yè)污染問(wèn)題。企業(yè)內(nèi)部污染治理設(shè)備能夠幫助農(nóng)戶處理畜禽糞便，同時(shí)企業(yè)內(nèi)部專業(yè)技術(shù)人員也可對(duì)農(nóng)戶開(kāi)展指導(dǎo)和培訓(xùn)[6]。如企業(yè)可結(jié)合各類優(yōu)惠政策積極為養(yǎng)殖人員創(chuàng)設(shè)小型畜禽有機(jī)肥制備設(shè)施體系、小型沼池，來(lái)解決秸稈與畜禽糞便浪費(fèi)問(wèn)題。另一方面，資源化利用技術(shù)的推廣與資金投入有著密切的關(guān)系，地方政府需要認(rèn)真針對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行研究，制定與秸稈、畜禽綜合使用相關(guān)的優(yōu)惠政策，不斷加大對(duì)綜合利用技術(shù)的資金支持力度，將農(nóng)民合作社、企業(yè)、專業(yè)大戶以及家庭農(nóng)場(chǎng)作為主要載體，培育資源綜合化利用單元，形成多元化、個(gè)性產(chǎn)業(yè)群。如給收購(gòu)秸稈或者實(shí)施畜禽糞便重復(fù)利用的農(nóng)戶提升經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼力度，構(gòu)建政企合作模式秸稈、畜禽糞便收、儲(chǔ)、運(yùn)一體化產(chǎn)業(yè)鏈，全方位解決與處理加工企業(yè)前端存在的原料問(wèn)題，提高農(nóng)戶秸稈回收積極性，由單一的資源使用模式轉(zhuǎn)向高收益、深加工利用模式，確保農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便污染問(wèn)題有效解決[7]。

3.2 強(qiáng)化推廣宣傳力度，組織開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)

要積極將秸稈綜合使用當(dāng)作農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的最主要任務(wù)，在收集與整合符合區(qū)域內(nèi)部需求的實(shí)用化綜合利用技術(shù)基礎(chǔ)上，擴(kuò)大技術(shù)使用范圍與規(guī)模，利用區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)宣傳培訓(xùn)機(jī)構(gòu)以及基地，針對(duì)農(nóng)戶、養(yǎng)殖戶組織開(kāi)展培訓(xùn)管理，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)示范秸稈、畜禽糞便綜合使用，全面宣傳新觀念、方法，指導(dǎo)農(nóng)戶、養(yǎng)殖戶不斷提升農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便綜合使用水平，實(shí)現(xiàn)資源綜合化、全面化使用[8]。

4 總結(jié)

農(nóng)作物秸稈以及畜禽糞便處理是農(nóng)業(yè)綠色化、持續(xù)化發(fā)展的關(guān)鍵渠道，也是發(fā)揮秸稈、畜禽糞便等物質(zhì)價(jià)值和功能的重要手段。要明確此類資源具備的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，引入秸稈還田、粗飼料制作、食用菌栽培等技術(shù)，做好農(nóng)業(yè)廢棄物的全面化、資源化利用，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、生態(tài)化發(fā)展。