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1、农村养殖场生态系统的建立及生态养殖场实例 摘 要:农村养殖场生态系统的建立,是以据生态学原理,以沼气建设为纽带,将畜牧业、种植业等科学、合理地结合在一起,通过优化整体农业资源,使农业生态系统内做到能量多级利用,物质良性循环,达到高产、优质、高效、低耗的目的。沼气生态系统是一个相互依赖相互协调系统,它不仅能够协调养殖场周边农业生产与环境保护之间的关系,而且能够解决养殖场周边居民生活用能问题,从而形成养殖场-沼气发酵-生态农业的良性发展链条,使农村生态效益、经济效益和社会效益同步发展。 关键词:养殖场现状 沼气综合利用 生态系统 实例 引言 诸暨工业经济发达,这几年民间资本大量投入到养殖业这一行业
2、,但影响生态牺牲环境的问题也随之而来。沼气生态系统是一个生物生产、社会生产和农村生活的复杂系统,涉及作物种植、畜禽养殖、微生物发酵、农产品供应、农户日常生活和农村建设等方面,由于受自然条件、社会条件和经济发展水平的影响,沼气生态农业系统在结构与模式上产生了区域性差异,因此区域性成为沼气生态农业系统重要特征之一。因此建立良好的沼气生态农业系统,不仅可以改善农村生活,还可以推动农业生产以及生态环境的相互协调发展。 一、农村养殖场及养殖场小区的现状 诸暨是农业大市(县级市),人口100多万,综合实力在全国百强县中靠前。诸暨市畜牧业的规模养殖发展较快,到2009年,全市现有万头猪场7个,千头猪场25个
3、,百头猪场近400个,近年来,诸暨市结合浙江省“811”养殖场治理项目的进行,对全市的养殖场排泄物进行了沼气化改造和治理,对一些离村庄较近的养殖场进行了养殖小区沼气入户,取得了较好效果。 目前推广的沼气池大多数都是独立于农业之外,与农业生产要素衔接不够。家庭养殖业(产生的畜禽粪便等沼气池原料)和种植业(消纳沼气池产物沼液沼渣)只是被动地适应沼气池,对农业生产的促动作用有限,不很适合现代农业发展的要求,沼气生态农业系统的作用没有发挥出来。沼气生态农业系统仍然是一个松散的系统,系统要素关联性与结合性较差,结构的协调性不够,综合功能也就难以发挥和表现出来,具体表现为: 1.影响环境,我市大部分农村山
4、区,生物质能源仍然在能源消费结构中占据重要的地位。农村地区能源短缺,一方面制约农村经济发展,另一方面导致了滥砍乱伐,造成了植被破坏。同时,在养殖场小区仍然存在畜禽粪便露天堆放等问题,臭气熏天、污水横流、蚊蝇成群,农民生活水平未能得到根本改善,农民生活质量和生活环境十分恶劣。对于规模化养殖厂来说,养殖户与种植业往往不相结合,养殖户无种植,种植户无养殖,或者养殖规模与种植规模不配套。怎样使养殖业与种植业有机结合,把沼渣、沼液完完全全地应用到农业生产上去,是治理规模化养殖场排泄物所面临的一大难题。对中小型规模养殖场,为了减少治理污染物成本,降低运行费用,首选的是常温发酵工艺。但常温发酵工艺存在着夏天
5、温度高,沼气过剩排放,造成二次污染。 2.污染水质,粪便中的某些有害物质,如蛋白质、脂肪酸腐败的产物(也是粪便恶臭的构成物质)能溶解于水,使水具有臭味,从而恶化了水质,使之不适于人畜的饮用。这些腐败性有机物质进入水体,经微生物分解后,会释放氮、磷等富营养成分,促使水中藻类等水生生物大量繁殖,引起水质的富营养化。另外,粪便中的病原微生物(或寄生虫等)进入河道后,能够通过水体或水生动植物进行快速的扩散和传播,直接或间接地传染各种疾病。 据环保部门对浙江省大型养殖场粪尿的检测情况表明,COD超标5060倍、BOD超标7080倍、固体悬污物超标12-20倍,大多数集约化养殖场的畜禽污水未经处理,随意排
6、放。由于畜禽粪便的大量流入,目前浙江省很多地区的主要河流的有机污染指标(如CODcr、BOD5、NH3-N和溶解氧等)已远远超过国家标准,沿河居民再也无法在河流中正常淘米、洗衣。据调查,浙江省平原河网地区(如环太湖地区)水质多为类-劣V类水质。 畜禽废水的排放不仅严重污染水体和周边环境,而且直接影响畜禽养殖的防疫卫生,从而制约畜牧业的持续健康发展。畜禽粪便造成水质污染的同时,还造成了杂草丛生、河床淤积,甚至堵塞了河道,妨碍了防洪和排涝,威胁着饮用水水源的安全。当地关于畜禽粪便污染水质的投诉时有发生,某些地区还发生过当地居民与畜禽场之间的矛盾冲突等严重事件。 3.产生恶臭污染空气,在厌氧条件下,
7、畜禽粪便在某些微生物的作用下,碳水化合物分解为甲烷、有机酸和醇类的带酸臭味的气体;蛋白质和脂类分解为氨、硫化氢、甲硫醇和粪臭素等有恶臭的含氮和硫的化合物。这些臭气严重恶化了畜禽场内外大气环境质量,对畜禽业从业人员产生危害,还会影响畜禽的生产性能、降低其生产力水平。 4.污染土壤,进入土壤的畜禽粪便,其中的有机物质本来可以通过微生物的作用完全分解,非但不会污染环境,而且可以向土壤提供植物生长所需要的营养物质,维持土壤的自净肥力。但是由于粪便堆积不施入土壤,堆积在养殖场附近,超过堆积土壤消化的能力,就造成污染。另外,还有一些以土壤传播为主的传染病,这些病原体往往可以在土壤中寄生或以芽孢等形式在土壤
8、中存活多年,如炭疽和破伤风等,许多寄生虫也可以经土壤或土壤中生活的动物(如蚯蚓、甲虫等)广为传播,形成巨大的潜在危害。 5.影影响响社会效益,沼气生态系统产生的综合效益目前还不是很高,与其他农业技术产生的综合效益相比还有一定差距,与农村非农业产生的综合效益相比差距就更大了,出现这种现象的根本原因:一方面是潜在效益没有充分发挥出来,例如社会效益中绿色农产品,部分产品得不到市场的认可,现实效益没有实现,品质与价值不相符,经济效益自然不会高。沼气农业生态系统的生态效益只有在规模化以后才能体现出来,单个农户的生态效益非常有限。另一方面,生态效益具有收益外泄的特点,沼气户产生的生态效益,使一个区域乃至国
9、家免费受益,农户有前期投资和运行投入,却难有经济补偿,沼气生态农业系统的补偿问题应该值得研究考虑,沼气农户尽管也是受益群体之一,但投入与产出之间存在差距。 二、建立农村养殖场小区沼气生态系统的必要性 1.沼气技术成熟,沼气技术是中国发展最早、较为普遍的生物质能源利用技术。20世纪70年代,中国为解决农村能源短缺的问题,曾大力开发和推广户用沼气池技术。诸暨安华镇早在1936年就建个全国最早的沼气池。过去诸暨农村的农户有家家户户养猪的习惯,上世纪7、80年代每家都建起了沼气池,但由于缺乏管理,最终导致一阵风,农民影响很深。沼气的主要成份是甲烷,它无色无味,与适量空气混合后即可燃烧。每立方米纯甲烷的
10、发热量为34000千焦,每立方米沼气发热量约为2080023600千焦,即一立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量,其0.660.7立方米沼气可发电1度电,抗爆性比较好,是一种很好的清洁燃料。沼气还可以发电,诸暨也有多家养殖场应用。 2.环境保护的紧迫性,由于农村能源相对短缺,农村用能标准相对较低,许多农户还处于用柴用草的用能阶段,这对我市农村在全面进入小康生活还不相适应,一定程度上已经成为农村经济和社会进一步发展的制约因素。同时,也会造成自然资源遭到破坏的生态环境问题。主要表现在:农村用能结构和用能方式不合理,常规能源消耗量大,但利用水平和热效率低,造成能源的严重浪费;
11、诸暨是多山地区,农村地区特别是山区高品质能源缺乏,农民用能档次低,与现实生活水平不相适宜,影响生活质量的提高,部分地区农村能源短缺,农民掠夺式开发利用自然资源,造成植被破坏,导致生态环境不断恶化,阻碍了农业和农村经济的可持续发展。 3.新农村建设的必然性,诸暨市规模经营养殖场的业主较多,有的养殖场自然条件较好,离村庄较近,适合养殖小区建设;有的离农田、池塘、果园较近,适合发展生态养殖业。发展和利用农村养殖小区沼气生态系统建设,可以从根本上改变所在小区农民传统的用能方式和生活方式,还能解决所在小区生活环境脏、乱、差的问题,减少有害病菌的传播途径和大量排泄物对环境造成的污染,改善小区的农业生态环境
12、和农村生活环境,还能给附近地区的农户和农田、水产养殖业提供有机肥料。 三、建立养殖场沼气生态系统有利于农业及农村经济的发展 依据现代生态经济学原理,把农村沼气建设、农业环境保护、农产品质量和生态经济理论融入农业生产之中,通过能量、物质在生物之间的合理流动过程,环境与生物之间相互作用,实现能量的有效利用和物质的合理流动。从而消除由于过度施用化肥、农药给农业环境、农产品带来的污染和破坏,改善农产品质量,提高我国农产品在国际市场的竞争力,增强农业发展后劲,保护农业自然资源和生态环境,促进农业和农村经济的发展。 1.有利于农业和农村经济发展。农业是以生物生产为主的产业,农业生态环境是农业和农村经济发展
13、的重要物质基础。建立养殖场沼气生态系统首先,在经济效益方面,这是一条发展农村经济、农民致富奔小康的好路子。一是可以大大促进生猪生产。通过兴办沼气,农民认识到只有到养猪,沼气池才能多产气,多产气就能节约大量的薪柴和煤炭,因此砍柴买煤不如多养猪。同时,沼肥又是一种优质饲料,用来喂猪,提前1530天出栏,尤其是与低成本养猪技术配套,效果更为显著,一头猪可节约饲料50千克。据调查和验收,建池户一般比没有建沼气池的农户,户平均要多养35头猪,每猪纯利都在80元以上。与此同时,还大大增加了财税收入,按每头生猪两税40元计算,每户每年多提供财税120200元。二是可以提供大量的优质沼气肥,不仅可以促进农作物
14、生长和改良土壤,而且可以增强农作物和果树的抗旱、抗冻和抗病虫害能力。如果是“猪-沼-作物(果)模式经营户沼气节能及其综合利用方面获得直接效益户均5280元,人均1040元。 2.有利于促进精神文明和物质文明建设。一是彻底改善了农村生活环境重要条件,农民和城市居民用液化气一样,用上了电子沼气灶,结束了烟熏火燎的历史。尤其是实行了沼气池、猪舍、厕所的三结合布局,人畜粪便进入了沼气池,消灭了蚊蝇兹生场所,一些寄生虫和病菌在沼气池内被杀灭,减少了疾病传染,提高了家民的健康水平,村容村貌大为改观。二是进一步解放了妇女生产力,提高了农民科技意识。同时,开展农村生态系统建设是符合生态原理和系统工程方法的新技
15、术,通过技术培训、学习和实践,提高了家民的科技素质,懂得了农业生产必须从传统家业中走出来,采用先进技术,讲究标准管理,规模经营,增强了持续发展意识。 3.有利于农业可持续发展。资源环境在农业可持续新能源产业发展中占据重要的基础地位,生态环境建设是保护农业可持续发展能力的根本保障。只有实现资源高效利用,保护和改善生态环境,才能实现农业和农村经济持续稳定地增长;开展农村养殖场小区沼气生态系统建设有着显著的生态效益。一是兴办沼气,开发再生能源,大大减少对森林资源的消耗,农户建是一个6立方米的沼气池,一年可节约柴草2.5吨,相当于0.35公顷林木年生长量。二是沼气肥是一种优质的农家肥,对改良土壤理化性
16、性状及耕作性能有着积极的意义。据调查分析,施用沼气肥的水稻田,3年后土壤有机质含量提高百分之十六,微生物十分活跃。土壤已不再是赖以化肥为代换物的简单介质了农民施用化肥、农药量大为减少,不仅减少了农业投入,而且大大减少了化肥、农药对农产品、土壤和水的污染,从而提高了家产品的品质,为开发无公害农产品和绿色食品开辟了一条有效的技术途径。这样周而复始,使自然界(水、肥、气、热、土壤)和人、动植物以及微生物处以一个共生的良性生态环境。 综上所述,实施沼气生态农业建设,是一条投入少、见效快、富国富民的好路子,是贯彻我国提出的实施可持续发展战略的好模式。 四、浙江省几种典型的沼气生态农业系统模式 生态农业要求农业发展与其资源、环境及及相关产业协调发展,强调因地制宜、因时制宜、合理布局农业生产力。适应最佳生态环境,
