生态养猪技术的推广与应用研究

黄小华

(钦州市钦北区畜禽品种改良站，广西 钦州 535038)

0 引言

生猪养殖可以增加农户收益，助力乡村振兴。但是传统养殖模式中粪尿污染非常严重，不仅影响着人们的健康问题，还对当地空气、水源、地面等产生污染。因此要想实现农村地区生猪养殖经济效益和生态效益的最大化，相关部门必须引导农户转变养殖思路，对生态养猪行业未来发展前景作出判断，以增强猪群抗病能力、解决粪污问题为工作重点，利用生态养殖方法实现农户的增收致富。

1 生态养猪技术的基本概念和现实意义

生态养猪技术也被称为无公害养猪技术，就是指农户运用生态学原理，结合物质共生原理和物质循环再生原理，以自然界的“食物链”规律为辅助，在无污染的饲养环境下，对生猪进行养殖和繁育。该种方法可以提高养殖效益，将农、林、渔及其他生态环境有机结合，减少环境污染，保持生态平衡，限制抗生素在养猪生产中的应用，利用生态工程原理始终保持猪场环境协调，防止环境污染，在一定程度上可以提高日粮的消化利用率，最终实现生态效益、社会效益相统一的体系，可以满足养猪业可持续发展的需要。

2 生态养猪的主要模式

2.1 生物发酵垫料养殖模式

生物发酵垫料养殖模式属于良性循环生态养猪体系养殖模式之一，环保性良好，集合了多种学科的知识与技术，并且具有低成本和高产出的特点。其在整合营养学、土壤肥料学、环境卫生学等知识的前提下，将木屑、米糠、谷壳按照一定比例进行混合，经过发酵之后(加入益生菌群)制作成垫料，将垫料铺设在猪舍中，可以避免养殖户多次冲洗和清理猪舍，降低打扫压力和难度。猪的粪便和尿液被快速吸收，在微生物的利用下，降低细菌滋生，防止蝇蛆产生，实现零排放，而且垫料被使用一段时间之后，可以应用到农业生产还田中，作为有机肥补充农田养分所需。但是养殖户也应该注意到，该种生物发酵垫料养殖模式也具有一定的不足之处，比如如果猪食用了垫料，将会受到细菌的二次感染，不但影响饲料的消化与吸收，还降低生猪养殖的品质，一旦遇到高温、高湿环境，将加大防疫难度，因此该技术更适合在北方推广。

2.2 “微生物+”生态养猪模式

“微生物+”生态养猪模式是指利用“高架网床+微生物"的方法，将猪舍分割成若干个小栏，并打造饮水防漏装置和温湿度调控装置，避免粪便溢流，也可以将空气悬浮物排出舍外。该模式可以实现既高效又环保的工作目的。如广西某地区摒弃传统的水泥地养猪模式，而是将饮水器安装于墙内管口中心点，在饮水过程中滴漏出来的水通过顶端管口的收集进行外排，避免粪便水溢流，同时安装可控负压风机，自动调节室内温湿度，确保上层空气清新，使得空气悬浮物向上漂移，减少猪呼吸道疾病的发生，避免臭气、氨气等刺激性气味的增加。同时，也可以利用“强效除臭降污活菌剂”，不用增加任何设施设备就可以解决污水处理难题，在添加该活菌剂后，减轻了养殖户的设备投入成本，也不用担心猪会出现咳嗽、气喘等问题，有利于示范样板工程的推进，确保养殖户实现轻松养猪。

2.3 原生态放养模式

原生态放养模式是指一种“反璞归真”方法，利用最为自然、最为原生态的养殖模式，实行山、田、园间轮养[1]。利用猪爱拱地、喜食杂草等生物学特性，充分利用果园、秋闲田、荒地进行生猪的放养，其将粪、尿直接排放在山间、林间和田间，可以及时为农田和林地补充粪肥，在一定程度上增加了土壤有机质，为猪提供最适合其习性的生活环境。与传统养殖方法相比，该模式养殖密度低，减少了粪便的污染，实现了资源化利用。但是养殖户也应该注意到该模式占地面积较大，并且生猪可能对林地、草地造成破坏[2]。

2.4 生态循环养殖模式

生态循环养殖模式是目前广西地区最常见，也是应用最为广泛的生猪养殖模式。农户首先构建现代生态循环养猪场，适当结合中草药技术和微生物技术，最终形成“猪→微生物→植物→猪”的循环养殖模式。在处理养殖粪污方面，将粪便自然发酵成有机肥，或者在塑料棚内尽量实施全量还田模式，也可以利用“猪一沼一电一肥”等多级生态模式，提升畜禽粪便处理效率，最终提高生态养猪的经济效益和社会效益。

3 生态养猪技术的推广和应用

为了探究生态养猪技术的推广和应用方法，笔者主要以生态循环养殖模式为例，以广西地区某乡镇为研究对象。该地区生猪养殖具有养殖分散化、小规模养殖等特点，多数为家庭式圈养模式，因此更加容易出现农业面源污染问题。部分养殖户的放养模式不正确，不注重猪舍的日常清理和消毒，在养殖过程中对周边的水体、空气、土壤影响较大。在乡村振兴和产业振兴战略指导下，该地区大力推广高效生态种养模式，坚持高效生态之路，贯彻落实强农扶农惠农政策，提升畜禽养殖技术应用效果，着力加强农业面源污染治理，尤其将“污染源收集处理”和“废弃物资源化再利用”作为工作重点，打造“猪一沼一电一肥”多级生态模式，获得良好的经济效益。

3.1 多级生态养猪模式工艺流程

该地区是广西养殖大县，存栏数量超过75万头，部分村级养殖户能繁母猪存栏数量超过200头，但是该地区生猪养殖普遍规模不大，养殖方法比较传统，畜禽粪便处理方式较为简单。因此在十三五规划期间，开始实施生态循环模式，通过“猪一沼一电一肥”多级生态模式，实现资源的集中利用，其主要流程为：①将猪粪污水和其他粪水放置到集水池中。②通过配水混合成浆池，在余热增温处理下，进入到一级厌氧消化罐中。③将一级厌氧消化罐中的沼液投放到二级厌氧消化罐中，之后利用固液分离法，将沼液制成液态有机肥，将沼渣制成有机肥料。④同时，农户也可以将沼气进行净化，利用沼气贮柜和热水贮罐进行沼气发电，实现电力输出。其中，在预处理阶段，物料投放量约120 t/d，消耗系数在2%左右；在厌氧阶段，物料投放量约117.7 t/d，消耗系数在45%左右；在固液分离阶段，物料投放量约65 t/d，消耗系数在35%左右。即在该种多级生态养猪模式工艺流程处理之前，120 t/d左右的粪便，经过预处理，形成2.4 t/d的沼渣，剩余17.6 t/d左右的废料，将废料投入到厌氧罐中，其中厌氧消化为49.4 t/d，剩余污泥大概为3.5 t/d，之后产出64.7 t/d的废料。该废料经过固液分离，形成沼渣22.6 t/d，还剩余42.1 t/d的废料，最后经过沼液池处理，形成沼液。在这一过程中，120 t/d的粪便经过多个环节的处理，形成固体有机肥、沼液、粪渣。在沼气发电过程中，如果猪粪排放量在600 t/d，发酵TS浓度为20%，含水量在480 t/d，冲洗水在400 t/d，混合粪污在1 000 t/d, 发酵TS浓度为12%，含水量在880 t/d。经过计算，沼气产量可以维持在600 t/d×60 m3/t·d=36 000 m3/d[3]。农户利用发电系统，每立方沼气发电约为2 kW·h，如果发电机组每日24 h不间断发电，日发电量可以达到72 000 kW·h，通过该种养殖和生产方式，猪粪处理可以达到600 t/d，年产沼气在1 188万m3，发电量在2 377万kW·h左右。由此可见，利用多级生态养猪工艺模式，日处理粪尿量较高，产气能力更强。环保养猪新型技术与传统养殖模式相比，排污净化系统和绿色饲养系统更好，改善生态环境的同时，达到“变废为宝”的效果。粪便废水的处理和绿色饲养技术的突破，可在一定程度上节约化肥用量，保护土壤，加大沼气供应量，更好地分解畜禽排泄物达到零排放的目的。

3.2 多级生态养猪模式基础设施的应用

在多级生态养猪模式中，其基础设施如表1所示。

表1 多级生态养猪模式所需设备

在预处理工艺流程中，猪粪等废弃物被送入匀浆池，通过混合、增温，使得匀浆水解池内的粪料进行厌氧处理，厌氧消化工艺包括进料(间歇进料)、消化、沼气贮存等环节。在沼气发酵罐内采用搅拌和加温技术使沼气发酵速率大大提高，使畜禽粪便污水全部进行沼气发酵处理，该种处置方式运行费用低，适宜处理含悬浮物高的畜禽粪污，沼气的产量也相对稳定。每座厌氧反应器内设置搅拌器，有利于提高产气率，并且通过搅拌与厌氧微生物直接接触，可以破除浮渣。在保温与增温环节，根据微生物生长的温度范围，测定厌氧微生物细胞内某些酶的活性，之后利用高密度挤塑板等材料进行强化保温，发酵残余物经过固液分离，液体部分即为沼液，可以加工成有机肥。厌氧发酵罐刚产出的沼气本身属于混合气体，内部包含水蒸气，同时也含有H2S和悬浮的颗粒状杂质，为了避免该种物质的腐蚀性，而导致设备出现损害，农户应该利用脱硫离等工艺进行净化处理，利用无色硫细菌(比如氧化亚铁硫杆菌)将H2S氧化成单质硫或亚硫酸，控制反应装置中供给溶解氧浓度，不需要催化剂，H2S去除率为90%，与化学脱硫法相比，可以实现节约成本的目标的(成本节约率在65%～70%)。在沼气储存环节中，双膜干式贮气柜主要由底膜和混凝土、内外膜组成[4]。外膜和内膜之间气密，风机可自动调节气体的进出量，且底膜均采用优质膜材(丙烯酸脂清漆+高强度聚酯纤维)，抗拉伸强度高，防泄漏能力较强，可以适用在外界温度为30℃～70℃的环境。该种贮气柜安装方便，便于农户使用，具有普通沼气发酵工艺无可比拟的优点，有利于畜禽粪污的充分分解与消化，厌氧反应效果良好。

该种生态养猪模式与普通养殖方法相比，能更好地对畜禽粪便进行综合利用，避免养殖场周边环境污染问题。因此，相关部门技术人员、推广人员应该积极为农户宣传多级生态养猪模式的优势，将国家相关部门助农优惠政策、贷款政策进行宣讲，逐渐扩大生态养殖技术在农村地区生猪养殖中的应用。

3.3 应用效果

广西地区某乡镇在实施多级生态养猪模式之前，其土壤中pH值为5.12，容重为1.58 g/cm2，孔隙度为39.1%，过氧化氢酶含量为0.27 mL，有机质含量为2.15 g/kg，土壤微生物含量为106×103个/g，在实施多级生态养猪模式后，其土壤中pH值为5.41，容重为1.76 g/cm2，孔隙度为48.25%，过氧化氢酶含量为0.33 mL，有机质含量为6.24 g/kg，土壤微生物含量为285×103个/g。其次畜禽粪便利用率不断提升，实现资源的节约与可持续利用，改善当地空气质量，说明该种模式有利于畜禽粪污的充分分解与消化，经济效益和生态效益良好。由此可见，种养结合生态循环农业模式可以改善土壤性能，提升其土壤有机质含量，土壤中微生物较为活跃[5]。

3.4 多级生态养猪模式的推广

想实现多级生态养猪模式的广泛宣传，提高多级生态养猪模式的影响力，相关农业部门和技术人员应该充分认识到生态养殖模式推广的重要性，破解养猪业三大难题，最终实现猪粪废水自消化、猪肉质量安全化、猪肉生产高效化，转变养猪方式。除了“猪一沼一电一肥”多级生态模式，还可以向农村养殖户宣传和推广“发酵床养猪”模式，通过好氧堆肥方法，利用微生物发酵原理，实现种无污染、零排放、成本低的生态养猪新技术，遵循生猪的拱食习性，对有益微生物菌群进行发酵形成垫料，在一定程度上分解畜禽排泄物，大大减轻了养猪业对环境的污染。同时，政府各级部门在乡村振兴发展战略背景下，为进一步加强畜禽养殖业污染治理，应该创新推广多种形式的生态养猪模式，将微视频、短视频、宣传册、入户到村、微信群等多种方式相结合，积极推广“猪一沼一电一肥”模式、“猪-沼-茶(果)”种养结合模式，通过该种养殖手段改善土壤的理化性质和增强肥力，引导农户在猪场周边开垦种植区，使得养猪粪污得到充分利用，结合当地自然优势和交通优势，最大化消除农业面源污染源。

此外，宣传人员和推广人员应该将该种植模式的优势展示出来。利用试验基地、标准化农田项目，向农户推广新型生态养猪技术，利用国家利好政策和优惠政策，大力推进沼气工程建设，以建设社会主义新农村为核心要义，引导农户自觉走向生态养猪发展道路，把更多的实惠转向农民。各级政府和各相关职能部门还应该构建标准养殖业示范基地，引导更多信誉好的社会企业参与其中，扩大经营，树立科学发展观，让养猪户充分认识生态养猪的好处，养殖大户和生态养猪示范性基地可以通过自筹资金或集资，逐步推进养猪业集约化和规模化进程，兴建沼气池和相关设施，适应新形势的需要，尽快摆脱传统的生产模式。在必要时引导社会企业、金融机构，为规模养猪大户提供优惠贷款和信用担保，加大技术支持和资金支持，引导资本投向生猪产业，最终在乡村振兴发展战略背景下，走出一条适合农村生态养猪发展之路，充分发挥生态养猪的经济效益和社会效益。

4 结语

生态循环养殖模式是目前广西地区最常见，也是应用最为广泛的生猪养殖措施，该种模式的应用可以实现猪粪废水自消化、猪肉质量安全化、猪肉生产高效化。在今后工作中，相关部门和工作人员应该向农村养殖户宣传和推广生态养猪模式，逐渐扩大农村地区生猪养殖和生产规模，引导农户走向生态养猪发展道路。