“鸡-沼-茶”种养循环模式研究进展

旦真 ，张立永 果洛卓玛 马晓兵 王斌 陈燕华 梁艳丽 刘少群 郑鹏*

（1 墨脱县科学技术局，西藏林芝，860700；2 华南农业大学，广东广州，510642；）

目前我国农民的经济收入主要依赖于种植业和养殖业。然而，由于传统的农业模式、农民资源意识和环保意识相对薄弱，以及技术相对落后，导致养殖业和种植业无法有效结合，同时也对生态环境造成一定的危害。随着国家绿色可持续发展战略需求和生态文明建设的推进，许多地区开始探索采用种养结合的生态循环农业模式，这不仅能够节约资源、保护环境，还推动了当地经济的发展。我国作为茶叶出口大国，茶叶的品质与茶树的栽培密切相关，良好的种植环境是保障茶叶品质的重要前提。但是，大量化肥的使用是导致土地受到破坏的重要原因之一，因此寻求一条可持续发展的道路成为研究的重要方向。与此同时，种养结合的生态循环农业模式在其他农作物的种植上已经取得了一定的成效，为茶树的种植提供了有益的思路。

1 种养循环模式的背景及定义

一方面，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对豆类、肉类和奶制品的需求不断增加，这也推动了畜禽业的迅猛发展。然而，随着养殖业逐渐向规模化和集约化发展，环境污染问题也日益突出[1]。《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》统计，我国每年畜禽养殖产生粪污约 38 亿t，大约60%未能有效处理利用，集中的专业无害化处理比例不高，因此成为农村环境治理的一大难题[2]。当前，我国的畜禽粪尿还田率较低，只有36%，而欧盟的则达到了100%[3]。畜禽养殖废物的一个重要处理方式就是资源化利用，包括能源化、肥料化、基质化和饲料化等[4]。

另一方面，我国农业种植也面临一些问题。首先，土地逐渐贫瘠。主要原因有有机肥的使用不足以及过度依赖化肥和农药的滥用，导致土壤结构受损，这使得土壤无法有效补充养分和修复理化性质，且人工补充土壤养分和修复土壤理化性质的措施也不足或不平衡。此外，农作物的秸秆等废弃物资源利用率较低。农作物的秸秆等废弃物处理方式主要是焚烧，这不仅对环境造成污染，还浪费了宝贵的资源[5]。

为了解决上述两个行业面临的问题，种养结合循环模式应运而生。这种模式利用种植业来消纳畜禽粪便，同时养殖业则消纳植物废物，形成一种互补的循环关系。例如，畜禽粪便可以转化为肥料，用于植物的生长需求；而植物的废弃物，如秸秆等，则可以用于饲养畜禽或参与粪便的能源化发酵。这样种植业和养殖业实现了有机结合，相辅相成，能够科学地利用畜禽粪便进行农业生产。营养物质在动植物之间实现良性循环，使其能够被充分吸收和利用。这种模式不仅解决了养殖业带来的环境污染问题，改善了生活环境，还降低了生产成本，提高了经济效益，实现了生态养殖和绿色种植的目标[6]。

西藏墨脱县茶产业发展至今，已建成高山有机茶园103 个，总面积1.92 亩，对全县农民增收致富具有重大贡献。其达木乡卡布村位于达目乡南部，海拔1400 多米，属于典型的高山峡谷地貌，属亚热带气候，雨水充沛，适宜茶树的生长。墨脱县2022 年脱贫县统筹整合资金实施方案中茶禽养殖项目估算投资100 万元，建设点其中就包括达木乡卡布村，种养循环模式在当地的应用研究值得探索。

2 “鸡—沼—茶”种养循环模式的技术要点

鉴于本文主要研究“鸡—沼—茶”种养结合的循环模式，以下均以家禽鸡与茶为研究对象，作为其他家禽及植物的循环模式的参考，也可通过测算得出其它种养循环模式数据。

2.1 畜禽粪污还田技术及注意事项

2.1.1 粪污还田技术

家禽鸡产生的粪便属于固体废物，不会产生污水，因此可以通过回收粪便并采用微生物发酵的方式进行处理，将固体粪便进行厌氧或好氧发酵，去除有害物质，最终生成固体营养堆放在农田[17]。在实际应用中常用的是好氧发酵，好氧发酵是指在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的氧化还原和合成作用，将粪便中的复杂有机物分解为稳定的腐殖质。经过发酵处理后的粪便形成易被植物吸收的有机肥料。这种技术的优势在于好氧发酵过程可以快速升温，能够充分处理粪便，处理时间相对较短[7，8]，此技术可以将畜禽养殖行业产生的大量粪污应用到农田中去，可以实现粪污的资源化利用及有效改进当地环境[18]。

对于含有液体污水的处理，因其中含有高浓度的有机污染物，故常采用生化处理方法。又常分为好氧处理和厌氧处理，常用的的好氧处理法有活性污泥法、生物膜法和自然处理法。厌氧处理又称为沼气发酵[8]。厌氧发酵技术不仅能实现粪污处理、还能获得清洁能源[19]。

2.1.2 粪污还田注意事项

为了确保畜禽粪便作为肥料的安全使用，需要进行充分的腐熟处理，并确保卫生指数和重金属含量符合标准后才能进行排放[20]。对于配套土地面积充足的养殖场户，经过无害化处理后的粪污可以用于还田利用，但必须符合《畜禽粪便无害化处理技术规范》和《畜禽粪便还田技术规范》中的具体要求和限制；对于正常养殖户来说，其所拥有的土地面积应达到根据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》计算得出的最小面积要求；对于土地面积不足的养殖场户，经过处理后向环境排放的废弃物必须符合《畜禽养殖业污染物排放标准》和当地相关排放标准的要求；如果将废弃物用于农田灌溉，还必须符合《农田灌溉水质标准》，而经过处理后的水质必须符合GB18596-2001《畜禽养殖污染物排放标准》的规定后才能进行排放[9，20]。

2.2 畜禽粪污土地承载力的测算

根据畜禽粪污土地承载力的测算方法，可以计算出在生态系统可持续运行的条件下，一定区域内的林地、耕地和草地所能承载的最大畜禽存栏量。为了符合生态种植养殖和环境保护的大政策要求，并实现全消纳、零排放的目标，畜禽养殖户必须根据实际畜禽生产情况计算相应的消纳土地，以确保养殖废弃物能够被完全消纳。按照农业部文件《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》的测算方法，(以下称为指南）[10]，畜禽粪污土地承载力的计算公式为：畜禽粪污土地承载力 = 茶树粪肥养分需求量 / 单位猪当量粪肥供给量。其中，单位猪当量是用于衡量畜禽氮（磷）排泄量的度量单位。按照折算规则，1 头猪相当于25 只家禽，即一只家禽鸡相当于0.04个猪当量。茶树粪肥养分需求量的计算公式为：（茶树养分需求量 * 粪肥供给养分占比 * 粪肥占施肥比例）/粪肥当季利用率。根据《指南》的参考数据，单位猪当量粪肥供给量为7kg，茶树目标产量为100kg 时所需的氮养分为6.4kg，施肥供给养分占比取35%，粪肥占施肥比例为50%，粪肥当季利用率为25%。根据这些数据计算，单位土地承载力为0.64kg。其他畜禽单位土地面积能承载的数量如附表1，仅供参考，具体数据还请具体分析。

附表1 不同畜禽单位面积的承载力估算（以氮计）

2.3 建设合理种养结合模式的方法

合理规划养殖场和种植面积是非常重要的，主要考虑两个因素：土壤的承载力和资源的最大化利用。首先，土壤的承载力是指土壤能够承受的最大畜禽粪污负荷量。如果超过土壤的承载力，将给土壤带来不可逆的伤害，破坏生态循环，并增加环境的负担。因此，需要根据土壤的承载力合理规划养殖场的配套土地面积，确保粪污能够被土壤充分消纳。其次，为了实现资源的最大化利用和利益最大化，需要考虑养殖场和种植面积的匹配。根据畜禽粪污的养分含量和茶树的生长特性，可以规划适当的养殖场和种植面积。这样可以充分利用畜禽粪污的养分，将其用于茶树的生长，实现养分的循环利用，达到事半功倍的效果。

因此，在规划养殖场和种植面积时，需要综合考虑土壤的承载力和资源的最大化利用，以实现生态效益和社会效益的平衡，保护环境的同时实现经济效益的最大化。在禁养区内大多数地区可允许农村家庭式畜禽养殖，农村家庭式畜禽养殖必须满足以下条件，“三鸟”即鸡、鸭、鹅存栏600 只以下。农村家庭式养殖必须做好相应的粪污处理设施，不得直排，不得对环境造成污染。禁止多户村民集中合并养殖、连片养殖和一户村民分散养殖，合理合法分散养殖。适养区需实现零排放的目标，鼓励在适养区建设规模化养殖场，发展规模化、标准化养殖模式。

因为茶树生长过程需要大量的氮肥，其土壤中也含有较多的氮，所以其畜禽粪污土地承载力及规模养殖配套土地面积及测算以粪肥氮养分供给和植物氮养分需求为基础进行核算。根据《指南》可知，养殖场配套土地面积=规模养殖场粪肥供给量/单位土地粪肥养分需求量，其中规模养殖场的规模为蛋鸡≥2000 羽（常年存栏）、肉鸡≥10000 羽（年出栏）；粪肥养分供给量=∑（鸡的存栏量*鸡的氮排泄量）*氮留存率，鸡的氮排泄量经测算为0.44kg/猪当量，因为此循环模式主要以农田利用为主，所以粪污处理过程中氮留存率推荐值为62%；单位土地粪肥养分需求量=（单位土地养分需求量*施肥供给养分占比*粪肥占施比例）/粪肥当季利用率，单位土地养分需求量为规模养殖场单位面积配套土地种植的茶树在目标产量下的氮养分需求之和，即根据目标产量可计算得单位土地养分需求量，施肥供给比例根据土壤中氮养分确定，土壤中不同氮水平下的施肥比例推荐值参考附表2，粪肥占施肥比例根据当地实际情况而定，粪肥中氮素当季利用率推荐值为25%—30%，具体根据实际情况定。

3 “鸡—沼—茶”种养循环模式推广应用存在的问题

此种种养循环模式虽然能够解决大规模畜禽业带来的粪污污染问题，以及加强畜禽业与种植业的衔接，但是在其大面积推广应用中还存在一些问题，制约其发展。

3.1 认识不到位

每个地区的具体环境不一样，适宜种植的茶树品种不同，如果选择不合理，不仅不会带来经济效益，还会造成巨大经济损失。土壤肥力与承载力不同，相对应的配套适宜消纳的土地面积不同等等一些因为环境改变而引起的差异，都要耗费精力测算制定相应的方案。

3.2 农业生产规模小

养殖土地空间受到一定限制，特别是对于养殖散户而言。受政策的限制，他们不能在自家房屋周围进行养殖活动，因为如果畜禽粪便不能及时处理，会产生大量的病菌，对人畜健康造成影响。另一方面，农田通常需要用于种植业，因此也不太适合用于养殖，这增加了农户开展种养结合的难度。其次，机械设备供给不足也是一个问题。种养结合的一个重要方面是粪肥还田、厩肥清理、运输和撒肥等环节。传统的处理方式主要依靠人力，但随着人口老龄化和农村年轻人的流失，这方面的劳动力逐渐减少，且单靠人力处理效率不高。因此，机械化发展尤为重要，可以提高处理效率，减轻劳动负担。第三，扩大生态循环发展的规模需要较高的前期资金投入。从场地选址、养殖设施建设到管理和设备购买，都需要一定的成本支出。总的来说，要想扩大生态循环发展的规模，政府起着至关重要的作用。政府可以通过制定合理的政策和提供相应的支持措施，促进养殖业的可持续发展。例如，提供养殖土地的规划和配套设施建设，支持机械化设备的引进和推广，以及提供财政资金和技术指导等方面的支持，帮助农户克服面临的困难，推动生态循环发展的实施[11,12]。

3.3 管理体系不完善

规模化养殖场大多采用堆肥的方式处理，但由于土地面积和资金有限，远不能满足需求，所以导致农村大部分人存在粪尿随意处理的情况，没有专业的储存设备，也没有配套的管理体系。研究表明采用养分综合管理技术和相关政策法规，可有效提高畜禽生产系统的养分利用效率，减少环境污染，同时提高 25%的经济效益[13]。

4 推广应用措施及建议

种养结合可以提高农业集约化程度，但仅靠农户自身的能力去发展，存在较大的难度，所以需要多方面的支持与保障措施。

4.1 政府强化引导和布局

政府层面，应从全局加强引导和布局，颁布完备的政策法规，规范农资和农产品科学生产及应用[14]。在资金上加强有机肥生产及生态茶园有机肥使用的扶持，因为生态循环农业的前期资金要求较高，建议财政部拨一些款用于农村信用社贴息，减轻农户贷款压力，调动农户的积极性。同时考虑种养结合对养殖土地的实际要求，应切实把养殖用地编制到“乡镇国土空间规划”和“村庄实用性规划”中，同时做到养殖用地与村民居住地保持合理的距离。

4.2 优化种养循环农业模式的循环系统

种养结合所需要的养殖设备应具有功能全、性能稳、易操作、功耗小和价格低等特征，企业应该加强技术创新，改进畜禽粪污的处理技术，实现现代农业所需的技术要求。根据实际情况做好养殖环境的清洁方案，针对还田的标准政策要落到实处，避免不合规的畜禽粪污排到农田中，使循环系统向规范化的方向发展[15]。

4.3 加强多方合作，完善农业服务体系

我国农村农业生产者大多为年长一辈，所受教育程度不高，导致农业生产大多靠经验，政府农技推广体系、科研单位和企业未能有效协作互补，导致服务效率低下，难以真正有效地服务小农户。所以我国亟需打造一批专业化的农化服务团队，帮助农户解决技术上的问题。

5 展望

在国家环境保护政策日益落实的情况下，种养循环模式既有利于实现畜禽废弃物资源化利用，有效解决养殖业带来的污染问题，又减少茶园化肥用量，改善茶园土壤环境，增加茶叶产量，具有双重生态环保效益。2022 年河南省首批绿色种养循环农业试点区，开封市祥符区取得的重大成功，农民的喜悦，成本的降低，资源的有效利用都表明了生态循环农业的可行性，是农业转型的方向，是未来发展的趋势。中国人民生活水平的提高与中国传统文化的兴起，把茶行业推上了风口，种养循环模式符合时代要求，但仍存在许多待解决的问题需要解决，规模化的“鸡-沼-茶”种养循环模式被大范围的应用，还需要经历很长的发展时间。墨脱县达木乡卡布村茶禽产业的发展，离不开理论与实际的相结合，其合理生态的循环模式还需大量时间去探索协调，仍有很长的路要走。农业要发展，乡村要振兴，产业要升级，农业生产要标准化，一定要遵循自然规律，打好生态农业这一手牌。