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探索‘种养结合-农牧循环’模式下饲草料发酵与羊粪资源化利用的绿色低碳路径

张莉 孟克吉日嘎拉 铁木尔巴格那 乌日古玛拉 布和
  
创新版媒体号
2024年233期
乌审旗敖恩贝农畜产业专业合作社 内蒙古乌审旗 017300

摘要:本文聚焦“种养结合-农牧循环”生态农业模式,深入探索饲草料发酵技术与羊粪资源化利用在促进农业绿色低碳转型关键作用。分析当前技术进展,揭示饲草料发酵可提高饲料品质、降低成本,减少环境污染。强调两者在“种养结合-农牧循环”模式协同效应,为构建资源节约型、环境友好型农业提供科学依据。提出促进该模式发展政策建议,推动农业可持续方向迈进。

关键词:种养结合;农牧循环;饲草料发酵;羊粪资源化;绿色低碳;生态农业

“种养结合-农牧循环”作为创新生态农业模式,整合种植业与畜牧业资源,实现物质与能量循环利用,可提升农业综合效益、保护生态环境具有重要意义。饲草料发酵是提高饲料利用率,降低养殖成本关键技术。羊粪是优质有机肥源,其资源化利用有效解决养殖废弃物处理问题,促进土壤健康,提高农作物产量。探索“种养结合-农牧循环”模式下饲草料发酵与羊粪资源化利用绿色低碳路径,对推动农业可持续发展、实现乡村振兴战略目标具有重大现实意义。

1.饲草料发酵技术的绿色低碳路径

饲草料发酵技术基于微生物发酵作用,通过特定发酵工艺将饲草料中纤维素、半纤维素等难以直接消化的成分转化为易于动物吸收利用营养物质,如乳酸、挥发性脂肪酸等。微生物活动提高饲料消化率,产生丰富益生菌,改善动物肠道健康。采用发酵处理,饲草料中粗蛋白、粗脂肪等营养成分显著提高。发酵过程中产生有益微生物和酶类促进动物对饲料消化吸收,提高饲料利用率。减少饲料浪费,降低养殖成本。增强动物免疫力,减少疾病发生,进一步降低养殖风险。发酵中产生有害气体(如二氧化碳、氨气等)被微生物利用,减少大气污染。发酵后饲料残渣作为优质有机肥料,实现资源循环利用。减少废弃物排放,提高土壤肥力,促进农业可持续发展。

2.节能减排与提高能源利用效率

2.1节能减排效应

饲草料发酵中经过微生物代谢活动,将难以直接利用纤维素、半纤维素等转化为易于消化吸收营养物质。与传统饲料加工相比,饲草料发酵不需要高温高压等能耗较高处理环节,减少能源消耗排放。发酵中产生热量可被回收利用,如用于加热发酵设备,进一步提高能源利用效率。显著提升饲料营养价值,增强动物消化吸收能力,从而减少对高能耗饲料(如玉米、豆粕等)依赖。降低养殖成本,减少因饲料浪费产生的间接碳排放。发酵中产生的有益微生物和酶类促进动物肠道健康,提高动物生长性能,进一步减少疾病治疗和兽药使用能源消耗污染。

2.2羊粪资源化利用的节能减排与能源利用效率提升

结合资源化利用,如堆肥发酵、厌氧消化等技术手段,将羊粪转化为有机肥料或生物能源(如沼气),实现废弃物无害化处理。羊粪资源化利用后生产的有机肥料富含氮、磷、钾等营养元素,显著提高土壤肥力,改善土壤结构,促进作物生长。与传统化肥相比,有机肥料具有肥效持久、养分全面,减少化肥使用量,降低农业生产中的能源消耗。将羊粪转化为沼气等生物能源,替代传统化石能源,减少温室气体排放。沼气发酵中产生沼液和沼渣是优质有机肥料,可进一步促进农业绿色低碳发展[1]。

3.羊粪资源化利用的绿色低碳路径

3.1技术方法

羊粪收集应遵循及时、干净原则,采用人工清扫或机械收集方式,确保羊粪不被雨水冲刷、不混入其他杂质。规模化养殖场可配备专门清粪设备,实现自动化收集,提高效率,减少人力成本。预处理是羊粪资源化利用关键步骤,如干燥、粉碎、筛分等。干燥可去除羊粪中多余水分,便于后续处理。粉碎和筛分则可将羊粪破碎成适宜后续处理粒度,提高处理效率。预处理中需注意除臭杀菌,减少环境污染[2]。

在无氧条件下,利用厌氧微生物分解羊粪中有机物,产生沼气。根据羊粪量和处理需求,选择批式消化器、连续流消化器等。厌氧消化温度控制在35-55℃,pH值控制在6.5-7.5之间。定期搅拌和混合厌氧消化器物料,促进微生物与有机物接触,提高消化效率。收集厌氧消化过程中产生的沼气,并进行净化压缩等处理,以便后续利用。厌氧消化后产物包括沼液和沼渣,沼液富含氮、磷、钾等营养元素,可作为液体肥料施用于农田[3]。沼渣则可作为有机肥料,提高土壤肥力,减少化肥使用量,降低农业生产环境污染。

3.2经济效益

传统羊粪处理方式简单粗暴,如直接堆放填埋占用土地资源,造成环境污染。通过资源化利用,羊粪被转化为有机肥料,减少废弃物处理费用,降低养殖成本。羊粪中残留未消化养分通过发酵等技术处理后,可部分回用于饲料,提高饲料利用率。羊粪资源化利用中产生有机肥料和生物菌剂可改善养殖环境,减少疾病发生,降低兽药使用量。通过厌氧消化等技术,羊粪可被转化为沼气等生物能源。用于养殖场自给自足,为养殖场带来新经济收益。

例如,乌审旗位于内蒙古自治区,以其丰富农牧业资源和独特地理优势,成为探索“种养结合-农牧循环”模式下饲草料发酵与羊粪资源化利用的绿色低碳路径理想之地。这一模式实现农业废弃物有效利用,促进农业生态系统良性循环,为乌审旗乃至全国农业可持续发展提供宝贵经验。

乌审旗传统畜牧业生产模式伴随大量废弃物排放,如羊粪等,造成环境污染,浪费宝贵资源。当地农牧民利用秸秆、树叶等农业废弃物,使用微生物发酵技术,将其转化为富含营养饲料。提高废弃物利用率,降低饲料成本,为畜牧业发展提供支持。如将农业废弃物收集粉碎混合,加入适量发酵菌种和水分,调节发酵条件。在密封发酵容器发酵,经过一定时间发酵后可得到高质量饲料。羊粪经过堆肥发酵处理后,可以制成有机肥料。改善土壤结构,提高土壤肥力。将种植业和畜牧业紧密结合,实现农业废弃物有效利用。种养结合-农牧循环模式促进农业生态系统良性循环,合理利用农业废弃物和畜牧业废弃物,减少环境污染和生态破坏风险。提高土壤肥力,改善农业生态环境,为农作物生长提供极佳条件,实现农业生态系统良性循环。

3.3环境效益

通过资源化利用,如厌氧消化产生沼气可避免气体直接排放,将沼气作为能源使用,减少化石燃料消耗,间接降低温室气体排放。羊粪中含有大量氮、磷等营养元素,如直接排入水体会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,消耗水中氧气。资源化利用可将营养元素转化为有机肥料用于农田,避免对水体污染。将羊粪转化为对环境友好的产品,减少对土地资源占用破坏,保护生物多样性。利用制成有机肥料富含微生物菌群,施用于农田后可增加土壤微生物多样性。减少水体污染,控制病虫害传播,羊粪资源化利用保护水生生态系统多样性。使当地居民认识到废弃物资源化利用重要性,形成全社会共同参与环境保护良好氛围。推动环保产业发展壮大,为经济增长提供新动力,为环境保护和可持续发展提供有力支撑。

结束语

综上所述,饲草料发酵技术是连接种植与养殖的桥梁,丰富动物营养来源,减少对外源性饲料依赖。通过微生物神奇作用,降低抗营养因子影响,提高饲料消化率和动物生长性能。羊粪资源化利用,是这一循环模式中不可或缺的一环。减少粪便对环境污染,通过转化为有机肥料或生物质能源,为农田提供丰富养分,促进土壤可持续健康,形成闭环生态系统。

参考文献:

[1]刘林科,王占铭,李世杰,等.添加菌剂堆肥发酵对羊粪球虫卵囊活力的影响[J].中国兽医杂志,2022,58(11):44-48,53.

[2]颜振峰,陈丽,林晶晶,等.施用羊粪对桃果产量和品质的影响[J].安徽农业科学,2022,50(15):129-131.

[3]温增欣,索全义,万宇宸,等.四环素和土霉素对羊粪好氧堆肥过程的影响[J].农业环境科学学报,2023,42(6):1397-1405.

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