江苏省农业清洁生产典型技术与模式.docx

江苏省农业清洁生产典型技术与模式黄小洋1,2王海芹2（1苏州苏州农业职业技术学院；2南京江苏省农业环境监测与保护站）摘要：关键词：随着农业生产水平的提高，化肥、农药等农资大量施用，导致有机肥的施用量也不断减少，给农业环境带来许多负面效应：土壤理化性状失衡，水质恶化，农田大气质量下降、农村环境不断恶化。农业清洁生产是有力遏制农业生态环境恶化并改善农村生态环境的有效途径，是实现农业和农村可持续发展的有力保证。现将江苏省农业委员会农业环境监测与保护站近年来在重点流域面源污染防治的过程中探索出的几种农业清洁生产模式总结如下：1、以沼气技术为纽带的农业清洁生产模式此模式主要以农业废弃物（特别是畜禽粪便）的资源化利用为导向，通过大型沼气专业化生产，围绕“三沼”（沼气，沼液、沼渣）的综合利用延伸出来的产业生态链体系。沼气可以用以发电，或通过燃烧来取暖供热；沼渣可加工成各种专用有机肥，还可以开发成动植物生长的营养基质；沼液可用来生产各种专用液态有机药肥以供种植业的用，或制成态饲料供养殖业利用。是一种即低碳又环保的农业清洁生产方式。此模式适用范围广，平原和丘陵山区均能适用，而且能适应北方冬季低温气候。平均每亩效益7000元，比传统的经营方式效益提高4至5倍。能消除畜禽养殖粪便对当地环境的污染，节约资源，使用该有机肥还能改良土壤。要求有一定规模（200亩左右）的种植业生产基地和2000头左右生猪存栏量养殖规模，农民居住相对集中，以便沼气供热。典型案例：江苏省吴江市东之田木农业生态园拥有生产基地120亩，种植秋月梨和翠冠梨，同时利用梨园土地种植蔬菜，并为养殖业提供饲料和放养草鸡。生态园采用果园休眠期间作蔬菜，蔬菜下脚料喂养猪禽，畜禽粪便发酵产沼气，沼渣再返田作有机肥。2005年始，以东之田木农业生态园为龙头，成立“松陵蔬果专业生产合作社”，入社农民74户，其中经营果树45户，蔬菜16畜禽养殖排泄物户，养猪13户，合作社经营土地达到547亩，2007年生态园生产柑桔和鲜梨200万kg，蔬菜10万kg，草鸡20万羽，鸡蛋5万kg，农民人均收入达到11000元。职工生活区青草、间作植物湿性排泄物干性排泄物果、蔬种植高浓度沼气发酵技术厌氧处理池沼气干发酵农业废弃物沼气无害化液态有机肥沼渣自动喷、滴灌设施生产、生活燃烧基肥畜水池净化塘垂直流微生物湿地循环渠集流沟果园地面草被含N、P的雨水径流图1江苏省吴江市东之田木农业清洁生产模式2、以腐生食物链为纽带的生态农业模式此类模式的基本结构是“养殖业粪便蚯蚓（蝇蛆）养殖种植业”。即一般利用畜禽养殖业废弃物（辅以一定的作物秸秆）作为基质养殖蚯蚓，或直接用动物粪便养殖蝇蛆。蚯蚓和蝇蛆均为高蛋白饲料，可以用于养殖和养鱼的营养饵料。同时，养殖蚯蚓和蝇蛆后的剩余残渣是优良的有机肥，可用于大田农作物生产。此模式需要作物秸秆，适用于有农作物种植的平原地区和丘陵地区，不适用山区。公司采用牛粪养殖蚯蚓模式，年消解牛粪1800吨，生产蚯蚓25吨，有机无机复合肥1000吨，扣除成本，可获利25万元。养殖场尽量选择远离村庄的地区，周围要有种植农作物的农田，以便提供农作物秸秆。奶牛养殖规模不少于200头，农田规模不少于200亩。典型案例：江苏省扬州市华兴乳业有限公司是一家集奶牛养殖、乳品加工于一体的私营企业。公司与扬州大学环境研究所合作，实施牛粪养殖蚯蚓示范项目。目前，蚯蚓养殖面积达10亩，日处理牛粪5吨。同时，牛粪及时送往蚯蚓养殖场，用蚯蚓覆盖畜粪，无异味，无蝇蛆，空气质量明显改善。牛尿及时由蚓粪吸附或除臭，无异味，不乱流，不污染周边环境。蚓粪制成的有机无机复合肥可提高土壤质量，增加土壤团粒结构，提高保肥和平衡供应营养能力，提高农产品品质。不仅有效地解决了养殖场的粪污处理问题，减少了对环境的污染，保护农业生态环境，而且实现了资源的再生利用。牛粪接种蚯蚓生物消解蚯蚓清洗后销售蚯蚓粪堆制粉碎过筛复配有机无机复合肥图2牛粪养殖蚯蚓农业清洁生产模式3、立体复合种养农业清洁生产模式立体复合种养是在半人工或人工环境下模拟自然生态系统原理进行生产种植，它巧妙地组成农业生态系统的时空结构，建立立体种植和养殖业的格局，组成各种生物间共生互利的关系，合理利用空间资源，并采用物质和能量多层次转化手段，促使物质循环再生和能量的充分利用，同时进行生物综合防治，少用农药，避免重金属等有害物质进入生态系统。通过高技术与劳动密集相结合的途径，使农业结构处于最优化状态，最终实现生态效益与经济效益的结合，发挥系统的整体性与功能整合性。具体模式主要包括农牧、农渔、林牧、农牧渔等等。生态立体种养最大的特点就是在有限的空间范围内，人为地将不同种的作物及动物群体有机串联起来，形成一个循环链，最大限度地利用农业废弃物资源，减少污染物排放，降低生产成本，提高经济效益。此模式适用于丘陵地区，山上可种植果树、茶叶等经济林。典型案例：苏州市玉屏山生态园租赁3500多亩山头，其中林禽立体种养循环农业基地600亩，年养殖规模为山羊1200头、草鸡3万羽，林地种植茶叶和果树，林下放养草鸡、山羊，粪便作为有机肥。公司产品东渚“玉屏山”牌白茶和碧螺春茶通过绿色食品认证，草鸡、草鸡蛋已经通过无公害产品认证，且均为苏州市名牌产品。2009年公司销售收入达1520万元，带动农户数90多户，农民从企业获得的收入100多万元。目前生态园已拥有绿色茶叶生产基地三个，江苏省畜牧生态健康养殖示范基地一个，苏州市现代农业示范基地一个，苏州市科普教育基地一个。并连续三年为苏州市农业产业化龙头企业。4、林禽渔复合农业清洁生产模式此模式的基本结构是“林果业畜牧业渔业”。通常是丘陵山区，在山坡地发展林果业或林草业，在林地或果园里建立畜禽养殖场，在山塘中发展水产养殖业，进而形成了“林、果、草生产单元畜禽养殖单元水产养殖单元”相互联系的立体生态农业体系。典型案例：江苏省江都市渌洋湖农林综合开发土地股份专业合作社是以一个以林地、土地、鱼池入股为形式的林、禽、渔结合的合作社。合作社主要经营模式有：（1）林间套种牧草养鹅。牧草种植在林间，鹅在林间轮放或圈养，用刈割牧草来喂养，鹅在林间放养过程中，采集牧草的同时，也将汇合施在林间，有利于牧草与林间苗木的生长。（2）鱼鸭混养。将鱼和鸭混合养殖，鸭粪中未被吸收的有机物经转化成浮游生物，为鱼类提供饵料。鸭能摄食漂浮在渔塘中的病鱼、死鱼，吞食鱼塘中水蜈蚣等鱼类敌害，清除池塘中生长的青苔、藻类等有害物，达到鸭促鱼、鱼鸭双丰收。（3）禽粪肥水肥田减少饲料化肥用量。除采用林牧结合、渔牧结合外，畜禽粪便垫草还田还林，渔塘塘底还林还田等，大大减少水产养殖饲料、减少农田化肥使用，发展优质稻米生产。合作社3000多亩鱼池每年减少饲料用量近千吨，2500亩稻田减少化肥投入50多万元，同时提高了稻、麦品质。2009年度出栏家禽48万羽，蛋品加工销售1500吨，综合产值突破1亿元，利润1200多万元。5、生态健康养殖农业清洁生产模式此模式将养殖废弃物生态净化安全回用、实现畜禽粪便原位降解或生态回用的既生态环保又经济卫生的畜禽养殖方式，是我省农林部门根据省情探索实践出的生态农业新模式。养殖废弃物生态净化安全回用是在规模化畜禽养殖过程中，实行雨污分流、干湿分离、粪便干物被送往畜禽粪便处理中心统一制作成有机肥，污水通过高效厌氧、好氧、生物滤池、生态湿地和消毒等生态生化处理工艺对养殖场废液进行COD削减和脱氮除磷处理，建立尾水冲洗圈舍回用系统，实现规模养殖场污水零排放；对没有采用发酵床养殖的小型畜禽养殖场则采用分散养殖、集中造肥的方式，统一将粪便送往畜禽粪便处理中心统一制作成有机肥，达到减少污染、保护环境的目的。典型案例：江苏省江阴市科达生物牧业有限公司采用生态健康养殖模式。公司总占地面积253亩，奶牛存栏560头，年产优质鲜奶2800吨。养殖产生的污水、冲洗水必须经过封闭式厌氧发酵工艺无害化处理和资源化利用，经过一段时间的厌氧发酵，TS分解率65%左右，病原菌杀灭率96%以上；处理后的牛尿、冲洗水达标后用于苗木园林灌溉，干粪处理后作有机肥用于600亩无公害奶牛饲料基地的种植。发酵床养殖粪便原位真菌发酵减少臭味、粪便污染反复利用，2-3年后变为有机肥非发酵床养殖鼓风机消毒冲洗畜禽舍废水和尿液污水沟收集池三级化粪池调节池A级生化池O级生化池斜管沉淀池中间水池生物塘回用水池干粪粪便处理中心集中堆放污泥回流有机肥厂有机肥还田图3生态健康养殖农业清洁生产模式6、发酵床养殖畜禽清洁生产模式发酵床养殖是在经过特殊设计的禽舍里，填入玉米秸秆、锯木屑、米糠和菌种等有机垫料，畜禽生活在这种垫料上，其排泄物被垫料中的微生物迅速降解，免去了冲洗圈舍等清洁程序，从源头上实现了养殖污染的减量化，无害化，资源化，不仅改善了养殖环境，增进了猪健康和畜产品安全，而且不需要额外占用土地来处理猪排泄物，消除了二次污染，达到污染物零排放。典型案例：江苏省阜宁县西湖猪场采用发酵床养殖技术，年生猪出栏量12000头，肉价高出普通猪肉8元以上，每头生猪比传统养殖的生猪可增收120元，2008年4月投产，2009年就获利140万元。该案例把养殖模式从原来的传统模式向生态养殖发展，对解决发展畜牧生产和治理环境污染的矛盾开辟了一条新途径。在保育和育成猪饲养过程中真正实现零排放和零污染。对促进周边环境改善和水质好转，消除对当地生产、生活潜在危胁，基本解除了本企业畜禽粪污对周边3公里污染危胁。7、农牧循环清洁生产模式此模式的基本结构是“畜禽养殖业种植业”。其基本做法是，将畜禽养殖产生的粪便和种植业产生的农业秸秆混合发酵，发酵后的残渣作为蘑菇培养基，种植蘑菇后的菇渣作为有机肥，种植蔬菜和果树。利用生态拦截的手段，彻底解决因传统厌氧发酵技术带来的二次污染问题，从根本上修复和改善生态环境，形成良好的生态循环，促进种、养殖业的有机结合和发展。该循环模式的建成既解决了养殖场固体废弃物对环境产生的次生污染，又解决了农村因焚烧秸秆带来的环境污染及其他完全隐患问题。典型案例：无锡市天蓬生态科技有限公司占地200余亩，固定资产近2000万元，是一家开展生态养殖发展循环农业经济的奶牛养殖场。公司首创的“粪草配方”种植双孢菇，以传统奶牛养殖业为依托，利用集中隧道式发酵技术和科技手段，对奶牛场每年产生的8000余吨牛粪及周边25000余吨秸秆等废弃物进行资源化处理，达到国家规定的养殖场污染物“零排放”的生产目标。为了更好的实现“变废为宝”的生产理念，公司还建设粪、草蘑菇菇渣有机肥蔬菜、果树的示范生产基地，建立生态循环农业发展模式。通过发展、刺激、引导，扩大双孢菇种植面积，进一步扩大秸秆处理的数量。同时研究利用生态拦截的手段，彻底解决因传统厌氧发酵技术带来的二次污染问题，从根本上修复和改善当地的生态环境，形成良好的生态循环，奶牛水芹下脚料促进种养殖业的有机结合和发展。公司的发展直接带动牛粪肥料草莓葡萄1000余户农民共同致富，年秸秆（稻、麦、玉米）蘑菇蘑渣生态养殖区生态养殖区生态养殖区二级净化区生态养殖区增加农民创收3000余万元，同时建设和发展了3600余亩循环农业种植基地。图4农牧循环清洁生产模式8、池塘养殖尾水生态净化循环利用清洁生产模式根据循环经济理论，将养殖塘的进水系统和排水系统完全分开。进水系统采用PVC暗管或明渠供水。排水系统采用生态拦截型沟渠，养殖区内养殖池塘排放的养殖尾水排放到尾水净化池进行生态拦截。养殖尾水生态净化池总面积约养殖区占总面积的10%以上。尾水经过尾水净化池内水生植物（包括挺水植物、浮水植物和沉水植物）的净化，检测达标后，抽到养殖池塘循环利用。典型案例：金坛市池塘循环水清洁养殖示范工程。将示范区内190亩的河沟建设为一级净化区，环场160亩河沟建设为二级净化区，其余1150亩池塘建设为生态养殖区，一级净化区和二级净化区总面积占项目实施面积的23.3%。生态养殖区转入一级净化区进行水质净化。一级净化区内栽种黄丝草、苦草、伊乐藻等复合型水生植物，使一级净化区水生植物覆盖率达到40%以上；养殖尾水经过一级处理区相应的综合净化处理后，通过节制闸或水泵提水，转入二级净化区。二级净化区为人工湿地，面积160亩。河道边移栽芦苇、中部移植黄草等水生植物，保证水生植物覆盖率达50%；投放白鲢鱼种10000尾、花鲢鱼种3000尾，滤食养殖水体中过多的浮游植物。另投放螺蛳25吨，滤除水体悬浮物质，提高水体透明度。二级净化区直接供应生态养殖区用水。生态养殖区常规鱼平均亩产862公斤，平均亩产值8468元，平均亩效益1961元。养殖尾水净化后，总氮去除率达27.9%，总磷去除率达49.4%，氨氮去除率达34.6%，透明度提高13cm，溶氧提高0.9mg/l，水质指标符合太湖流域池塘养殖水二级排放标准。一级净化区节制闸图5池塘养殖尾水生态净化循环利模式图9、农业废弃物循环利用农业清洁生产模式此模式的核心技术是对废棉、棉籽壳、稻草、树枝及木屑等农业废弃物的三级循环利用。对农业秸秆进行处理，形成草菇生产基质。草菇营养丰富，味道鲜美，价值高，为高温型菇。利用其生长特点，有效利用秸秆中养分，能实现农业秸秆的一级利用。将草菇菌渣经高温高压灭菌处理后，接入姬菇、秀珍菇等菌种，利用草菇菌渣的养分生产二茬菇，实现农业秸秆的二级利用。二茬菇生产后的菌渣通过微生物肥料生产技术开发生产生物菌肥，或生产营养基质用于育苗或作物栽培，实现农业秸秆的三级利用。典型案例：江南生物科技发展有限公司以食用菌研究所为技术依托，以技术培训中心为阵地，采取公司+基地+农户和“订单农业”形式，带动本市及周边地区农民参与食用菌生产，培育地方性主导产业。现已建立配套基地1000余亩，温室菇房2500余间，参与农户1200户。公司通过技术培训，提供菌种、菌棒和培养料，收购菇类产品和菇渣等途径与基地与农户连接，基地农户依托龙头企业种放心菇，赚安稳钱，形成了互利双赢格局。据公司统计，1吨原料（农业废弃物）经三级循环利用后的产出5360元，其效益达到2099元。农业废弃物粉碎、堆制物化特性调配草菇生产草菇菌渣灭菌、制棒选择菌种菌种农业废二茬菇生产弃物二茬菌渣接种、发酵制棒营养调配营养调配生物菌肥栽培基质图5农业废弃物循环利用农业清洁生产模式10、农林牧复合农业清洁生产模式此模式以养殖区的粪污处理为中心，通过沼气工程对畜禽粪污进行性厌氧发酵，产生沼气、沼液和沼渣，沼气用于养殖区、园区食堂、温室大棚等的照明和炊事；沼液一部分流经林间湿地和草地，通过水生植物的多级净化系统，最后到达农田，为林地和农田提供肥料，一部分直接用于水生饲料、食用菌和花卉肥料；沼渣用作林地、果园、花卉底肥。同时食用菌下脚料