陕南地区“养-茶-游”循环农业发展模式分析

2019-04-04 03:23孙博非
草业科学 2019年3期
关键词:陕南粪污茶园

余 超,聂 淼,孙博非

(1. 陕西省商洛市畜牧产业发展中心,陕西 商洛 726000;2. 陕西省商洛市农产品质量安全检验检测中心,陕西 商洛 726000;3. 西北农林科技大学动物科技学院,陕西 杨凌 7121003;4. 美国嘉吉集团达农威 (中国) 公司,广东 深圳 518038)

随着我国畜牧业快速发展,规模化养殖水平不 断提高,与种植业主体分离越来越远,畜禽粪污配套设施装备和消纳条件跟不上,大量养殖废弃物无法得到及时有效的处理和利用,成为农村环境治理的一大难题。据统计,我国畜禽粪污每年产生量约38亿t,其中氮养分含量1 350万t,磷养分含量510万t,养分含量相当于我国化肥年产量的27%。如果把所有动物的粪、尿及其他排泄物充分利用,能够满足植物对有机物40%的需求,而其实际综合利用率不足50%[1]。畜禽养殖粪污的问题越来越受到重视,2017年6月国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》,2018年1月农业部办公厅印发《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》,并把持续推进畜禽养殖废弃物资源化利用作为2018年畜牧业工作要点之一。

陕南包括汉中、安康和商洛3个地市,28个区县,占陕西省总面积的36%,不仅是陕西南北经济走廊的一部分,生态旅游的核心地域,还是陕西茶叶主产区,我国茶文化的发源地之一。陕南畜牧业在陕西省占有重要地位,肉鸡年出栏数占陕西省一半以上,猪年出栏数占陕西省40%以上。同时,陕南畜禽粪污污染及资源化利用情况不容乐观,每年畜禽粪便总量超过2 700万t,氮、磷等营养元素丰富,但综合利用率低,既引发了环境污染,同时也造成资源浪费。本文结合陕南畜牧业、茶叶产业及旅游业发展现状,提出“养-茶-游”农业模式构想,并综合论述该模式的效益以及存在的问题,给出发展建议,旨在为解决陕南畜禽粪污综合利用问题提供思路。

1 “养-茶-游”农业模式的构想

“养-茶-游”农业模式以茶叶种植为纽带,将陕南茶叶、畜牧、旅游等产业紧密联系起来。发展农业循环经济,养殖场粪污排泄物经过收集厌氧发酵,沼气用于养殖场、茶厂、农庄以及旅游业的燃气用或电用等,沼渣生产有机肥用于有机茶种植、农庄有机果菜种植或对外出售,沼液通过管道输送茶厂和农庄利用。通过茶叶种植、观光茶园建设、开展茶文化活动、茶艺表演等举措发展茶文化旅游产业,同时借助茶文化旅游带动有机茶、茶具、地方特色畜产品等相关产业的推广与发展 (图 1)。

图 1 “养-茶-游”农业模式线路图Figure 1 The “Animal Husbandry-Tea Planting-Tea Culture Tourism” agricultural model roadmap

2 “养-茶-游”农业模式的产业基础

2.1 养殖产业

陕南以养猪和养禽为主,年出栏3 000头以上养猪场、年出栏10 000只以上肉鸡场和年末存栏10 000只以上蛋鸡场分别达到 272、231和 195个,其中猪主要集中在汉中市,家禽主要集中在商洛市(表1)。近年来,陕南畜牧业基本平稳发展,虽主要畜禽年末存栏量和出栏量都稳中趋降(表2),但除了肉鸡年末存栏量和出栏量占陕西省比重有所下降外,其他畜种占陕西省养殖比重仍保持稳中有升的趋势(图2)。截至2017年底,陕南猪出栏926.87万头,年末存栏618.35万头,分别占陕西省42.71%、40.18%;牛出栏27.38万头,年末存栏69.40万头,分别占陕西省30.53%、29.05%;羊出栏161.19万头,年末存栏172.58万头,分别占陕西省19.07%、13.27%;蛋鸡出栏2 078.21万只,年末存栏2 135.20万只,分别占陕西省42.35%、30.86%;肉鸡出栏3 583.22万头,年末存栏1 327.95万头,分别占陕西省47.18%、50.05%。

表 1 陕南畜禽规模化情况1Table 1 The scale of livestock in South Shaanxi1

表 2 陕南 2013-2017 年度畜禽养殖数量统计Table 2 The number of livestock in South Shaanxi in 2013-2017

2.2 茶叶产业

陕南茶区地处秦岭南坡,大巴山北麓,是我国长江以北的重要产茶区之一。区内年均气温12~14 ℃,年均相对湿度70%~80%,降水主要集中在茶叶生产季节的4-10月,年均降水1 000 mm左右,对茶树的生长发育十分有利,茶园土质疏松、肥沃,有机质含量高,土壤pH为4.08~6.93,酸碱度条件适宜茶树生长。由于海拔高(多在800~1 200 m)、无工业污染、富含锌硒等微量元素等特点,使其出产的茶叶无论从口感上还是内质上,都可谓全国绿茶中的精品。陕南茶叶有效成分含量多,其中氨基酸、咖啡碱、茶多酚含量分别达到3%、4.5%、28%以上,水浸出物达到43%[2]。

图 2 陕南畜禽当年出栏数和期末存栏数占陕西省的百分比趋势图Figure 2 Trends in annual livestock stocks and slaughtering in south Shaanxi

据统计,在陕南3个市的28个县、区中,有22个县、区种植茶叶,产值达到8亿元,涉及茶农300万人。从2010到2016年陕南茶园面积和茶叶产量都逐年增加(图3),截至2016年底,陕南茶园面积已达 136 130 hm2,茶叶总产量达 62 136 t[3]。

图 3 陕南 2010-2016 年茶园面积和茶叶产量Figure 3 Tea plantation area and tea yield in south Shaanxi in 2010-2016

2.3 旅游产业

陕南位于我国南北过渡的中间地带,南依秦岭,北屏巴山,是南水北调中线工程核心水源涵养地,具有优越的自然条件和丰富的生态资源。区域内森林覆盖率超过65%,商洛、安康、汉中三市优良空气天数分别达到310、301、270 d,现有世界生物圈保护区2个,国家自然保护区13个,国家级风景区40多个,A级景区77个。随着西部大开发的深入,交通条件的改善,旅游已成为陕南经济发展的新增长点。近年来,陕南旅游业保持了良好发展势头。2016年,境内全年共接待游客达到10 275.31万人次,实现旅游总收入544.19亿元 (表 3)。

3 “养-茶-游”农业模式的效益

3.1 环境效益

依据各类畜禽饲养管理的实际情况,结合陕南畜禽养殖的实际数据来源(表1),参考王忙生等[4]畜禽每头(只)每日粪尿排泄系数和年度粪便排泄量计算公式(表4)以及畜禽粪便中污染物平均含量(表5),计算得出陕南2013-2017年畜禽粪便排泄量(表6)和陕南2016年畜禽粪便污染物排泄总量(表7)。陕南2013-2017年各类畜禽粪便排泄量以猪为主,牛羊次之,蛋鸡和肉鸡最少;年度之间的差异不太大,每年粪便总量在2 700万~2 950万t,如2016年陕南畜禽粪便总排放量为2 845.69万t,其中,猪粪便排放量最高,为1 660.22万t,占总排放量的58.34%。其余牲畜粪便排放量所占比例大小依次为牛30.67%,羊6.08%,蛋鸡4.18%,肉鸡0.73%。2016年陕南畜禽粪便中COD、BOD、NH3-N、总磷、总氮排放总量分别为74 784.05万、70 915.02 万、6 407.17 万、5 048.15、15 173.85 万 kg(表7)。按照陕南茶园土壤养分状况和2016年产量情况,若按施纯氮 187.5 kg·hm-2(折有机氮 75.0 kg·hm-2)计算[5],陕南目前的茶园面积每年需要施纯氮 25 524 t,相当于猪粪 434万 t,大大缓解了环境压力。

表 3 陕南旅游业发展概况表Table 3 Overview of tourism in South Shaanxi

表 4 畜禽每头(只)每天粪尿排泄系数和年度粪便排泄量计算公式Table 4 Excretion coefficient of livestock manure and formula of annual excretion

表 5 畜禽粪便中污染物平均含量Table 5 Pollutant content in different livestock manure

表 6 陕南 2013-2017 年畜禽粪便排泄量Table 6 Livestock manure excretion in South Shaanxi during 2013-2017

表 7 陕南 2016 度畜禽粪便污染物排泄总量Table 7 Estimated pollutant emissions from livestock manure in South Shaanxi in 2016

3.2 经济效益

根据不同畜禽粪便的发酵产气潜力估测了2016年陕南畜禽粪便发酵产气量,2016年陕南畜禽粪便发酵产气总量约为1.17×109m3,是一个数量巨大的清洁能量来源(表8)。研究发现,1 m3沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7 kg无烟煤提供的热量[8],据此估测,2016年陕南畜禽粪便发酵产气量约相当于8.18×105t无烟煤产生的能量。

沼肥是无公害、有机茶园理想的有机肥料。沼渣肥每立方米可提供氮 3~4 kg、磷 1.25~2.50 kg、钾 2~4 kg,沼液每立方米可提供硫酸铵 1.25 kg、过磷酸钙 1.00 kg、氯化钾 0.37 kg[9]。研究表明,在茶园中使用沼肥,茶树生长状况和内在品质都显著改善,名优茶产量可提高20%~30%,同时茶树病虫害明显减少[9-11]。用沼渣、沼液代替化肥施入茶园,不仅节约茶厂经营成本,还可减少养殖场畜禽接触粪污中病原菌,降低患病机率,进而提高畜禽养殖效益。此外,通过茶文化旅游还可以促进地方特色畜产品的发展,增加养殖户收入。

4 “养-茶-游”农业模式存在的问题及建议

4.1 “养-茶-游”农业模式存在的问题

(1)“养-茶-游”主体分离。“养-茶-游”农业模式面临最大的挑战就是,养殖场、茶厂经营者和旅游开发商主体分离。搞养殖的没有茶园,茶厂没有养殖基地,旅游开发商更多是局限于现有生态资源。目前陕南很多养殖场和茶园都相隔较远,茶园大部分在坡地上,而养殖场基本在地势相对平坦的区域。虽然部分养殖场已经实施生态循环养殖模式、沼气工程模式,但粪污处理后大部分都以养殖业内部的循环为主,种养结合不紧密。

表 8 陕南2016年畜禽粪便发酵产气量估测值Table 8 Estimated fermentation gas production of livestock manure in South Shaanxi in 2016

(2)标准体系不健全。一是畜禽粪污检测标准滞后。我国畜禽养殖业污染物排放标准滞后,缺少抗生素和有毒有害物质检测的国家标准。畜禽粪污用于有机茶生产还存在产生二次污染的风险。二是缺乏有机茶标准化生产和检测体系。各地市只有部分制定了茶叶种植、管理、加工、审评、农药残留检测等技术规程和标准,且多为地方标准,只有少部分规模企业制定了自己的企业标准。一些小规模企业和个体茶叶初制加工厂机械化程度低、配套设施不完整,技术把控不严格,产品质量不能保证,无法实现标准化生产,离有机茶和清洁化生产要求尚有很大距离。

(3)技术服务体系不完善。“养-茶-游”农业模式各个环节对养殖、有机茶生产和旅游业从业人员都有较高的专业技术要求。陕南部分养殖场只配备1个或2个受过专业教育的技术人员,甚至有的根本没有专业技术人员。服务茶叶生产管理的技术人员更是少之又少。目前,陕南1.36×105hm2茶园,按照33.3~66.7 hm2茶园配备1名专业技术人员的要求,理论上需要技术人员2 000多人,而当前陕南茶叶战线科研和技术推广人员不足500人,直接服务茶叶产业的高级专业技术人员仅10余人。其次,陕南地区的旅游从业人员素质总体不高。多数茶馆、茶休闲山庄、茶山生态游从业人员缺乏专业训练,茶叶知识以及文化涵养贫弱,导致茶文化旅游方式简单、商业色彩浓、文化内涵单薄。

4.2 “养-茶-游”农业模式发展建议

(1)增强政府的组织引导作用。“养-茶-游”农业模式是一项系统工程,牵涉面广,只靠某一部门、公司或养殖场,单项技术是难以实施的。政府要发挥在政策引导、资金扶持、基础设施建设、公共服务、宣传等方面的职能优势,加大“养-茶-游”农业模式扶持力度,创造良好发展环境,推动该模式相关企业或合作社不断发展壮大。同时,多方筹集资金,在加大本级财政投入的基础上,积极争取国家级、省级项目支持,鼓励企业对“养-茶-游”农业模式的投入,结合“三变改革”政策,积极引导农民入股农业合作社,形成多渠道、多层次资金投入机制,为“养-茶-游”农业模式提供持久动力。

(2)合理规划发展布局。“养-茶-游”农业模式要求养殖场和茶园空间布局合理,以茶园面积定养殖场规模,确保茶园土地粪污承载力。选择交通便利、环境优美和基础设施完备的茶园开发茶文化旅游,借助茶文化旅游的发展,着重打造一批具有地方特色的优良畜禽产品,如土鸡、腊肉、富硒畜产品、陕南黑猪及白山羊等,实现畜牧业与旅游业互利互惠。

(3)建立健全标准体系。一方面,继续推进畜禽标准化规模场建设,制定粪污排放标准,加强粪污污染物监测力度。另一方面,对陕南茶叶生产、栽培、采摘和加工实行标准化统一管理,建立健全陕南各类茶叶的产品质量标准、生产技术标准、检验检测标准和认证认可等标准体系,确立科学合理的技术指标、生产工艺及检测手段,按照名优茶标准,推进陕南茶叶标准化生产。

(4)加强人才队伍建设。一是加强陕南“养-茶-游”农业模式中现有从业人员的专业培训。二是政府要出台相应人才引进政策,鼓励外来人才来陕南发展。三是陕南三市要加强人才交流,通过建立相关协会、组织论坛等方式,促进人才取长补短。

5 小结

畜禽粪便污染问题越来越受到国家和行业重视,是一个亟需着力解决的关键问题。陕南“养-茶-游”农业模式有一定产业基础,环境和经济效益前景较好,潜力巨大,不仅为陕南畜禽粪便找到资源化出路,且能促进茶叶及旅游业发展,增加就业岗位,助推当地农民脱贫致富,是一个有潜力的创新农业模式。当然,该模式尚存在一些问题和瓶颈,需要政府、相关企业及从业人员共同解决。

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