肉牛养殖场有机肥加工生产建议.pdf

2023 年 10 月上49Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺肉牛养殖场有机肥加工生产建议*谭杰，赵帮泰，宋乐见，王义鹏，程方平，张巍，郭曦（四川农业机械研究设计院，四川 成都 610066）摘要：课题组结合肉牛养殖场发展现状，分析有机肥的生产流程，对有机肥的加工方法进行归纳分析，然后根据不同肉牛养殖场的养殖规模，对有机肥加工提出生产建议，为今后有机肥的生产提供参考思路，支撑其向着智能高效、安全无害、绿色环保的方向发展。关键词：肉牛养殖场；养殖规模；有机肥；生产建议中图分类号：S141 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.19.0130 引言随着我国肉牛养殖业迅速发展，肉牛养殖业规模化、集约化程度不断提高。肉牛养殖所产生的大量粪便也逐渐增多，解决大城市周边的畜禽粪尿污染带来的城市周边环境恶化、地表水和地下水严重污染的问题，以及变废为宝，使肉牛的粪便成为有机肥加工的重要来源，促进粪便进行再利用成为当务之急。目前，畜禽粪便的处理主要包括干燥处理、除臭处理及综合处理等方面1。为了针对性地高效处理肉牛粪便，进而探究不同肉牛规模在科学养殖方面的相关研究，马晓萍等2研究我国不同规模养殖成本效率变动趋势，认为不同规模肉牛养殖的投入要素成本和价格存在一定差异性；肉牛养殖整体上表现出成本效率下降，规模差异明显，大规模、小规模、中规模下降程度依次递减，投入物质要素价格负效应明显。王巍等3对四川省规模化肉牛场养殖规模进行调查分析，认为应该科学确定肉牛养殖的理想规模，对于更好地把握肉牛规模化养殖程度，指导肉牛产业科学可持续发展具有重要意义。尹春洋等4探究肉牛养殖规模经营效率及其影响因素，认为5089头、131180头、251290头等规模区间的肉牛养殖规模效率较低，生产投入要素的配置效率发挥受到限制，肉牛养殖规模并不是越大越好。同时，关于肉牛的有机肥加工方面的研究，刘琼峰等5构建了“种植-肉牛-有机肥-种植”农牧复合循环农业模式，提出循环农业系统以实现氮磷资源的高效循环利用。朱宁等6对蛋鸡粪有机肥生产效益进行了分析，提出了促进我国畜禽粪便有机肥加工企业发展的对策建议。宝力德7研究肃北县牛羊粪污有机肥加工生产现状，认为2020年肃北县牛羊粪污总产生量为86 531 t，资源化利用量为70 090 t，资源化利用率达80%以上，且主要用于生产有机肥，有机肥的利用率在逐渐上升。然而，上述学者缺乏关于肉牛粪便处理的相关研究，课题组将开展针对不同肉牛养殖规模的有机肥加工生产研究，并提出相应的生产建议。因为随着养殖技术和饲养水平的不断提高，肉牛养殖从传统的室内圈养逐渐变成规模化养殖，产生的粪便也在逐渐增加，如何科学合理地处理粪污，变废为宝，使得有机肥加工生产朝着绿色高效、安全无害的方向发展，从而减少对农村环境的污染已迫在眉睫。1 有机肥有机肥料是农作物生产的主要原料，对于促进农业生产具有重要意义。有机肥俗称“农家肥”，有机肥是动物粪便、植物残渣等进行发酵加工而成的肥料，包括人粪尿、堆肥、沼气肥等有机肥料。有机肥对于农作物的成长具有不可忽视的作用，一方面，能够改良土壤，有机肥最直接的作用就是提高土壤的通气性能，如果土壤通气不良就会影响微生物活动，降低有机质分解速度和养分供给，甚至导致有害物质的积聚，有机肥能提高土壤通透性，促进植物进行呼吸作用。另一方面，促进农作物生长发育，有机肥中常含有有机质、氮、磷、钾、蛋白质、有机酸、无机盐等丰富的营养物质，肥料的持续作用时间长，能够较长时间为农作物提供养分，促进农作物的生长。有机肥逐渐替代化肥，可实现农业生产的长期增产增收。基金项目：四川肉牛创新团队（SCCXTD-2022-13）作者简介：谭杰（1994），男，四川南充人，硕士研究生，助理工程师，研究方向为农业机械化。通信作者：郭曦（1977），男，四川汉源人，硕士研究生，研究员，研究方向为机械设计及制造。502023 年 10 月上Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺2 有机肥加工技术随着社会的发展进步，人民健康意识提升，生活品质上升，逐渐追求纯天然无公害的绿色食品，逐渐倡导无公害的有机肥料。相关单位应当按照2019年9月1日开始实施的 畜禽粪便堆肥技术规范（NY/T 34422019）所要求的技术标准，生产合格的有机肥产品8。改进有机肥的加工技术，有利于提高有机肥的利用率，传统有机肥加工方法是将畜禽粪便收集，人工进行堆沤，随着多年的发展，目前处理粪便的方法更丰富，包括烘干法、生物发酵、塔式发酵、移动翻抛发酵等9。此外，现代有机肥加工技术主要包括前期发酵堆肥和后期造粒两个部分，具体有机肥的生产流程，如图1所示。开始肉牛粪便辅料收集固液分离混合搅拌发酵菌剂喷洒养护液翻抛发酵水份30%翻抛晾晒烘干粉碎调配造粒制肥抽样检测筛分涂膜结束计量包装入库NY图1有机肥生产流程图2.1 人工堆沤还田利用空闲土地进行人工堆肥还田，不需要专门的发酵工具，将肉牛粪便粉碎后加入菌种，进行集中自然堆沤，能够就近堆肥，处理方便。但是非规模化养殖的养牛场使用该方法，存在劳动成本大、生产效率低下、发酵时间长的缺点，以及未经高温杀菌和有害物降解处理，导致存在一些危害性，多用于农户小范围的堆沤还田处理。一般规模化养牛场才能够在有氧条件下集中高效处理牛粪，并且具备完整工艺，保证无害化，形成一种科学无害和规模高效的堆沤发酵方式。2.2 液体牛粪处理液体牛粪存在有害菌多、臭味严重等问题，需要进行发酵腐热，不能直接施放到土壤中，同时会夹杂虫卵和病菌，容易导致烧根烧苗和病害发生，需要达到国家发布的技术规范的要求，才能还田使用。养牛场可采用固液分离器或者离心机将牛粪进行固液分离，将液体牛粪进行沉淀发酵处理，常见的液体粪污处理为厌氧处理，即在缺氧条件下以厌氧微生物为主体对有机物进行生化降解的处理方法，该方法可降解有机物并产生气体燃料10。一般的制肥处理可以通过沼气池进行发酵，让粪水变成粪肥，农民便可就近取沼液施肥农作物。2.3 固体牛粪加工关于固体粪污的有机肥加工方法有塔式发酵、平地堆积发酵、好氧堆肥发酵、罐式密闭堆肥等7。其中，通常采用好氧堆肥发酵处理，指在氧气充足的条件下，对肉牛粪便氧化吸收和分解的过程。好氧堆肥的温度在55 60 之间为宜，能够较大限度地杀死杂虫卵和病菌，其对有机质降解速度快，发酵时间短，臭气量少，是堆肥的优选。肉牛粪便在发酵后的粉碎调配过程中，多为直接粉碎或者加工成颗粒状，然后用于生态园林或者大棚蔬菜等的施肥种植。3 生产建议1）小规模肉牛场。对于500头以下肉牛的小规模养牛场，考虑人工堆沤和修建罐式发酵。人工堆沤所需设备设施简单，较于容易实现，适合小规模肉牛场。罐式发酵优点是可以严格控制整个发酵过程，生产过程高效便捷、成品稳定，过程采用封闭发酵，安全无害，对于环境的污染小，能够有效杀灭病虫卵和病菌，并且占用空间小，能够移动和循环利用，可处理秸秆、中药渣等物质。但是，罐式发酵的生产成本高，材料需抗腐蚀性，产出有机肥的量少，无法满足大规模肉牛粪便的处理，实物图如图2至图7所示。2）中规模肉牛场。5001 000头肉牛的中规模养殖场，考虑条垛式发酵和塔式发酵，条垛式发酵的工艺是目前较为成熟的堆肥方法，由机器集中将物料堆成三菱形条垛，物料在有氧条件下将有机物分解，投入小，操作简单，容易实现。但是，其要求工厂宽阔，适当地配合人工堆沤和翻抛，产品质量不易控制，对于场地周边存在污染，需要人为进行相应的治理。塔式发酵的发酵塔采用分层构架，可以根据需要设定层数和体积，发酵塔上下通风透气且能够连通多个塔组合使用，内部设置翻版，物料由上层倒入，智能设定翻版打开的时间，使得发酵的物料逐渐下落至底层，整体智能化程度高。但是发酵塔的材料和罐式发酵2023 年 10 月上51Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺的要求相似，都需抗腐蚀性强，导致生产的工艺较复杂、构建成本较高，并且存在电量和材料腐蚀损耗。图2人工堆沤图3液体粪污处理图4条垛式发酵图5槽式发酵3）大规模肉牛场。1 000头以上肉牛的大型规模肉牛场，考虑槽式发酵集中处理大量肉牛粪便，能够高效处理收集的肉牛粪便，其由单个或多个发酵槽组合构建，前期构建时需要配合翻抛机、收料机等机器设计发酵槽的轮廓，发酵的过程涉及物料的预混、布料、翻抛、收料、曝气、除臭等一系列流程。生产过程容易控制，对于周边环境的污染和影响小，机械化程度高，需要配合相关机器使用，产出的有机肥产量大，存在一定的搭建成本，较为适合大规模肉牛场粪便的处理。图6立式罐发酵图7卧式罐发酵4 结论 综上所述，我国肉牛养殖业发展环境稳定，规模化养殖的势头逐渐增强，粪便的分类资源化和无害化处理，是今后有机肥加工利用的方向，可做好以下工作内容。一方面，促进肉牛场的规模化养殖。科学规划有机肥的生产利用，针对不同肉牛规模，分为小型、中型、大型规模，分别推荐采用相应的发酵方法，提高生产效率。另一方面，政策扶持，建设肉牛优势区域。完善肉牛养殖场有机肥生产体系，政策鼓励建设标准化的优势养殖区域，带动今后肉牛养殖业的发展，从而促进农业的可持续发展和资源再利用，加大环境保护力度，为环境治理带来良好效果。参考文献：1 李庆康，吴雷，刘海琴，等.我国集约化畜禽养殖场粪便处理利用现状及展望J.农业环境保护，2000，19(4)：251-254.2 马晓萍，王明利.中国肉牛优势产区不同规模养殖成本效率变动趋势：基于20132019年的面板数据J.湖南农业大学学报（社会科学版），2021，22(6)：11-20.3 王巍，易军，唐慧，等.四川省规模化肉牛场（下转第67页）2023 年 10 月上67Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺壤。农机购置补贴政策实施过程中之所以出现寻租现象，归根到底在于行政干预扭曲了市场经济自发形成的资源配置，加之农机厂商、经销商为利益所驱使，不惜铤而走险，对主管部门进行腐蚀拉拢。为杜绝此类现象，各级农机主管部门要在企业和农户之间主动搭建信息沟通的桥梁，将农机补贴对象由“政府指定”改为“用户选择”，剔除不必要的审批环节，在企业与企业、企业与农户之间营造公开、公平、公正的交易环境。同时，各级主管部门要转变自身定位，从农机交易流通环节的合同主体，转变为落实国家支农惠农政策的监督主体，不再介入到具体的经济利益中去。唯有如此，才能从制度上彻底铲除农机购置补贴政策中权力寻租的土壤。2）建立有效的监督机制，将补贴环节置于群众监督之下10。农机购置补贴政策实施中存在的寻租行为与其他贪腐行为并无本质区别。为防止寻租行为的发生，应该根据各级农机主管部门审批各环节的特点，找出容易导致贪腐行为的关键部位和重点环节，有针对性地采取切实有效的监督机制。最根本的还是让广大农户知晓国家的惠农支农政策，主管部门要提高农机购置补贴工作的信息化、网络化水平，主动将补贴政策具体实施的程序、内容、要求公之于众，接受人民群众的监督。“阳光是最好的防腐剂”，农机购置补贴政策的具体运行过程越公开透明，则发生寻租行为的可能性将越低。5 结论农机购置补贴政策是一项利国利民的良法善政。该政策实施以来，我国农业机械化水平迅速提高，农机制造企业市场竞争力稳步提升，为确保我国粮食安全、实现农业现代化和智能化奠定了坚实的基础。但存在制度法规不健全不完善、信息流程不公开不透明等问题，以致农机购置补贴政策在具体实施过程中出现了寻租行为，引发了农机生产企业之间的不正当竞争和人民群众的不满。相关管理部门应通过剔除不必要的审批环节，营造公开、公平、公正的交易环境，将补贴环节置于群众监督之下等方式杜绝这一情况。参考文献：1 BLOOM N,GRIFFITH R,REENEN J V.Do R&D tax credits work?Evidence from a panel of countries 19791997J.Journal of Public Economics,2002,85(1):1-31.2 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