生态农业发展理念下的规模化畜牧养殖探讨

胡丽云，魏丽君，雷建军

(山东省阳谷县畜牧兽医事业发展中心，山东 阳谷 252000)

根据农业农村部2021年《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》要求，各级各地区集聚资源和产业要素，创新发展绿色、优质、高效的畜牧业，支持发展畜禽标准化规模养殖模式，以此优化畜禽产品供应链，做大做强畜牧生态养殖产业链。但是，在当前规模化畜牧养殖过程中，养殖管理模式与生态环境保护存在矛盾点，只有创新高效、绿色、节能的养殖方法，才可以兼顾养殖的经济效益和生态效益，走生态绿色循环发展之路。

1.1 对生态环境的影响

对于不同畜禽，规模化养殖的划分标准也有不同，如生猪养殖中，中小型规模养殖场常年存栏量在200～10 000头，大型养殖场常年存栏量在10 000头以上；
肉牛养殖中，养殖数量在50～100头属于小规模养殖场，超过200头属于大型养殖场；
在羊养殖中，常年存栏量在200只以上就可以满足规模化养殖标准，常年存栏量超过500头即视为大型养殖场。规模化畜牧养殖场对环境的影响主要体现在以下几个方面。

1.1.1 对土壤产生的影响

畜禽粪便本身具有增强土壤肥力的作用[1]。农村地区养殖户多将畜禽粪便作为有机肥施加到农田中，为了保证有机肥供给量，养殖人员会选择粪便堆积、囤积方法，便于后续使用。但是粪便中还有大量线虫和大肠杆菌，如果不经过腐熟发酵直接堆积在土壤中，必然会对土地造成消极影响，同时，粪便中含有大量尿酸，可直接抑制土壤中根系作物生长。在规模化畜牧养殖中，畜禽粪便数量多，如果长时间大面积堆积，将导致土壤结构发生改变，不利于生态环境的可持续发展。

1.1.2 对大气产生的影响

规模化畜牧养殖过程中，粪便中硫化氢和氨气等有害气体挥发时，必然导致大气污染。如果养殖户未能利用无害化处理方式对粪便进行处理，粪便中的二氧化碳、二氧化硫、氨气等气体始终处于厌氧环境下，经过厌氧发酵后，释放出硫化氢、三甲基胺、甲基硫醇等刺激性气体，威胁人体健康，引发传染性疾病、呼吸道疾病，对居民生活环境和养殖生态环境造成消极影响[2]。

1.1.3 对水环境产生的影响

在规模化畜牧养殖工作中，部分养殖场未能及时处理粪便和其他排泄物，导致粪便堆积，废水、废弃物增多，经过雨水冲刷，直接影响地下水资源质量。甚至部分偏远地区养殖人员环保意识较差，将未经处理的废水直接排放至河流中，导致水体恶化和富营养化，影响水生态环境。

1.2 原因分析

1.2.1 生态养殖理念不牢固

规模化畜牧养殖生产工作中出现环境问题，主要是因为部分养殖户生态理念不牢固。长期以来农村地区多以散养和家庭农场养殖模式为主，在乡村振兴和产业扶贫背景下，多地区开始着手于养殖升级和转型，组建规模化养殖场。但是养殖人员饲养模式和管理方式仍未得到根本转变，在饲养管理、疾病防控、资源利用和废物处理等方面缺乏综合考量，难以实现养殖经济效益和生态效益之间的平衡，甚至以牺牲环境为代价换取经济快速发展，最终导致规模化养殖场畜禽污水排放随意、空气质量不佳。

1.2.2 生态养殖技术应用率不足

要想降低规模化畜牧养殖对生态环境的消极影响，采取科学生态的畜牧养殖技术是重中之重[3]。但是从现实应用层面来讲，相关畜牧部门对生态养殖技术的推广与宣传力度不够，推广人员缺乏创新性思维，导致养殖人员对相关生态养殖技术的了解程度不高，知晓率不足，难以认清生态养殖技术的真正优势。养殖手段难以实现与时俱进，不能满足现代化规模化畜牧养殖要求，不能兼顾环境保护和经济发展。

规模化畜牧养殖场管理者应创新工作思路，开拓规模化养殖新方向，始终秉持绿色、集约、安全原则，走生态农业发展之路。养殖大户可以将种植业和养殖业相结合，推进各种农业资源往复、多层流动，从而实现减排和增收目的，如在规模化养鸡中，利用循环种养模式，将林间杂草和害虫作为草鸡的天然饵料，同时产生的鸡粪可以成为林木资源的有机肥，鸡群可以在林下自由采食，降低饲养成本，实现种植业和养殖业的循环发展。也可以根据不同畜禽种类，使用高效微生物产品，如在肉鸡规模化养殖中，可以利用“微生物+高架床”模式、“微生物+封闭栏舍+多层笼养”模式；
在生猪、肉牛、肉羊规模化养殖中，可以利用发酵垫料床模式、“微生物+饲草料”模式、“微生物+平地干清粪”模式，以此实现能量物质的充分利用。

种养结合模式及微生物产品的有效利用，在一定程度减少了畜禽养殖经济发展和生态环境发展之间的矛盾，使得废物资源得以净化，减少畜禽体内病原体和养殖环境中的病原体数量，减少疾病和用药，有助于促进种植业和养殖业共同发展，增加饲料转化率，同时可以降低大规模养殖对环境造成的生态压力。采用集约化生产模式，提倡健康养殖方式，是今后现代生态循环农业养殖的重要方向，有利于避免传统养殖模式下对生态环境的污染问题。

以北方生猪规模化养殖为例，由于我国北方地区大部分呈现地广人稀的特征，具有规模化畜牧养殖的地理优势和区位优势，有利于建立育种扩繁基地和饲料加工厂，便于后续开展一体化产业服务。同时在规模化养猪场内，通过合理布局可以防止不同批次、不同种群的生猪出现交叉感染，在饲养管理中利用现代化、自动化养殖设备，及时对猪舍通风换气，排放污水和废渣，降低规模化生猪养殖对生态环境的影响。并且在养殖过程中，可以利用生态循环模式，使用固液分离技术，将粪污作为营养丰富的肥料还田，真正实现物尽其用，保证在整个规模化养殖过程中各个环节相互耦合衔接，提高生态和经济效益。

3.1 猪舍环境监测技术

对于大规模养殖场，生猪存栏量大，猪群的生长批次、生产批次不同，在养殖过程中，废气、废水、废渣排放量也具有一定差异性，因此在规模饲养中，技术人员应该利用自动化、数字化监测技术，对猪舍内部环境进行远程控制，使得猪舍内部温湿度可以满足猪群生长的要求，以此最大化降低内外部环境对生猪养殖的影响。其中，养殖环境监控系统主要包含以下几个方面。

3.1.1 温湿度传感器

温湿度传感器功耗较低，当前市面上普及和应用的温湿度传感器均做双防水处理，在使用过程中，可以防止粘水和凝露，即使是冬季也可以实现全部自动化校准，符合环境参数感知节点设计目标。并且该类传感器分辨率较高，温度误差范围在0.5 ℃以内，湿度误差范围在2%以内，响应时间均小于5 s，可以有效地对猪舍内温湿度参数进行监测，一旦发现温湿度异常，技术人员可以采取相应措施，及时开窗通风换气，避免细菌大量滋生和繁殖，以此维持养殖场内部环境清洁与安全。

3.1.2 二氧化碳传感器

二氧化碳传感器主要对猪舍内空气中存在的二氧化碳含量进行探测。该传感器响应时间较短，具有一定的稳定性和抗水气干扰等优势，其测量范围在0～5 000 mg/L，只要是60 ℃以内的环境下均可以运行，工作电压为4～6 V。在使用过程中，一旦技术人员发现养殖场内部二氧化碳含量过高，可以根据养殖场实际情况适当进行排风，加强室内空气流通性。在建设猪舍围炉结构时，在内部设置布风管热量交换系统，在一定程度上可以降低能源消耗和废气排放，从而将二氧化碳含量控制在一定范围内。

3.1.3 氨气传感器

氨气传感器可以精准监测猪舍内部氨气浓度，一般来讲，氨气浓度过高，其原因在于猪舍内部粪便未能及时处理，长时间堆积的粪便将产生大量氨气和刺激性气味，影响养殖场内外部环境，甚至出现大气污染。而利用高稳定性、高灵敏度的氨气传感器，可以及时监测猪舍内部氨气含量，便于养殖技术人员使用除臭固氮等相关技术，维持规模养殖过程中良好的生态环境。

3.2 发酵床制备技术

发酵床制备技术从本质上讲是生态养殖模式的一种。将有益微生物和其他辅助材料相结合，形成有机垫料，在规模化养殖过程中，将猪群直接饲养在有机垫料上，通过该种特殊设计的猪舍，可以利用猪只翻拱特性，使得有机垫料中菌落发挥降解作用，降低粪尿中有机物质含量，从而在生猪规模化养殖中达到无臭、节水的功效。其垫料原料为秸秆和木屑，之后接种菌剂，将微生物菌作为物质能量的转换中枢，形成有益微生物复合菌群，与生猪粪便协同发酵，可以有效抑制规模化养殖中产生的病菌和害虫。同时垫草、粪便和有益菌群相互融合，能够形成维生素、有机酸和蛋白质等营养物质，在一定程度上有利于生猪健康生长。常见的发酵床模式分为3种，分别是地上发酵、地下发酵和半地下发酵。农村地区常见发酵床制备模式为地下发酵式，在生猪养殖基地向地下挖取50～60 cm深度的坑作为发酵床，铺上垫料，将提前制备好的专用菌粉施撒在发酵床上，垫草铺设完毕之后，进行猪的饲养，在养殖过程中利用天窗和地窗形成循环气流通风。通过该种方式可以为生猪提供良好生长环境，降低整个猪舍内部的二氧化碳排放量和氨气含量，有效解决生猪规模化饲养中大气污染问题，同时生猪粪便直接排放到发酵床上，免水冲洗，因此可以避免水体污染，有利于维护生态环境。

3.3 猪-沼-果循环种养技术

“猪-沼-果”循环种养模式就是指在规模化养猪过程中，将猪的粪便直接在沼气池进行厌氧发酵，形成沼气之后，利用发酵残渣为果树提供养分，果实和果林资源可以应用到猪群饲养中。该种生态农业发展模式以种植业为基础，以沼气为纽带，以养殖业为主干，实现沼液、沼气、沼渣的综合利用。“猪-沼-果”循环种养模式更加适合南方小流域生态农业发展，尤其是中小型生猪规模养殖场，每个养殖场可以建立一个沼气池，将生猪粪尿进行厌氧发酵后，用于整个猪场沼气发电。通过该种方式可以实现废物的资源化利用，养殖过程中产生的废物可以制作为固态有机肥和高浓度液态肥，通过创新科技驱动，实现种植业和养殖业的共赢。

3.4 效果分析与启示

以上3种模式在适宜条件下，可以降低人工清扫圈舍频次，减少人力劳动力需求，避免大量冲刷污水排出室外而产生水体污染，并且在整个养殖过程中圈舍臭味减少，二氧化碳和氨气排放降低，真正意义上实现污染物低排放，甚至是零排放，可以从根本上解决环境污染问题，对周围地下水、土壤和河流不再产生污染。同时，通过循环种养模式和发酵床技术，可以有效将猪粪便转化为营养物质，被猪重新摄食利用，或者将粪污作为有机肥还田，可以有效节约饲料成本和用药成本，节约用工达到50%以上，即使是高密度养殖也不会对环境造成威胁。

在今后工作中，相关部门应该借鉴以上工作经验，在猪牛羊规模化养殖中，加大生态化畜禽养殖技术宣传，致力于解决当前养殖环境污染难题，紧紧围绕“生态产业化”发展思路，稳定畜禽产品产能，提高生态化养殖模式的普及率和应用率，构建标准化、规模化养殖场，实现粪污资源的综合利用，走循环发展之路，不断提高畜禽养殖产值。

在乡村振兴的背景下，多地区开始着手于养殖升级和转型，组建规模化养殖场，但是由于生态养殖技术应用率不足以及生态养殖理念不牢固等原因，规模化畜禽养殖工作可能对环境产生消极影响，造成大气污染、水体污染和土壤污染。因此，可以利用环境监测技术、发酵床制备技术和循环种养技术，有效解决规模化畜禽饲养中环境污染问题，实现无臭、节水功效，避免养殖密集区域生态恶化，实现废物的资源化利用，减少对环境造成的污染。

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