摘要 本文闡述了種養循環和水資源綜合利用的相關過程和重要作用,對種養循環水資源綜合利用的處理流程、特點及優勢進行了分析,并針對種養循環水資源綜合利用的推廣提出了建議,以期為推進循環農業發展提供參考。
本文源自現代農業科技 發表時間:2021-02-10 《現代農業科技》雜志,半月刊,于1972年經國家新聞出版總署批準正式創刊,由安徽省農業科學院主管主辦的學術性刊物,本刊在國內外有廣泛的覆蓋面,題材新穎,信息量大、時效性強,其中主要欄目有:農藝學、園藝學、植物保護學、林業科學、農業工程學、資源與環境科學、動物科學、食品科學、農村經濟學等。
關鍵詞 種養循環;水資源綜合利用;污水處理;流程;優勢;建議
1 概述
1.1 種養循環
種養循環模式可將人畜糞便、農林廢棄物等進行回收再利用,經發酵等處理后作為肥源,為種植業提供有機液肥, 再根據植物生長需要加入適量的水、肥料、農藥等,通過高壓輸送系統運送至田間地頭澆灌農作物,促進其生長發育。 種植業為養殖業提供飼料,養殖業為種植業提供肥料[1]。 種養循環模式將污染源變廢為寶,使能源利用率大大提升[2]。 種養循環可以讓種植業與養殖業緊密銜接, 是目前改善環境必不可少的綠色生態農業模式之一[3]。 無論是廣大農戶家用,還是規模化養殖、種植園區,都可從源頭控制污染源、集約利用資源,從而讓耕種更輕松、作物更健康、環境更優美。
1.2 水資源綜合利用
水是農作物必不可少的重要成分,是農業生產的命脈,更是農業發展的基本條件。 但是,水資源地區差異、季節差異、利用差異大。 春季農業用水量大,農作物越冬生長也需要大量水資源,大多地區春季、冬季的日常降雨量遠遠達不到要求[4];相反,夏季大量的降雨常引發各地洪澇災害。 為平衡各季節用水量與降雨量之間的差異,水資源的合理利用顯得格外重要。
隨著現代農業的不斷發展,農產品實現了豐產豐收、穩步增長,農業農村經濟高速發展。 同時,大量化肥、農藥等無法被農作物吸收的化學物質滲入地下會對周圍的河流造成污染[5]。 各類養殖場每天產生大量糞便,但缺乏收集與處理措施,導致廢棄物排放問題難以有效解決, 人畜糞便污水直接排入周邊河流,使水資源遭受污染[6]。
因此, 提高水資源的使用效率是最根本的要求,應堅決抵制不合理使用水資源、 浪費水資源的行為;應推進發展節水項目和技術, 從農業推廣至各行各業,讓全社會都行動起來,推動粗放式用水轉變為集約型用水。 這也就迫切需要加快推進種養循環水資源綜合利用,促進農業生產減量化、資源化,使農業的有效資源得到充分利用,減少污染,促進農業可持續發展,進而推進美麗鄉村建設。
2 種養循環水資源綜合處理流程及特點
2.1 主要流程
種養循環水資源綜合處理的主要流程如圖 1 所示。 各地水量、人畜糞便量不同,因而種養循環系統中將灌溉水于高處收集, 利用勢能可以減少灌溉所需能源,大大提高能效;污水收集后通過一系列的發酵、過濾等處理后,因地制宜集約利用灌溉水、糞水資源,使處理效率得到大大提升,優化肥料和灌溉水能配比。
2.1.1 灌溉水處理。
根據農作物各個生育階段的需水量,因時制宜,利用集水裝置,在雨季將大量的雨水儲存起來, 以有效滿足降水量不足時農作物的用水需求,大大降低了農作物種植的用水成本。
灌溉水來源于平日的降水及附近的水源,也可以是距離更遠的水體,比如湖泊、水庫、小河、小溪、井水、地下水、積雪等。 以上各類可用于農作物種植的灌溉水, 都可以直接引入田間或者儲存在貯水池中,其總量取決于當季降雨量的多少。 通常可將建筑屋頂以及平日的降雨儲存起來,為以后灌溉做好準備。 按照不同植物對水的不同需求量,利用水自身的重力將灌溉水按需分配給每株需要用水的農作物。 利用水的重力來澆灌農作物,不需要再額外增加動力,具有節能環保的優勢。
2.1.2 污水處理。 將人畜糞污排入種養循環廢水綜合利用裝置,經過一系列處理后成為液肥,根據不同的作物與灌溉水調制配比,為作物生長提供最佳比例的水分和養分。 根據人畜糞污量產的多少,制定不同的污水利用途徑。 一般農戶可采用自我消納的種養循環模式。 個體農戶的自家糞污經處理發酵后直接為自家農作物提供所需養料,實現自給自足。 對于大型畜牧基地,可與大型種植基地對接,實現雙方利益最大化。畜牧基地將產生的大量糞污經過發酵處理提供給種植基地作為肥料,種植基地則可將多余的農作物作為飼料提供給畜牧基地。 雙方互利互惠,減少經濟成本,提高效益。
對于無糞污消納能力的大型密集養殖地,可由政府提供相應補貼,企業建設糞污處理點,定期定點收集養殖場的糞污,經統一處理后成為肥料,提供給大型種植基地或其他需要肥料的地方。
因地制宜探索“以種定養、以養促種、種養結合” 的種養循環機制,在大型密集養殖地、畜牧養殖區、畜牧養殖場、果菜種植基地、普通個體農戶家實施種養循環經濟作物模式。 種植、養殖通過這種模式互利互惠,提高了土壤肥力、提高了農作物和禽類質量、提高了經濟效益,讓生態環境也更加美好。 種養循環中糞污的處理,不僅解決了養殖場普遍存在的污染生態環境問題,也解決了當前農藥化肥濫用的問題。 將人畜糞污通過一系列加工處理后變廢為寶,合理地進行資源化利用,減少了源頭污染,符合當前社會綠色農業、生態農業的發展要求。
2.2 主要特點及優勢
種養循環水資源綜合處理的主要特點及優勢如下:一是污水通過種養循環廢水綜合利用裝置的處理可有效解決養殖場污水、污物無處排放的問題,大大減輕了勞動量,提高了處理效率,提高了能效,促進養殖業的健康、綠色發展。 二是通過水資源綜合處理,可根據每種作物不同的需水、需肥特性及規律,通過科學、合理地調控水肥比例,增加作物產量、補充土壤養分、提高作物品質,從而促進種植業的高質量發展。 三是對人畜糞便、農林廢棄物進行處理,將其變廢為寶,將污染源變為生產天然生態有機綠色食品的必需品。四是利用高度產生的勢能將有機液肥與灌溉水輸送至田間,不僅減少了灌溉農田所需要的能源,而且減少了人畜糞便對水資源的污染,還能減少化肥、農藥的使用量[7],實現農業生產綠色、有機、生態的目標,同時可以使有機液肥得到最有效的利用,使土地更加肥沃,從根本上改善土壤環境、增加土地營養。 五是該系統既可適用于農村規模化養殖和種植園區,又可推廣到廣大農戶家用,推廣應用前景十分廣闊。
3 建議
本文對種養循環水資源綜合利用進行了初步探索。 為了進一步提高利用效率,進而使種養循環產生更大的水資源綜合效益,還可從以下方面繼續開展相關工作。 一是通過定時廣播、公眾號、挨家挨戶宣傳、開展講堂等多種方式, 加大對生態環境問題重要性、嚴重性、危害性的宣傳力度,逐步樹立村民們的環保意識、可持續發展意識、大局意識和綠色發展意識等,使其重視生態環境,更好地推動生態農業發展,改善農村人居環境,建設美麗鄉村。 二是大力推廣種養循環模式,積極探索種養循環新模式,推動綠色農業發展,樹立健康養殖意識,經濟、環保“兩手抓”,加快推進循環農業經濟建設。
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