效益分析案例(种养循环新模式丨光伏电站能为养殖场带来长达25年额外发电收益)

Posted 2023-05-27

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效益分析案例(种养循环新模式丨光伏电站能为养殖场带来长达25年额外发电收益)

种养结合低碳循环技术开发与应用

马现永刘颜辰余苗邓盾田志梅崔艺燕容庭刘志昌宋敏李贞明

广东省农业科学院动物科学研究所

背景

养殖业碳排放总量巨大，低碳养殖及其废弃物资源化利用是实现养殖业领域“双碳”目标的重要环节。养殖业的碳排放总量仅次于电力、工业制造业，位于碳排放的第二位，甚至高于交通运输行业。动物在消化营养物质过程中产生了CH4和CO2，同时养殖粪便在发酵过程中产生了N2O，这些气体是主要的温室气体种类。

早在2013年，联合国粮食及农业组织发表了《通过畜牧业解决气候变化问题：排放与减排机遇全球评估》的报告表明，与畜牧业供应链相关的温室气体年排放量总计71亿吨二氧化碳当量，占人类造成的温室气体总排放量的14.5%。其中CO2占9%，CH4占37%，N2O占65%。

广东省是名副其实的养猪大省，产生养殖废弃物的量巨大。因此，实施低碳养殖及其废弃物资源化利用方案是实现养殖行业碳中和战略的重点。种植领域是全球碳库重要部分，提升土壤-作物体系碳汇能力是形成面向农业“碳中和”的关键途径。增强陆地生态系统碳汇是减缓大气CO2浓度上升的重要手段，也是实现我国“碳达峰”和“碳中和”目标的有效途径。农田生态系统作为全球碳库中最活跃的部分，占陆地生态系统总碳汇的12%。将养殖废弃物进行处理，生产有机肥替代化肥或减量应用化肥是改良土壤、提高农业生产系统整体效率、提升土壤-作物体系碳汇能力的有效途径。

种养循环能很好地将养殖业与种植业进行有效链接，是解决养殖废弃物资源浪费、环境污染，实现农业生态系统内的物质低碳循环利用的最佳模式，实施种养结合模式，推进畜牧业绿色发展，是2016年中央一号文件提出的发展理念。该模式通过种植业和养殖业的直接良性循环，改变了传统农业生产方式，拓展了生态循环农业发展空间。能够缓解用地、污染问题，有利于生产出绿色无公害农产品，大大降低农业生产成本，确保农牧业收入稳定增加，能够促进节能、减排工作，促进社会主义新农村建设，能够减轻农业、农村发展压力，实现人与自然和谐发展，能够保护土地、水和生态环境，符合未来发展的趋势。

但是目前种养循环技术需要进一步优化，生态种养供给不足，由于牵扯到种植与养殖面广，关键衔接技术融合程度低，技术与推广力度不够，在宣传方式上，目前只停留在表面工程，缺乏典型种养循环经济及社会生态效益分析案例，示范点相对少，科技推广资金不足，因此急需要进行相关的技术集成，并选取示范点进行示范，进一步进行复制推广，促进全省种养结合、低碳循环产业的发展。

广东省农业科学院动物科学研究所贯彻党中央、国务院关于“加快推进种养结合、促进低碳绿色循环”意见，组建了专业的研究团队开展种养结合、低碳循环方面的研究与技术开发工作。种养循环的模式有很多种，最常见的有以下几种：

在原有养殖场基础上建立种养循环链

以往单纯的养殖场包括养猪、养禽、养牛、养羊、羊兔等，畜禽粪便的处理是最令人头痛的难题，不仅占据地盘，还污染环境，我们现在要转换思路，把包袱变财富，就成了提高养殖场经济效益，降低成本，降低风险的有效途径。例如

（1）“猪—沼—肉桂/中草药”生态循环模式集成建立与示范

利用肉桂等中草药健康养猪：肉桂等中草药干燥后磨成粉加入猪饲料中，可以起到替代抗生素的作用，改善猪的健康状况，提高猪的消化吸收功能，减少废弃物及臭气排放，生产生态绿色无抗猪肉的同时减少环境的污染；生猪产生的粪便及废水经沼气罐（沼气池）发酵后，沼气用于烧水、做饭、提供热能等；猪粪便经沼气池发酵后生产有机肥用于种植肉桂等中草药，达到废弃物无害化处理与高效利用的目的，不仅节约成本，而且减少环境污染。沼液经氧化塘生物处理后利用，从而实现粪污零排放和沼液达标排放。通过这种综合利用模式,实现了养殖废弃物资源化高效利用；将上述技术集成形成种养结合、低碳循环的生猪生态健康养殖循环利用模式，并进行示范（图1）。

（2）“牛—粪便—青草/玉米”生态循环模式集成建立与示范

利用青草/玉米秸秆发酵饲喂牛肉青，草/玉米秸秆是较好的肉牛饲料原料，青草/玉米秸秆经过青贮发酵，与精料3:1混合饲喂牛，既能保持青草/青秸秆的营养,并使得青贮饲料带有轻微的果香味,牛比较爱吃，又可以节约饲料成本；牛产生的粪便经过生物发酵处理，发酵后，直接做肥料用于种植青草、玉米等作物。达到废弃物无害化处理与高效利用的目的，不仅节约成本，而且减少环境污染；将上述技术集成形成种养结合、低碳循环的生猪生态健康养殖循环利用模式，并进行示范推广（图2）。

（3）光伏与种养循环相结合

由于在养殖过程中需要消耗大量的能源，如仔猪的保温需要热源，饲料加工设备需要能源，猪只对光照也有一定的需求，蝇蛆养殖过程中需要一定的热源、光照等。为了养殖产业可持续发展和提高效益，应因地制宜地考虑新能源的开发利用，光伏养猪是将现代清洁能源工程与传统养殖业相结合，在养猪场屋顶建设光伏电站，用以改造和提升传统养猪业并提供绿色能源的一种新型养猪方式.棚顶的光伏板正源源不断地把太阳光转化为清洁能源。顶上光伏发电，舍内养猪，发电养猪两不误，双重收益助发展。基于猪对饲养环境有一定要求，除通风外，更要注意夏天防暑，装上光伏板能阻挡烈日直晒棚顶，光伏隔热降温效果明显，为猪的生长提供了舒适的住宿环境，同时减少猪瘟灾害的发生；此外，

同样，养殖蝇蛆也是充分利用能源、提高养殖效益的现代化养殖方法。利用粪便养殖蝇蛆，解决废弃物高值化利用、减少环境污染的同时，蝇蛆用于开发非粮型优质蛋白饲料资源用于养殖业，是缓解蛋白饲料资源短缺，降低养殖成本、促进碳循环利用的有效措施。蝇蛆粪便作为优质有机肥用于种植水果蔬菜，大大提高利用效率及水果蔬菜等的品质，是种养循环中的重要环节。经蝇蛆处理后的畜禽粪便，既无臭味，不招苍蝇，又肥沃疏松，是农作物的优质有机肥。据报道，蝇组处理It猪粪，可得蛆粪500kg。用蛆粪做肥料，土壤可摆脱使用化肥带来的土壤板结、物理性质恶化、肥力下降等问题。光伏种植，既利用能源也是提高立体种植的现代节能高效方法。本技术不仅有效节约能源，还能存进低碳循环利用（图3）

图1 “猪—沼—肉桂/中草药”生态循环模式图

图2 “牛—粪便—青草/玉米”生态循环模式图

图3 “猪-蝇蛆-菜/草-饲料原料”生态循环模式图

除以上种养循环模式外，还有一些其他的种养循环模式

在原有养鱼场上建立循环链；

在池塘、水库中采用畜禽鱼立体化养殖，是一种畜禽饲养与渔业综合经营的立体化生态养殖模式。目前，这种模式在我国东部、中原及南方地区发展很快，并已收到了显著的经济效益和社会效益。据比较，同等条件下鱼畜、鱼禽综合养殖比鱼、畜、禽单养提高经济收益。如“鱼-桑-鸡”种养循环模式，池塘内养鱼，塘四周种桑，桑园内养鸡。鱼池淤泥及鸡粪用作桑树肥料，蚕蛹及桑叶喂鸡；蚕粪和鸡粪喂鱼。使桑、鱼、鸡形成良好的生态循环。试验表明，每500千克桑叶喂蚕，蚕粪喂鱼，可增加鱼产量25千克，桑园内养20只鸡，年产鸡粪土200千克，相当于给桑园施氮肥1～8千克，磷肥17.5千克。如“鱼-鹅”养殖，在渔塘附近搭建鹅舍，舍外设鹅的活动场所和废水池。每天将鹅粪和鹅泼溅的饲料扫入活动池中，然后通过废水池的闸门把肥水流入渔池。

在果园林地里建立起立体循环种养链

果园里的青草、昆虫、树叶，是鸡的好饲料，大大减少了果园施肥、清园的工作量。

果园养鸡，节省部分饲料，增强鸡的体质，减少疾病发生，减少滥用抗生素和其它药物，生产出消费者喜爱的“绿色肉食品和土鸡蛋”，而且市场行情好，价格高。夏季天气炎热，果树的树荫又可为鸡提供良好的生活环境。还可把经过腐熟的优质鸡粪施入果园，促进果树生长，生产“绿色果品”，从而实现林禽的生态良性循环。鸡舍清理消毒是在鸡体外杀灭病毒和病原菌的惟一手段，消毒处理后的鸡粪施入果园既可杀灭土壤病虫害又可以调节土壤，提高肥效。

在蔬菜园里建立立体种养链

菜地养蛙，生态结合，利用牛蛙捕食昆虫的习性，达到减少或消灭虫害的目的。因为不使用农药，既节约了成本，食用蔬菜也安全放心。每667平方米菜地需防达设施费用300元左右，蛙种需400元（按每平方米一只幼蛙，共投放幼蛙660只），饵料费300元，合计牛蛙养殖成本约需1000元。牛蛙养殖至10月下旬，可长至0.2～0.3公斤／只；以80％成活率计，可收获牛蛙约500只，共120公斤；以每公斤15元出售，产值1800元，获利800元，而且蔬菜长势良好。

在农田里建立立体种养链

稻田养鸭能很好地除草效果，独有的除虫能力，简便的技术要求，更大的效益水平，得到了农户的欢迎。是有机稻米生产的关键技术。此外，稻田里还可以养甲鱼、泥鳅、虾等，让经济活起来。

总之，种植业和养殖业在生产过程中大量副产品，生态循环种养殖中就是要把它们变成资源和财富，实现动植物生产过程中物质和能量循环利用的一种新型的经济发展模式，即“资源—产品—消费—再生资源—再生产品”的物质循环流动。让它们产生良好的经济效益、社会效益及生态效益，大大降低种养殖业的市场风险，能实现种养殖业的零污染零排放，可谓一举三得。

文章来源：《猪业》2022年第4期