CN105830700B - 亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法，其步骤：A、玉米种植：开种植沟，施肥，播玉米种；B、生猪养殖：选择地方猪，采用不含化学饲料添加剂的饲料喂养生猪；C、粪便收集与发酵：用刮锄和铲子清理和收集生猪粪便，将玉米秸秆收获后晒干并粉碎，与猪粪发酵得到固体有机肥；D、尿液和污水收集与发酵：将生猪尿液和冲洗猪圈的污水全部流入沼气池中，尿液和污水在沼气池内进行厌氧发酵产生沼气，并得到液体有机肥；E、脐橙种植；F、固体有机肥施用：先用开沟机在脐橙行间沿树冠下开沟；G、液体有机肥施用。成本低，产出高，农产品质量好，具有良好的经济效益，并有利用农业生态环境保护。

Description

亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法

技术领域

本发明涉及循环农业技术领域，更具体涉及一种亚热带丘陵区生猪脐橙循环农业体系的构建方法，它适合于在亚热带丘陵区和低山区进行有机生态循环农业的示范和推广中应用。

背景技术

自20世纪60年代以来，在可持续发展战略的影响下许多国家积极探索和发展循环经济。世界农业面临着资源、生态、环境和能源等方面的严峻挑战。依据循环经济思想，积极探索循环农业发展途径是促进农业可持续发展的重要方面。在我国党和政府也非常重视循环经济，2013年1月23日国务院印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》，在立足中国经济发展实际情况的前提下，着眼于未来的长远发展，提出“未来中国在循环农业发展方向主要在农业领域加快推动资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链接循环化、废物处理资源化，形成农林牧渔多业共生的循环农业生产方式，加快农业机械化，推进农业现代化，改善农村生态环境，提高农业综合效益，促进农业发展方式转变”的发展目标。由此可见，循环农业将是今后中国农业发展的主要方向。

循环农业的概念是按照循环经济理念，通过农业生态经济系统设计和管理，实现物质能量资源的多层次、多级化的循环利用，达到农业系统的自然资源利用效率最大化、购买性资源投入最低化、可再生资源高效循环化、有害生物和污染物可控化的产业目标。因此，循环农业体系的构建必须遵循“4R”原则，即减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）和可控化（Regulate）。减量化原则主要是实现来自农业体系外部的化肥、农药和机械等消耗化石能源的购买性资源的最小化投入体系；再利用原则是尽可能多次或多种方式使用循环系统的资源，包括实现秸秆、畜禽粪便和菌渣等农业生产废弃物多级利用；再循环原则是对循环生产系统中的光热水等可更新资源，尽可能进行周年循环化高效能地利用；可控化原则是对农业系统向界面外部排放的有害和有毒的各种物质实现技术的可控制化，减少污染排放，包括温室气体排放和农业生产要素污染等。

我国亚热带丘陵区分布广，在农业生产中起着重要的作用。由于亚热带丘陵区地形和气候特点，该区域循环农业体系具有其突出的特征。有关亚热带丘陵区的循环农业体系也不少的研究，黄秀声等于2011年构建了7个适合福建丘陵区的循环农业体系，包括：水田循环农业技术体系，如稻—萍—鱼、稻—萍—鸭、稻—鸭等循环模式；山地循环农业技术体系，如果（茶）—草、果—草—牧、果—草—牧—（菌）—沼等循环模式；秸秆菌业循环农业技术体系，以稻草、秸秆等农业废料碳源，以牛粪等畜禽粪为氮源进行食用菌栽培；林下复合生态经济体系，如林禽、林菌等循环系统；大中型畜牧场废弃物循环利用工程技术体系，如种—养结合型或种—养—加结合型模式、三位一体模式（种—养—沼、种—养—林、种—养—菌等），其中以沼气为纽带的种养结合型模式较为常见；观光农业循环技术体系，是工业、农业、服务业的复合体，突出独特的农业和文化特色，农业循环观光园有观赏型、体验型、休闲型、度假型和综合型五种类型；小流域经济循环技术体系，建设以提高小流域生产力为目标的循环农业产业化体系，将牧草引入小流域循环体系，利用初级生产者（牧草）的多功能特性，建立以牧草为纽带的山羊、兔、鹅、草鱼饲养、食用菌栽培及废弃物循环利用的牧草高效利用循环农业模式。陈国安等于2010年在浙江义乌构建了“果（蔬）—鹅—渔”循环农业模式，利用田园养鹅，鹅食杂草及秸秆，鹅粪养鱼肥田。

中国发明专利CN101233836B（2011年） 公布了一种高效有机循环农业生产系统，他们将种植的农作物所得到的粮食用于喂养畜禽，畜禽粪便发酵产生沼气、沼渣和沼液，沼气用作清洁能源，沼渣和沼液施于耕地或草地；将种植的牧草和农作物秸秆用于养牛或者经粉碎后与牛粪一起用于养蚯蚓，蚯蚓经提取得到植物生长强化剂、蛋白饲料及生物制品，蚯蚓粪可作为有机肥施于耕地或草地。CN 103329849 A（2013年）公布了一种亚热带丘陵区牧草肉牛蔬菜循环农业体系的构建方法，首先选择适宜的土地种植牧草和玉米，利用牧草和玉米养殖肉牛，肉牛产生的粪便和污水进行固液分离后分别发酵得到固体和液体有机肥，有机肥再用于蔬菜、牧草和玉米种植施肥。CN105123544A（2015年）和CN204837452U（2015年）公布了一种生态循环肉牛养殖场的构建系统，其主要特点是将牛舍改为一定的坡度，有利于养殖场污水排出和收集，并将固体和液体肥料池合并，减少占地面积。由于我国亚热带区种植和养殖的种类的多样性，不同类型种养结合的有机循环农业体系的构建有待进一步探讨，特别是有关农业主导产业优质生猪养殖系统和优质脐橙种植系统的循环农业更为重要。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种亚热带丘陵区生猪脐橙循环农业体系的构建方法，该循环农业体系种植系统化肥投入量低或不使用化肥，养殖系统粪便污水资源化利用率高，可有效防止农业系统向外界排放有害物质。该循环农业系统的构建和运行成本低，产出高，农产品质量好，具有良好的经济效益，并有利用农业生态环境保护。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

本发明亚热带丘陵区高效循环农业体系的构建及其实施方法，是针对我国亚热带丘陵区的气候和地形特征，通过种植猪用饲料玉米，所的玉米籽晒干粉碎后加辅料制得优质生猪饲料，生猪养殖产生的粪便与尿液和冲洗猪圈污水进行固液分离，粪便与粉碎的玉米秸秆通过发酵生产固体有机肥，固体有机肥用于玉米和脐橙施肥；污水流入沼气池厌氧发酵产生沼气和液体肥，沼气可作为燃料，液体肥可用于脐橙施肥。该循环农业系统的产品为优质猪肉和有机脐橙，同时可产生燃料沼气，可有效减少玉米和脐橙种植的化肥投入，使养猪业的污染排放得到有效的控制，为我国亚热带丘陵区高效循环农业体系建设提供样板示范。

一种亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法，包括下列步骤：

A、玉米种植。通常选择地下水位较低（低于60厘米）的旱地和稻田种植饲料玉米，选择好土地后翻耕整地，开种植沟，然后施肥，播玉米种，施肥可以施氮磷钾化肥，施用量氮（N）为13—15公斤/667平方米、磷（P）为6—7公斤/667平方米、钾（K）6—7公斤/667平方米，当有猪粪发酵的固体有机肥时，即施用固体有机肥，施用量以干重计800—1500公斤/667平方米。优质高产的养猪饲料玉米品种有科玉6号、科玉8号、科玉1101号。玉米收获后所得的玉米籽晒干经粉碎后用于养猪，玉米杆晒干粉碎后与新鲜猪粪（重量比1:25—30）发酵制备固体有机肥。

B、生猪养殖。优良生猪品种选择，通常选择优质地方猪（宁乡猪或陆川猪等），也可选择优良三元杂交猪或五元杂交猪（如英国PIC猪）。采用不含化学饲料添加剂的优质饲料喂养生猪（参考《生猪饲料配方》，陈顺友等，2010年），饲料配方为玉米50%—70%、鱼粉5%—7%、豆粕16%—20%、麸皮或者米糠11%—14%、骨粉1%—3%、食盐0.3%—0.5%、复合维生素0.01%—0.1%。养殖过程中适当控制生猪的饮水量，25—50公斤生长猪饮水量为1.9—4.9公斤/天、50—90公斤肥育猪饮水量为3.0—6.8公斤/天、90—110公斤肥育猪饮水量为6.0—12公斤/天，使粪便含水量较低成型好，便于人工收集。每天用清水冲洗猪圈2—3次，确保猪舍清洁卫生，防止生猪病害发生，少用或不用抗生素和消毒液。使粪便和污水中铜和锌等重金属含量以及抗生素和消毒剂含量低，以便适宜制备固体有机肥和液体有机肥。

C、粪便收集与发酵。用刮锄和铲子清理和收集生猪粪便，每天收集2—3次，将玉米秸秆收获后晒干并粉碎至3—5厘米，再将收集的新鲜粪便与粉碎的玉米秸秆按重量比25—30：1混合，置于长12—15米、宽18—20米的简易钢架棚内进行发酵，发酵过程中每5—7天进行翻堆1次，发酵30—50天即可得到优质固体有机肥。

D、尿液和污水收集与发酵。将生猪尿液和冲洗猪圈的污水全部流入2—4个60立方米的沼气池中，尿液和污水在沼气池内进行厌氧发酵产生沼气，沼气作为燃料可用来煮沸生猪饲料，使饲料熟化和杀菌，从而防止生猪病害发生，减少抗生素的使用。发酵1—3个月后即可得到优质液体有机肥。

E、脐橙种植。选择地势较为平坦、土壤肥沃、排灌方便土地种植脐橙（每亩70—110株），脐橙品种可以是纽荷尔脐橙或者华盛顿脐橙或者朋娜脐橙。种植4—6年即可进入产果期，由于采用优质固体有机肥和液体有机肥种植脐橙，可以得到优质有机脐橙。

F、固体有机肥施用。先用开沟机（型号HR188FA）在脐橙行间沿树冠下开沟，沟深20—30厘米、沟宽30—40厘米，然后将固体有机肥施入所开的沟中，施入固体有机肥后将开沟机的转轮反向安装，这样就可用于覆土。每年施用1—2次，施用量为固体有机肥干重800—1500公斤/667平方米。

G、液体有机肥施用。首先在脐橙地安装直径3—4厘米的塑料滴管，滴管从每排脐橙树冠的中心地面穿过。采用农用潜水泵（QDX型，浙江新界泵业股份有限公司产）将沼气池中的液体有机肥（即沼液）抽出，灌入到置于拖拉机上的塑料吨桶（容积1000—1500升，南京固洁包装容器有限公司产）中，将装有液体有机肥的吨桶运输至脐橙园，将吨桶下部的排水管与脐橙园的滴管相连，打开吨桶下部排水管开关进行滴灌施肥，将液体有机肥施入脐橙园。

所述的循环农业体系具体包括：玉米种植—生猪养殖—脐橙种植，种植的玉米籽经粉碎后做饲料喂养生猪，猪粪和尿液等经固液分离后，猪粪与粉碎的玉米秸秆发酵得到固体有机肥用于玉米或者脐橙种植，猪尿液和污水经沼气发酵后得到沼气和液体有机肥，沼气可用于生猪饲料煮沸杀菌，液体有机肥可用于脐橙种植。

本发明具有以下优点：

1.该高效循环农业体系结构合理，使种植（玉米、脐橙）系统与养殖（生猪）系统有效地结合，使氮、磷元素在种植和养殖系统内循环效率高，氮、磷元素在种植和养殖系统内循环利用率达90%以上；

2.用养殖（生猪）系统产生并通过分离发酵后得到的固体有机肥和液体有机肥，用于玉米或者脐橙种植施肥，有效减少了种植系统化肥的使用，可减少种植化肥使用量85%以上；

3.由于选择了优质生猪品种，全部用优质玉米粉等饲料喂养，饲料进行高温杀菌处理，抗生素使用少，抗生素使用量减少95%，而且完全不添加铜、锌等重金属和化学添加剂，可生产出特优质和安全的高档猪肉；

4.该循环农业体系中的脐橙品种优良，且全部使用猪粪尿分离后发酵的液体有机肥和固体有机肥种植，即100%使用有机肥种植，所生产的脐橙品质优良，适合人们对高档有机水果的需求；

5.该循环农业系统的废弃物（如猪粪尿、玉米秸秆等）都得到100%的利用，农业污染物不排出系统之外，对环境不造成任何污染和有毒副作用；

6.该系统不仅建设成本低，而且运行成本也低，生产的猪肉和脐橙产品均为有机农业产品，产品质量高、安全性好，经济效益高；

7.实用性广，适合中国广大的亚热带丘陵区及低山区农村进行高效循环农业体系的建设示范和推广，从而促进该区域农业高效发展，保护农业环境。

附图说明

图1 为一种亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系构建方法的示意图；

具体实施方式

实施例1：

一种亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法，包括下列步骤：

A、玉米种植1。通常选择地下水位较低的旱地和稻田种植饲料玉米，选择好土地后翻耕整地，开种植沟，然后施肥，播玉米种，施肥可以施氮磷钾化肥，施用量氮（N）为13或14或15公斤/667平方米、磷（P）为6或7公斤/667平方米、钾（K）6或7公斤/667平方米，当有猪粪发酵的固体有机肥9时，即施用固体有机肥9，施用量以干重计800—1500公斤/667平方米。优质高产的养猪饲料玉米品种有科玉6号、科玉8号、科玉1101号。玉米收获后所得的玉米籽晒干经粉碎2后用于养猪，玉米杆晒干粉碎（3—10厘米）3后与猪粪发酵制备固体有机肥9。

所述的养猪饲料玉米品种为科玉6号、科玉8号、科玉1101号其中的一种或二至三的任意混合组成。

B、生猪养殖4。优良生猪品种选择，通常选择优质地方猪（宁乡猪或陆川猪等），也可选择优良三元杂交猪或五元杂交猪（如英国PIC猪）。采用不含化学饲料添加剂的优质饲料喂养生猪（参考《生猪饲料配方》，陈顺友等，2010年），饲料配方为玉米50%—70%、鱼粉5%—7%、豆粕16%—20%、麸皮或者米糠11%—14%、骨粉1%—3%、食盐0.3%—0.5%、复合维生素0.01%—0.1%。养殖过程中适当控制生猪的饮水量，25或30或35或40或45或50公斤生长猪饮水量为1.9或2.8或3.5或4.9公斤/天、50或60或70或80或90公斤肥育猪饮水量为3.0或4.5或5.5或6.8公斤/天、90或100或110公斤肥育猪饮水量为6.0或8或10或12公斤/天，使粪便含水量较低成型好，便于人工收集。每天用清水冲洗猪圈2—3次，确保猪舍清洁卫生，防止生猪病害发生，少用或不用抗生素和消毒液。使粪便和污水中铜和锌等重金属含量以及抗生素和消毒剂含量低，以便适宜制备固体有机肥和液体有机肥。

所述的生猪品种为宁乡猪、陆川猪、三元杂交猪、五元杂交猪其中一种或二至四的任意组合。

C、粪便6收集与发酵8。用刮锄和铲子清理和收集生猪粪便6，每天收集2或3次，将玉米秸秆收获后晒干并粉碎3至3或4或5厘米，再将收集的新鲜粪便6与粉碎的玉米秸秆3按重量比25或28或30：1混合，置于长12或13或15米、宽18或19或20米的简易钢架棚内进行发酵8，发酵过程中每5—7进行翻堆1次，发酵30或40或45或50天即可得到优质固体有机肥9。

D、尿液和污水7收集与发酵。将生猪尿液和冲洗猪圈的污水7全部流入2或3或4个60立方米的沼气池中，尿液和污水7在沼气池内进行厌氧发酵10产生沼气11，沼气11作为燃料可用来煮沸生猪饲料，使饲料熟化和杀菌，从而防止生猪病害发生，饲料中不使用铜锌等重金属，减少抗生素的使用。发酵1或2或3个月后即可得到优质液体有机肥13。

E、脐橙种植15。选择地势较为平坦、土壤肥沃、排灌方便土地种植脐橙，脐橙品种可以是纽荷尔脐橙或者华盛顿脐橙或者朋娜脐橙。种植4—6年即可进入产果期，由于采用优质固体有机肥和液体有机肥种植脐橙，可以得到优质有机脐橙16。

所述的脐橙品种为纽荷尔脐橙、华盛顿脐橙、朋娜脐橙其中一种或二至三的任意组合。

F、固体有机肥9施用。先用开沟机（型号HR188FA）在脐橙行间沿树冠下开沟，沟深20或25或30厘米、沟宽30或35或40厘米，然后将固体有机肥9施入所开的沟中，施入固体有机肥后将开沟机的转轮反向安装，这样就可用于覆土。每年施用1或2次，施用量为固体有机肥干重800或1000或1200或1350或1450或1500公斤/667平方米。

G、液体有机肥13施用。首先在脐橙地安装直径3或4厘米的塑料滴管，滴管从每排脐橙树冠的中心地面穿过。采用农用潜水泵（QDX型，浙江新界泵业股份有限公司产）将沼气池中的液体有机肥（即沼液）抽出，灌入到置于拖拉机上的塑料吨桶（容积1000—1500升，南京固洁包装容器有限公司产）中，将装有液体有机肥的吨桶运输至脐橙园，将吨桶下部的排水管与脐橙园的滴管相连，打开吨桶下部排水管开关进行滴灌施肥14，将液体有机肥施入脐橙园。

Claims (1)

1.一种亚热带丘陵区玉米生猪脐橙循环农业体系的构建方法，其步骤是：

A、玉米种植：选择地下水位低于60厘米的旱地和稻田种植饲料玉米，选择土地后翻耕整地，开种植沟，然后施肥，播玉米种，施氮磷钾化肥，施用量氮为13—15公斤/667平方米、磷为6—7公斤/667平方米、钾6—7公斤/667平方米，有猪粪发酵的固体有机肥时，施用固体有机肥，施用量以干重计800—1500公斤/667平方米，养猪饲料玉米品种有科玉6号、科玉8号、科玉1101号，玉米收获后所得的玉米籽晒干经粉碎后用于养猪，玉米杆晒干粉碎后与新鲜猪粪发酵制备固体有机肥；

B、生猪养殖：生猪品种选择，选择地方猪，三元杂交猪或五元杂交猪，采用不含化学饲料添加剂的饲料喂养生猪，养殖过程中控制生猪的饮水量，25—50公斤生长猪饮水量为1.9—4.9公斤/天、50—90公斤肥育猪饮水量为3.0—6.8公斤/天、90—110公斤肥育猪饮水量为6.0—12公斤/天，使粪便含水量低，每天用清水冲洗猪圈2—3次，不用抗生素和消毒液，使粪便和污水中铜和锌重金属含量以及抗生素和消毒剂含量低，制备固体有机肥和液体有机肥；

C、粪便收集与发酵：用刮锄和铲子清理和收集生猪粪便，每天收集2—3次，将玉米秸秆收获后晒干并粉碎至3—5厘米，再将收集的新鲜粪便与粉碎的玉米秸秆按重量比25—30：1混合，置于长12—15米、宽18—20米的简易钢架棚内进行发酵，发酵过程中每5—7天进行翻堆1次，发酵30—50天得到固体有机肥；

D、尿液和污水收集与发酵：将生猪尿液和冲洗猪圈的污水全部流入2—4个60立方米的沼气池中，尿液和污水在沼气池内进行厌氧发酵产生沼气，发酵1—3个月后得到液体有机肥；

E、脐橙种植：选择地势平坦、土壤肥沃、排灌方便土地种植脐橙，每亩70—110株，种植4—6年进入产果期，采用固体有机肥和液体有机肥种植脐橙，得到优质有机脐橙；

F、固体有机肥施用：先用开沟机在脐橙行间沿树冠下开沟，沟深20—30厘米、沟宽30—40厘米，将固体有机肥施入所开的沟中，施入固体有机肥后将开沟机的转轮反向安装，这样就用于覆土，每年施用1—2次，施用量为固体有机肥干重800—1500公斤/667平方米；

G、液体有机肥施用：首先在脐橙地安装直径3—4厘米的塑料滴管，滴管从每排脐橙树冠的中心地面穿过，采用农用潜水泵将沼气池中的液体有机肥抽出，灌入到置于拖拉机上的塑料吨桶中，将装有液体有机肥的吨桶运输至脐橙园，将吨桶下部的排水管与脐橙园的滴管相连，打开吨桶下部排水管开关进行滴灌施肥，将液体有机肥施入脐橙园；

所述的猪粪和尿液经固液分离后，猪粪与粉碎的玉米秸秆发酵得到固体有机肥用于玉米或者脐橙种植，猪尿液和污水经沼气发酵后得到沼气和液体有机肥，沼气用于生猪饲料煮沸杀菌，液体有机肥可用于脐橙种植。