“三沼一青贮”解我市尾菜之困
沼液沼渣还田
村民项建全身后茂密的蔬菜地为全程施用了沼液沼渣的庄稼
夏日时分,榆中县的万亩高原夏菜喜获丰收,田间地头一派繁忙的生产景象。我市的高原夏菜品种繁盛,十余年来,一直是打好包装走沿海一线城市的“新宠”,打拼出了兰州高原夏菜这一张响当当的招牌。榆中县、永登县、皋兰县等县区菜农的农田收入逐年稳步上升。但是,在鼓了群众钱包的同时,困扰农田的尾菜污染接踵而来,令众多的菜农始料未及,一筹莫展。全市尾菜之困,概莫能外,榆中县蔬菜产业积淀厚重,尾菜困局更具典型。由此,市农业科技研究推广中心近年来侧重在榆中县农田中探索“三沼一青贮”利用途径,求解我市尾菜之困。7月15日,市农业科技研究推广中心依托省科技厅《蔬菜产区有机废弃物资源化处理及利用技术研究与示范》、市人才创新创业项目《尾菜能源化利用技术研究与应用》等项目在榆中县召开了市“尾菜资源化利用与示范推广”现场观摩会,与会农业科研人员通过实地走访榆中县小康营乡洪亮营村的尾菜能源化利用示范点、洪亮营村尾菜肥料化利用示范点、夏官营镇红柳沟村裴家窑的尾菜饲料化利用示范点三个示范点,了解掌握尾菜资源化综合利用的现状,助推农研人员早日探索出蔬菜废弃物资源化利用新思路、新途径、新方法,同步加快科技成果的转化和示范推广,旨在改善农村生态环境和农民的生活环境,促进全市蔬菜产业健康、可持续发展。
沼气入户尾菜能源化处理崭露头角
“往年,菜花摘走上市了,菜茎、菜叶却没处打发。一亩地菜花的尾菜七八千斤,撂到田边生产受阻,堆到屋后,发霉变臭。”榆中县小康营乡洪亮营村的菜农项建全痛心疾首地如是说。
那么,今年,项建全家的尾菜处理又是呈现出什么一种状态呢?记者当日随访看到,项建全将自家产出的尾菜全部投放进了新修建的沼气池中。令项建全家直接受益的是,全年在不生炉子的七八个月时间段的暖季里,他一家再也不用为烧水做饭的燃料发愁,沼气池中尾菜发酵生成的沼气能够完全供应项建全一家的燃气需求。项建全乐呵呵地打趣说:“省了液化气钱,这真是废物利用,变废为宝呢。”
项建全家的这座沼气池是市农业科技研究推广中心、市农村能源办和榆中县能源办共同设立的“三沼”示范点。“三沼”分别指沼气、沼液和沼渣,沼气入户烧火做饭,为能源化处理,沼液、沼渣作为有机肥还田,为肥料化处理。市农业科技研究推广中心高级农艺师、市农研中心农产品贮藏加工试验中心主任汪建旭作为这一领域的市领军人物牵头实施这一项目,他介绍说,尾菜的能源化是采用厌氧处理方法,通过甲烷细菌在密闭缺氧条件下消化尾菜产生沼气(主要成分为甲烷)。尾菜的厌氧消化不仅可以回收能源,同时减少二氧化碳、甲烷等温室气体向大气的排放,还在于污染物的减量化作用明显,沼气发酵后的沼液、沼渣可以作为优质的有机肥进一步利用,能够有效实现尾菜处理的无害化、减量化和资源化。
市农研中心农产品贮藏加工试验中心技术员张艳介绍说,市农研中心和平试验站于2013年和2014年在实验室小型发酵装置上进行了小试研究,分别针对我市最常见的花椰菜、娃娃菜、芹菜三种尾菜进行了理化性质测定、产气性能测定。通过接种正常沼气池的沼液发现,能够使尾菜发酵产生沼气,最佳的接种量为30%。实验表明,添加微量元素铁、钴、镍可以提高系统稳定性和产气量。添加牛粪可以进一步提高产气量和甲烷含量。为了进一步提高产气量和解决尾菜酸化的问题,2015年在农户家用沼气池进行了中试,一共采用20个户用沼气池,按照所填装的尾菜种类不同,分为5组,分别为花椰菜尾菜发酵组、娃娃菜尾菜发酵组、芹菜尾菜发酵组、尾菜混合发酵组、对照组,每个组中有4个沼气池,按照预处理方式将4个池子分为2小组,每个处理重复2次。
沼液沼渣还田尾菜肥料化处理大显身手
出了村庄,项建全将科研人员径直带往自家的农田。项建全家的农田中插着两块牌子,一块牌子上指示着,这部分农田是施用了沼液、沼渣有机肥的蔬菜作物,施用了沼液、沼渣的蔬菜长势旺盛,颜色墨绿,预示着今年这第二茬蔬菜的丰收。市农业科技研究推广中心副主任王兴田介绍说,这是尾菜肥料化利用示范点。“效果怎么样,大家可以自己看一看,比照一番。”他说。
市农研中心农产品贮藏加工试验中心技术员杨道兰介绍说,针对尾菜的沼肥利用问题,市农业科技研究推广中心和市能源办、榆中县能源办、皋兰县能源办联合在榆中县小康营乡洪亮营村进行了试验和示范。2013年,在榆中县洪亮营村进行了尾菜沼肥的试验,分别在陆地和温室都进行了试验,将沼液沼渣作为肥料,进行了蔬菜品质、土壤性状等指标的对比,试验结果表明,种植松花菜时,沼肥与化肥混合施用的产量最高(2139Kg),完全施用沼肥的松花菜总糖含量和维生素C含量较高,硝酸盐含量最低(比施用化肥的松花菜降低9.24%)。在温室中建造沼气发酵装置,能够形成一个典型的“菜-沼-菜”的循环利用模式。通过这个模式,有效及时的处理尾菜,使尾菜过程中的污染完全得到消解,并转化为农业和农民身上看得见的利润。一口8立方米的沼气池年产沼渣3吨,沼液6吨,可供800平方米蔬菜全年所需肥料。因此,尾菜的肥料化利用可以有效解决农业生产中有机肥紧缺、土地生产力下降、农产品质量安全缺乏保证等重大难题,也可以改善农业生态环境,提高农产品品质,增强农产品的市场竞争力。
尾菜变成“压缩饼干”冬日里帮牛贴膘
榆中县夏官营镇红柳沟村裴家窑社的村民裴万志养牛远近闻名,同行们时不时地跑来取经,取来的“经”却一点也不稀奇。原来,裴万志把村民们丢弃的尾菜全部收集起来青贮加工,等到冬天的时候才拿出来喂牛,大冬天牛吃了保鲜的青贮饲料,自然坐膘快。裴万志由此还省了一笔进料的钱。
裴万志的养牛经钻入了市农业科技研究推广中心科研人员的眼中。市农业科技研究推广中心党总支书记张延香介绍说,该中心和榆中县畜牧水产技术推广中心在裴万志的养牛场设立了尾菜饲料化利用示范点。当日,在尾菜青贮饲料的制作现场,技术人员现场详细讲解了尾菜青贮饲料的制作技术和尾菜饲喂要点。现场工人都在忙不迭地将粉碎后的青菜叶子压实腌制,变成名副其实的牛饲料“压缩饼干”,等到冬日里为牛贴膘。
据市农研中心农产品贮藏加工试验中心技术员尹燕介绍,市农业科技研究推广中心经过近5年的试验研究,最终确定了青贮添加剂的最佳配比为:活性乳酸菌20g/t,青黄贮酶3l/t,玉米芯30%。从感官性状来看,青贮后色泽与原料相近,呈黄绿色,气味均有明显的酸香味,茎叶组织结构保持良好,无霉变,手感明显松散,饲料感官品质均达到了优良等级。从发酵品质来看,其营养成分全面(蛋白质、钙和磷等成分留存率高)、有机酸含量明显提升。该中心委托甘肃省商业科学研究所对尾菜青贮饲料的安全性进行了评价,结果表明硝酸盐、亚硝酸盐、农药残留、重金属含量均符合国家饲料安全标准。2014年,在和平试验示范点选取12只肉羊开展育肥试验,其肉羊日增重提高10%左右,肉品质和产肉性能均得到了显著提高。2015年,共选取了2个肉牛试验示范点,一个位于清水乡太子营村榆中登云养殖场,已完成青贮饲料100t;另一个是青贮量为300t的榆中吉江牧业科技有限公司示范点,也即是现场的这一家养牛场。
汪建旭介绍说,青贮饲料的制作主要分为粉碎、生物添加剂喷洒、压实、封窖。由于花椰菜茎叶含水率高达89.7%,玉米芯含水量为11.21%,以7:3比例混合可将含水量控制在青贮饲料适宜的含水率70%-75%。将粉碎的原料通过传送带传送时,须将青黄贮酶(3L·t-1)和乳酸菌液(20g·t-1)均匀的喷洒,喷洒青黄贮酶的作用在于将青贮原料的结构性碳水化合物降解为单糖或双糖,为青贮发酵提供更多的水溶性碳水化合物,促进乳酸菌的生长、繁殖,使pH值尽快降低,抑制有害菌的繁殖。而添加乳酸菌的目的是促进青贮发酵,使pH值迅速降低,加快发酵进程,及早达到厌氧稳定期。第三个过程为压实,经过传送带传送到青贮池的原料最好逐层压实,要来回不断碾压。两边要重点碾压,尽量减少内部空气,创造缺氧环境。最后一个过程为封窖。青贮窖装满后要尽快封窖。在青贮窖表层用一层塑料布密封,向窖的一侧向另一侧边赶空气边密封。然后在表层压上轮胎或沙袋等重物,或覆盖一层土,检查青贮窖两侧的密闭性,一定要做到不进雨水不进空气。在适宜的温度下,两个月左右青贮就发酵完成了。
据实际测算,300t青贮饲料可就近解决100亩地的花椰菜尾菜。从成本方面来看,制作一吨花椰菜饲料需要520元的成本(其中主要是玉米芯购买成本和劳动力成本),与每吨市售牧草700元的价格相比,300t青贮饲料最终可为牛场节省5.4万元的成本。汪建旭特别提醒,尾菜青贮饲料饲喂时的注意事项有四项,其一,只有中上等品质的青贮饲料才能饲喂家畜。其二,初喂时应有少到多,并与精料或其他习惯饲料掺喂,如牛出现拉稀时可酌减喂量或暂停数日后再喂。其三,青贮料的喂养量一般不超过日粮总量的1/2,对于幼畜和怀孕家畜应当少喂或不喂。其四,对于奶牛,我们在前期实验表明:尾菜青贮饲料会增加牛奶产量和牛奶中蛋白质含量,但牛奶脂肪含量下降,有淡淡的青菜气味,建议慎用。
■短评
尾菜资源化利用社会效益环境效益并举
尾菜处理是蔬菜产业发展过程中必不可少的一个重要环节,只要发展蔬菜,必然会产生尾菜。高原夏菜是我市的一个重要产业,全市蔬菜种植面积每年基本稳定在80万亩,产量突破200万吨,产值超过30亿元。同时,每年产生的尾菜有140万吨,大量尾菜污染环境,传播疾病,威胁着农业生产和人民群众的健康,也造成了农业资源的巨大浪费。
尾菜资源化综合利用,进一步拓展了农田资源的高效利用空间,提高了农业废弃物的综合利用率,使生物资源多级利用,提高了整个生态系统的生产能力,是发展农业循环经济的有效途径。尾菜资源化利用技术的示范推广,延伸了兰州高原夏菜产业链条,提高了农业综合效益,改善了农业生产环境,解决了蔬菜废弃物造成的环境污染问题,为兰州高原夏菜的生产、加工和产业升级提供了技术支撑。通过生物技术,结合循环经济理念对蔬菜产区有机废弃物进行资源化利用,提出了适宜甘肃高原夏菜尾菜的综合利用模式,为科学有效地解决甘肃高原夏菜无公害生产基地造成的环境污染问题提供有力的技术支撑。
中国工程院院士任继周指出,未来我国粮食的压力并非来自人的口粮,而是饲料用粮。随着我国人民食物结构的变化和生活水平的提高,以及为了缓解饲料用粮的压力,大力发展牛、羊、兔等草食性动物将成为未来养殖业发展的亮点。尾菜饲料化利用,将更加有效发挥蔬菜废弃资源的潜在应用价值,实现兰州高原夏菜废弃物资源化高值利用,对促进畜牧业的发展,特别是牛、羊养殖业的较快发展,具有十分重要的意义。
尾菜厌氧消化的处理方式,将污染环境的尾菜转化为沼气能源和优质肥料,消除农业生产环节废弃物对环境的污染,通过对沼气发酵残余物综合利用技术的研究,为有机生物肥的开发利用提供参考,实现生物质能的多层次循环利用,施用沼气发酵残余物(沼液、沼渣)可提高蔬菜的产量和品质,改善土壤的理化性质,实现农田化肥的减量化。这与国家近年来提倡大力开展耕地质量保护与提升,增加有机肥资源利用,减少不合理化肥投入,到2020年化肥使用量零增长行动方案,积极探索产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展之路相适应。