[科普中国]-[原创]“小麦-菇-蚯蚓-猪-肥”循环农业模式的探讨

1  循环模式构成要素1.1  农产品绿色生产小麦、双孢蘑菇、猪肉等农产品，均按照A级绿色食品生产规程生产，是无污染的安全、优质、营养类食品。1.2  农业废弃物高效循环利用小麦秸秆、双孢菇培养基废料、猪粪等农业废弃物，通过双孢菇栽培、蚯蚓养殖和有机肥生产，得到高效循环再使用，实现生产全过程的少投入、高产出、低污染。1.3  绿色技术标准体系支撑生产全过程均能得到现行有效的绿色技术标准支持。2  关键技术集成方案构建种养结合绿色循环农业的技术流程如图1所示。2.1  小麦节水高效绿色生产技术小麦种植选择全膜覆土穴播（参照DB62/T 2061-2011）、垄作沟灌（参照DB62/T 1881-2009）等节水高效栽培方式，按照A级绿色食品生产技术操作规程生产（参照DB23/T 057）。选用优质高产，抗旱抗病抗倒，适应性广的小麦品种。2.2  双孢菇绿色高效生产技术参照DB62/T 1736-2008。采用日光温室栽培，按照规程无害化彻底消毒；选用优质高产菌种，严格无菌操作；搞好日光温室温湿度调控管理。培养料配方：小麦草78%，干牛粪15.2%，菜籽饼2%，尿素0.6%，复合肥0.6%，过磷酸钙1.2%，草木灰0.8%，石灰1.6%。配料使用应符合NY/T 394的规定。2.3  蚯蚓饲养管理技术参照DB13/T 805-2006。2.4  肉猪绿色高效生产技术参照DB23/T 734。根据肉猪生长发育规律及营养需要，仔猪、肥育猪中前期饲料配制按8%～10%比例加入蚯蚓粉；肥育猪中后期饲料配制按3%～5%比例加入蚯蚓粉。2.5  猪粪无害化处理技术按照畜禽粪便无害化处理技术规范（NY/T 1168）规定，参照规模化猪场粪便综合利用技术规程（DB3211/Z 012-2006）进行。 图1  绿色农业“小麦-菇-蚯蚓-猪-肥”种养结合循环模式流程示意图3  模式动态平衡循环参数3.1  参数确定原则以县（或乡镇、村）为模式区域运行单元。根据配水定额，调整种植结构，合理布局，确定适宜的小麦种植面积；根据小麦秸秆数量确定设施双孢菇栽培面积；根据双孢菇培养基废料产生量，确定蚯蚓的饲养生产规模及数量；根据蚯蚓粉的产量，确定肉猪养殖规模及生产数量。蚯蚓粪和猪粪加工成有机肥，还田培肥改良土壤。确保模式运行中物质循环和能量流动达到协调平衡，生态系统良性循环。3.2  相关参数每亩灌溉地春小麦可产出小麦草（秸秆）约460kg。100平方米设施双孢菇栽培面积需要约1500kg小麦草（按照培养料中78%比例使用）。100平方米设施双孢菇栽培面积可产生约1430kg培养基废料。1kg双孢菇培养基废料可繁殖约0.5kg新鲜蚯蚓，同时可产生约0.5kg的蚯蚓粪。蚯蚓养殖每年繁殖4～6个周期，每平方米蚯蚓养殖池年可产新鲜蚯蚓30～40kg，6kg鲜蚯蚓可加工成1kg干蚯蚓粉。1头10kg仔猪饲养到体重90kg时出栏，需要配合饲料约200kg，需添加的干蚯蚓粉约为13kg。1头肉猪（出栏）能产猪粪约为120kg。3.3  单位面积资源配置的协调比例一般情况下，每种植100×667平方米灌溉地春小麦，可收获小麦草（秸秆）约46000kg，全部用作设施双孢菇栽培，可栽培双孢菇面积约3060平方米（10栋长度50m跨度7.5m的日光温室），产生约43800kg培养基废料，需要建约730平方米的蚯蚓养殖池，生产的蚯蚓粉能饲喂约280头肉猪（出栏），全年全程能生产约60吨优质有机肥，每亩能还田0.6吨。4  质量控制准则4.1  产地环境、投入品产地环境应符合绿色食品产地环境技术条件（NY/T 391）的要求；小麦生产中使用肥料应符合绿色食品肥料使用准则（NY/T 394）及畜禽粪便还田技术规范（GB/T 25246-2010）的规定；用猪粪、蚯蚓粪生产的有机肥应达到有机肥料（NY 525）质量要求；肉猪养殖、蚯蚓养殖中使用的饲料应符合饲料卫生标准（GB 13078）。4.2  生产过程遵循相关绿色食品生产技术标准。4.3  产品质量小麦质量应符合绿色食品小麦及小麦粉（NY/T 421）的要求；双孢菇质量应符合绿色食品食用菌（NY/T 749）的要求；猪肉质量应符合绿色食品肉及肉制品（NY/T 843）的要求。5  循环模式效益评价5.1  计算公式农田节水率（%）=工程节水率（%）+农艺节水率（%）+生物节水率（%）化肥减量N（P、K）=（培养基废料还田量+猪粪尿直接还田量+蚯蚓粪直接还田量+加工成的有机肥还田量）×N（P、K）含量（%）×当季利用率×100%农业废弃物减排率（%）=（秸秆利用量+培养基废料利用量+蚯蚓粪利用量＋猪粪尿利用量）/农业废弃物总排出量）×100%生产收益=种植业收益+养殖业收益+加工业收益节支收益=节水收益+节能收益+节生产资料收益农业综合效益=生产收益+节支收益+废弃物循环利用收益5.2  效益评价参数主要依据模式各环节经济效益，对模式运行综合效益进行评价。5.2.1  小麦种植环节。灌溉地春小麦增产7.8%～21.7%，节约水资源35%，种植效益提高4%～17%。5.2.2  日光温室双孢菇生产环节。双孢菇更加优质安全，产量增加30%，栽培效益提高25%。5.2.3  肉猪饲养环节。仔猪日增重提高13.1%，料重比降低，育肥时间缩短12%，猪肉更加优质安全，养殖效益提高25%。5.2.4  有机肥还田培肥土壤环节。减少化肥用量20%，提高效益8%。5.2.5  模式运行综合效益评价。农田节水35%，小麦秸秆栽培双孢菇利用率90%以上，减少化肥施用量20%，减少农业废弃物排放90%以上，农业综合效益提高62%。编辑：李敏