德國秸稈處理與循環(huán)農業(yè):中國農業(yè)的“頑疾”與德國人的“寶藏”
德國秸稈處理與循環(huán)農業(yè):中國農業(yè)的“頑疾”與德國人的“寶藏”
不知何時起,中國的秸稈問題成了一種農業(yè)“頑疾”,從秸稈還田到離田禁燒,從衛(wèi)星監(jiān)控到村干部聯(lián)防,從飼料化、基料化等五化到秸稈家具和餐具制造,理論很多,而實效甚微。
在漢諾威農機展期間,農機君兵分幾路對號稱世界最先進的農業(yè)生產國德國進行全方位考察,今天農機君來到了德國農業(yè)最為發(fā)達的巴伐利亞州,選擇了兩個最為典型的秸稈處理方案進行詳細考察并研討模式引進。
下面,我們來看下,德國人是怎樣將中國農業(yè)的“頑疾”,變成他們產出財富“寶藏”的。
種養(yǎng)一體化循環(huán):秸稈過腹還田

這家農場目前由約翰內斯(Johannes)夫婦經營,由其家族傳承以后,農場由約翰內斯家族掌管已有500多年。據約翰內斯介紹,這個農場最早的歷史可以追溯到1000多年前。

農場面積有150公頃,其中110公頃是自有土地,另外40公頃是租來的,租金大約每畝約合人民幣400元。
主要種植甜菜、玉米、冬小麥、苜蓿等。Johannes介紹,這里的土地非常肥沃,年降雨量800毫米左右,作物品質和產量都很高,如小麥蛋白含量達到10%~15%。

農場飼養(yǎng)的是乳肉兼用型的西門塔爾牛,Johannes的牛場里有120頭泌乳期奶牛和130青年牛犢。
泌乳牛產奶周期5年左右,屬世界先進水平。每頭牛每年產奶約9噸,在乳肉兼用型牛里算是領先水平。
肉牛出欄時體質量可達到400公斤,每公斤肉約3歐元,每升牛奶約0.35歐元。這些牛主要飼喂青貯飼料加精飼料配方。

Johannes的兒子超級可愛,從小受家庭的熏陶,對牛有特殊的感情。

每頭牛都戴有鼻環(huán)、耳標和項圈。鼻環(huán)是避免牛吃左右同伴的飼料;耳標和項圈上都有唯一的識別碼,為了追溯與記錄每頭牛整個生長、生產周期的狀況。
玉米除了青貯和一部分秸稈還田,另一部分如小麥秸稈,大部分是用來作為牛場的墊料。

來源于農場種植作物的青貯飼料,后面還有三個大型的青貯窖,玉米籽粒收獲后儲存打碎作為精飼料添加。
采用玉米籽粒收獲的田塊,秸稈直接拋灑還田。其余青貯作為飼料,牛產生的牛糞以及墊料統(tǒng)一回收到發(fā)酵池發(fā)酵。

發(fā)酵池一共兩級。德國對農業(yè)生產、畜牧養(yǎng)殖有嚴格的要求,比如作物種植要減少化肥、農藥的使用量;畜牧養(yǎng)殖要做到低排放、資源循環(huán)利用等。
而且,畜牧養(yǎng)殖的規(guī)模,要和種植規(guī)模相匹配,即作物種植產生的秸稈量,滿足還田和飼喂牲畜的需求;而牲畜產生的糞污等廢棄物,經過各種處理后生產的有機肥,也恰好可以滿足作物種植所需。

農場擁有維美德、道依茨法爾拖拉機,格蘭液壓翻轉犁,飼料攪拌車、運輸車、叉車,以及飼喂機械、清糞機械、擠奶機械等農牧裝備。
農場的大部分農業(yè)機械都是自主采購和擁有,從耕整地等土地準備,到播種收獲,再到飼料攪拌飼喂,最后畜禽廢物還田的糞肥撒播車等,都很齊全。

Johannes介紹,他是一所職業(yè)院校的教授,每周三四天到學校工作,其他時間管理農場;他的太太,在一家企業(yè)做人力資源工作,業(yè)余時間幫著打理農場。
Johannes的父母已退休,有時在農場協(xié)助做些工作;農忙季節(jié),農場也會聘用一兩名臨時工作人員。

整個農場的運營,則是由這名22歲的大學生美女(右二)來專職掌舵的,真的是不敢想象。
據了解,整個農場的年銷售收入大約60萬歐元,其中牛奶收入約40萬歐元,牛肉銷售收入為20萬歐元。據農機君估算,凈利潤則有20萬歐元左右。
制作沼氣發(fā)電循環(huán):渣料還田
德國是目前世界上沼氣工程發(fā)展比較成功的國家之一,在該國《可再生能源法》等相關法律、法規(guī)的引導和刺激下,沼氣主要用于發(fā)電上網。農機君參觀的這家沼氣工廠,發(fā)電裝機容量為1.6MW。

沼氣發(fā)酵原料為青貯玉米、谷物、干草、牛糞等,主要來源于周邊農場、畜牧養(yǎng)殖場等。
發(fā)電后的廢料可以作為肥料還田。沼氣工廠是和周邊農場簽訂了協(xié)議,收購農場畜禽廢物和青貯等,同時沼渣要還回農場的土地里。
關于用青貯玉米制作沼氣發(fā)電,我們一開始不太能理解。后經講解說,沼氣發(fā)電并網電價并不低,而且有相關補貼。雖然沒有詳細計算,但這樣做應該更劃算。

這是進料的設備,將青貯料倒入,將和牛糞等畜禽廢物混合,進入大的發(fā)酵池。發(fā)酵池很大,足以容納150天左右的物料。配方大致為10噸青貯料加25立方的畜禽廢物。

固體原料經進料機器攪拌均勻后進入水解酸化池,液體原料由泵泵入水解酸化池,池中設有潛水攪拌器將原料攪拌均勻,并有加熱系統(tǒng);同時添加化學脫硫劑進行脫硫。水解酸化后料液經泵泵入反應器進行厭氧發(fā)酵。

使用的發(fā)電設備是3臺500千瓦的機組,產生的沼氣有各種混合氣體,還需要過濾和分離,最后收集甲烷作為發(fā)動機燃料,驅動發(fā)電機發(fā)電。
根據負責人介紹,每小時的單機發(fā)電量大約500度,可以每天連續(xù)24小時工作,大約年發(fā)電量為400千瓦萬時。

產生的沼氣經反應器頂部儲氣膜暫存后進入發(fā)電機組發(fā)電,多余的沼氣進行燃燒,產生的沼渣、沼液流入儲存池,一定時期后外運作為肥料施于農田。
他們有自己的上料機器、搬運機械,甚至還有收獲機、糞肥撒播車,以用于協(xié)助周邊農場的運作。在這里,常年工作的只有1個人,其他還有諸如設備維護等人員還有幾個,不常在這里上班。
結語
德國是世界上第4大農產品和食品出口國,農業(yè)是德國非常重要的產業(yè)部門之一。德國也是世界上發(fā)展循環(huán)經濟較早、水平較高的國家之一,其綜合型農業(yè)發(fā)展模式是歐洲國家發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟的典型代表。
農業(yè)循環(huán)經濟是相對于農業(yè)傳統(tǒng)經濟而言的。“資源—產品—污染排放”單項流動的線性經濟是傳統(tǒng)農業(yè)經濟的典型特征,而循環(huán)農業(yè)經濟則要求把經濟活動組織成一個“資源—產品—再生資源”的反饋流程,以低開采、高利用、低排放為特征,使得所有的物質和能源在該循環(huán)中得到合理和持久利用,從而使經濟活動對自然環(huán)境的影響降到最低程度。
目前,我國農業(yè)經濟發(fā)展取得了巨大進步,農業(yè)綜合生產能力明顯提高。但與此同時,資源的高消耗、污染物的高排放、物質和能量的低利用、生態(tài)環(huán)境惡化加劇等問題也日益突出,這些問題已經成為制約中國農村經濟發(fā)展的主要瓶頸之一。
德國兩家循環(huán)農業(yè)經濟發(fā)展模式,一個家庭農場以及一家沼氣發(fā)電工廠,他們通過獨特的產業(yè)運作模式,得到經濟效益的同時,對環(huán)境也起到了很好的保護作用,值得我們學習。
但同組專家認為,我們更大的問題并不是不懂模式,而是在“土地—養(yǎng)殖—還田”的環(huán)節(jié)上,出現(xiàn)了脫節(jié)。一是因為大型獨立養(yǎng)殖場的存在,二是土地經營模式的限制。
要想使中國的秸稈有更好的出路,需要更多探索和實踐。
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