狼尾草在養(yǎng)殖場污染治理中的循環(huán)利用(黃毅斌)

1、黃毅斌黃毅斌 黃勤樓黃勤樓 黃秀聲黃秀聲福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所福建省丘陵區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心福建省丘陵區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心 福建山地草業(yè)工程技術(shù)研究中心福建山地草業(yè)工程技術(shù)研究中心 我國近年豬飼養(yǎng)情況我國近年豬飼養(yǎng)情況 （億頭）（億頭） 數(shù)據(jù)摘自數(shù)據(jù)摘自中國統(tǒng)計年鑒中國統(tǒng)計年鑒1 1 規(guī)模化豬場污染狀現(xiàn)況規(guī)?；i場污染狀現(xiàn)況中國養(yǎng)豬規(guī)模和豬肉產(chǎn)量仍然是逐年增加，中國養(yǎng)豬規(guī)模和豬肉產(chǎn)量仍然是逐年增加，2005年生豬出欄量年生豬出欄量首次超過首次超過6億頭，億頭，2009年生豬出欄達(dá)到年生豬出欄達(dá)到6.45億頭。億頭。n福建是養(yǎng)豬大省，福建是養(yǎng)豬大省，20

2、09年出欄年出欄1922.93萬頭。萬頭。n雖然，大型養(yǎng)豬場基本按環(huán)保要求配套了沼氣雖然，大型養(yǎng)豬場基本按環(huán)保要求配套了沼氣池等污染物處理系統(tǒng)，但處理后的沼液的池等污染物處理系統(tǒng)，但處理后的沼液的N、P濃度仍然較高，未能達(dá)標(biāo)排放；濃度仍然較高，未能達(dá)標(biāo)排放；養(yǎng)豬場沼氣池沼液福建水口電站庫區(qū)富營養(yǎng)化的水葫蘆危害福建水口電站庫區(qū)富營養(yǎng)化的水葫蘆危害狼尾草屬牧草狼尾草屬牧草(Pennisetum spp.)為多年為多年生禾本科牧草，具有耐水、耐肥、可生禾本科牧草，具有耐水、耐肥、可多次刈割、年產(chǎn)量高的特點，適于消多次刈割、年產(chǎn)量高的特點，適于消納沼液或污水，且狼尾草可以作為母納沼液或污水，且狼尾草可

3、以作為母豬或肉豬的飼料，形成豬或肉豬的飼料，形成“豬豬- -沼沼- -草草”循環(huán)模式。循環(huán)模式。2 2 狼尾草凈化治污對生態(tài)環(huán)境的影響狼尾草凈化治污對生態(tài)環(huán)境的影響2.1 狼尾草草地消納養(yǎng)豬場污水過程狼尾草草地消納養(yǎng)豬場污水過程多年生，直立型熱帶種，高多年生，直立型熱帶種，高3 34m4m。適口性好，年畝。適口性好，年畝產(chǎn)產(chǎn)20203030噸。主要作為飼料作物。噸。主要作為飼料作物。雜交狼尾草雜交狼尾草(Pennisetum americanum P. purpureum Schum.) P. purpureum Schum.圖圖1. 規(guī)?；i場牧草治污及循環(huán)利用模式規(guī)模化豬場牧草治污及循環(huán)利

4、用模式 n我們根據(jù)狼尾草具有生長速度快，養(yǎng)分吸收能力強(qiáng)，我們根據(jù)狼尾草具有生長速度快，養(yǎng)分吸收能力強(qiáng)，耐水、耐肥的特性，設(shè)計形成耐水、耐肥的特性，設(shè)計形成“豬豬-沼沼-草草”生態(tài)模式。生態(tài)模式。牧草地沼氣池沼液澆灌割草飼料+草漿喂豬草漿運輸牧草打漿在龍巖市龍馬養(yǎng)豬場，建設(shè)在龍巖市龍馬養(yǎng)豬場，建設(shè)100畝雜交狼畝雜交狼尾草草場，以消納尾草草場，以消納8500頭豬的沼液（固液頭豬的沼液（固液分離后）分離后）。對草地土壤的影響對草地土壤的影響草地滲透水檢測草地滲透水檢測省水環(huán)境監(jiān)測中心對龍馬豬場草地滲透水檢測，均達(dá)省水環(huán)境監(jiān)測中心對龍馬豬場草地滲透水檢測，均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。到合格標(biāo)準(zhǔn)。 狼尾草的利用，

5、是狼尾草的利用，是 “豬豬-沼沼-草草”模式持續(xù)模式持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。發(fā)展的關(guān)鍵。3 3 狼尾草的循環(huán)利用狼尾草的循環(huán)利用3.1 牧草利用安全評價a a、澆施沼液對狼尾草植株硝酸鹽累積的影響、澆施沼液對狼尾草植株硝酸鹽累積的影響 圖圖2 不同沼液氮素水平雜交狼尾草植株硝酸鹽含量不同沼液氮素水平雜交狼尾草植株硝酸鹽含量利用沼液折不同氮素水平澆灌狼尾草，每次澆灌折純氮利用沼液折不同氮素水平澆灌狼尾草，每次澆灌折純氮(0(0、5 5、1010、2020、4040、8080、160160/hm2)/hm2)。每。每5 5天澆灌沼液天澆灌沼液1 1次，牧草刈割周期為次，牧草刈割周期為4545天。植株硝酸鹽

6、含量天。植株硝酸鹽含量隨氮素水平的提升而提高。隨氮素水平的提升而提高。T4T4期最高含量達(dá)期最高含量達(dá)965.7 ug/g 965.7 ug/g ，但低于畜牧利用硝，但低于畜牧利用硝酸鹽有毒限量指標(biāo)酸鹽有毒限量指標(biāo)0.25%0.25%。b、對牧草重金屬含量的影響、對牧草重金屬含量的影響設(shè)設(shè)7個沼液一次澆灌折算純個沼液一次澆灌折算純N用量水平（單位：用量水平（單位：/hm2）處）處1：0（CK);處處2：5 ；處；處3： 10 ；處；處4：20；處；處5：40；處；處6：80；處；處7：160 。均未超過國家規(guī)均未超過國家規(guī)定的飼料重金屬定的飼料重金屬安全強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。安全強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。（1 1）狼尾草

7、打漿在育肥豬上的應(yīng)用）狼尾草打漿在育肥豬上的應(yīng)用n在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上，每頭豬每天添加在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上，每頭豬每天添加0.5kg狼尾狼尾草草漿效果最佳，對照組相比，肉豬平均日增重草草漿效果最佳，對照組相比，肉豬平均日增重提高提高40.4g，料肉比降低，料肉比降低3.96%，豬肉氨基酸含量，豬肉氨基酸含量提高提高5.65%。3.2 狼尾草養(yǎng)豬表表6. 6. 豬豬肉氨基酸含量分析（肉氨基酸含量分析（% %）氨基酸氨基酸/ /處理處理處理處理（）（）處理處理（0.25kg)0.25kg)處理處理(0.5kg)(0.5kg)天門冬氨酸天門冬氨酸7.067.627.24蘇氨酸蘇氨酸3.533.773.5

8、7絲氨酸絲氨酸2.983.223.04谷氨酸谷氨酸11.5412.1511.61脯氨酸脯氨酸2.442.592.61甘氨酸甘氨酸3.133.473.22丙氨酸丙氨酸4.254.564.37胱氨酸胱氨酸0.510.440.49纈草氨酸纈草氨酸3.784.073.97甲硫蛋氨酸甲硫蛋氨酸2.092.322.12異亮氨酸異亮氨酸3.643.913.72亮氨酸亮氨酸6.326.826.48酪氨酸酪氨酸2.762.95 2.80苯丙氨酸苯丙氨酸3.694.122.37賴氨酸賴氨酸6.837.316.93組氨酸組氨酸2.953.413.39精氨酸精氨酸5.025.435.07總計總計72.5178.167

9、2.98(2)(2)狼尾草草漿在母豬上的應(yīng)用狼尾草草漿在母豬上的應(yīng)用n母豬飼糧中粗纖維含量應(yīng)達(dá)到母豬飼糧中粗纖維含量應(yīng)達(dá)到6以上，但當(dāng)前市場上母豬以上，但當(dāng)前市場上母豬精飼料的粗纖維含量一般在精飼料的粗纖維含量一般在3%以下，利用狼尾草可保證種以下，利用狼尾草可保證種豬發(fā)揮良好的生產(chǎn)繁殖性能，使其獲得最佳生產(chǎn)效益。豬發(fā)揮良好的生產(chǎn)繁殖性能，使其獲得最佳生產(chǎn)效益。n每頭每天飼喂每頭每天飼喂4kg（處理（處理）草漿的母豬生產(chǎn)效果最佳，在）草漿的母豬生產(chǎn)效果最佳，在窩活仔數(shù)、活仔率及健仔率指標(biāo)方面均比全精料飼喂的對窩活仔數(shù)、活仔率及健仔率指標(biāo)方面均比全精料飼喂的對照組得到不同程度地提高。照組得到不同

10、程度地提高。福建淡水養(yǎng)殖面積約福建淡水養(yǎng)殖面積約10.27萬萬hm2, 草魚等草食性魚類草魚等草食性魚類占很大比例，（夏秋）狼尾草占很大比例，（夏秋）狼尾草+（冬春）黑麥草搭配，（冬春）黑麥草搭配，可實現(xiàn)周年供草。可實現(xiàn)周年供草。 狼尾草收割養(yǎng)魚收獲3.2 狼尾草養(yǎng)魚結(jié)合牧草的營養(yǎng)價值和草魚可利用的產(chǎn)量來看，雜結(jié)合牧草的營養(yǎng)價值和草魚可利用的產(chǎn)量來看，雜交狼尾草魚用最佳刈割期定在交狼尾草魚用最佳刈割期定在28天左右較為合理天左右較為合理 。（1 1）雜交狼草養(yǎng)殖草魚的最佳刈割期）雜交狼草養(yǎng)殖草魚的最佳刈割期（2 2）對草魚肉脂肪酸含量及組成的影響）對草魚肉脂肪酸含量及組成的影響狼尾草可降低草魚

11、粗脂肪的總量，并提高魚肉中的多不飽和脂狼尾草可降低草魚粗脂肪的總量，并提高魚肉中的多不飽和脂肪酸比例，其中多不飽和脂肪酸肪酸比例，其中多不飽和脂肪酸(PUFA) 的相對含量是飼料魚的相對含量是飼料魚的的1.86倍；飼草魚倍；飼草魚n3 PUFA的相對含量達(dá)的相對含量達(dá)14.72%,是飼料魚是飼料魚的的6.06倍。飼草魚亞麻酸（倍。飼草魚亞麻酸（18:3n3）的相對含量）的相對含量10.27%是飼料魚的是飼料魚的10.17倍。倍。n福建是食用菌生產(chǎn)大省，福建是食用菌生產(chǎn)大省，2009年食用菌鮮重產(chǎn)量年食用菌鮮重產(chǎn)量196.98萬噸，占全國的萬噸，占全國的9.8%。n原料日益緊缺。蘑菇等草生菌的生

12、產(chǎn)，每年從省外購原料日益緊缺。蘑菇等草生菌的生產(chǎn)，每年從省外購入大量的稻草和麥秸；而生態(tài)林的保護(hù)也造成木生菌入大量的稻草和麥秸；而生態(tài)林的保護(hù)也造成木生菌原料的緊缺。原料的緊缺。n狼尾草的生長早期纖維素含量高，后期則木質(zhì)素含量狼尾草的生長早期纖維素含量高，后期則木質(zhì)素含量高，正在開發(fā)以狼尾草替代食用菌的栽培原料。高，正在開發(fā)以狼尾草替代食用菌的栽培原料。備料菇棚雙孢蘑菇3.4 “以草代料”栽培食用菌研究雜交狼尾草替代稻秸栽培蘑菇研究雜交狼尾草替代稻秸栽培蘑菇研究 n為解決為解決“豬豬-沼沼-草草”模式產(chǎn)生的大量牧草。模式產(chǎn)生的大量牧草。n10萬頭豬場，需萬頭豬場，需1000畝草地，畝草地，30

13、40噸噸/畝畝=30 40萬噸鮮草。萬噸鮮草。n研究表明，一些狼尾草品種總糖含量研究表明，一些狼尾草品種總糖含量8%，還原糖還原糖4%，可以生產(chǎn)生物乙醇；狼尾草的，可以生產(chǎn)生物乙醇；狼尾草的纖維長度纖維長度1.21.5mm，優(yōu)于蘆葦和稻草，因，優(yōu)于蘆葦和稻草，因此其榨糖后的草渣又是造紙的優(yōu)良原料。此其榨糖后的草渣又是造紙的優(yōu)良原料。3.5 狼尾草作為生物質(zhì)能源的初步研究豬沼草模式不同刈割間隔糖分變化豬沼草模式不同刈割間隔糖分變化圖圖 4 不同刈割間隔還原糖變化不同刈割間隔還原糖變化圖圖3 不同刈割間隔總糖變化不同刈割間隔總糖變化圖圖 5 不同刈割間隔蔗糖變化不同刈割間隔蔗糖變化以以8080天刈

14、割時，各狼尾草品種天刈割時，各狼尾草品種( (品系品系) )植株還原糖和總糖含量植株還原糖和總糖含量均達(dá)到最高，其中狼尾草品系均達(dá)到最高，其中狼尾草品系S9S9還原糖和總糖分別達(dá)到還原糖和總糖分別達(dá)到7.18%7.18%和和9.73%9.73%。 在還原糖、總糖和蔗糖方面，均以在還原糖、總糖和蔗糖方面，均以S9S9糖產(chǎn)量最高，其中糖產(chǎn)量最高，其中總糖產(chǎn)量達(dá)到總糖產(chǎn)量達(dá)到8.09 t/hm28.09 t/hm2，顯著高于其它品種，顯著高于其它品種 。豬沼草模式不同刈割期纖維素等變化豬沼草模式不同刈割期纖維素等變化圖圖6半纖維素變化半纖維素變化圖圖7 7纖維素變化纖維素變化圖圖8木質(zhì)素變化木質(zhì)素變

15、化半纖維素隨刈割期變化不大，半纖維素隨刈割期變化不大，纖維素隨刈割期的升高而升高，纖維素隨刈割期的升高而升高，但但5 5個品種差異不明顯，木質(zhì)個品種差異不明顯，木質(zhì)素隨刈割期變化較大，素隨刈割期變化較大，120d 120d S9S9最高，最高，S16S16最低。最低。 狼尾草凈化治污技術(shù)推廣過程存在的主要問題仍是牧草資源的高效循環(huán)利用問題。1 1、草畜平衡問題：草畜平衡問題：包括養(yǎng)殖場污水?dāng)?shù)量與草地可消納污水包括養(yǎng)殖場污水?dāng)?shù)量與草地可消納污水?dāng)?shù)量的平衡點；草地的生態(tài)環(huán)境安全問題等還將進(jìn)一步數(shù)量的平衡點；草地的生態(tài)環(huán)境安全問題等還將進(jìn)一步開展深入研究。開展深入研究。2 2、狼尾草的周年生長問題：狼尾草的周年生長問題：狼尾草耐寒性有待改進(jìn)