德國秸稈處理與循環農業:中國農業的“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“頑疾”,從秸稈還田到離田禁燒,從衛星監控到村幹部聯防,從飼料化、基料化等五化到秸稈傢俱和餐具製造,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生產國德國進行全方位考察,今天農機君來到了德國農業最為發達的巴伐利亞州,選擇了兩個最為典型的秸稈處理方案進行詳細考察並研討模式引進。

下面,我們來看下,德國人是怎樣將中國農業的“頑疾”,變成他們產出財富“寶藏”的。

種養一體化循環:秸稈過腹還田

德國秸稈處理與循環農業:中國農業的“頑疾”與德國人的“寶藏”

這家農場目前由約翰內斯(Johannes)夫婦經營,由其家族傳承以後,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。

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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,這裡的土地非常肥沃,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%。

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農場飼養的是乳肉兼用型的西門塔爾牛,Johannes的牛場裡有120頭泌乳期奶牛和130青年牛犢。


泌乳牛產奶週期5年左右,屬世界先進水平。每頭牛每年產奶約9噸,在乳肉兼用型牛裡算是領先水平。

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。這些牛主要飼餵青貯飼料加精飼料配方。

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Johannes的兒子超級可愛,從小受家庭的薰陶,對牛有特殊的感情。


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每頭牛都戴有鼻環、耳標和項圈。鼻環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、生產週期的狀況。

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。

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來源於農場種植作物的青貯飼料,後面還有三個大型的青貯窖,玉米籽粒收穫後儲存打碎作為精飼料添加。

採用玉米籽粒收穫的田塊,秸稈直接拋灑還田。其餘青貯作為飼料,牛產生的牛糞以及墊料統一回收到發酵池發酵。

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發酵池一共兩級。德國對農業生產、畜牧養殖有嚴格的要求,比如作物種植要減少化肥、農藥的使用量;畜牧養殖要做到低排放、資源循環利用等。

而且,畜牧養殖的規模,要和種植規模相匹配,即作物種植產生的秸稈量,滿足還田和飼餵牲畜的需求;而牲畜產生的糞汙等廢棄物,經過各種處理後生產的有機肥,也恰好可以滿足作物種植所需。

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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,以及飼餵機械、清糞機械、擠奶機械等農牧裝備。

農場的大部分農業機械都是自主採購和擁有,從耕整地等土地準備,到播種收穫,再到飼料攪拌飼餵,最後畜禽廢物還田的糞肥撒播車等,都很齊全。

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Johannes介紹,他是一所職業院校的教授,每週三四天到學校工作,其他時間管理農場;他的太太,在一家企業做人力資源工作,業餘時間幫著打理農場。

Johannes的父母已退休,有時在農場協助做些工作;農忙季節,農場也會聘用一兩名臨時工作人員。

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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。


據瞭解,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,淨利潤則有20萬歐元左右。

製作沼氣發電循環:渣料還田

德國是目前世界上沼氣工程發展比較成功的國家之一,在該國《可再生能源法》等相關法律、法規的引導和刺激下,沼氣主要用於發電上網。農機君參觀的這家沼氣工廠,發電裝機容量為1.6MW。

德國秸稈處理與循環農業:中國農業的“頑疾”與德國人的“寶藏”

沼氣發酵原料為青貯玉米、穀物、乾草、牛糞等,主要來源於周邊農場、畜牧養殖場等。

發電後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裡。

關於用青貯玉米制作沼氣發電,我們一開始不太能理解。後經講解說,沼氣發電併網電價並不低,而且有相關補貼。雖然沒有詳細計算,但這樣做應該更划算。

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這是進料的設備,將青貯料倒入,將和牛糞等畜禽廢物混合,進入大的發酵池。發酵池很大,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。

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固體原料經進料機器攪拌均勻後進入水解酸化池,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,並有加熱系統;同時添加化學脫硫劑進行脫硫。水解酸化後料液經泵泵入反應器進行厭氧發酵。


德國秸稈處理與循環農業:中國農業的“頑疾”與德國人的“寶藏”

使用的發電設備是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,最後收集甲烷作為發動機燃料,驅動發電機發電。

根據負責人介紹,每小時的單機發電量大約500度,可以每天連續24小時工作,大約年發電量為400千瓦萬時。

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產生的沼氣經反應器頂部儲氣膜暫存後進入發電機組發電,多餘的沼氣進行燃燒,產生的沼渣、沼液流入儲存池,一定時期後外運作為肥料施於農田。

他們有自己的上料機器、搬運機械,甚至還有收穫機、糞肥撒播車,以用於協助周邊農場的運作。在這裡,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,不常在這裡上班。

結語

德國是世界上第4大農產品和食品出口國,農業是德國非常重要的產業部門之一。德國也是世界上發展循環經濟較早、水平較高的國家之一,其綜合型農業發展模式是歐洲國家發展農業循環經濟的典型代表。

農業循環經濟是相對於農業傳統經濟而言的。“資源—產品—汙染排放”單項流動的線性經濟是傳統農業經濟的典型特徵,而循環農業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,以低開採、高利用、低排放為特徵,使得所有的物質和能源在該循環中得到合理和持久利用,從而使經濟活動對自然環境的影響降到最低程度。

目前,我國農業經濟發展取得了巨大進步,農業綜合生產能力明顯提高。但與此同時,資源的高消耗、汙染物的高排放、物質和能量的低利用、生態環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展的主要瓶頸之一。

德國兩家循環農業經濟發展模式,一個家庭農場以及一家沼氣發電工廠,他們通過獨特的產業運作模式,得到經濟效益的同時,對環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,我們更大的問題並不是不懂模式,而是在“土地—養殖—還田”的環節上,出現了脫節。一是因為大型獨立養殖場的存在,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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