一、引 言
奶业是国际社会衡量一个国家畜牧业发展水平的关键指标,奶业在发达国家国民经济中占据重要地位。奶业产值一般占畜牧业总产值的1/3左右。
近年来,美国、意大利、爱尔兰、英国、俄罗斯、西班牙等欧美国家的奶牛存栏量虽有所徘徊甚至下降,但规模化养殖正逐渐成为趋势。对规模化奶牛场的概念国外亦有不同的界定和理解:在德国,饲养70头以上奶牛即可称为规模化奶牛场;在美国,小型规模化奶牛场成年母牛在500头左右,中型规模化奶牛场成年母牛在1000头左右;在加拿大,规模化奶牛场指饲养成年母牛60头以上的牛场。据统计,2011年美国牧场数量6万个,平均规模为每个牧场153头,与2000年相比,平均规模增加了7头;同期,欧盟牧场数71万个,平均规模为每个牧场32头,与2002相比,平均规模增加了15头。同时,世界奶牛饲养模式也发生了转变,如欧盟动物福利法禁止拴系饲养,欧洲奶业已经从放牧和拴系饲养的模式逐渐向全舍内散栏饲养模式转变。
随着全球奶业规模化程度的提升以及饲养模式的转变,规模化奶牛场的污染已经是农业非点源污染的重要表现之一,牛场粪污收集与处理日渐成为一个严峻的问题。在所有的养殖业中,单位奶牛养殖产生的废弃物量最多,处理起来难度最大。据测定,一头成年母牛一天的粪尿产生量是35kg,是生猪(7kg)的3.57倍,是肉鸡(0.16kg)的219倍,是蛋鸡(0.30kg)的117倍。且奶牛粪污中含有大量的大肠菌群、蛔虫卵、细菌、病毒以及其他有害生物种群,必须进行无害化处理,否则将对空气、水质、土壤、人体健康产生严重危害。美国、新西兰、澳大利亚、德国、法国、英国等奶业发达国家非常重视畜禽养殖业发展的环境保护问题,出台了一系列畜禽养殖环境保护的法律法规和养殖业粪污处理的补贴政策。因此,探讨奶牛场粪污处理方式及其利用途径具有非常重要的意义,其既是奶牛场生态保护的客观需要,也是资源最大化利用的现实要求。本文以欧盟成员国德国、法国、荷兰3大奶业国家为例,研究发达国家宏观政策框架下规模化奶牛场的粪污处理经验,旨在为中国规模化奶牛场建设及环境控制提供可借鉴的国际经验。
二、欧洲奶牛规模化养殖概况
欧洲奶业历史悠久,由于其天然的牧场以及良好的奶牛养殖条件一直是世界奶业的根基和全球牛奶主产区之一。近年来该地区奶牛存栏量虽有所下滑,但仍居全球前列。2012年,欧盟(27国)奶牛存栏量2290万头,与2007年相比减少了5.22%,但仍为世界第二大奶牛养殖地区,北美洲是世界第一大奶牛养殖地区。与美国、加拿大等北美洲国家相比,欧洲奶牛场的规模不大,规模化奶牛场的成年母牛一般为60~300头,美国为100~500头。在欧洲,奶牛养殖基本上是以家庭牧场为主的饲养模式,每个奶牛场都配套大量土地,实行农牧一体、种养结合的饲养模式,奶牛场都有自己的人工草场和青粗饲料地。
1、德国奶业概况 德国位于中欧西部,气候平稳温和。优越的自然条件成就了德国高度发达的畜牧业,德国一直是欧洲最大的奶业生产国。因为降水量分布非常均衡,有助于饲草作物的生长,优质牧草和玉米供应充足,德国奶牛牧场的分布较理想。目前,德国有奶牛牧场8.5万个,以小型和中型规模为主,一般存栏量为30~200头,也有存栏量为头的大规模奶牛牧场。
德国是欧洲奶牛存栏量最多的国家,也是牛奶产量最高的国家。德国奶牛年均单产为7t。2012年,奶牛存栏量为419.1万头,牛奶产量3050万t,占欧盟牛奶产量的21.1%(同期欧盟27国牛奶产量为14475.0万t)。近年来,德国奶牛牧场数量每年平均以4.24%的速度下降,由2008年的10.1万个减少至年的8.5万个。随着奶牛牧场数量下降,奶牛牧场平均规模逐年扩大,2012年奶牛牧场平均规模为49头,比2008年增加了7头。2012年50头(含)以上奶牛牧场比例为32.3%,比2008年提高了6.4%(表1)。
德国规模化奶牛牧场以散栏式饲养模式为主。所谓散栏式饲养,就是牛在不拴系、无颈枷、无固定床位的牛舍(棚)中自由采食、自由饮水和自由运动。这种饲养模式更加符合奶牛的生理需要,保证了奶牛能够根据自身脾性自由获得食物、水和舒适的休息区。德国的牛舍(棚)大多由侧开栅栏以及开放的屋脊组成,地面采用混凝土支撑,牛舍(棚)内部不隔开。开放的屋脊大大增强了舍(棚)内采光系数,侧开栅栏便于牛舍(棚)内的空气流动,提高换气率,减少舍(棚)内有害气体及致命微生物密度。牛舍(棚)内由混凝土支撑的地面便于清扫地面,及时清除粪便,保持舍(棚)内清洁干燥,减少奶牛蹄病的发病概率。
2、法国奶业概况 法国位于欧洲西部,降水量充足,盛产优质牧草,畜牧业极其发达,畜牧业产值占农业总产值的70%以上。法国是欧盟第二大奶业国家,2011年牛奶产量为2511.6万t,占欧盟牛奶产量的16.5%(同期欧盟牛奶产量为15184.0万t)。法国奶制品品质好,在国际奶制品贸易中占有重要地位,是世界上最大的乳清出口国,世界第二大奶酪出口国。
目前,法国牛场采用单一家庭或者2~4个家庭合作经营的饲养模式。近年来,法国奶牛牧场数量不断下降,从2000年的11.6万个减少为2011年的7.8万个,奶牛存栏量也不断减少,截至2012年,奶牛存栏量为374.3万头,较2000年减少9.9%。但是由牧场科技水平的提高以及培育出良好遗传性状的奶牛,牛奶产量反而由2000年的2497.5万t增加到2011年的2511.6万t,增幅为0.5%(表2)。
法国土地资源丰富,奶牛牧场拥有大量土地,实行种养结合、农牧一体的模式。大多数奶牛牧场在配套土地上种植牧草、玉米等,用于奶牛放牧或制作青贮和牛床垫料。同时,规模化奶牛牧场机械化程度高,从谷物收割、青贮制造到牛舍(棚)粪便清除等都采用全自动操作设备。清粪系统主要有两种:一种是牛舍(棚)底下建有蓄粪池,粪槽机定期将牛粪运往农田进行喷洒,作为牧草及农作物的养料;另一种是由刮粪板自动清粪,牛粪堆在牛舍(棚)旁,定期用拖拉机运往农田。
3、荷兰奶业概况 荷兰位于欧洲西北部,耕地匮乏,人均耕地只有。受土地资源制约,荷兰因地制宜采用家庭牧场的基本形式发展畜牧业。奶业生产实现了集约化、规模化,销售实现了多层次、多渠道,走出了一条独具特色的奶业道路。在荷兰,全国约60%的农业用地被奶牛场使用,牛奶产值大约占农业总产值的18%,成为欧洲奶业发达国家之一。
目前,荷兰是欧盟第三大奶业国家。2012年,奶牛存栏量148.4万头,牛奶产量1287.0万t,占欧盟牛奶总产量的8.9%。与2000年相比,奶牛存栏量虽然下降了4.8万头,但牛奶产量仍增加了110万t。与德国和法国相似,近年来荷兰奶牛牧场数量也不断减少,牧场平均规模明显增加。2012年,奶牛牧场数量为2.0万个,较2000年减少1.2万个;牧场平均规模为87头,较2000年增加了38头(表3)。到2015年,欧盟将取消牛奶配额,预计荷兰奶业养殖规模将进一步扩大。
荷兰奶业是以家庭农场为基本单位的生产体系,专业化、技术化的加强使得荷兰奶牛养殖规模不断扩大,并实现了产加销一体化。超过80%的规模化奶牛场采用易于机械化操作和管理的开放式牛舍(棚),这种牛舍(棚)多配备漏缝地板。荷兰法律规定,在每年9月至次年2月严禁向土地施用粪尿,因此冬季奶牛场需要将粪污进行集中储存,而漏缝地板下的空间为储存奶牛粪污提供了方便,这种储存方式减少了清洁牛粪时的劳动强度和劳动力。另一种储存奶牛粪污的方式是在地上建筑圆形水泥储粪池,由于这种储粪池建于地面之上,因此要注意对这种储粪池进行覆盖,以减少其有害气体及致命微生物的挥发。