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生态循环农业的发展

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1技术研究取得初步成果

2008-2010年,张掖市承担了由甘肃农业大学主持的国家科技支撑计划“西北内陆灌区农田循环生产技术集成研究与示范”项目,先后围绕“减量化、再利用、资源化”,开展技术研究28项次、技术示范19项次,形成了7项技术规程。通过玉米秸秆资源化建设,沼渣沼液还田,形成以“农作物秸秆-畜禽养殖-粪便-沼气-农田”为主体的高效循环模式,该技术改变了张掖市主产农作物玉米秸秆直接还田的弊端,充分利用畜禽粪便,提高产气速率,促进农村有机废物的资源化利用,控制农村面源(规模化畜禽养殖污染、农村生活污染等)污染,改善农村卫生环境。通过研发有机生态栽培基质配方和基质标准化、规模化加工技术,确立了荒漠区日光温室蔬菜高效清洁生产技术体系,形成适用于荒漠绿洲特色的“玉米秸秆-温室无土栽培基质-农作物”循环模式。技术核心以农业废弃物玉米秸秆为主要原料,包括玉米秸秆养牛,然后将牛粪、玉米秸秆堆制发酵后配以食用菌基质废料、炉渣作为日光温室无土栽培基质,废弃基质可以还田进行农作物种植。此技术能够较好地解决设施蔬菜生产过程中的盐渍问题和农作物连作障碍。

2思路与模式

张掖市绿洲区资源丰富,但长期不合理的开发利用,导致人与环境、资源的矛盾十分突出。由于社会、自然和历史的原因,农户经营规模小、产业结构单一,劳动生产率和农产品商品率较低,农业发展缓慢。如果照搬传统农业的发展模式,不从张掖市农业发展实际出发,忽略社会、经济及生态的协调发展,就不能合理地开发经营农业自然资源,从而导致生态环境恶化和经济发展滞后。因此,要转变思路,提出适合当地生态循环农业与经济发展的模式。

2.1生态整合模式生态整合模式就是在传统农业发展的基础上,借助现代农业经济发展的相关理论、技术和管理手段,同时借鉴和吸收具有区域特色的农业生产发展经验和生产方式的一种模式,建立适合当地区域农业发展的良性循环发展机制,即“资源-产品-再利用-再生产”,在注重提高农业经济收益的同时注重农业发展自然承载力,达到“两低一高”(低污染物排放、低资源消耗、高物质和能量利用率),实现农业发展过程中经济效益、生态效益和社会效益的高度统一。目前张掖市建立的“资源-产品-再利用-再生产”循环机制改变了过去“资源-产品-污染排放”单程线性经济结构的运行模式。将农产品加工后的废弃物“变废为宝”,如利用加工马铃薯淀粉产生的薯渣、汁液,经发酵后生产酒精和酒糟(供牲畜食用的饲料),经微生物处理发酵后还可生产高蛋白饲料,以及废水处理后进入鱼塘养鱼等。目前我国已有这方面的技术成果,且生产1t马铃薯淀粉可生产0.5t含量在35%~45%的高蛋白饲料,经济效益显著。

2.2生态链连接与转换模式所谓生态链连接与转换模式,主要是指通过不同产业之间基于生态链的物质与能量间进行有效连接与转换,以实现资源高效利用的一种农业经营方式。如通过新型农作模式,实现农村人居环境清洁化、庭院经济高效化、农业生产无害化、生态系统良性化所建立的农业经营方式。张掖市临泽县平川镇芦湾村就是一个成功典例,被国家环境保护部命名为“第一批国家级生态村”,成为首批命名的24个国家级生态村之一,也是甘肃省唯一获此殊荣的村庄。该村建立了小康住宅、暖棚养畜、卫生厕所、沼气、无公害果蔬“五位一体”的生态模式,实现不同产业之间有效的连接与转换,实现了资源的高效利用。建成的“五位一体”生态家园共341户,占总农户的92%,2010年全村农民人均纯收入为5883元。张掖市肃南县祁丰藏族乡是农牧合作的一个成功例子,通过就近科学种草,节水灌溉等技术,为牛、羊提供饲料,然后对其粪便进行发酵,发酵后作为有机肥用于牧草种植,实现种养业间资源循环,达到了生产位与生态位的有机结合。目前张掖市各县区,特别是甘州区、高台县都有比较成功的模式,后期工作的关键在于完善技术规程,加快推广应用。

2.3减量化生产模式减量化生产模式就是通过科学使用化肥、农药及农用生产资料,推广新型农产品和农业生产成果,配套应用农业高新技术,在节约上做文章,在效益上下功夫,以达到减量增效、实现“双赢”的目的。从目前看,张掖市农业节水工程通过黑河流域综合治理工程项目的建设已取得显著成效,农业灌溉用水总量控制、定额管理的机制已经运行。节水潜力最大的是农艺节水。如临泽县农渠级以上渠道衬砌率约92%,年均节水8.8亿m3,促进了黑河下游生态环境的改善。通过种植结构调整、推广抗旱节水作物品种、垄作(垄膜)沟灌、畦灌、膜下滴灌、喷灌、旱作区全膜双垄沟播栽培及抗旱保水剂等技术措施,大幅度提高作物水分利用效率。化肥减量化,主要靠测土配方施肥技术的全面普及应用、增加有机肥、秸秆还田、种植绿肥、合理倒茬、控缓施肥以及长效肥应用等措施,从而提高肥料综合利用效率。临泽县在这方面探索出了成功模式,该县每年组织实施测土配方施肥面积30万亩(约合2万hm2),提高肥料利用率5~8个百分点,平均每亩节本增效30~70元(450~1050元•hm-2),总节本增效1500万元。同时积极推广病虫害综合防治技术,提高农药使用效率,降低农药使用量,使全县农产品合格率由原来的不足60%提高到了现在的95%以上。

2.4产业链纵向拉长模式该模式就是在农业再生产过程中利用产业链和产业增长的空间优势,纵向拉长产业链,通过产业链中各农业产业模块多次转化循环利用物质和能量,也就是发展复合型农业。采用该模式可以消除污染源,实现增值。目前张掖市主要形成了以下3种模式:1)“过腹还田”模式,即“农作物秸秆-饲草加工-牛羊草食动物-粪便-有机肥-农作物”;2)“沼渣沼液还田”模式,即“秸秆-饲料-牛(猪)-粪便-沼气-沼渣沼液-农作物”。以上两种均为张掖市农牧结合的主要循环模式。如高台县2011年使用沼气的农户达1.5万户,辐射带动全县8个乡镇135个行政村;3)“设施栽培复合基质还田”模式,即“玉米秸秆-无土栽培基质-农作物”。包括玉米秸秆养牛,牛粪、玉米秸秆堆制发酵后配以食用菌基质废料、炉渣作为日光温室无土栽培基质,废弃基质还田等几个环节,这种模式主要应用在张掖市日光温室无土栽培生产中。临泽县引进无土栽培技术取得了成功的经验,采用生态有机质无土栽培技术的温室达1500座,加快发展荒漠区日光温室为主的现代设施农业。

2.5产业链横向延伸模式产业链横向延伸模式就是在已有的支柱产业基础上,培育和发展一批特色产业,通过对特色产业进行品种筛选、种植模式探索、化肥及农药使用、农产品深加工,加大科技投入和整合现有资源优势,实现各个环节的灵活机动,积极发挥企业、公司带动农户作用,实现产业化。目前,张掖市已成为全国玉米制种大市,制种产业的快速发展,加快了农民对经营农业观念的更新以及增收的期望。种子加工业的发展壮大,为张掖市产业化经营提供了强有力的支持。生产规模不断扩大,进一步推进了种植业结构调整。目前,随着玉米制种产业效益提升,农业收入增加,产业优势基本形成,种子生产、加工、包装、调运,延升了产业链条,同步带动了二、三产业发展。全市制种产业总收入20多亿元,农民收入年均达1400元•667m-2,20多万人参与种子产业化劳动,季节性临时用工超过20000人。

2.6庭院微循环模式庭院微循环模式就是以庭院为单元,利用光照资源,发展适合家庭经营的一种农业生态循环模式。以庭院为依托,综合利用太阳能发展种养相结合,集体进行深加工,以生产沼气为纽带,融科技与技术于一体的资源循环系统,并根据市场变化灵活调整生产,既提高经济收入,又美化环境。如张掖市临泽县芦湾村以沼气项目建设为纽带,将种植、养殖、能源等生态链条有机结合,探索发展“畜-沼-果、畜-沼-菜”庭院经济的“三位一体”生态家园模式,全村经济总收入达1552万元,农民人均纯收入4500元。形成了以沼气为中心环节,促进产业结构由农业向畜牧业转化或农业和畜牧业有机联合,改善农村能源结构,同时产生沼渣、沼液等高效有机肥,建立一家一户微循环模式。近几年的实践证明,该循环模式获得了显著的经济效益、生态效益和社会效益,目前西北地区农村现状条件下该模式仍不失为一种长效机制。

3启示与思考

3.1认识创新是发展生态循环农业的前提条件搞好生态循环农业,首先,要理性认识农业,以循环经济的观点正确看待农业。张掖市农业经济的增长也必须建立在“两低一高”(污染低排放、资源低消耗、物质和能量高利用)的基础之上。其次,要客观认识农业,主要是客观系统地对张掖市农业资源和环境进行分析和评估,以循环经济为理念,谋可持续发展之路。再次,要创新认识农业,通过科技攻关,实施科学技术的组装配套,开辟农业新的循环链条,促进传统农业向高效生态循环农业发展。

3.2理清基本思路是发展生态循环农业的关键所在化肥和农药使用过量,土壤资源破坏和退化严重,且政府对生态循环农业的认识不到位,管理粗放及农业生产分户作业等多重因素使得在管理体制上阻碍了生态循环农业的有效实施。因此,必须提高农民的整体素质,加强政府管理,制定可行的生态循环农业发展计划,通过示范推广和辐射带动作用,引导传统农业向现代农业发展,引导资源耗费型农业向资源循环利用型农业转化。

3.3政府推动是发展生态循环农业的重要基础张掖市政府可以通过以下措施进行引导:1)出台相应激励政策,提供环境保证。调整种植结构和优化耕作制度,支持高附加值的农业作物和经济作物的发展,促进农业增产和农民增收。2)加大资金投入。对农业科研机构进行必要的改革,通过财政支出的方式建立相关研究机构,提供科技服务。3)提供制度保证。制定农业保险法、产品税收法等,保证农民的权益得到切实的保护。

3.4市场化运作是发展生态循环农业的重要途径随着循环经济的深入发展,张掖市生态循环农业可从以下方面进行完善和改善:1)进一步完善与现代市场经济体制相衔接的农业市场经济关系,逐渐形成新的农业经济运动机制。2)对已建立的农业市场体系进一步健全,创造良好的农业市场环境。3)大力扶持具有市场经营职能的企业,积极发挥企业龙头带动作用。4)完善农业内外部联系方式,实现由传统农业到现代农业的商品生产。

3.5科技创新是发展生态循环农业核心手段联系当地农业发展实际,加快无公害农产品生产技术、畜禽粪便无害化处理等方面的技术推广应用,重点组织开发有重大推广意义的资源节约和替代技术、“零污染”技术,提升生态循环农业的科技含量。加大科技创新资金规模,依托农业科研院所,提升自主创新经费保障水平。整合农业人才保障资金,培养涉农工程的专业技术人才。

3.6政策法规是发展生态循环农业的重要保证政策法规对于发展循环农业具有引领和保障作用。根据张掖的实际情况:1)通过制定招商引资、扶持龙头企业做大做强的优惠政策,依靠龙头企业带动促进全市生态循环农业不断发展壮大。2)通过法律法规做保障,严格执行农业法律法规,确保生态循环农业健康发展。3)通过制定配套措施,在制定发展规划、执行现有法律法规的基础上,出台有关管理办法,确保生态循环农业顺利实施。

作者:王艺林贾玉琴赵维俊单位:甘肃省祁连山水源涵养林研究院

南方农业学报责任编辑:田老师    阅读:人次