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农作物秸秆和其他农业废弃物是宝贵的资源,用好了将产生巨大的经济效益、社会效益、生态效益。这几年安徽广大农村涌现出一大批各具特色的农业循环经济典型,其中利用农业废弃物发展循环经济的典型所占比重大、效果好。如临泉县长官镇黄牛协会会长王守红,把酒厂的酒糟运回来,与玉米秆、麦秆混合在一起喂牛,牛吃后,晕乎乎的,长得快,肉质鲜嫩。现在他们的养牛协会不仅把本地酒厂的酒糟买来,还到周边市、县及河南省去买,过去一文不值并污染环境的酒糟,现在被抬升到200元一吨。牛粪晒干后与麦草、稻草一起做培养基,先种植双孢菇,再种植草菇,最后剩下的菌渣作为种粮种菜的优质有机肥。他们还将牛尿掺少量牛粪制沼气。用沼液代替农药,沼渣代替化肥,不仅降低了农业生产成本,而且提高了农产品的风味,增加了农民收入。几年来,王守红的农业循环经济路子越走越宽,带动了千家万户致富。临泉县有几十个农民专业技术经济协会都仿效王守红的做法,积极发展农业循环经济。他们不仅把本地的农民组织起来,而且跨省发展。广大农民学习、掌握了循环经济原理后,不断创新循环经济的模式和技术,将农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物和以农产品为原料的城乡工业产生的废弃物,化害为利,变废为宝,进行循环利用、深度利用、多次升值,产生了显著的经济效益、社会效益和生态效益。一些农村妇女形象地说,发展循环经济以后,农村的三堆(粪堆、草堆、垃圾堆)没有了。他们的经验表明,把秸秆和其它农业废弃物搭配利用,比单纯利用秸秆效果更好。这是改良土壤、治理面源污染、优化农村环境、发展农村经济、增加农民收入的一个重要举措。2007年网上有一条消息说,从卫星云图上看到,全国很多地方在露天焚烧秸秆,但安徽西北部的阜阳市没有焚烧秸秆现象。这是因为阜阳市所辖的临泉、阜南、颍上等县,大力发展循环农业以后,农作物秸秆已成为宝贵资源,成为抢手货,农民已不舍得焚烧。
发展农业循环经济停留在一些典型上还不行,要在面上推开。建议我省各县注重弄清本县各类农业废弃物的家底,掌握其种类、总量和有效成分,看采用哪些措施循环利用的效果最好,使各级领导和群众认识农业废弃物再利用的重要意义,并作为经济工作重点摆上重要位置。
为搞好农业废弃物再利用,需要采取以下措施:加大宣传力度,提高认识、统一思想。要用大量的典型和系统的数据教育广大干部群众;通过各种新闻媒体、各种会议、各种手段进行广泛深入持久的宣传,以提高认识、统一思想。
把农业废弃物再利用摆上重要的议事日程。认识提高以后,关键在行动。要明确有关部门的责任,要把宣传教育和强力推动结合起来。
开展周密系统调查研究。各地可结合自身实际开展周密系统调查研究,写出有分量的调研报告,作为领导决策的依据。
建立专门的研发和设计班子。再生利用农业废弃物是一项开放的复杂性系统,建议省市县都要建立专门的研发和设计班子。因为一个县的技术力量有限,必要时要依靠市一级、省一级的力量,有些技术难题要依靠国家级的研发机构帮助解决。
从发展安全优质农产品入手。要抓好综合利用和禁止露天焚烧秸秆,关键要从发展安全食品抓起。因为安全食品与人人有关,抓住这一条才能打动人,才能激发人们综合利用和禁止露天焚烧秸秆、治理面源污染、培肥地力的自觉性和积极性。
关键词:低碳经济 农业 废弃物物流 资源化利用
“低碳生活”、“低碳经济”日益受到全社会的重视。在此种背景下,提高农业废弃物的资源利用率、促进农业废弃物物流的快速发展已成为大力发展农业经济的迫切要求。废弃物物流属于逆向物流的一种,是将经济活动中失去原有使用价值的物品,根据实际需要进行收集、分拣、加工、包装、搬运、储存等,并分送到专门处理场所而形成的物品实体流动,实现在保护环境、减少污染的同时提高资源利用率的双重目的。
农业废弃物物流发展的现状
农业废弃物物流是对农业生产过程中被丢弃的有机类物质进行再制造、再使用和再循环的过程。从来源看,农业废弃物主要有三种类型:一是农业生产废弃物,主要指农田和果园残留物,如作物或果树的秸秆或枝条、杂草、落叶、果实外壳、农副产品加工后的剩余物料等。二是牲畜和家禽的排泄物,即畜禽粪便和畜栏垫料等。三是农村居民生活废弃物,包括人类粪便及生活污水等。我国农业逆向物流的发展相对缓慢。废弃物物流的发展就更为滞后。
废弃物物流的意识薄弱,法制不健全。农村经济发展相对落后,农民收入水平较低,加上物流在我国的发展时间短,环境保护意识相对较差,对逆向物流、废弃物物流的认识普遍不够。农业废弃物随处散落进而对身体健康和生态环境造成了巨大的破坏。再加上我国现有的逆向物流可依据的法规仅有《环境保护法》、《固体废弃物污染环境法》等,法制不健全,缺乏相关的法规和责任机制进行约束。
物流基础设施落后,废弃物物流运作成本高。首先,农村逆向物流具有分散性的特点。我国地域辽阔,与城市工业生产和城市居民生活的集中性不同,农村生产和生活是分散进行的,村落相互之间的距离近的几百米、远的几公里;家庭是农村的基本生产单位和生活单位,因其分布地域广泛,从而导致农村逆向物流的分布广、服务对象的数量庞大,物流规模普遍较小。其次,农业生产有着非常强的季节性,从而决定了农业废弃物物流也具有较强的季节性、周期性和波动性。加上农村道路交通状况差,运输设备和运输技术落后,导致废弃物物流运作成本高。如何合理构建回收网络,使其更符合农村的地域特性,加大物流基础设备建设和提高回收技术,仍是当前农业废弃物物流以及整个逆向物流发展急需解决的重要问题之一。
物流信息化水平低,缺乏整合各类物流信息资源的公告信息平台。逆向物流活动复杂,对信息系统的柔性化要求高,难以在传统的物流信息系统的基础上进行扩展。因而各类物流信息资源不能得到整合,物流资源浪费、运作效率低。
废弃物物流手段落后。当前农村逆向物流还以传统的收废品人回收、废品站集中分拣处理为主,废弃物处理技术落后。回收价格低廉,处理程序粗糙,缺乏现代化的散装运输及高效专用运输车辆等因素对农业废弃物物流的发展产生了阻碍作用。
产品结构技术不合理。很多产品设计没有将废弃物处理环节考虑进去,设计出的产品较难实现合理的拆卸及利用,最终会产生大量的废弃物,造成资源和能源的浪费。
发展农业废弃物物流的必要性
(一)保护环境和减少污染
我国农业废弃物量大面广,处理方式简单粗糙,严重污染环境。以农作物秸秆和禽畜粪便为例,当前对秸秆的处理方式主要有三种,一是对在路边自然发酵腐烂二是焚烧,用作燃料;三是直接在田边焚烧肥田。秸秆自然发酵腐烂时间长、利用率低且受环境影响大。燃烧产生的大量烟尘会导致大量的固体废物四处飘散,这不仅严重威胁村民们的健康,燃烧产生的大量二氧化碳还会影响周围环境,加剧“温室效应”。禽畜粪便对环境的污染主要体现在规模化养殖场未经处理的动物排泄物,这些排泄物中存在病原微生物、寄生虫卵,并产生恶臭,经风蚀、雨淋、蒸发扩散在空气中传播疾病,既给人畜带来了危害,又造成了资源的浪费。如随雨冲入河流或饮用井水,将对地表水、地下水产生威胁。
化肥、农膜、农药等现代农业所采用的化学品无疑是环境最大的威胁。即使是超薄膜在自然的环境下仍然难以分解,造成农业化的白色污染;过量的使用化肥不仅不能使农作物有效的吸收化肥提供的肥力,还会影响其生长,造成N、P等资源的流失,造成土壤硬化、成块状失去原有的肥力。同时使用化肥过程中产生的N2O在大气中的保存年限为114年,其储热值为CO2的296倍,农药的使用更直接的破坏生态平衡、污染地下水源。
因此,发展农业废弃物物流、提高废弃物资源利用的程度能够有效地减少废弃物对土壤、水域和大气的污染,是保护环境、促进农业经济可持续发展的迫切需要。
(二)节约资源和提高资源的利用率
农业废弃物本身也是某些物质和能量的载体,其中蕴含着丰富的营养物质和能源,是一种特殊形态的资源,任其随意处置和排放,必将导致大量的高附加值营养成分流失,造成资源的巨大浪费。比如秸秆中含有大量木质素、纤维素、粗脂肪、粗蛋白、磷、钾等多种营养成分和微量元素,除可以大量提取高附加值的活性成分外,还可制备饲料、可燃性气体、生物活性碳等。将其还田成为有机肥可以减少化肥农药的使用提高农民的经济效益,加工成饲料可以减少饲料的使用量降低家禽饲养成本,运用沼气池发酵产生的沼气可以满足日常能源需求有效缓解农村能源紧缺的问题。此外,在农业废弃物中占较大比例的禽畜粪便也可以通过微生物发酵技术实现能源化和肥料化,一方面制成沼气,形成沼渣、沼液、沼气的综合利用;另一方面发酵成为生物肥料使用,可以大量减少农业化肥的使用,提高经济效益。
(三)促进农业经济良性循环发展
循环经济是通过“资源——产品——废弃物——再生资源”的循环流程,使资源在不断的经济循环中得到合理和持久利用,减少经济增长对资源供给的压力,缓解资源约束矛盾,从根本上解决经济发展与环境保护之间的矛盾。循环经济的流程是一个封闭的系统,通过对正向物流中产生的边角料、废旧物品和生活垃圾等进行回收和处理,变废为宝,形成可再利用资源,部分完全失去使用价值的废物经过焚烧或填埋等处理后再回到自然生态系统,最终实现资源的多次循环利用,从而显著提高资源的利用率、减轻对生态环境的负担,实现可持续发展。我国是农业大国,农村是发展循环经济、提高资源利用率效果最显著的区域,通过促进农业废弃物物流的发展来提高农业废弃物资源化程度是发展农业循环经济的重要内容之一。
农业废弃物物流发展对策
(一)以乡镇为主体构建有效的农业废弃物物流运作模式
鉴于秸秆、禽畜粪便等农业废弃物物流具有规模小、范围广的特点,在运作模式的选择上可以以乡镇为运营主体,按照分散产生——集中回收——分类配送——专业处理的流程展开。在该模式下,废弃物物流的组织者是乡镇级行政单位,其他各村和相关企业参与实施。在各村建立废旧物品回收点(即三级回收点),回收包括农业废弃物如秸秆以及其他可恢复价值或反复使用的物品如玻璃瓶、塑料瓶等;在乡镇设置废旧物品回收和处理中心(即二级回收点)。农户将农业废弃物卖到各村的三级回收点后,由二级回收点统一集中收回。并在该点进行初级的分类和处理,对于可恢复价值或反复使用的物品用专业的运输车辆配送到县级及以上专业处理中心(一级回收点)进行高级的分类处理,实现再循环使用;对于秸秆等农业废弃物则根据再利用的方式分别处理。以秸秆为例,如果是作为工业化手工业品的原材料则和其他物品一起配送到专业处理中心,若是用来肥田、提供能源或作为饲料使用,则应由乡镇统一建设,配备相关的技术设施,组织各村有序开展,使广大农户能够真正获利,进而提高其回收农业废弃物的主动性和积极性,实现良性循环。
(二)统一协调、因地制宜选择适当的废弃物资源化方式
自然界中物质是可以循环再生的,对于农业系统来说同样适用于这一定律。应因地制宜,统一协调组织农户选择适当的废弃物使用方式,实现资源的有效循环利用。比如种植的粮食蔬菜可以供人们食用,剩饭莱用来喂养家禽、牲畜等,直接减少饲料的需求量,降低饲养成本;剩余的秸秆、菜叶等种植废弃物可以放入沼气池发酵,避免了因户外大量焚烧或随意丢弃带来的环境污染,直接降低了因不合理发酵而释放的温室气体的排放。
在饲养家禽、牲畜等禽畜过程中产生的禽畜粪便可以直接排放到沼气池中,这样就可以很方便的处理禽畜粪便还能避免由于禽畜粪便的不合理堆放对家居环境带来的严重影响。各种农业废弃物及生活污物进入沼气池、通过微生物对有机物和纤维等初次分解成为简单的有机物,然后再由甲烷菌把这些有机物分解成甲烷。沼气池产生的沼气(CH,HS,CO等混合气体)通过管道连接专用设备可以用来提供农户日常的能源需求。直接减少了电力的消耗和薪柴、农作物秸秆等植物的焚烧,顺应低碳时代的需要,也大大降低了农业生产对环境的危害,同时还可节约用电成本,提高经济效益。沼气池产生的沼渣和沼液可以用来喂鱼、为耕地增加肥力等,同时鱼塘的淤泥同样的可以用来增加耕地肥力,大大的降低农户对化肥的依赖。有机肥的使用还可以有效的防止植物的病虫灾害,降低农户使用农药等化学药品的频次。
最后在有机肥的土地上种植农作物。实现了“资源——产品——废物——再生资源——再生产品”的良性循环生产模式,促进了农业废弃物的有效流通。
(三)加强政府主导作用提供资金支持
农业废弃物物流作为一个新兴的行业。客观上要求有专业化的金融机构提供相关的金融服务,当前虽然有一系列的物流金融产品,但都是面向大型的物流企业,对农业废弃物物流的支持力度不够。加之其公益性很强,投资回报率较小,对社会资金缺乏吸引力,因此应充分发挥政府的主导作用,在规划、资金、技术和政策上给予足够的支持,广泛筹集资金,加大农业废弃物物流的投资力度。发展农业废弃物物流需要相关的技术、设备及配套的基础设施建设。鼓励第三方废弃物物流公司的积极参与,制定相应的扶持政策,如资金扶持鼓励、土地使用优惠和税收减免等。
(四)加快农业废弃物物流的信息化建设
由于废弃物价值低、种类多。废弃物物流地域广、分布散,信息交流极为不畅。因此,应加快物流的信息化建设,建立物流信息服务平台,为农业废弃物回收的实施者和农村提供物流信息交流的平台,降低废弃物回收物流的不确定性。
(五)强化农业废弃物物流的理念
为深入贯彻落实《中华人民共和国土壤污染防治法》、《山东省土壤污染防治工作方案》及《关于加快推进农用地膜污染防治的意见》等文件精神,根据青岛市农业农村局、财政局《关于印发青岛市耕地地力保护示范项目实施方案的通知》要求,结合我区实际,制定本方案。
一、目标任务
坚持政府推动、政策引导、公众参与、依法管理的原则,结合村庄及覆膜农作物等分布情况,拟在全区14个镇街分片设立农膜残膜及肥料包装废弃物回收点60个,其中:移风店9个,段泊岚7个,灵山3个,金口9个,田横8个,大信4个,温泉2个,鳌山卫2个,龙泉4个,蓝村3个,蓝谷高新区3个,北安2个,龙山1个,度假区3个,原则上每个回收点负责10-15个村庄残膜和肥料包装废弃物的回收,覆盖大部分涉农村庄。实现减少农业面源污染,促进耕地地力提升,到2021年底,全区农膜残膜及肥料包装废弃物回收率达到80%以上。
二、 实施内容
鼓励以家庭农场主、农资经营户和规模种植农户等作为实施主体,建立农膜残膜和肥料包装废弃物回收处置点,分区包片完成地膜及肥料包装废弃物的回收,回收的废旧地膜及肥料包装废弃物定期交由有资质的公司进行无害化处理。到2021年底,回收点负责村庄的地块、林下、路边、沟渠等作业区域内不能有明显可见的残膜和肥料包装废弃物,回收总量不低于3吨,回收处置率达到80%以上。
三、补贴对象及方式
(一)补贴对象。必须以持有耕地地力保护补贴“齐鲁惠民一本通”的家庭农场主、农资经营户及规模种植户等为主体。
(二)补贴标准。每个回收点计划补贴11万元,包括组织回收、贮存、运输及处置等所有费用。
(三)补贴方式。2021年6月10日前,由各镇(街道)自行组织初验,初验合格后,向区农业农村局提出复验申请,区农业农村局组织有关人员或第三方进行复验,复验合格后,于2021年6月30日前由区财政部门将补贴资金打入实施主体“齐鲁惠民一本通”账户。实施主体按照项目履行协议继续做好农膜残膜和肥料包装废弃物的回收处置工作至2021年10月。
四、实施要求
一是确定实施主体。各镇街根据补贴条件,结合辖区内村庄及覆膜农作物种植情况,通过公开的方式择优推荐回收点,优先扶持有废旧地膜回收经验的主体,并明确每个回收点分区包片的村庄,进行公示后,以正式文件(一式三份)的方式报区农业农村局,经区农业农村局复核通过的,签订项目履行协议。回收点应设有必要的仓储场所且不低于150平方米,配备磅秤1台、回收点标识牌1个及必要的消防器材等。
二是做好回收处置。2020年9月到2021年10月,根据农时,回收点可以通过雇人捡拾、农户送膜补贴等方式开展回收工作,也可以委托村庄代收、机械回收等多种方式相结合组织回收。对于回收的农膜残膜及肥料包装废弃物,做好登记,能够利用的实施再循环利用,不能利用的应于2021年10月前分批交由有资质的处理公司进行无害化处理,处置环节符合国家相关污染防治标准、技术措施和技术规范。
三是建立工作台账。每个回收点要建立农膜残膜及肥料包装废弃物回收工作台账,台账内容要记录清晰详实。
四是确定验收标准。各实施主体到2021年6月1日前完成农膜残膜和肥料包装废弃物回收数量不低于2吨,10月底总量不低于3吨,并建有回收及处置台账,所负责村庄的地块、林下、路边、沟渠等作业区域内不能有明显可见的残膜和肥料包装废弃物,每出现一处面积超过20平方米,有明显可见残膜和肥料包装废弃物的收回补贴资金5000元,出现3-5处收回补贴资金的50%,出现6处及以上视为验收不合格,收回全部补贴资金。
五是做好验收工作。2021年6月10日前,各镇街对辖区内的回收点按照验收标准组织完成初验,初验合格后,向区农业农村部门提出验收申请,区农业农村局将及时组织有关人员或委托第三方对项目进行验收,依据验收情况, 6月30日前财政部门将回收补贴资金打到实施主体账户。2021年10月份,区农业农村局组织第二次验收,回收总量不低于3吨,回收点作业区域范围内不能有明显可见残膜和肥料包装废弃物,否则按照验收标准收回补贴资金。
六是地膜残留检测。2021年9月—10月,按照有关技术规定,制定我区农田地膜残留监测技术方案,指导回收点或委托第三方机构开展地膜残留监测。根据回收点布局,结合地膜用量和农作物种类,拟在全区范围内选择20个覆膜作物地块作为监测点,作物收获后开展地膜残留监测,计算农田地膜残留率,监测费用从年度例行监测结余资金中列支。
五、进度计划
1.2020年8月30日前,制定实施方案,组织有关镇街通过公开方式推荐符合条件的实施主体。
2.2020年9月15日前,完成实施主体确认并签订项目履行协议。
3.2020年9月—2021年10月,组织开展废旧农膜和肥料包装废弃物回收。
4.2021年6月10前,镇街完成项目初验,上报验收申请。
5.6月20日前,区农业农村局组织有关人员或委托第三方对项目进行验收。
6.6月30日前,依据验收情况,由区财政部门兑现补助资金。
7. 8—10月,开展地膜残留检测,实施主体根据约定继续做好残膜和肥料包装废弃物回收工作。
8.10月30日前,组织完成第二次验收。
六、保障措施
(一)加强组织领导。为切实加强对废旧农膜和肥料包装废弃物回收工作的组织领导,成立由区农业农村局分管领导任组长,各镇街农办(农业服务中心)主任、农业农村局有关科站负责人为成员的目实施领导小组,负责项目推进的统筹协调。领导小组办公室设在环能站,负责编制项目实施方案,细化工作任务,明确职责分工,确保任务落实到位。
(二)严格资金管理。任何单位和个人都不得虚报回收数量和回收质量,不得套取、挤占、挪用项目资金,严格按照财政资金项目使用要求执行,对通过验收的项目要及时足额地将补助资金发放到实施主体“齐鲁惠民一本通”账户。
(三)强化项目监管。不定期组织人员对项目实施情况进行检查,发现不能按时履约或套取财政资金的实施主体,协调有关部门纳入失信名单,收回补贴资金,五年内不得申报和享受任何财政资金项目资格,并在全区进行通报。
(四)做好宣传引导。坚持公平、公正、公开原则,及时将项目实施方案向社会,做到应知尽知,接受社会监督,确保好事办好。通过网站、公众号及发放明白纸等多种形式,大力宣传废旧农膜和肥料包装废弃物对环境、耕地污染的危害性及回收再利用的重大意义,提高农民认知度,引导和鼓励群众积极参与到此项工作中来。
即墨区2020-2021年农膜残膜和肥料包装废弃物回收处置项目工作领导小组成员名单
组 长: 张宪正 区农业农村局副局长
副组长: 张成平 区农业农村局调研员
成 员: 王红梅 区农业农村局财务科负责人
修翠波 区农业技术推广站负责人
杨青贤 区农业农村局蔬菜站负责人
刘尚雷 区农业农村局质管中心负责人
于执国 区农业农村局环能站负责人
有关镇街 农办(农业服务中心)主任
领导小组下设办公室,办公室设在区农业农村局环能站,于执国同志兼任办公室主任,牵头负责项目的日常督导和调度工作。
即墨区2020-2021年农膜残膜和肥料包装废弃物回收点登记表
镇(街道)人民政府(盖章)
序号
实施主体姓名
村庄
“齐鲁惠农一本通”账号
负责回收的村庄名称(10-15个)
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由于历史原因,我国农业长期以来都采取粗放型的传统生产方式,生产集约化、现代化程度不高,导致农业生产创造巨大经济效益的同时,也对生态环境造成了破坏。
1.资源不合理使用对生态环境的威胁
一方面,大量使用化学类生产要素污染了生态环境。近年来,农民不断加大化学类生产要素投入,以此来提高农业产出。这种干预农业生产的做法,使生态环境受到严重污染。化肥的长期使用造成了土壤硬化,土地自我修复能力下降。农民在喷洒农药时,为了加强杀虫效果常常会过量使用农药,在消灭害虫的同时也杀死了有益生物,对土壤、空气、水资源的污染更是严重,也给农产品安全带来了隐患。地膜技术在蔬菜种植中被经常使用,但是大多数地膜都很难降解,废弃的地膜或者在土壤中长期存在、降低土壤质量,或者被随意丢弃、造成白色污染。另一方面,自然资源过度开发破坏了生态环境。随着农产品需求量不断增加,养殖业、农产品加工业等发展十分迅速,自然资源需求也随之增大,加上农村自然资源多数处于无监管状态,水、土地、草原、树木等资源被过度开发,造成水土流失、草原荒秃等恶劣后果,农村生态环境不断恶化。
2.废弃物不当处理对生态环境的威胁
与工业产生废水、废气一样,农业生产也会产生大量废弃物,这些废弃物一旦不能有效处理,就会成为生态环境的污染源。从种植业来看,小麦、玉米、高粱等作物每年大约产生8亿吨秸秆,由于现在农户很少喂养牲畜,这些秸秆便成为没有使用价值的废弃物,为了不影响下茬播种,不少地方采取焚烧方法处理秸秆。秸秆焚烧产生的浓烟对空气造成严重污染,产生的有毒气体则会给人和动物带来伤害,成为近年来重要的污染源之一。
二、农业循环经济对生态保护的积极作用
循环经济产生于20世纪60年代的美国,它以资源高效循环利用为核心,坚持“减量化、再利用、资源化”的“3R原则”,将生产活动优化为“低消耗、低排放、高效率”的过程,实现了对“高投入、低利用、高废弃”传统生产方式的根本变革,在保护生态、节约资源方面发挥着重要作用。2015年中央出台的《关于加快推进生态文明建设的意见》提出,要“在生产、流通、消费各环节大力发展循环经济,实现各类资源节约高效利用”,正是看到了循环经济对生态文明建设的重要意义。在农业生产中,循环经济也被大量应用,特别是农业现代化生产程度高的美国、德国、日本等发达国家,农业循环经济达到了很高水平。农业循环经济“是在生态文明建设的基础上,应用循环经济理念,减少农业生产中资源、物资的投入和废物的产生,以兼顾农业经济和农业生态环境效益”[1]。因此,发展农业循环经济是解决农业生态文明建设困境的必然选择。“农业生态文明建设的核心内容就是在提高人们的生态意识和文明素质的基础上,农业生产自觉遵循自然生态系统和社会生态系统原理,运用循环经济理念,积极改善和优化人与自然的关系、人与社会的关系、人与人的关系”[2],这与农业循环经济有着高度契合。一方面,从多层、多次利用资源看,农业循环经济是对资源的极大节约。循环经济追求对各种资源的深度利用,将资源的使用价值完全“榨干榨净”,避免生产造成浪费资源。如稻田养鸭模式,借助鸭、水生物、水稻之间的食物链关系,减少了化学除草以及化肥、农药和饲料用量。另一方面,从再利用废弃物看,农业循环经济对生态环境保护的作用更大。农业生产废弃物的不当处理会造成生态环境的严重破坏,但循环经济将这些废弃物通过再加工则会“变废为宝”,不但减少废弃物污染,还提供了新的生产资料。如运用先进技术将秸秆加工成生物燃料,避免了秸秆焚烧带来的环境污染;利用沼气技术把畜禽粪便发酵成沼气,既解决了粪便处理问题,又产生了新能源。
三、发展农业循环经济的模式选择
1.立体化产业链模式
农、林、牧、副、渔各产业之间有着深层次的内在联系,要利用生态经济学规律,通过延伸、拓展农业产业链,形成产业立体化生产模式,实现资源循环利用。一是建立种植业立体生产模式。将农作物、蔬菜、果树等进行科学套种,实现对土地、水资源、肥料、阳光等综合利用,减少资源要素投入。二是建立农、渔、畜等融合生产模式。将农作物、畜禽、鱼类、微生物等进行科学组合,形成环状减耗型食物链。以稻田养鱼为例,在水稻田中养鱼,可以在不增加水资源使用的基础上获得鱼和水稻两种产品,同时鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草,其排泄物又成为水稻的有机肥,减少了肥料和农药的使用。三是农林牧副渔大农业立体生产模式。充分利用大农业各部门之间的能量循环关系,在更大范围内进行科学搭配,构建农业生产综合体,最大限度实现资源循环利用和开发。
2.废弃物资源化利用模式
农业产生的废弃物大都属于有机物质,为加工再利用提供了可能。废弃物资源化利用是依据生态学、生产链原理,通过技术处理将秸秆、残渣、畜禽粪便等废弃物转化为生产要素。一是把废弃物转化为新能源[3]。利用秸秆、畜禽粪便等发酵产生热能原理,将其转化为沼气、电力、燃料等能源。二是把废弃物转化为肥料。动物内脏、粪便、农作物含有丰富的微量元素,通过简单处理就可以用作有机肥。三是把废弃物转化为饲料。将农作物的叶子、秸秆以及农产品残渣作为畜禽饲料,既节约成本,又减少了肉类的激素含量。四是把废弃物转化为材料。即将农业废弃物加工成可降解的装饰材料、生产原料等,如把玉米棒通过粉碎、熏蒸加工成蘑菇、木耳的培养基等。
3.集聚化产业布局模式
集聚化产业布局模式是立体化产业链模式的升级版,它将相关农业企业、工业企业等进行集中布局,实现资源集约利用和功能集合构建,从更宏观层面实现农业生产循环发展。如可以将农作物企业、农产品加工企业、养殖企业、沼气企业等集中布局于同一园区,构建闭合循环生产模式,即农作物企业为农产品加工企业提供原材料,加工企业产生的残渣作为畜禽饲料或有机肥,养殖业为农作物企业提供畜禽粪便有机肥,沼气企业将各企业的废弃物变为沼气为企业提供能源,这样各类资源和物质都得到了充分利用。以江苏宜兴市的兴望农牧园为例,该园区布局了猪羊养殖、加工贸易、休闲林果、水稻种植、茶叶等产业项目,实现了沼气综合利用、立体种养、环境控制、农产品加工等高效清洁的循环经济[4]。
四、发展农业循环经济的保障措施
1.发挥政府主导作用
发展农业循环经济是农业生产方式的根本变革,涉及观念转变、技术转化、产业结构调整等,单凭企业、农户无法完成。因此,政府一定要充分发挥在资源整合、科技研发方面的优势,积极引导、支持农业由传统生产方式向循环经济生产方式转变。一是出台支持发展农业循环经济的政策。在这方面,日本的做法十分值得借鉴。日本早在2005年就出台了《循环性社会基本法》,从立法层面为循环经济发展提供了保障。我国也应该出台支持农业循环经济的政策和法律法规,在社会上形成发展循环经济的明确导向。二是加强对农业循环经济的规划管理。从县域经济、省域经济层面出发,按照循环经济理念对本地农业产业进行科学布局,建设一批主题功能突出的循环经济产业园,提升本地农业循环经济发展水平。三是加大对农业循环经济的支持力度。政府要从经费、技术、基础设施等方面对采取循环生产的企业进行支持,如减免税收或提供贷款,帮助企业引进废弃物利用技术等。
2.强化科学技术支撑
一是完善农业循环经济技术标准。依据不同循环经济模式,制定生产过程、资源要素使用、废弃物循环利用等一系列技术标准,为农业生产各环节循环衔接提供技术支持。二是加强农业循环经济技术推广。依托高校、农科所、技术站等科研院所,围绕农业生产与现代生物工程、信息技术、环境保护的衔接,实施农业循环经济关键技术攻坚项目,同时向农户和企业推广种养协作、间作套种、饲料加工、沼气生产等技术,提高循环经济技术使用率和覆盖面。三是培育循环经济示范企业。选取有实力、有特色的农业龙头企业,加大科技人才、研发经费支持,鼓励企业进行循环经济技术应用和创新,形成一批循环经济示范企业和基地。
3.注重宣传引导
农业循环经济是十分复杂的工程,需要社会多方积极参与才能顺利推进。因此,要注重对农业循环经济进行宣传,提高农民、企业参与循环经济的主动性和积极性。一是加大构建“资源节约型、环境友好型”社会的宣传,提高人们的环保意识和节约意识,在生产过程中减少资源投入和环境破坏,为发展循环经济提供良好社会氛围。二是加强对循环经济积极作用的宣传,让农户和企业认识到循环经济可以降低生产成本、提高经济效益,促使农户和企业自愿采用循环经济生产模式。三是加大国家扶持农业循环经济的政策宣传和农业循环经济模式推介,让农户和企业及时了解农业循环经济的发展趋势,并有针对性选择具体生产模式。
作者:程佳聪 单位:河南经贸职业学院
参考文献:
[1]何云,徐慧娟,胡啸,等.生态文明视角下的山东农业循环经济发展[J].中国环境管理干部学院学报,2015(10).
[2]方杰.农业循环经济:建设农业生态文明的必然选择[J].西南大学学报(社会科学版),2008(11).
关键词:蔬菜园艺场;种养结合;规模;匹配
种养结合模式是指将蔬菜种植、畜禽养殖联合成一体,通过设施大棚实现蔬菜种植与畜禽养殖的有机结合,即利用设施大棚种植蔬菜和养殖肉禽,以蔬菜生产与加工的可饲类废弃物为饲料,利用管棚进行畜禽养殖,以茄果类等秸秆废弃物为畜禽养殖垫料,以畜禽粪便与不可利用的蔬菜废弃物等为原料制成有机肥还田,实现资源的循环利用。
近年来,随着规模化蔬菜园艺场的发展,蔬菜生产加工产生的蔬菜皮壳、秸秆等废弃物资源的科学处理成为热点问题,众多园艺场种植蔬菜的同时进行鹅、鸡等肉禽养殖,以蔬菜生产加工废弃物作为肉禽养殖的补饲青料,同时将肉禽养殖的垫料和粪肥返回至蔬菜生产。这种种养结合的生产模式能实现种植、养殖废弃物的资源化利用,不仅经济效益、生态效益显著,而且有利于农业结构的调整和产业的可持续发展[1~4]。但是,蔬菜种类繁多、茬口布局复杂,不同种类蔬菜、不同茬口结构产生的蔬菜皮壳、秸秆等蔬菜废弃物量有所差别,不同类肉禽对饲料、垫料即蔬菜皮壳、秸秆的需求也存在较大差异,若种植规模大,养殖规模小则不能有效处理种植废弃物,反之则不能满足养殖饲料、垫料的需求,因此解决种植规模与养殖规模的匹配问题非常重要[5]。针对这一问题,多采用线性规划的方法进行解决[6~8],虽具有丰富的理论意义,可实际应用中有一定难度,本文通过简单数量关系推导种养结合规模匹配计算模型。
1 蔬菜园艺场废弃物生成与需求情况
1.1 蔬菜废弃物分类及生成量
随着蔬菜种植以及加工配送规模的不断扩大,规模化蔬菜园艺场每年产生大量的蔬菜废弃物,包括绿叶菜皮、茄果类蔬菜秸秆等多类废弃物,根据养殖对蔬菜废弃物的利用途径可将其划分为可饲类、垫料类和沤堆类3类。其中可饲类主要包括生菜、青菜、杭白菜、油麦菜等绿叶菜和卷心菜、花椰菜、西兰花等甘蓝类蔬菜;垫料类主要包括番茄、辣椒、茄子等茄果类蔬菜和毛豆、玉米等秸秆成分较重的蔬菜种类;沤堆类则为蔬菜园艺场生产过程中产生的既不可直接喂饲肉禽又无法用于垫料的蔬菜,如豇豆、豌豆、黄瓜等藤蔓类蔬菜。通过调查典型蔬菜园艺场得知(图1及表1),可饲类、垫料类、沤堆类蔬菜种植总面积分别为396.198、30.682、148.207 hm2,所占比例分别为69%、5%、26%;各类废弃物总生成量占比与面积比相当;用作肉禽养殖的鲜食饲料及补饲青料的可饲类蔬菜废弃物667 m2生成量鲜质量为1.32 t、干质量0.09 t,干物质比重为6.8%;用作肉禽养殖垫料的垫料类蔬菜废弃物667 m2生成量鲜质量为1.43 t、干质量0.54 t,干物质比重为37.8%,茄果类、毛豆、玉米等种类中玉米的667 m2生成量最高,约为1.26 t;用作沤堆制肥的沤堆类蔬菜废弃物667 m2生成量鲜质量约0.94 t,干质量为0.21 t,干物质比重为22.3%。
1.2 肉禽养殖对蔬菜废弃物需求量调查
利用种植蔬菜的设施大棚进行肉禽养殖,以蔬菜生产与加工的可饲类废弃物为饲料,以茄果类等秸秆废弃物为畜禽养殖垫料,但不同的肉禽种类和养殖方式对补饲青料和垫料的需求量有所区别。
对相关蔬菜园艺场试验性养殖鹅、鸡的情况进行统计,根据蔬菜园艺场的规模及养殖管理技术规范确定,肉禽苗分批入场,一般鹅每月可入场1批,考虑极端低温、高温对鹅苗生长的不利影响,全年入场10批为宜,而鸡苗则2~3月入场1批为宜,考虑批次之间的科学间隔,全年入场5批为宜。相对鸡而言,鹅养殖过程中对可饲类蔬菜废弃物及垫料的消耗量较高。据统计,每羽鹅整个生育期需要可饲青料约400 kg、垫料约4 kg,每只鸡整个生育期需要可饲青料约45 kg、垫料约2.5 kg。养殖一周期后垫料均有所增加,鹅养殖垫料由4 kg增加为
6 kg,鸡养殖垫料由2.5 kg增加为3 kg,回收垫料可用作有机肥沤堆原料。
1.3 种养配比分析
在蔬菜园艺场种植加工的基础上,利用蔬菜废弃物进行肉禽养殖,主要应用可饲类和垫料类废弃物,2种规模相匹配的理论条件是蔬菜种植的可饲类、垫料类废弃物的生成量能达到一定养殖规模的需求量,且利用量接近但不超过生成量,实际操作中还需考虑蔬菜种类、各类蔬菜种植面积比对废弃物生成量的影响及肉禽对废弃物的实际利用率等问题。
2 模型的建立
2.1 符号含义
为了建立种养结合生产模式的模型,现用特定字母表示相关量:
Sc表示园艺场耕地面积(667 m2);
Im表示复种指数;
St表示园艺场年种植面积(667 m2);
Rf、Rb、Rs分别表示可饲类、垫料类和沤堆类蔬菜种植比例(%);
Sf、Sb、Ss分别表示可饲类、垫料类和沤堆类蔬菜年种植面积(667 m2);
UQf、UQb、UQs分别表示可饲类(鲜)、垫料类(干)和沤堆类(鲜)蔬菜废弃物667 m2生成量(t);
Qf、Qb、Qs 分别表示可饲类(鲜)、垫料类(干)和沤堆类(鲜)蔬菜废弃物总生成量(t);
Vfpg、Vbpg分别表示1羽鹅的补饲青料量(kg)和垫料量(kg);
Vfpc、Vbpc分别表示1只鸡的补饲青料量(kg)和垫料量(kg);
Vfg、Vfc、Vbg、Vbc分别表示鹅、鸡养殖补饲青料、垫料总需求量(t);
PQg、PQc和Qg、Qc分别表示鹅、鸡的每批养殖量和总养殖量(羽、只);
Ng、Nc分别表示鹅、鸡的全年养殖批次(批);
MRf、MRb、MRs、MRo分别表示可饲类、垫料类、沤堆类蔬菜和商品有机肥干物质比重(%);
Qo表示有机肥生成量;
Qof、Qob、Qos分别表示可饲类、垫料类、沤堆类蔬菜废弃物可制成有机肥量(t);
Qf、Qb分别表示可饲类、垫料类蔬菜废弃物养殖利用后的剩余量(t)。
2.2 数量关系
根据常识,单纯鹅养殖(鸡养殖)中上述相关量之间存在如下关系:St=Sc×Im;Sf=St×Rf;Sb=St×Rb;Ss=St×Rs;Qf=UQf×Sf;Qb=UQb×Sb;Qs=UQs×Ss;Qg=PQg×Ng(Qc=PQc×Nc);Vfg=Qg×Vfpg/1 000(Vfc=Qc×Vfpc/1 000);Vbg=Qg×Vbpg/1 000(Vbc=Qc×Vbpc/1 000);Qf =Qf-Vfg;(Qf=Qf-Vfc);Qb=Qb-Vbg;(Qb=Qb-Vbc);Qof=Qf×MRf/MRo;Qob=Qb/MRo;Qos=Qs×MRs/MRo;Qo=Qof+Qob+Qos。
2.3 相关量分析及常规假设
模型中使用的各相关量中,St即园艺场年种植面积(667 m2),为园艺场全年种植所有蔬菜面积总和,园艺场可根据往年的种植情况简单统计得出;Im即复种指数,指全年种植蔬菜总面积(667 m2)与园艺场实际耕地面积的比值,由St数据可计算得出,按照综合类蔬菜园艺场生产安排,可假设为5~6;Rf、Rb、Rs 分别为可饲类、垫料类和沤堆类蔬菜亩次种植比例(%),通过生产统计,可常规假设Rf、Rb、Rs值分别为60%、10%、30%;UQf、UQb、UQs分别为可饲类(鲜)、垫料类(干)和沤堆类(鲜)蔬菜废弃物亩次生成量(t),由蔬菜废弃物分类及生成量统计得知UQf=1.32 t、UQb=0.54 t、UQs=0.94 t;Vfpg、Vbpg即1羽鹅的补饲青料量(kg)和垫料量(kg),Vfpc、Vbpc即1只鸡的补饲青料量(kg)和垫料量(kg),经试验养殖统计得知,Vfpg=400 kg、Vbpg=4 kg、Vfpc=45 kg、Vbpc=2.5 kg;Ng、Nc即鹅、鸡的全年养殖批次(批),根据蔬菜园艺场的规模及养殖管理技术规范确定Ng为10批、Nc为5批;MRf、MRb、MRs、MRo分别为可饲类、垫料类、沤堆类蔬菜和商品有机肥干物质比重(%),根据表1中平均值可计算得MRf=6.8%、MRb=37.8%、MRs=22.3%,根据商品有机肥含水量指标知MRo约为70%;根据Qf、Vfg、Vfc和Qb、Vbg、Vbc的值可分别算得Qf、Qb的值。
2.4 模型建立
理论上,可行的种养结合生产模式应满足
Qf≥0、Qb≥0,即有条件的种养相结合,计划制定时可根据园艺场原先的种植规模及品种结构计算养殖规模或通过可行的计划养殖规模合理调整种植品种结构,从而形成规模相匹配的种养结合生产模式。考虑实际生产中蔬菜园艺场以种植为主,且废弃物利用过程中存在一定的浪费,一般可饲类、垫料类蔬菜废弃物养殖利用率计算值不高于70%,即Qf/Qf≥0.3,Qb/Qb≥0.3。鸡养殖中对场地及管理措施要求较高,而对废弃物的需求量相对较低,可饲类、垫料类蔬菜废弃物养殖利用率不足20%,因此单纯养鸡时Qf/Qf、Qb/Qb值需控制得更高,即Qf/Qf≥0.8,Qb/Qb≥0.8。因此,鹅养殖、鸡养殖模型可分别总结为,鹅养殖:PQg≤70%Qf/(Vfpg×Ng)且PQg≤70%Qb/(Vbpg×Ng);鸡养殖:PQc≤20%Qf/(Vfpc×Nc)且PQc≤20%Qb/(Vbpc×Nc)。
另试验养殖中发现,可饲类废弃物的利用率高于垫料类,因此计算养殖量时可根据Qf值计算,后以Qb复核更为简便。
3 模型的求解
按照20 hm2规模的蔬菜园艺场计算,考虑上海地区蔬菜园艺场的蔬菜品种以绿叶菜为主,设定:Sc=20 hm2,Im=5,Rf=60%,Rb=10%,Rs=30%,则根据UQf=1.32 t、UQb=0.54 t、UQs=0.94 t可算得Qf =1 188 t、Qb=81 t、Qs=423 t。
“菜―鹅―肥”模式:根据Qf/Qf≥0.3以及 Ng=10批、Vfpg=400 kg算得Qg≤2 079羽、PQg≤207.9羽;按照2 000羽计算,Qb/Qb=0.9,验证知可行;按PQg=200羽、Vfpg=400 kg、Vbpg=4 kg计算得Vfg=800 t、Vbg=8 t,Qf=388 t、Qb=73 t;根据MRf=6.8%、MRs=22.3%、MRo=70%可计算得Qo=276.74 t;综上可知,20 hm2耕地规模蔬菜园艺场按照常规Im=5、Rf=60%、Rb=10%、Rs=30%的种植方式,可承载2 000羽鹅的年养殖量,全年分10批进行,同时可产生276.74 t有机肥。
“菜―鸡―肥”模式:根据Qf/Qf≥0.8以及 Nc=5批、Vfpc=45 kg已知量算得Qc≤5 280只、PQc≤1 056只;按照5 000只计算Qb/Qb=0.85,验证知可行;按PQc=1 000只、Vfpc=45 kg、Vbpc=2.5 kg可计算得Vfc=225 t、Vbc=12.5 t,Qf=963 t、Qb=68.5 t;根据MRf=6.8%、MRs=22.3%、MRo=70%可计算得Qo=326.14 t;综上可知,20 hm2耕地规模蔬菜园艺场按照常规Im=5、Rf=60%、Rb=10%、Rs=30%的种植方式,可承载5 000只鸡的年养殖量,全年分5批进行,同时可产生326.14 t有机肥。
4 模型应用讨论
利用文中所建立的模型,可依据规模化蔬菜园艺场的生产情况,通过基础生产数据的调查统计,便捷测算出养殖存载量,但仅适用于鹅养殖或鸡养殖的单一种养结合生产模式应用计算,若某规模化蔬菜园艺场条件允许,可同时开展鹅养殖和鸡养殖,则该模型应用需进一步深化,可分4步进行:首先,按照单一模式进行测算,计算出相关数据量,如鹅的养殖存载量;其次,将鹅养殖量减少并定量,以确保鸡养殖,并计算出鹅养殖中各类资源实际使用量;第三,依照相关数量关系计算出鹅养殖之外各类资源的剩余量,再通过单一鸡养殖模型测算存载量;最后,核算鹅养殖和鸡养殖对各类资源的实际需求量,以确定能共同存载。
参考文献
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LIU Chong1, ZHANG Ruiming2, LI Zhenzhen2, CHEN Jue1
( 1.Jiading District Agro-technology Extension Service Center, Shanghai 201800;
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