循环农业的原理与应用前景分析

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摘要：阐述循环农业的基本原理、“猪沼果”生态循环农业模式在重庆三峡库区的实际应用与经验作法，并分析其存在的问题，同时对循环农业的应用前景和发展方向进行总结，认为循环农业是实现农业结构调整和产业升级、促进农业可持续发展的重要途径。

关键词：循环农业；原理；应用；

前景循环农业是相对于传统农业发展提出的一种新的环境友好型农作模式，是运用可持续发展思想和循环经济理论与生态工程学的方法，在保护农业生态环境和充分利用高新技术的基础上，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高农业系统物质能量的多级循环利用，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大限度地减轻环境污染和提高资源利用效率，使农业经济活动真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农业的可持续发展。

1循环农业的基本原理

发展农业循环经济就是把循环经济的基本原理应用于农业生产系统，是构建可持续农业发展战略的根本途径、实现形式、技术措施。基于这种认识，笔者认为建立循环农业体系主要依据的基本原理包括以下几点。(1)能量耗散低熵原理。农业是开放系统，其功能由热力学第二定律决定，只有通过外界能量的投入，才能降低系统熵值，提高系统的功能。因此，合理投入是人类对农业系统加强控制的关键途径，不能将循环农业理解为低投入甚至不投入的农业。认为只要依靠循环就可以实现耗散系统平衡的认识是不科学的。(2)资源循环再生原理。农业系统是一种在自然生态系统基础上的人工生态系统，其资源类型：一是光热水等自然资源，需要周年高效循环利用；二是化肥、农药、机械等系统外购买性资源，需要尽量减少不合理投入并提高效率；三是秸秆、粪便等农业生产中间废弃资源，需要再生利用；四是农业系统排放到大气和地下的有害物质和温室气体等，需要实现可预见、可控制，减少无效排放。通过农业系统内循环和系统外反馈循环相结合，提高能量转化率和物质循环利用率。(3)物质组链加环原理。在农业系统中，物质沿着不同环节上的食物链营养级传递和转移，利用不同营养级的动物和微生物，分级、分次反复循环和利用，使上一级循环转移到下一级的物质，再次转化为能够为人们直接利用的生物产品和生物质能。因此，通过食物链加环、组链，减少非生产循环，增强生产循环，提高物质循环周转率，生产出更多的产品，减少废弃物排放。(4)生态经济协调原理。农业是生态经济系统，其产业目标既要获得生产力和经济效率，又要维护生态协调。在特定条件下，农业的经济功能往往和生态功能处于矛盾之中，因此，需要按照生态经济协调的原则设计循环农业产业体系，既要获得合理的生产力，又要将其建立在资源环境可承受范围之内，形成一种“经济高效、技术可行、生态安全、环境友好、社会认可”的可持续农业模式。

2循环农业的实际应用

我国循环农业实践模式以生态农业发展模式为基础，其基本雏形是北方“四位一体”生态农业模式和南方以沼气为纽带的“猪、沼、果”生态农业模式。重庆三峡库区是农业部规划的全国柑橘、蔬菜、生猪和草食牲畜优势农产品区域规划的核心区，是当地最具国际竞争优势的特色农产品，也是农民脱贫致富的支柱产业。但是，近年随着规模种养业的发展和农村劳动力大规模转移，规模养殖业产生的有机粪肥量大、肥效低、使用不便，逐步被化肥取代，往往弃用，加剧了面源污染。为此，从2008年起，重庆在农业部等国家相关部委的支持下，系统开展柑橘、蔬菜沼畜循环农业关键技术的攻关和有机肥替代化肥模式的探索，取得积极进展，建立三峡库区柑橘沼畜循环经济标准化技术体系，建成沼液还田示范基地0.67多万hm2，打造“畜-沼-菜”循环农业生产基地3.13…万hm2。主要做法有以下几点。2.1沼液肥水一体装备，整合诊断施肥，支撑化肥零使用针对传统“畜-沼-果(菜)”循环中沼液管灌易产气爆管，会生成磷酸镁铵(尿垢)结晶堵塞管网问题，研发沼液管道自动调压、固体结晶物收集装置和自冲洗工艺，发明沼液肥水一体灌溉装备，实现沼液管道便捷化利用，促进沼液大规模还田和零排放。针对饲料、冲水、畜禽种类的不同，沼液有效成分变幅大、用肥计量难问题，配套柑橘非充分灌溉和营养诊断配方施肥技术，通过测土测叶，支撑有机肥高效利用和化肥减量或零使用，同时替代灌溉水，节水节肥效果明显，已在长寿、开县、奉节等大规模应用。以长寿区农正农业为例，其万头猪场和166.67…hm2…晚熟杂柑果园，年施用沼肥10…t/667…m2，经营养监测，发现果园氮磷钙镁硫等大多数营养指标适宜，但是钾锌硼等元素缺乏，通过增施10…kg硫酸钾矿质肥补充，叶面喷硫酸锌、硼砂等矿质微量元素调控，近3年均实现全园化肥零施用，产品主要出口北美、东南亚等国，经济效益显著。2.2推动秸秆和粪污有机复合肥制备产业化，支撑化肥减量针对传统秸秆和柑橘皮渣资源化利用成本高、效益低问题，发明一种巨大芽孢杆菌M1，研发橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥发酵及其有机复合肥制备工艺，实现橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥、低成本腐熟发酵，先后研制出牛粪、橘渣、秸秆等为主料的有机无机缓释复合肥等4类省级高新技术产品，并全部获得肥料登记证，支撑有机无机缓释复合配方肥全面替代无机复合肥。如梁平县丰疆科技发展有限公司，应用柑橘营养诊断最适宜指标，研发氮、磷、钾为10∶4∶8的柑橘专用牛粪有机复合配方肥，替代15∶15∶15无机复合肥，年产能已达12…万t。重庆市重点推广的专用有机复合肥具有缓释性，符合柑橘生长的大量元素配方，富含有机肥，既有无机肥肥效高的特点，又有缓释肥肥效长的效果，还具备有机肥改良土壤、激活微量元素功效，适合撒施，省力省工，推动了柑橘专用肥有机化、配方化和缓释化，结合营养诊断控丰补缺，增产效果优于单纯无机复合肥，在重庆柑橘产区已经全面替代无机复合肥，卖出了无机肥的价格，社会、生态和经济效益示范显著。2.3建立循环农业标准化技术体系，实现可复制、可推广围绕三峡库区柑橘、蔬菜、畜禽生猪、淡水鱼等特色产业发展，我们以循环农业为纽带，相关产业循环链交叉环节关键技术为基础，因地制宜建立8个“猪-沼-果”国家级农业循环经济示范园区，并建成上百个果(菜)沼畜循环农业示范点。在合川区太和镇米市村蔬菜标准园内示范推广的“牛-沼-菜”种养循环模式中，蔬菜基地与邻近一家大型奶牛场达成生产合作，由奶牛场支付基地土地租金，安装直通基地的沼液输送管网，园区以有机肥形式，消化奶牛场产生的全部沼液、沼渣，解决蔬菜生产所需的大量有机肥，降低施肥成本，促进地力的保持。同时，基地采收后的玉米秸秆，又作为饲料供销给奶牛场，从而购建一条生态种养循环产业链，不仅节本增效，使基地年产蔬菜超过12…500…t，每667…m2收益超过…4…320元，销售总额达1…250万元以上，同时利于生态环境保护，减少农业面源污染。在此基础上，与全国农业技术推广中心、中国农科院柑橘研究所等合作制定《NY/T…2627-2014…标准果园建设规范-柑橘》、《DB50/T…485-2012…农用沼液无害化处理与利用技术规范》、《DB50/487-2012…柑橘营养诊断配方施肥技术规程》等相关标准29项，建立从良种种苗到采收销售完整的循环农业标准体系和行之有效的标准化工作体系，并通过国家标准委的评估验收，核心技术“三峡库区(农业产业园区)循环经济标准化体系关键技术创新”成果，被国家科技报告服务系统收录。2.4探索畜沼果循环农业推进模式，取得积极进展研究集成4种沼液肥水一体灌溉推进创新模式；探索出以小型种养殖场为主要对象的分散养殖、分散利用模式；利用大型种植场消纳数个小型养殖场粪污的分散养殖、集中处理、集中使用模式；针对大中型养殖场和一家一户种植模式的集中养殖、集中处理、分散使用模式；围绕大中型养殖企业且配套较大规模的作物种植基地的集中养殖、集中处理、集中使用等4种沼液肥水一体管灌推进模式，推动循环农业技术装备化和产业化。核心技术得到农业部应用。总结凝练的“沼液肥水一体非充分灌溉技术”和“柑橘低碳绿色管护集成技术”被农业部定为集中贫困地区和全国生态农业基地主推技术，支撑产业化应用。据国家环保部《三峡公报》，以柑橘屏障带为主的三峡库区，化肥使用量由2007年的每1…hm2…1…000…kg降为2015年的320…kg，…减幅达68.0%，实现三峡库岸屏障区投入品的大规模减源，保护了三峡库区干流水质大部分时间保持在可饮用的国家地表Ⅱ水质标准，出库水质最差也没有低于Ⅲ类，效果显著。

3存在问题与前景分析

通过对重庆三峡库区“猪、沼、果”循环农业模式的探究发现，畜沼果循环农业在具体实践应用中仍有许多问题还需进一步关注和攻克：一是对种植需求重视不够，没有专项投资用于园艺作物沼畜循环利用环节；二是技术利用不够，凭经验和盲目使用有机肥较为普遍，取得的效果参差不齐；三是对养殖污染的处罚力度偏弱，部分甚至根本无监管，随意弃用污染环境。循环农业模式作为实现农业结构调整和产业升级、促进农业可持续发展的重要途径之一，尚需不断创新，使生态效益和经济效益不断提高的同时，也为资金、技术和人力在耕地上的集约利用创造条件。今后，循环农业在最大限度地保障生态环境的同时，还要开发没有被有效利用的生态位，重庆循环农业更要积极推进畜沼果循环农业替代化肥技术模式的落地和大面积应用；及早建立“以果(菜)定沼、以沼定畜、以畜促果(菜)”循环发展模式，支撑养殖粪污零排放；建立柑橘营养诊断配方施肥技术体系，支撑柑橘(蔬菜)沼畜循环替代化肥等举措，推进循环农业健康发展，更好地推进农村资源循环利用和现代农业可持续发展。

参考文献：

[1]周颖,尹昌斌,邱建军.我国循环农业发展模式分类研究[J].中国生态农业学报,2008,16(6):1557-1563.

[2]高旺盛,陈源泉,梁龙.论发展循环农业的基本原理与技术体系[J].农业现代化研究,2007,28(6):731-734.

[3]牟宁.循环农业的发展与应用[J].辽宁农业职业技术学院学报,2011,13(2):28-29.

[4]吕杰,王志刚,郗凤明等.循环农业中畜禽粪便资源化利用现状、潜力及对策——以辽中县为例[J].生态经济,2015,31(4):107-113.

[5]寇冬梅,朱江,张琪等.贵州循环农业建设现状和发展分析[J].安徽农业科学,2014,(27):9612-9613.

作者:李成慧 况觅 王莉莉 董鹏 章秀福 单位:重庆市渝北区农业综合开发办公室. 重庆市农业技术推广总站 重庆市永川区粮油作物技术推广站. 重庆子晨农业咨询有限公司，