循环农业

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循环农业
主讲人:朱志明 2015.6
一、循环农业的概念
循环农业是一种全新的理念和策略,是针对人口、资源、 环境相互协调发展的农业经济增长新方式,其核心是运用 可持续发展思想、循环经济理论与产业链延伸理念,通过 农业技术创新,调整和优化农业生态系统内部结构及产业 结构,延长产业链条,提高农业系统物质能量的多级循环 利用,最大程度地利用农业生物质能资源,利用生产中每 一个物质环节,倡导清洁生产和节约消费,严格控制外部 有害物质的投入和农业废弃物的产生,最大程度地减轻环 境污染和生态破坏,同时实现农业生产各个环节的价值增 值和生活环境优美,使农业生产和生活真正纳入到农业生 态系统循环中,实现生态的良性循环与农村建设的和谐发 展。
5.5 农村生活污水零排放模式 该模式以实现农村生活污水零排放为目标, 借鉴城 市生活污水的处理方法并充分考虑农村地区的自然 环境特征, 采用生态型、高稳定性、较低投入、少维 护的绿色环保工艺。该模式可以采用厌氧生物滤池 和地下渗滤连用工艺, 在机理上可实现物理、化学、 生物等多重功能的相互组合, 通过水力负荷在厌氧生 物滤池系统与地下渗滤系统之间的合理分配, 实现运 行工艺的最优化。收集后的农村生活污水先经过格 栅取出较大悬浮物质送入集水池,调节水量和水质的 变化, 再进入到厌氧生物滤池和砂滤池, 大部分有机 物被降解, 出水经过地下渗滤系统后送入回用水池, 可以用于生活区的景观用水。砂滤池产生的大量污 泥运用堆肥的方法经过简单发酵后加工成为肥料, 用 于农业生产。广大农村地区均可采用该模式, 尤其在 干旱或半干旱等水资源短缺地区更具推广价值。
三、循环农业的基本特征
循环农业最主要特征是产业链的延伸和资源节约。 具体体现在以下几个方面:一是注重农业生产环境的 改善和农田生物多样性的保护,并将其作为农业持续 稳定发展的基础;二是提倡农业产业化经营,实施农业 清洁生产,改善农业生产技术,适度使用环境友好“绿 色”农用化学品,实现环境影响最小化;三是利用高新 技术优化农业系统结构,按照“资源―农产品—农业 废弃物—再生资源”反馈式流程组织农业生产,实现 资源利用最大化;四是延长农业生态产业链,通过废物 利用、要素耦合等方式与相关产业形成协同发展的 产业网络;五是在农村地区实现“清洁”生活和节约 型生活方式,倡导现代生活文明。
2、国外研究进展 国外循环农业的发展最早可追溯到 1909 年有机农 业的兴起 ,当时美国农业部土地管理局局长 King 在 考察中国农业后 ,于 1911年写成了《四千年的农民》 一书 ,总结了中国农业始终兴盛不衰的经验(陈红 兵 ,2007)。1935 年 ,有机农业的奠基人—英国的 霍华德爵士出版了《农业盛典》一书 ,论述了土壤 健康与植物、动物健康的关系。1940 年 ,美国的罗 代尔受霍华德的影响 ,开始了有机园艺的研究和实 践 ,并于 1942 年出版了《有机园艺》一书 (Coleman,1989) 。1970 年 ,美国学者威廉姆· 奥 尔布雷克特将生态学的基本理论纳入了有机农业的 生产系统之中 ,提出了“生态农业”的概念。 (Coleman,1989)
二、国内外研究现状
1、国内现状
国内早在 20 世纪 80、90 年代循环型农业雏形己经形成 , 循环型农业理论也有初步研究进展。张元浩(1985)较早 地提出了“循环农业”一词 ,主要从农业生产过程是物 质循环和能量转化的过程定义了循环农业。21 世纪以来 , 随着循环经济在我国受到广泛的关注 ,关于循环型农业 的理论研究又有了新的进展。但国内仍然未对循环型农 业的概念做出公认统一的定义。
5.4 畜禽养殖废物资源化循环利用模式 该模式以根本解决畜禽粪便污染和增加效益为目标, 利 用厌氧发酵技术和生态工程的方法, 使畜禽粪便转化为养 殖业内部或种植业的原料或能源, 实现养殖粪便的潜在经 济价值, 同时实现养殖废物零排放。首先将畜禽养殖粪尿 固液分离,固态粪便作为高效农家肥可直接出售给附近的 无公害农产品种植户, 也可加工成商品肥料后出售。畜禽 尿和冲洗水等高浓度有机废水被送到厌氧发酵设备, 主要 产物为沼气、沼液和沼渣。沼气部分既可用作生活燃料, 也可发电为饲料加工和养殖场照明提供能源。沼液和沼 渣经过简单处理后可直接出售给无公害农产品种植户。 厌氧处理后的出水可作为养殖场冲洗水循环使用。该模 式适宜于在养殖场和无公害种植基地较为集中的农村地 区推广, 既可以在大型畜禽养殖场单独发展, 也可以多家 小型养殖场联合发展, 组合方式可以因地制宜的加以选择。 另外, 由于该模式能够实现养殖废水的多级循环利用, 在 水资源短缺的农村地区发展养殖业极具推广价值。
五、循环农业的发展模式
5.1农业清洁生产模式 该模式主要源于工业清洁生产的思想, 即把染预防 的综合环境保护策略持续应用于农业生产过程、农 产品加工和消费中, 该模式侧重于农业生产过程的调 控以及外部物质的施用, 主要通过三种方式实现整个 农业生产过程环境污染最小化和资源利用最大化, 一 是绿色农用品的研制开发和施用技术的改进; 二是农 业生产管理, 主要包括轮作制度的改善和种植结构调 整等内容; 三是农业生产条件的综合整治, 包括维护 灌溉设施、修筑堤坝、提高土壤肥力等。该模式广 泛适用于种植业, 在养殖业和林业中也有较高的推广 价值, 但由于该模式对技术条件要求较高, 而多项清 洁产生技术在国内仍然处于研究试用阶段, 故该模式 的发展应当在研究中逐步完善。
六、我国发展中存在问题
6.1 社会效益大、经济效益差 我国的循环农业还处于起步阶段,投资者对循环农业经 济的意识淡薄,只注重投资项目本身的直接经济效益,对 清洁生产带来的经济效益重视不够,对农副产品废弃物 再利用所产生经济效益的关注也不够,使可以通过循环 利用所产生经济效益流失,而最终形成循环农业是社会 效益大、经济效益差的误区。
5.6 多产业耦合模式 该模式的核心部分是农业内循环, 主要由种植业、养 殖业、林业和加工业四大产业构成, 通过合理调整内部 产业结构, 使农业资源在四大产业之间得到最大程度的 共享, 运用产业生态学的横向耦合原则, 通过各产业废物 交换的方式形成稳定的农业内部循环体系, 组合方式灵 活多样, 即可以是两个产业之间的简单耦合, 也可以由多 个产业进行复杂耦合。在此基础上, 突破农业内部产业 的限制, 促进多产业联合共生。首先, 农业为工业生产和 以餐饮业为代表的第三产业提供原材料, 而工业和第三 产业则为农业提供生产资料和各种服务; 其次, 作为农业 废弃物的下游分解者, 资源再生产业将其转化成为有价 值的资源后返还到农业生产过程; 再次, 食品消费主要来 自农业生产, 而消费产生的有机垃圾等固体废物和生活 污水能够转变成为良好的农业资源, 从而减少化肥、农 药的投入, 最终形成以农为主体的新型资源循环体系。

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在国内可供查阅到的正式文献中 ,较早提出“循环农业”的见 于陈德敏、王文献(2002)的《循环农业—中国未来农业的发展 模式》一文 ,文章指出“要实现农业经济效益与环境效益的统一 以至社会效益的最优化 ,必须实施农业清洁生产 ,以我国的生态 农业为基础 ,发展我国的循环农业”,但是其并没有对循环农业 给出一个比较明确的定义郭铁民、王永龙(2004)认为循环农业 是指运用生态学、生态经济学、生态技术学原理及其基本规律作 为指导的农业经济形态 ,是以绿色 GDP 核算体系及可持续发展评 估体系为导向 ,将农业经济活动与生态系统的各种资源要素视为 一个密不可分的整体加以统筹协调的新型农业发展模式。 2004 年 ,周震峰等(《关于发展循环型农业的思考》一文中提 出 :发展循环经济和推行循环型社会是我国实施可持续发展战略的 重要途径和必要保障。 2005 年 ,宣亚南等进一步认为 ,“循环 型农业”的实质就是要以环境友好的方式利用自然资源和环境容 量 ,实现农业经济活动的生态化。这不仅要求农业与工业和三产 形成基于全社会的大循环 ,更要把农业关联产业经济活动组织成 “自然资源——产品或产成品——废弃物——再生资源”的闭环 式流程 ,使农业产业链活动对自然环境的有害影响减少到最低程 度。尹昌斌等(2006)指出循环农业最主要特征是产业链条延伸 和资源节约。尹昌斌等(2008)进一步指出循环农业的概念经历 了循环型农业、循环节约型农业、农业循环经济 ,最终演变为循 环农业。
6.2 政策少、资金缺 当前鼓励发展循环农业的政策和法律法少,缺乏有 利于循环农业发展的良好环境。治理污染,综合利用 废弃物,提高资源利用率,需要有较多资金的投入。目 前由于经济条件限制和认识不到位等原因,还缺乏足 够的资金用于支持和发展循环农业。 6.3 理论实践刚起步、对路技术少 我国的循环农业还处于起步阶段,成熟对的循环农 业生产技术比较少,发展规模小,在农业中的比重较小。 发展循环农业需要有先进的技术作为依托,不断进行 技术开发、技术创新。在强调和实施3R原则的同时, 针对不同的农业生产领域、不同的农业发展阶段需 要有多种对路的技术,但目前我国这方面的研究还比 较少,成熟对路的技术更少,还不能适应循环农业发展 的要求。
6.4 农村劳动力文化素质差、组织化程度低 农村劳动力受文化素质的影响,存在着接新品种、 新技术、新的生产方式的能力较差的现象,而且市场 适应能力弱,组织化程度低,易受传统观念和现有条件 束缚,往往追求产量而忽视质量,忽视市场的需求,盲目 生产,由此造成农业生产力水平不高,对农业资源进行 掠夺性使用,生产效率较低,制约了循环型农业的发展。
四、循环农业发展机理
农业循环经济发展遵循“4R”原则,即减量化、再循 环、再回收原则。循环农业的发展机理主要表现为: 传统农业是一种具有“农业资源—农业产品—农业 废物排放”的单程线性结构型经济,其显著特征是 “两高一低”,即资源消耗高、废弃物排放高、物质 能量利用低。循环农业发展了“只有放错了地方的 资源,而没有真正的废弃物”的理念,通过建立“农业 资源—农业产品—农业废物再利用”的循环机制,实 现经济发展与生态平衡的协调,实现“两低一高”,即 资源消耗低、废弃物排放低、物质能量利用高。
5.2 有机食品开发模式 该模式以提高农民的经济收入和改善农业生产环境 为目标, 将清洁生产、废物资源化和生态工程三大技 术应用到有机食品的整个生产过程, 建立和恢复农业 生态系统的良性循环。由于有机食品开发对环境条 件要求较高, 故在进行有机农产品种植之初, 需要对 整个区域的环境背景值进行调查与评价, 利用评价结 果确定环境背景值是否符合种植有机农产品的条件。 在有机农产品的种植过程中, 应重点做好改良土壤和 病虫害防治工作, 农产品收获和加工过程严格按照有 机食品的生产标准进行, 产生的副产物和废物利用资 源化技术加工处理后成为农业所需的肥料, 为有机农 产品的持续种植提供良好的土壤环境。该模式适宜 于在环境背景值较好的农村地区先行尝试发展, 待其 它农村地区发展到一定程度且环境状况符合开发有 机食品的条件时,也可考虑采用该模式。
5.3 农作物秸秆综合利用模式 该模式以秸秆综合处理为中心, 充分利用多种农作 物秸秆资源化技术, 使秸秆在农业系统内部被全部消 化, 而不对外部环境造成任何不利影响。通过高温堆 肥、生化快速腐熟等技术使秸秆转化为农田所需的 肥料, 补充和平衡土壤养分; 秸秆气化产生的秸秆气 可以作为农户的生活燃料; 稻草、麦秆、玉米芯、棉 籽壳等秸秆是培养实用菌的良好基质,加工处理后的 秸秆可以成为较高营养价值的饲料,降低畜禽养殖生 产成本。该模式适宜于在广大农村地区推广, 但考虑 到实用菌培养等秸秆利用方式受气候等条件的限制, 而且秸秆资源化技术在不断发展, 该模式在组合方式 上灵活多变, 以实现秸秆的综合利用、获取最大经济 效益为目标。
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