農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的建立及問題探討

黃　梟　郗登寶

在我國農村沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的建立，是以沼氣為紐帶，把農業(yè)生產與農村生活等要素有機的結合起來，從而推動農業(yè)生產，農村生活以及生態(tài)環(huán)境保護的相互協(xié)調發(fā)展。沼氣生態(tài)系統(tǒng)是一個協(xié)調系統(tǒng)，它能夠協(xié)調農業(yè)生產與環(huán)境保護之間的關系，能夠解決農村生活用能問題，使農利生態(tài)效益，經濟效益和社會效益同步發(fā)展。

沼氣生態(tài)系統(tǒng)是一個生物生產、社會生產和農村生活的復雜系統(tǒng)，涉及作物種植、畜禽養(yǎng)殖、微生物發(fā)酵、農產品供應、農戶日常生活和農村建設等方面，由于受自然條件、社會條件和經濟發(fā)展水平的影響，沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)在結構與模式上產生了區(qū)域性差異，因此區(qū)域性成為沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)重要特征之一。但就近幾年沼氣生態(tài)農業(yè)發(fā)展情況來看，出現(xiàn)了不考慮區(qū)域實際情況，盲目發(fā)展，生搬硬套模式，許多地方并沒有收到良好的效果，甚至出現(xiàn)前功盡棄現(xiàn)象。因此建立良好的沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)，不僅可以改善農村生活，還可以推動農業(yè)生產以及生態(tài)環(huán)境的相互協(xié)調發(fā)展。

一、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的必要性。

1由于農村能源短缺，農村用能標準較低，許多農戶還處于較原始的用能階段，這對我國農村在人文環(huán)境下進入小康生活還相差甚遠，能源問題已經成為農村經濟和社會進一步發(fā)展的制約因素。同時，也帶來了因農村能源短缺而使自然資源遭到破壞的生態(tài)環(huán)境問題。主要表現(xiàn)在：農村用能結構和用能方式不合理。常規(guī)能源消耗量大，但利用水平和熱效率低，造成能源的嚴重浪費；農村地區(qū)高品質能源缺乏，農民用能檔次低，與現(xiàn)實生活水平不相適宜，影響生活質量的提高，拖延了農民步入小康生活的速度；部分地區(qū)農村能源短缺，農民掠奪式開發(fā)利用自然資源，造成植被破壞。導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化，阻礙了農業(yè)和農村經濟的可持續(xù)發(fā)展。

2發(fā)展農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建設，可以從根本上改變農民傳統(tǒng)的用能方式和生活方式，解決農村生活環(huán)境臟、亂、差的問題，減少有害病菌的傳播途徑和廢棄物對環(huán)境的污染，改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境和農村生活環(huán)境。

二、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)有利于農業(yè)及農村經濟的發(fā)展

1有利于農業(yè)和農村經濟發(fā)展。農業(yè)是以生物性生產為主的產業(yè)，農業(yè)生態(tài)環(huán)境是農業(yè)和農村經濟發(fā)展的重要物質基礎。依據生態(tài)經濟學原理，把農村沼氣建設、農業(yè)環(huán)境保護、農產品質量和生態(tài)經濟理論融入農業(yè)生產之中，通過能量、物質在生物之間的合理流動過程，環(huán)境與生物之間相互作用。實現(xiàn)能量的有效利用和物質的合理流動。從而，消除由于過度施用化肥、農藥給農業(yè)環(huán)境、農產品帶來的污染和破壞。改善農產品質量，提高我國農產品在國際市場競爭力，增強農業(yè)發(fā)展后勁，保護農業(yè)自然資源和生態(tài)環(huán)境，促進農業(yè)和農村經濟的發(fā)展。

2有利于農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。資源環(huán)境在農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占據重要的基礎地位，生態(tài)環(huán)境建設是保護農業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的根本保障。只有實現(xiàn)資源高效利用，保護和改善生態(tài)環(huán)境。才能實現(xiàn)農業(yè)和農村經濟持續(xù)穩(wěn)定地增長；只有按照WTO的規(guī)則有效地保護農業(yè)，才能夠實現(xiàn)我國農業(yè)現(xiàn)代化。把農業(yè)生產與自然資源和生態(tài)環(huán)境保護結合起來，實現(xiàn)農業(yè)、農村經濟與資源環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展。發(fā)展農村沼氣生態(tài)農業(yè)，可以有效地保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和合理地利用自然資源，實現(xiàn)資源的良性循環(huán)。

3有利于退耕還林，改善農村生活環(huán)境。在我國大部分農村地區(qū)，生物質能源仍然在農村能源消費結構中占據重要的地位。農村地區(qū)能源短缺。一方面制約農村經濟發(fā)展，另一方面導致了濫砍亂伐，造成了植被破壞。同時，在農村地區(qū)仍然存在畜禽糞便露天堆等問題，農民生活水平未能得到根本改善，農民生活質量和生活環(huán)境十分惡劣。開展農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建設，可以從根本上解決農村燃料問題。同時，通過“一池三改”可以改善農村生活環(huán)境，改變落后的農業(yè)生產方式和生活方式，促進農村經濟發(fā)展和社會進步。

三、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的原則和模式

1建立沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的基本原則

1.1經濟效益與生態(tài)效益及社會效益兼顧的原則。生態(tài)農業(yè)的根本目的就是三者的協(xié)調統(tǒng)一，經濟效益是進行生態(tài)農業(yè)建設的前提，而生態(tài)效益可以保證取得更大、更好、更持久的經濟效益，社會效益則不但是人類社會可持續(xù)發(fā)展的需要，也是經濟效益和生態(tài)效益的保障。

1.2物質循環(huán)，多級利用原則。通過種養(yǎng)加配套，實現(xiàn)植物性生產、動物性生產與腐屑食物鏈的結合，提高生物能利用率。

1.3因地制宜原則。合理安排農業(yè)生產，使其真正成為推動生產力發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護的有力工具。

1.4發(fā)展經濟、資源開發(fā)與環(huán)境保護相結合原則。要避免那種犧牲生態(tài)環(huán)境利益，只追求經濟效益的發(fā)展模式。充分考慮資源利用與環(huán)境保護的整體協(xié)調發(fā)展

1.5全面規(guī)劃、系統(tǒng)有序原則。對農業(yè)生產過程進行合理的計劃和規(guī)劃，并按規(guī)劃來實施。

2幾種典型的沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)模式

國家農業(yè)部從全國征集到的370種生態(tài)農業(yè)模式或技術體系中，選擇了十大類典型模式和配套技術。加以推廣。分別是：“四位一體”、“豬—沼—果”、平原農林牧復合、草地生態(tài)恢復與持續(xù)利用、生態(tài)種植、生態(tài)畜牧業(yè)生產、生態(tài)漁業(yè)、丘陵山區(qū)小流域綜合治理、設施生態(tài)農業(yè)、觀光生態(tài)農業(yè)模式及配套技術。下面分別介紹一下“四位一體”、庭院“三結合”及“上糧下漁”模式。

2.1“四位一體”高效生態(tài)農業(yè)種養(yǎng)模式

“四位一體”就是在目前的蔬菜塑料大棚一端，地下建沼氣池，地上建豬舍，集“溫室一沼氣一豬舍一蔬菜”于一體。

通過日光溫室為菜田、豬舍、沼氣池創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，糞便入池發(fā)酵產生沼氣。凈化豬舍環(huán)境，沼液、沼渣喂豬，并為菜田提供無蟲菌有機肥料，減輕病蟲害發(fā)生。減少化肥、農藥、飼料用量，生產無公害產品；豬與菜交換CO2和O2，沼氣燈可為棚內增溫、增光、增施CO2，并供菜農管理大棚生活用能。可顯著提高和改善生豬、蔬菜產量與品質，消除污染，促進其生育進程。

這種模式充分利用空間、時間，高度利用勞動力資源，縮短種養(yǎng)時間，繁榮市場，發(fā)展經濟，提高農民素質，實現(xiàn)了多業(yè)結合，集約經營，達到了農業(yè)生產少投入、多產出、高效益、無污染的要求。

2.2庭院“三結合”模式及效能

庭院“三結合”能源生態(tài)模式，是以沼氣為紐帶，把彼此松散的沼氣池、畜禽圈舍、廁所建在一起，相互連通，有機結合，形成一體。該模式操作簡便，在農戶庭院建沼氣池6～8m3，養(yǎng)豬5頭或養(yǎng)牛2頭，建畜禽舍8m2，廁所2m2，潔凈櫥房一間，“一池三改”同步進行。人畜糞便直接入池厭氧發(fā)酵，除蟲滅菌，凈化環(huán)境。所產沼氣用來做飯、照明，沼渣既能為作物提供有機肥，又可作為畜禽飼料添加劑，沼液還可殺菌，防治

病蟲，形成能源、生態(tài)互補體系。

這種模式，是促進生態(tài)農業(yè)發(fā)展的有效途徑，能夠實現(xiàn)生產與生活有機結合。改善農村衛(wèi)生狀況，提高人們健康水平；改善農村生活方式，提高生活質量；可實現(xiàn)資源高效利用化、家居環(huán)境清潔化、農業(yè)生產無害化。

2.3“上糧下漁”水陸復合立體種養(yǎng)生態(tài)模式

以沼氣為紐帶，充實種養(yǎng)種類，實行種、養(yǎng)、沼結合，把水面與臺面諸類有機結合在一起，建成太陽能暖棚-畜禽養(yǎng)殖-沼氣池-臺面立體種植-水面魚藕混養(yǎng)為一體的綜合利用高效生態(tài)農業(yè)模式。

該模式的特點是：1、水塘與臺面相間排列，通風透光，改善了生物環(huán)境。2、臺面植物間作套種，發(fā)揮了充分利用時間、地力、光能、生物互補的立體效應。3、魚藕混養(yǎng)，以藕為主兼營養(yǎng)魚，可以充分利用水面，具有魚養(yǎng)藕，藕益魚，共生互利的生態(tài)學意義。能更好的控制和調節(jié)藕田生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)，使能量向更有利的方向轉化，從而提供更大的負載力，使魚藕雙豐收，達到高產高效的目的。4、太陽能暖棚為畜禽提供良好的生長環(huán)境，畜禽糞便直接流入沼氣池。所產沼氣供人們生活用能和畜禽舍冬季增溫以及沼燈誘蛾喂魚。沼液、沼渣既可用于臺面，改良土地，種植作物，又可喂養(yǎng)畜禽，培肥水資，利于魚藕生長，節(jié)約飼料與肥料。

四、農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建立中存在的問題

1沼氣綜合利用中存在的問題

1.1沼液、沼渣綜合利用程度低。大部分沒有利用，存在直接排放的現(xiàn)象，不但形成有機資源的浪費，更重要的是對環(huán)境的二次污染。

1.2在三沼利用和管理上存在系統(tǒng)配套不完善，給綜合利用造成一定難度。比如，對于規(guī)模化養(yǎng)殖廠來說，養(yǎng)殖戶與種植業(yè)往往不相結合，養(yǎng)殖戶無種植，種植戶無養(yǎng)殖，或者養(yǎng)殖規(guī)模與種植規(guī)模不配套。怎樣使養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)有機結合，把沼渣、沼液完完全全地應用到農業(yè)生產上去，是治理規(guī)?；B(yǎng)殖排泄物中所面臨的一大難題。

1.3沼氣綜合利用存在夏天過剩的問題。對中小型規(guī)模養(yǎng)殖場，為了減少治理污染物成本，降低運行費用，首選的是常溫發(fā)酵工藝。但常溫發(fā)酵工藝存在著夏天溫度高，生產沼氣過剩排放，造成二次污染。

1.4沼氣池常年運行，沼液連續(xù)排放，而田間的作物施肥季節(jié)性強，存在沼液季節(jié)性過剩問題。一般做法是在田間建座儲肥池，平時把沼肥積存在儲肥池內備用。這樣給農民造成了沼肥肥效的損失，也造成了經濟上的損失。

1.5既懂沼氣也懂農業(yè)栽培的復合型人才缺乏，也是制約綜合利用的重要因素。

2沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)協(xié)調性方面存在的問題

2.1生態(tài)社會和經濟效益的協(xié)調性不夠

沼氣的生態(tài)社會和經濟效益存在一長兩短的問題：社會效益長，生態(tài)和經濟效益短。沼氣生態(tài)農業(yè)的社會效益相對較好，對農村傳統(tǒng)能源結構形成潛在的沖擊與影響，同時對農村衛(wèi)生，村容村貌以及解放婦女勞動力等方面都有較大的作用，相比之下，一個戶用沼氣池一年的節(jié)電、節(jié)煤、節(jié)肥和節(jié)藥的資金大約是1000～1500元之間(區(qū)域之間價格差異)，在農村家庭的年經濟收入中所占份額很小，這是一些農戶不接受沼氣的根本原因。沼氣的生態(tài)效益不能接受直接體現(xiàn)，只是間接的體現(xiàn)在減少秸桿焚燒、沼液沼渣回田養(yǎng)地，減少植被砍伐和保持水土等方面，對農民眼前利益影響甚微。

2.2沼氣生態(tài)系統(tǒng)結構配置協(xié)調性不夠

目前推廣的沼氣池大多數都是獨立于農業(yè)之外，與農業(yè)生產要素銜接不夠。家庭養(yǎng)殖業(yè)(產生的畜禽糞便等沼氣池原料)和種植業(yè)(消納沼氣池產物沼液沼渣)只是被動地適應沼氣池，對農業(yè)生產的促動作用有限，不很適合現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的要求，沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的作用沒有發(fā)揮出來。沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)仍然是一個松散的系統(tǒng)，系統(tǒng)要素關聯(lián)性與結合性較差，結構的協(xié)調性不夠，綜合功能也就難以發(fā)揮和表現(xiàn)出來。

2.3沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)與農村社會發(fā)展水平協(xié)調性不高

沼氣池技術發(fā)展滯后于社會發(fā)展需求的問題，比如沼氣池產氣很難滿足全年一日三餐用氣的需要，所以沼氣用戶家庭多是“土灶”與“沼氣灶”結合，表明“沼氣灶”致命的弱點就是可靠性不強，農戶很難接受這一點。我國農村社會正經歷著變革，勞動力向城鎮(zhèn)和二、三產業(yè)轉移，農業(yè)生產向產業(yè)化發(fā)展，農村經濟水平不斷提升，給沼氣發(fā)展帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。原有沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的結構與模式已經無法適應，如何應變成為必須解決的問題。同時戶用沼氣池“夏季氣多用不完，冬季氣少不夠用”的矛盾，這一點充分說明沼氣池產氣技術系統(tǒng)還需講一步改造，沼氣農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與綠色農業(yè)和農產品加工業(yè)等現(xiàn)代農業(yè)技術結合不夠，對農業(yè)產業(yè)化發(fā)展缺乏牽引力。

2.4沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的使用與管理、現(xiàn)狀與發(fā)展不協(xié)調

沼氣池是一個相對“精密”的微生物生態(tài)系，要保持正常使用離不開科學和規(guī)范的管理，否則就容易出現(xiàn)“病池”與“廢池”，導致不能使用，前功盡棄的現(xiàn)象較為普遍。出現(xiàn)這種情況的根本原因是：1)科技宣傳不夠，農戶不會規(guī)范使用，一些農戶把沼氣池當成了“垃圾池”；2)農戶疏于管理，一些農戶修建之前熱情很高，一旦建成聽之任之，致使小問題堆積成了大問題；3)政府管理機制不到位，同時也沒用可以借鑒的經驗：4)建池之前對沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)缺乏科學設計，發(fā)展具有一定的盲目性；5)農村缺乏相關的管理人員，出現(xiàn)問題不能及時解決。

2.5綜合效益與農戶需求不協(xié)調

沼氣生態(tài)系統(tǒng)產生的綜合效益目前還不是很高，與其他農業(yè)技術產生的綜合效益相比還有一定差距，與農村非農行業(yè)產生的綜合效益相比差距就更大了。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因：一方面是潛在效益沒有充分發(fā)揮出來，例如社會效益中綠色農產品，部分產品得不到市場的認可，現(xiàn)實效益沒有實現(xiàn)，品質與價值不相符，經濟效益自然不會高。沼氣農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益只有在規(guī)?；院蟛拍荏w現(xiàn)出來，單個農戶的生態(tài)效果非常有限。另一方面，生態(tài)效益具有收益外泄的特點，沼氣戶生產的生態(tài)效益，使一個區(qū)域乃至國家免費受益。農戶有前期投資和運行投入，卻難有經濟補償。沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的補償問題應該值得研究考慮。從某種程度上講，生態(tài)產品處于負債經營的狀態(tài)，沼氣農戶盡管也是受益群體之一，但投入與產出之間存在差距。

2.6沼氣技術的商品化與產業(yè)化發(fā)展不協(xié)調

目前沼氣池和建池設備的商品化道路仍然很難，國內雖然在沼氣池材料及產品方面有所改進，但造價高、運輸困難，與傳統(tǒng)的磚混結構相比沒有明顯競爭優(yōu)勢。另外，戶用沼氣池也面臨產業(yè)化發(fā)展的挑戰(zhàn)，一家一戶的生產經營模式浪費人力資源，沒有規(guī)模效益，沒有競爭力，生產的產品難以與市場化接軌，因此在農村也應向中大型沼氣池發(fā)展。沼液、沼渣的開發(fā)利用僅僅處于初級水平，只是簡單的回田，距離商品化有機肥料或動植物有機營養(yǎng)液的目標甚遠，還有待于進一步的探索研究。

五、探討及建議

1建議地方政府出臺畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與農業(yè)種植規(guī)模相配套規(guī)范，使沼渣、沼液得到全面綜合利用。建議地方政府對新批建的養(yǎng)殖廠考慮規(guī)模與其周圍農田種植面積配套問題，盡快出臺養(yǎng)殖規(guī)模與種植面積相配套規(guī)范。嚴禁不相配套養(yǎng)殖，以保證沼液、沼渣的充分利用，防止二次污染環(huán)境。

2要加大加強宣傳培訓，提高群眾認識，培養(yǎng)沼氣綜合利用技術指導人員。建議將沼氣綜合利用列入農業(yè)技術推廣項目，給予專項基金支持。同時，編印、制造沼氣綜合利用宣傳資料、宣傳片、掛圖等。

3探索三沼綜合利用社會化。根據目前農村勞力現(xiàn)狀和實際，可采取國家補助，私人購買抽肥設備、運輸車輛的辦法，解決沼液、沼渣運輸問題。國家資助一批沼氣綜合利用示范廠和運輸專業(yè)戶，定期收集沼氣戶的沼渣、沼液，有償向果農、菜農提供優(yōu)質肥料，不再局限于沼氣村、沼氣戶自己用，以實現(xiàn)三沼綜合利用最大化。

4三沼綜合利用技術上的問題，有待于深化。建議各地根據當地實情，因地制宜加以利用。A、針對沼氣綜合利用存在夏天過剩問題。主張用柴油機改裝成沼／柴發(fā)電機發(fā)電，即可解決夏天沼氣過剩的問題，又可作為夏天農村電能的補充；B、針對沼液季節(jié)性過剩的問題?？刹扇《喾N模式，在條件允許的地區(qū)，作為農作物或經濟林的有機肥料。

5建立農村沼氣生態(tài)農業(yè)的服務體系。服務體系建設和相應扶持政策是農村沼氣得以健康發(fā)展的重要保證。

6農村沼氣建設是一項合理開發(fā)利用自然資源，保護生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)工程，需要有一個穩(wěn)定的管理和監(jiān)督機構。一個完善的服務網絡和一定的資金和政策扶持。各級政府要健全農村沼氣建設、管理機構，形成一定的建設和服務體系，以保證農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。

總之，農村沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)，作為一種促進生態(tài)良性循環(huán)和有利于資源環(huán)境保護的農業(yè)生態(tài)體系，在實踐中已顯示出合理性和科學性。并且已得到各級政府的重視。它將與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展接軌，投入更加高效和諧，產出更加穩(wěn)定持續(xù)，在農業(yè)增產、農民增收、農村經濟發(fā)展及農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護等方面起到重大作用。