關于構建農業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術指標體系的思考

趙志輝 張 晨 （上海市農業(yè)科學院，上海市奉賢區(qū) 201403）

關于構建農業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術指標體系的思考

趙志輝 張 晨 （上海市農業(yè)科學院，上海市奉賢區(qū) 201403）

在我國推進農業(yè)現(xiàn)代化建設的背景下，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)應兼顧農產品生產層次、農業(yè)產業(yè)內部層次、農業(yè)產業(yè)間層次，并應關注農業(yè)資源節(jié)約高效利用技術、農林廢棄物資源化利用技術、生態(tài)環(huán)境保護與新能源開發(fā)技術和農業(yè)生態(tài)產業(yè)工程設計系統(tǒng)化技術。同時，依據農業(yè)科技園區(qū)的建設要求，為構建生態(tài)循環(huán)技術指標體系，應從農產品產地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與修復、種植種苗和標準化生產、農業(yè)物聯(lián)網與智慧服務、有機廢棄物循環(huán)利用及分布式智能微網四方面的技術子體系進行建設。

農業(yè)科技園區(qū)；生態(tài)循環(huán)；技術指標體系；構建

科技園區(qū)是20世紀70年代由美國興起、向全球推廣的一種全新的經濟組織形式，一般由政府主導，并制定相應的優(yōu)惠政策，以高智力為依托，以高新報技術成果商品化、產業(yè)化為主要目的，該組織形式對經濟發(fā)展做出了巨大貢獻。農業(yè)科技園區(qū)作為科技園區(qū)的一種行業(yè)類型，是通過采用現(xiàn)代企業(yè)的經營管理方式，以市場為導向，將農業(yè)科研、教育和技術推廣等單位作為技術依托，以達到促進區(qū)域農業(yè)經濟發(fā)展和產業(yè)升級為目標，形成一個區(qū)域性的農業(yè)科技創(chuàng)新與示范基地，以推動區(qū)域農業(yè)經濟發(fā)展和不斷探索現(xiàn)代農業(yè)建設的新型模式。農業(yè)科技園區(qū)集科技、生產、市場于一體，實行產前、產中、產后一條龍服務，通過設施、品種、技術相融合及高新技術、常規(guī)技術、傳統(tǒng)技術的組裝配套，具有資源利用率高、資金投入產出率高、產品加工增值率高、產品商品率高和經濟效益、社會效益、生態(tài)效益互相結合的特征。

20世紀90年代，以上海孫橋現(xiàn)代農業(yè)園區(qū)為代表的現(xiàn)代農業(yè)科技園區(qū)成為我國農業(yè)現(xiàn)代化建設中首批涌現(xiàn)的農業(yè)新型經營業(yè)態(tài)典型。2000年中央農村工作會議肯定了各地農業(yè)示范園區(qū)的實踐成果，并明確指出“要抓緊建設科技園區(qū)，并制定扶持政策”。2001年，全國農業(yè)科技大會上將建設國家農業(yè)科技園區(qū)列為其中一項重大科技行動，并正式納入了《農業(yè)科技發(fā)展綱要》。當前，我國各省市普遍把示范性現(xiàn)代農業(yè)示范園區(qū)作為推動農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要平臺、載體和抓手，把發(fā)展糧食和重要農產品生產作為主攻方向，把科技創(chuàng)新和機制創(chuàng)新作為發(fā)展動力，完善支持政策措施，加大財政投入力度，使各類農業(yè)園區(qū)的建設取得了顯著成效。據農業(yè)部統(tǒng)計測算，我國所有的國家級農業(yè)示范園區(qū)，以占全國13.5%的耕地面積，生產了占全國20.8%的糧食，平均農業(yè)綜合機械化率超過72.5%，農業(yè)科技進步貢獻率平均達58.7%。

當前，生態(tài)立農、綠色發(fā)展成為了我國加快實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎。鑒此，通過構建生態(tài)循環(huán)技術指標體系，用于指導園區(qū)建設、評價運營效益，是助推現(xiàn)代農業(yè)科技園區(qū)健康可持續(xù)發(fā)展的有益思路。

1 發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)的背景

發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)是在推進農業(yè)現(xiàn)代化建設的背景下提出的。自2004年起，連續(xù)14個中央“一號文件”為發(fā)展中國特色農業(yè)現(xiàn)代化道路指明了方向，其中關于現(xiàn)代農業(yè)的基本特征和中國特色農業(yè)現(xiàn)代化道路總體思路的描述是：我國發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的首要目標是保障糧食安全，總體要求是高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全和專業(yè)化、標準化、規(guī)?；⒓s化，主要手段是加強物質裝備、科技創(chuàng)新、新型農業(yè)社會化服務體系建設和培育新型農民。農業(yè)現(xiàn)代化要達到的目標主要是提高農業(yè)水利化、機械化和信息化水平，提高土地產出率、資源利用率、勞動生產率，提高農業(yè)綜合生產能力、增加農民收入、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。此外，還有以下幾點原因，要求我國必須走生態(tài)循環(huán)農業(yè)的發(fā)展道路。

1.1 城鎮(zhèn)化對糧食供給提出了新要求

加快實現(xiàn)城鎮(zhèn)化是“十三五”時期我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。據測算，城鎮(zhèn)化進程會帶來糧食需求量的大幅增加，如每年因農村勞動力轉移就業(yè)帶來的糧食需求增加量約為10.12億kg。而在城市化水平較高的地區(qū)，在耕地總量有限的條件下，保持穩(wěn)定的糧食生產和有效供給是今后一個時期區(qū)域農業(yè)現(xiàn)代化建設的重點工作。

1.2 保障農業(yè)生產的水土資源迫在眉睫

當前，我國耕地質量總體呈上升趨勢，土壤有機質含量、全氮含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量等肥力指標恢復明顯，但沿河、沿海交匯地區(qū)仍存在土壤酸化等耕地質量退化現(xiàn)象。而在水資源使用方面，農田灌溉水有效利用系數由2002年的0.44提高到2014年的0.52。可以預見，“十三五”時期隨著人口總量增長和經濟規(guī)模擴大，城鎮(zhèn)地區(qū)的生活、生產用水將繼續(xù)呈增長態(tài)勢，農業(yè)用水的空間將受到壓縮。

1.3 養(yǎng)殖業(yè)生產方式轉型成為重要趨勢

在都市地區(qū)，畜禽糞便養(yǎng)分供給已超過了農作物養(yǎng)分需求，存在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境超載的情況。因此，宜調整種養(yǎng)業(yè)結構，推行麥子、綠肥、深耕曬垡“三三制”茬口模式，推廣立體種養(yǎng)、糧經結合等生產模式，發(fā)展循環(huán)農業(yè)、林下經濟，并優(yōu)化都市地區(qū)種養(yǎng)業(yè)布局，使畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)模和定位導向由農田消納畜禽糞便能力來確定。同時，結合國家正在推行的“糧草兼顧”戰(zhàn)略，新時期養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重點在于提高商

品產出效率、節(jié)省耕地、培肥地力、保持水土。

1.4 園藝“三品”提升行動加速了農業(yè)產業(yè)化

農業(yè)部針對園藝作物的品種改良、品質改進、品牌創(chuàng)建開展了“三品”提升行動，旨在鼓勵以農民專業(yè)合作組織或龍頭企業(yè)為載體，建立“合作社聯(lián)農戶或企業(yè)帶農戶”的經營機制，提高農民的組織化程度，形成統(tǒng)一生產、統(tǒng)一加工、統(tǒng)一銷售的產業(yè)化經營模式，進一步提升園藝產品質量，提高園藝產業(yè)整體效益和市場競爭力。

2 生態(tài)循環(huán)農業(yè)的發(fā)展層次和技術重點

循環(huán)農業(yè)是在農作系統(tǒng)中推進各種農業(yè)資源往復多層與高效流動的活動。發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)就是尊重生態(tài)系統(tǒng)和經濟活動系統(tǒng)的基本規(guī)律，以經濟效益為驅動力，以綠色GDP核算體系和可持續(xù)發(fā)展評估體系為導向，按照“減量化、再利用、再循環(huán)”的理念，通過優(yōu)化農產品生產至消費整個產業(yè)鏈的結構，實現(xiàn)物質的多級循環(huán)使用和產業(yè)活動對環(huán)境的有害因子零（最小）排放或零（最?。└蓴_的一種農業(yè)生產經營模式。

2.1 發(fā)展層次

2.1.1 農產品生產層次

農產品生產必須建立一種良性的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，一個生產環(huán)節(jié)的產出是另一個環(huán)節(jié)的投入，使各種系統(tǒng)中的廢棄物在生產過程中得到再次、多次和循環(huán)利用，從而獲得更高的資源利用率。尤其要重視作物秸稈及畜禽糞便的資源化利用，按照肥料化、飼料化、原料化、能源化的開發(fā)思路，將農作物秸稈、畜禽糞便加工處理變?yōu)橛杏玫馁Y源加以利用。

2.1.2 農業(yè)產業(yè)內部層次

采用生態(tài)工程原理與設計方法，將人工養(yǎng)殖動物、種植植物、微生物等生物種群有機地匹配組合起來，形成一個生態(tài)良性循環(huán)的生產體系；將區(qū)域性氣候、地形、土壤、水體、生物資源進行綜合考慮和利用設計，建立物質循環(huán)利用、多級生產、穩(wěn)定高效的農林牧復合循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。

2.1.3 農業(yè)產業(yè)間層次

運用系統(tǒng)工程建立具有生態(tài)和良性循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的多層次、多結構、多功能的綜合農業(yè)生產體系，形成多產業(yè)耦合的橫向擴展、產品深加工的縱向延伸，以及農副產物和農業(yè)廢棄物資源化利用的立體化產業(yè)結構新格局，最大限度地利用進入系統(tǒng)的物質和能量。同時，把種植業(yè)和林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)以及相關加工業(yè)有機結合起來，形成物質循環(huán)利用、協(xié)調發(fā)展的關系。

2.2 技術重點

2.2.1 農業(yè)資源節(jié)約高效利用技術

農業(yè)資源節(jié)約高效利用技術是指在農業(yè)生產全過程中，用較少的物質和能源消耗，達到既定的生產目的，在源頭節(jié)約資源和減少污染的技術總稱。主要通過開發(fā)和使用新資源、新品種、新農藝和新農機，提高資源利用效率，減輕生產和消費過程中的環(huán)境壓力，以達到節(jié)約資源消耗的效果，如節(jié)水技術、配方施肥技術、病蟲害綜合防治技術、高效耕作栽培技術等。

2.2.2 農林廢棄物資源化利用技術

農林廢棄物資源化利用技術是指將農業(yè)生產或生活消費過程產生的農林固體廢棄物（植物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、加工剩余物等）再次轉變成有用的資源及產品的技術總稱。主要通過生物質固化、生物質液化、生物質氣化、生物質熱解、生物質發(fā)酵和生物質直接燃燒等生物質能源轉化技術，將有機廢棄物進行飼料化、能源化、肥料化及材料化的轉化。

2.2.3 生態(tài)環(huán)境保護與新能源開發(fā)技術

生態(tài)環(huán)境保護與新能源開發(fā)技術是指能夠保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境、防止生態(tài)退化的水土流失控制技術、農業(yè)生態(tài)環(huán)境綜合整治技術、生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建技術、生態(tài)農業(yè)配套技術、環(huán)境污染治理與控制技術、微生物農藥和肥料技術，以及農村清潔能源開發(fā)與節(jié)能技術、生物質能綜合開發(fā)利用技術、秸稈發(fā)電技術及飼料化技術等。

2.2.4 農業(yè)生態(tài)產業(yè)工程設計系統(tǒng)化技術

農業(yè)生態(tài)產業(yè)工程設計系統(tǒng)化技術是指在系統(tǒng)工程和生態(tài)工程指導下，在農業(yè)生產過程中，通過食物鏈的合理構建、農業(yè)各產業(yè)部門的科學組合，實現(xiàn)農業(yè)生產中物質、能量、資金、技術最優(yōu)化的技術總稱。

3 農業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術指標體系的構建

3.1 農產品產地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與修復技術子體系

該技術子體系以生態(tài)環(huán)境-經濟社會復合生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎，利用壓力-狀態(tài)-響應模型框架，結合農業(yè)科技園區(qū)內土地、水、空氣、資源利用四大主題，針對實際問題，確定環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境質量和環(huán)境調控管理三大領域。環(huán)境壓力主要反映人類活動和經濟社會發(fā)展方式造成的環(huán)境壓力，衡量發(fā)展模式的先進性，屬約束性、控制性指標，反映環(huán)境壓力的來源，宜以主要污染物排放量（以COD/氨氮計）、化肥使用程度、農藥使用程度為建設導向。生態(tài)環(huán)境質量主要衡量生態(tài)示范園建設過程中自然生態(tài)環(huán)境所處的狀態(tài)，是生態(tài)示范園建設成效的最終體現(xiàn)，屬預期性、約束性指標，宜以空氣質量指數達到一級天數的比例、灌溉水達標率、污水處理率、土壤達到一級的比率（土壤內梅羅指數）為建設導向。環(huán)境調控管理是指維護和改善生態(tài)環(huán)境質量、降低和減緩資源環(huán)境壓力而采取具體響應的措施，屬控制性和引領性指標，宜以秸稈資源化利用率、畜禽糞便綜合利用率、生活垃圾資源化處理率、清潔能源使用比重為建設導向。

3.2 種植種苗和標準化生產技術子體系

該技術子體系重點選擇種植規(guī)模大、市場潛力大的水稻、蔬菜、瓜果、花卉等品種，通過集成技術、集約項目、集中力量，推進設施農業(yè)和露天大田種子種苗種植規(guī)?；⑸a標準化、銷售品牌化和經營產業(yè)化，進一步提高種植業(yè)產品質量安全水平，提升種植業(yè)產業(yè)競爭力。在設施管理方面，要求設施生產和露地生產達到規(guī)?；?，具備必要的功能區(qū)域和設施設備，如日光溫室要按照合理采光時段和異質復合蓄熱保溫體結構原理設計建造，塑料大棚要按照合理的軸線方程設計建造，宜以設施連片面積實現(xiàn)率、露地連片面積實現(xiàn)率、設施設備配套率、溫室大棚占地面積比為建設導向。在栽培管理方面，應合理安排茬口，科學輪作，有效防治連作障礙，集中培育、統(tǒng)一供應優(yōu)質適齡壯苗，全面應用滴（噴）灌技術和測土配方施肥技術，采用綜合措施防控病蟲害，宜以輪作耕地面積比、良種覆蓋率、集約化育苗率、技術規(guī)程張貼率、生態(tài)防蟲措施覆蓋率、人工光源照射強度為建設導向。在采收管理方面，應按照兼顧產量、品質、效益和保鮮期的原則，適時采收，嚴格執(zhí)行農藥、氮肥施用后的采收安全間隔期，不合格產品不得采收上市，進行專門的整理、分級、包裝等采后商品化處理，宜以采收登記率、包裝標識度、凈菜上市率為建設導向。

3.3 農業(yè)物聯(lián)網與智慧服務技術子體系

該技術子體系旨在提高農業(yè)科技園區(qū)的信息獲取與傳輸水平、信息分析利用水平、環(huán)境預警及自動控制水平和商品信息化水平。信息獲取與傳輸水平可反映現(xiàn)代傳感器技術、信息通信技術在農業(yè)上的應用和覆蓋程度以及成熟信息加工工具用于農業(yè)科技服務的能力，宜以實時獲取生物信息覆蓋面積占比、實時獲取生態(tài)信息覆蓋面積占比、專家系統(tǒng)或專家直接指導管理覆蓋面積為建設導向。環(huán)境預警及自動控制水平可反映用物聯(lián)網采集信息的智能化、信息化、自動化利用程度，宜以大田環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)覆蓋面積占比、溫室環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)覆蓋面積占比、養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)覆蓋面積占比、大田環(huán)境自動控制覆蓋面積、溫室環(huán)境自動控制覆蓋面積、養(yǎng)殖環(huán)境自動控制覆蓋面積為建設導向。商品信息化水平可反映信息技術（如RFID標簽）及信息管理系統(tǒng)等在農產品標識與溯源功能上的應用水平，宜以糧食信息化標識率、蔬菜信息化標識率、水果信息化標識率和畜禽水產品信息化標識率為建設導向。

3.4 有機廢棄物循環(huán)利用及分布式智能微網技術子體系

該技術子體系是以沼氣發(fā)酵工程為核心，把園區(qū)內的養(yǎng)殖糞污、作物秸稈等各類有機廢棄物進行集中處理的相關技術體系，可實現(xiàn)園區(qū)有機物的無害化和資源化。以沼氣工程為核心的農業(yè)有機廢棄物循環(huán)利用工程的設計水平與運行管理狀況，重點是關注沼氣工程的原料、產品及能耗，宜以池容產氣率、能源自給率、有機物降解率、沼氣綜合利用指數、沼渣深加工指數、戶用型沼氣池使用率為建設導向。有機廢棄物循環(huán)利用工程的運行對環(huán)境的影響及其配套環(huán)保設施的情況，宜以沼液排放氨氮值、沼液總量控制率、沼液池容積安全系數、沼氣火炬使用率、用戶端沼氣硫化氫含量為建設導向。智能微網及分布式能源站的設計與運行狀況，宜以智能微網能源綜合指數、分布式能源利用率、分布式能源站自發(fā)自用率、廢棄物循環(huán)利用工程監(jiān)控水平為建設導向。

2016-03-26

上海市科委項目“上海市崇明光明生態(tài)高效循環(huán)農業(yè)示范園建設指標體系”（編號：14DZ1206503）。