農(nóng)業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術(shù)指標(biāo)體系構(gòu)建的思考

■趙志輝　張晨

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農(nóng)業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術(shù)指標(biāo)體系構(gòu)建的思考

■趙志輝張晨

20世紀(jì)90年代，以上海孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園區(qū)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中首批涌現(xiàn)的農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營(yíng)業(yè)態(tài)典型。農(nóng)業(yè)科技園區(qū)集科技、生產(chǎn)、市場(chǎng)于一體，實(shí)行產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后一條龍，設(shè)施、品種、技術(shù)相融合，高新技術(shù)、常規(guī)技術(shù)、傳統(tǒng)技術(shù)組裝配套，具有資源利用率高、資金投入產(chǎn)出率高、產(chǎn)品加工增值率高、產(chǎn)品商品率高和經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益互相結(jié)合的特征。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)測(cè)算，我國(guó)所有的國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)以占全國(guó)13.5%的耕地生產(chǎn)了20.8%的糧食，平均農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化率超過(guò)72.5%，農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率平均達(dá)到58.7%。當(dāng)前，生態(tài)立農(nóng)、綠色發(fā)展成為我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。

一、農(nóng)業(yè)科技園區(qū)發(fā)展所處的宏觀背景

2004年起，連續(xù)14個(gè)中央“一號(hào)文件”為發(fā)展中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路指明了方向。其中，關(guān)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本特征和中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路總體思路的描述是：我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的首要目標(biāo)是保障糧食安全，總體要求是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全和專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、集約化，主要手段是加強(qiáng)物質(zhì)裝備、科技創(chuàng)新、新型農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)體系建設(shè)和培育新型農(nóng)民，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化所要達(dá)到的目標(biāo)主要是提高農(nóng)業(yè)水利化、機(jī)械化和信息化水平；提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、增加農(nóng)民收入；促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等。

（一）城鎮(zhèn)化對(duì)糧食供給提出新要求

加快實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化是“十三五”時(shí)期我國(guó)重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。據(jù)測(cè)算，城鎮(zhèn)化進(jìn)程會(huì)帶來(lái)糧食需求量的大幅增加，每年因農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移就業(yè)帶來(lái)的糧食需求增加量約為10.12億公斤。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(chǎn)和有效供給是今后一個(gè)時(shí)期區(qū)域農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重點(diǎn)工作。

（二）保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水土資源迫在眉睫

當(dāng)前，我國(guó)耕地質(zhì)量總體呈上升趨勢(shì)，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等肥力指標(biāo)恢復(fù)明顯，但延河、海交匯地區(qū)仍存在土壤酸化等耕地質(zhì)量退化現(xiàn)象。水資源使用方面，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)由2002年的0.44提高到2014年的0.52?？梢灶A(yù)見(jiàn)，“十三五”時(shí)期隨著人口總量增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大，城鎮(zhèn)地區(qū)的生活、生產(chǎn)用水將繼續(xù)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，農(nóng)業(yè)用水的空間將受到壓縮。

（三）養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型成為重要趨勢(shì)

在都市地區(qū)，畜禽糞便養(yǎng)分供給已超過(guò)了農(nóng)作物養(yǎng)分需求，存在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境超載的情況。因此，調(diào)整種養(yǎng)業(yè)結(jié)構(gòu)，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(jīng)結(jié)合等生產(chǎn)模式，發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)、林下經(jīng)濟(jì)，這將優(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(dǎo)向?qū)⒂赊r(nóng)田消納畜禽糞便能力來(lái)確定。結(jié)合國(guó)家正在推行的“糧草兼顧”戰(zhàn)略，新時(shí)期養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)在于提高產(chǎn)出效率，節(jié)省耕地，培肥地力，保持水土。

（四）園藝“三品”提升行動(dòng)加速農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化

農(nóng)業(yè)部針對(duì)園藝作物的品種改良、品質(zhì)改進(jìn)、品牌創(chuàng)建開(kāi)展“三品”提升行動(dòng)，鼓勵(lì)旨在以農(nóng)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(nóng)戶或企業(yè)帶農(nóng)戶”的經(jīng)營(yíng)機(jī)制，提高農(nóng)民的組織化程度，形成統(tǒng)一生產(chǎn)、統(tǒng)一加工、統(tǒng)一銷售的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)模式，進(jìn)一步提升園藝產(chǎn)品品質(zhì)，提高園藝產(chǎn)業(yè)整體效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、農(nóng)業(yè)科技園區(qū)開(kāi)展循環(huán)生產(chǎn)的層次和技術(shù)重點(diǎn)

（一）循環(huán)生產(chǎn)的層次

1.農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)層次。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)必須建立一種良性的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)出是另一個(gè)環(huán)節(jié)的投入，使得各種系統(tǒng)中的廢棄物在生產(chǎn)過(guò)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資源化利用型模式，按照肥料化、飼料化、原料化、能源化的開(kāi)發(fā)思路，將農(nóng)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.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部層次。要采用生態(tài)工程原理與設(shè)計(jì)方法，將人工養(yǎng)殖動(dòng)物、植物、微生物等生物種群有機(jī)地匹配組合起來(lái)，形成一個(gè)生態(tài)良性循環(huán)的生產(chǎn)體系；將區(qū)域性氣候、地形、土壤、水體、生物資源進(jìn)行綜合考慮和利用設(shè)計(jì)，建立物質(zhì)循環(huán)利用、多級(jí)生產(chǎn)、穩(wěn)定高效的農(nóng)林牧復(fù)合循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。

3.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)間層次。運(yùn)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(jié)構(gòu)、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，形成多產(chǎn)業(yè)耦合的橫向擴(kuò)展、產(chǎn)品深加工的縱向延伸，以及副產(chǎn)物和廢棄物資源化利用的立體化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)新格局，實(shí)現(xiàn)最大限度地利用進(jìn)入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量，把種植業(yè)和林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)以及相關(guān)加工業(yè)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成物質(zhì)互利循環(huán)利用、協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。

（二）循環(huán)生產(chǎn)的技術(shù)重點(diǎn)

1.農(nóng)業(yè)資源節(jié)約高效利用技術(shù)。農(nóng)業(yè)資源節(jié)約高效利用技術(shù)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程中用較少的物質(zhì)和能源消耗達(dá)到既定的生產(chǎn)目的，在源頭節(jié)約資源和減少污染的技術(shù)總稱。主要通過(guò)開(kāi)發(fā)和使用新資源、新品種、新農(nóng)藝和新農(nóng)機(jī)，提高資源利用效率，減輕生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中的環(huán)境壓力，以達(dá)到節(jié)約資源消耗的效果，如節(jié)水技術(shù)、配方施肥技術(shù)、病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)、高效耕作栽培技術(shù)等。

2.農(nóng)林廢棄物資源化利用技術(shù)。農(nóng)林廢棄物資源化利用技術(shù)是指能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)生產(chǎn)或生活消費(fèi)過(guò)程產(chǎn)生的農(nóng)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(zhuǎn)變成有用的資源及產(chǎn)品的技術(shù)總稱。主要通過(guò)生物質(zhì)固化、生物質(zhì)液化、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)熱解、生物質(zhì)發(fā)酵和生物質(zhì)直接燃燒等生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，將有機(jī)廢棄物進(jìn)行飼料化、能源化、肥料化及材料化的轉(zhuǎn)化。

3.生態(tài)環(huán)境保護(hù)與新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)。生態(tài)環(huán)境保護(hù)與新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)是指能夠保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、防止生態(tài)退化的水土流失控制技術(shù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境綜合整治技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建技術(shù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)配套技術(shù)、環(huán)境污染治理與控制技術(shù)、微生物農(nóng)藥和肥料技術(shù)，以及農(nóng)村清潔能源開(kāi)發(fā)與節(jié)能技術(shù)、生物質(zhì)能綜合開(kāi)發(fā)利用技術(shù)、秸稈發(fā)電技術(shù)及飼料化技術(shù)等。

4.農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)化技術(shù)。農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)化技術(shù)是指在系統(tǒng)工程和生態(tài)工程指導(dǎo)下，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)食物鏈的合理構(gòu)建、農(nóng)業(yè)各產(chǎn)業(yè)部門的科學(xué)組合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中物質(zhì)、能量、資金、技術(shù)最優(yōu)化的技術(shù)總稱。

三、農(nóng)業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術(shù)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)科技園區(qū)生態(tài)循環(huán)技術(shù)指標(biāo)體系應(yīng)包括四方面的內(nèi)容：

（一）有機(jī)廢棄物循環(huán)利用及分布式智能微網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)

該技術(shù)指標(biāo)是以沼氣發(fā)酵工程為核心，把園區(qū)內(nèi)的養(yǎng)殖糞污、秸稈等各類有機(jī)廢棄物進(jìn)行集中處理的相關(guān)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)園區(qū)有機(jī)物的無(wú)害化和資源化。以沼氣工程為核心的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物循環(huán)利用工程的設(shè)計(jì)水平與運(yùn)行管理狀況，關(guān)注沼氣工程的原料、產(chǎn)品及能耗。宜采用池容產(chǎn)氣率、能源自給率、有機(jī)物降解率、沼氣綜合利用指數(shù)、沼渣深加工指數(shù)、戶用型沼氣池使用率為建設(shè)導(dǎo)向。有機(jī)廢棄物循環(huán)利用工程運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響及其配套環(huán)保設(shè)施的情況，宜采用沼液排放氨氮值、沼液總量控制率、沼液池容積安全系數(shù)、沼氣火炬使用率、用戶端沼氣硫化氫含量為建設(shè)導(dǎo)向。智能微網(wǎng)及分布式能源站的設(shè)計(jì)與運(yùn)行狀況，宜采用智能微網(wǎng)能源綜合指數(shù)、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(shè)導(dǎo)向。

（二）農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與修復(fù)技術(shù)指標(biāo)

該技術(shù)指標(biāo)以生態(tài)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型框架，結(jié)合農(nóng)業(yè)科技園區(qū)內(nèi)土地、水資源、空氣、資源利用四大主題，針對(duì)實(shí)際問(wèn)題，確定環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境調(diào)控管理三大領(lǐng)域。環(huán)境壓力主要反映人類活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方式造成的環(huán)境壓力，衡量發(fā)展模式的先進(jìn)性，屬約束性、控制性指標(biāo)，反映環(huán)境壓力的來(lái)源，宜采用主要污染物排放量（以COD/氨氮計(jì)）、化肥使用程度、農(nóng)藥使用程度為建設(shè)導(dǎo)向。環(huán)境質(zhì)量主要衡量生態(tài)示范園建設(shè)過(guò)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(shè)成效的最終體現(xiàn)，屬預(yù)期性、約束性指標(biāo)，宜采用空氣質(zhì)量指數(shù)達(dá)到一級(jí)天數(shù)的比例、灌溉水達(dá)標(biāo)率、污水處理率、土壤達(dá)到一級(jí)比率（土壤內(nèi)梅羅指數(shù)）為建設(shè)導(dǎo)向。環(huán)境調(diào)控管理是指維護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、降低和減緩資源環(huán)境壓力而采取具體響應(yīng)的措施，屬控制性和引領(lǐng)性指標(biāo)，宜采用秸稈資源化利用率、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(shè)導(dǎo)向。

（三）種植種苗和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)

該技術(shù)指標(biāo)適宜重點(diǎn)選擇種植規(guī)模大、市場(chǎng)潛力大的水稻、蔬菜、瓜果、花卉等品種，通過(guò)集成技術(shù)、集約項(xiàng)目、集中力量，推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)和露天大田種質(zhì)種苗種植規(guī)?；?、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、銷售品牌化和經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)一步提高種植業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平，提升種植業(yè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。一是設(shè)施管理。要求設(shè)施生產(chǎn)和露地生產(chǎn)達(dá)到規(guī)?；?，具備必要的功能區(qū)域和設(shè)施設(shè)備。日光溫室按照合理采光時(shí)段和異質(zhì)復(fù)合蓄熱保溫體結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)建造，塑料大棚按照合理軸線方程設(shè)計(jì)建造，宜采用設(shè)置設(shè)施連片面積實(shí)現(xiàn)率、露地連片面積實(shí)現(xiàn)率、設(shè)施設(shè)備配套率、溫室大棚占地面積比為建設(shè)導(dǎo)向。二是栽培管理。應(yīng)合理安排茬口，科學(xué)輪作，有效防治連作障礙。集中培育、統(tǒng)一供應(yīng)優(yōu)質(zhì)適齡壯苗，全面應(yīng)用滴（噴）灌、測(cè)土配方施肥技術(shù)，采用綜合措施防控病蟲(chóng)害，宜采用輪作耕地面積比、良種覆蓋率、集約化育苗率、技術(shù)規(guī)程張貼率、生態(tài)防蟲(chóng)措施覆蓋率、人工光源照射強(qiáng)度為建設(shè)導(dǎo)向。三是采收管理。應(yīng)按照兼顧產(chǎn)量、品質(zhì)、效益和保鮮期的原則，適時(shí)采收。嚴(yán)格執(zhí)行農(nóng)藥、氮肥施用后采收安全間隔期，不合格的產(chǎn)品不得采收上市。進(jìn)行專門的整理、分級(jí)、包裝等采后商品化處理，宜采用采收登記率、包裝標(biāo)識(shí)度、凈菜上市率為建設(shè)導(dǎo)向。

（四）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智慧服務(wù)技術(shù)指標(biāo)

該技術(shù)指標(biāo)旨在提高農(nóng)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(yù)警及自動(dòng)控制水平和商品信息化水平。信息獲取與傳輸水平可以反映現(xiàn)代傳感器技術(shù)、信息通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用和覆蓋程度，以及成熟信息加工工具用于農(nóng)業(yè)科技服務(wù)能力，宜采用實(shí)時(shí)獲取生物信息覆蓋面積占比、實(shí)時(shí)獲取生態(tài)信息覆蓋面積占比、專家系統(tǒng)或?qū)＜抑苯又笇?dǎo)管理覆蓋面積為建設(shè)導(dǎo)向。環(huán)境預(yù)警及自動(dòng)控制水平可以反映用物聯(lián)網(wǎng)采集信息的智能化、信息化、自動(dòng)化利用程度。宜采用大田環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)覆蓋面積占比、溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)覆蓋面積占比、養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)覆蓋面積占比、大田環(huán)境自動(dòng)控制覆蓋面積、溫室環(huán)境自動(dòng)控制覆蓋面積、養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)控制覆蓋面積為建設(shè)導(dǎo)向。商品信息化水平可以反映信息技術(shù)如RFID標(biāo)簽及信息管理系統(tǒng)等在農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)與溯源功能上的應(yīng)用水平，宜采用糧食信息化標(biāo)識(shí)率、蔬菜信息化標(biāo)識(shí)率、水果信息化標(biāo)識(shí)率和畜禽水產(chǎn)品信息化標(biāo)識(shí)率為建設(shè)導(dǎo)向?！?/p>

（作者單位：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海市農(nóng)委政策法規(guī)處）