糞便資源化循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式探討

李想 余國新 甘昶春

摘要?我國根據(jù)自然條件因地制宜發(fā)展出了多種循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，循環(huán)農(nóng)業(yè)的開展實現(xiàn)了改善環(huán)境污染、廢棄物資源化利用及產(chǎn)業(yè)鏈延伸。以昌吉市海奧奶牛合作社為例，探討了循環(huán)農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種具體實踐模式，為推動循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了參考。

關(guān)鍵詞?循環(huán)農(nóng)業(yè)，模式，糞便，奶牛，沼氣

中圖分類號?X713文獻標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）06-0068-03

Abstract?China has developed a variety of circular agriculture models according to natural conditions.The development of circular agriculture has realized the improvement of environmental pollution， waste resource utilization and industrial chain extension.Taking Haiao Dairy Cow Cooperative in Changji City as an example， a specific practice mode of circular agriculture in agricultural production was discussed， which provided a reference for promoting the development of circular agriculture.

Key words?Circular agriculture，Model，F(xiàn)eces，Dairy cow，Biogas

2019年中央一號文件提出，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，推進畜禽糞污、秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。文件強調(diào)了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要注重合理利用資源、注重保護生態(tài)環(huán)境、注重推進可持續(xù)發(fā)展的歷史新階段，因此發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)對我國意義重大。

昌吉市位于天山北麓，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，地處新疆天山北坡經(jīng)濟帶的城市產(chǎn)業(yè)密集帶上，是新疆唯一一個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范市和畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范市，主要農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施健全。

雖然當(dāng)前昌吉市各級部門十分重視循環(huán)農(nóng)業(yè)的開展，并加大了在農(nóng)業(yè)方面的投入力度，但各村鎮(zhèn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平不一、層次各異，具體實施過程中具有一定的盲目性和跟風(fēng)現(xiàn)象，缺乏科學(xué)的設(shè)計和發(fā)展規(guī)劃。該研究通過對昌吉市糞便資源化循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的典型案例進行分析，探究其中存在的問題與發(fā)展契機，提出促進昌吉市循環(huán)農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展建議，以期為推動昌吉市循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、保護農(nóng)業(yè)環(huán)境提供理論幫助，同時為其他地區(qū)的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一定的借鑒。

1?現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)促進減污減排

1.1?循環(huán)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵

循環(huán)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)觀念，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)活動中單項流動的物質(zhì)轉(zhuǎn)向循環(huán)型流動，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最大程度上減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞，從而實現(xiàn)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的價值增值和生態(tài)環(huán)境和諧[1]。

1.2?循環(huán)農(nóng)業(yè)的原則

由于循環(huán)農(nóng)業(yè)是循環(huán)經(jīng)濟理論在農(nóng)業(yè)方面的實踐，因此循環(huán)農(nóng)業(yè)也應(yīng)遵循循環(huán)經(jīng)濟理論的“3R”原則：再循環(huán)、再利用、減量化。這3項原則貫穿循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的始終[2]。

2?海奧奶牛合作社循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式分析

2.1?模式基本原理

海奧奶牛合作社成立于2008年，目前形成以鮮奶、有機蔬菜、有機肥、沼氣為主的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟實體，海奧奶牛合作社作為昌吉市首家采取循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式運行的奶牛合作社，具有極強的代表性。合作社位置距昌吉市13 km，占地面積13.33 hm2，有固定資產(chǎn)980余萬元，有固定職工18名，零工20余人，合作社建筑面積12 600 m2，有社員86戶，建有500 m2的標(biāo)準(zhǔn)化擠奶大廳1幢，標(biāo)準(zhǔn)化牛舍16幢（占地400 m2），建容積300 t青儲池16個，排污池16個，紅外線消毒室一間。

2012年完成400萬元的沼氣池及管網(wǎng)建設(shè)項目，建設(shè)1 000 m3沼氣池1個，可供氣300戶，建設(shè)200 m2的科技培訓(xùn)教室一間，配置電腦、投影儀等設(shè)備，擔(dān)負全鎮(zhèn)畜牧知識科普培訓(xùn)的主要任務(wù)，輻射帶動全鎮(zhèn)農(nóng)戶達1 000人。2013年建設(shè)小型沼渣加工座，牛糞轉(zhuǎn)化的沼液殘渣問題得以解決，并進一步完善了養(yǎng)殖區(qū)的循環(huán)系統(tǒng)。

海奧奶牛合作社循環(huán)農(nóng)業(yè)的基本原理是以養(yǎng)殖場為核心，以廢棄物（糞便）資源轉(zhuǎn)化為主要手段的區(qū)域循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過10年來的發(fā)展，該區(qū)域循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)形成了2條循環(huán)鏈：一是主鏈，即“奶牛-糞便-沼氣站-蔬菜”，該鏈條將海奧奶合作社兩大產(chǎn)業(yè)——奶牛養(yǎng)殖和蔬菜種植通過沼氣站連接起來，在解決牲畜糞便污染的同時也解決了種植肥源的問題[3]。沼氣站的參與，實現(xiàn)了廢棄物資源的再利用。沼渣沼液的使用減少了化肥的施用量，提高了綠色農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。二是支鏈，即“奶牛-糞便-沼氣站-有機肥料-市場”，該鏈條將除自用外過剩的沼渣制作成有機肥料，對外進行出售，一方面避免了合作社剩余糞便的浪費，另一方面經(jīng)過加工的成品有機肥提高了合作社收入，同樣達到了廢棄物資源化和價值化的目的[4]。

2.2?模式結(jié)構(gòu)

海奧奶牛合作社循環(huán)農(nóng)業(yè)模式產(chǎn)業(yè)鏈條——規(guī)?；B(yǎng)殖奶牛-牛奶-牛糞便發(fā)酵-沼液、沼渣種菜-有機肥出售-沼氣熱源（圖1）。合作社通過沼氣發(fā)酵塔和建有機肥廠提升沼液和沼渣的利用率，擴大綠色種植面積，擴大奶牛養(yǎng)殖事業(yè)，降低環(huán)境污染，提高農(nóng)民健康水平和收入。通過連接實現(xiàn)整個園區(qū)廢物“閉路循環(huán)”，初步形成以循環(huán)型、生態(tài)化為主要特征的綠色農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖示范園[4]。

2.3?生產(chǎn)環(huán)節(jié)

2.3.1?規(guī)模化奶牛養(yǎng)殖。

通過引進高新技術(shù)推進標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模奶牛場建設(shè)，海奧奶牛專業(yè)合作社現(xiàn)年存欄奶牛3 000頭，年產(chǎn)糞便約27 374 t。首先重視硬件設(shè)施建設(shè)，為實施標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，做到專業(yè)化設(shè)計、科學(xué)化布局、現(xiàn)代化設(shè)施、規(guī)?；B(yǎng)殖。其次，重視良種和雜交改良技術(shù)，為牛群實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定遺傳基礎(chǔ)[5]。

2.3.2?沼氣發(fā)酵。

沼氣站產(chǎn)生的沼氣不僅為周邊農(nóng)戶提供了清潔能源，節(jié)省了生活成本，而且還為治理糞便污水問題提供了途徑，沼渣、沼液通過合作社一、二期沼氣工程的運行可用于農(nóng)田施肥，在保持和提高土壤肥力的效果上遠遠超過化肥。沼渣、沼液中含有的大量腐殖質(zhì)，可調(diào)節(jié)土壤的水分、溫度，充分滿足作物生長需要。還可調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，使土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，幫助植物迅速吸收水分。由于沼液屬于葉面肥，因此還具有一定的抗病蟲害作用[6]。

以往畜禽養(yǎng)殖場將牲畜糞污露天排放會致使細菌蚊蠅滋生繁殖，對周邊居民的健康造成危害。由于沼氣站的建立運行，海奧奶牛合作社一定程度上改善了周邊的生活環(huán)境。

2.3.3?蔬菜種植。

從2014年開始，合作社通過土地流轉(zhuǎn)形式將附近8戶農(nóng)民的4.67 hm2土地流轉(zhuǎn)過來試驗示范推廣綠色蔬菜的種植，目前種植的紅薯、黃瓜、辣子、甜玉米、香菜、大蔥、西紅柿、茄子這16個品種的綠色蔬菜已全部上市。

綜合技術(shù)目前能夠省水50%，省肥50%，省工2～5個。蔬菜全生育期根系發(fā)達，土傳病害發(fā)生率顯著降低，地上部分生長健壯均勻，葉片舒展肥厚，光合能力提高，果實口感好、耐貯藏、采摘期延長，增產(chǎn)20%以上。

2.4?模式效益分析

2.4.1?經(jīng)濟效益分析。

可以帶動周邊農(nóng)戶多養(yǎng)1～2頭奶牛，增加收入1 000～3 000元/戶，按每頭牛年產(chǎn)糞便5 t計（牛糞含有機質(zhì)14.5%，N 0.30%～0.45%、P2O5 0.15%～025%，K2O 0.10%～0.15%），相當(dāng)于又增加48.6 kg尿素或二銨。

節(jié)約化肥20%～30%，農(nóng)藥投入量減少或不施，增產(chǎn)12%～15%，經(jīng)濟效益增加8 250元/hm2左右。

采果期延長3～10 d，相應(yīng)增加收益。果實保鮮期延長50%。沼液復(fù)合微生物肥種植出的果蔬口感好，品質(zhì)優(yōu)于化肥種出的果蔬。

土壤中的有機質(zhì)含量增加1百分點，保水保肥能力增強10%，有效磷、堿解氮、速效鉀含量都有不同程度的提高。由于沼渣沼液生物肥價格低，肥效長，滿足綠色無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的施肥需求，可有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，為發(fā)展綠色農(nóng)產(chǎn)品和有機農(nóng)業(yè)，保證食品安全，提高農(nóng)民收入創(chuàng)造有利條件[7]。

2.4.2?生態(tài)環(huán)境效益分析。

沼渣沼液的高效利用使養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了清潔化，養(yǎng)殖業(yè)廢棄物實現(xiàn)了資源化，并且緩解了養(yǎng)殖業(yè)廢棄物與環(huán)境建設(shè)之間的矛盾[8]。有效利用養(yǎng)殖業(yè)廢棄物減輕了環(huán)境壓力，有效解決了養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中存在的問題，保障了周邊群眾生活環(huán)境的衛(wèi)生，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全生產(chǎn)，為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，建立可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)[9]。

2.4.3?社會效益分析。

海奧奶牛合作社經(jīng)過這些年的摸索發(fā)展，逐步形成了具有自身特色的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，為昌吉市乃至北疆循環(huán)農(nóng)業(yè)提供了范本。奶牛養(yǎng)殖場及蔬菜田的運轉(zhuǎn)增加了農(nóng)民收入，沼氣站的建立為周邊村民提供了清潔能源。而循環(huán)農(nóng)業(yè)的開展也改善了合作社周邊綠化環(huán)境，改善了村莊面貌[10]。

3?存在的問題

3.1?種養(yǎng)規(guī)模不匹配

養(yǎng)殖規(guī)模大于種植規(guī)模會造成養(yǎng)殖所產(chǎn)生的糞便數(shù)量大于種植及加工所需要的數(shù)量，因此造成一定程度上的浪費和污染，而養(yǎng)殖規(guī)模大于種植規(guī)模則會造成糞便的需求不足。海奧奶牛合作社每年奶牛糞便產(chǎn)量為27 374 t，可制作有機肥約為10 000 t，合作社試驗田面積為4.67 hm2，每年所需有機肥約為105 t。由于制作規(guī)模及時間限制，除了自留試驗田及用于出售的有機肥外，未能再利用的糞便仍在一定程度上造成環(huán)境污染及空間占用的問題，而將過剩的糞便運往外地使用或加工則會加大成本。

3.2?傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)慣性仍在主導(dǎo)地位，農(nóng)民技術(shù)水平有待提高

與全國各地區(qū)類似，經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)形成了一定的養(yǎng)殖和種植傳統(tǒng)，部分參與合作社的社員傳統(tǒng)的農(nóng)作意識較難改變，在生產(chǎn)活動中仍偏向重視經(jīng)濟效益，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動所造成的資源過度投放和農(nóng)業(yè)廢棄物污染問題沒有足夠重視。在宣傳方面也僅僅停留在農(nóng)民之間的“口耳相傳”，宣傳及推廣力度有待提高，造成其對于循環(huán)農(nóng)業(yè)的主動參與意識還有所欠缺。

3.3?基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待加強

經(jīng)過多年發(fā)展，海奧奶牛合作社的養(yǎng)殖及沼氣生產(chǎn)設(shè)備雖然已逐步完善，但相比于內(nèi)地先進地區(qū)仍有些落后。奶牛糞便除了被制造成固體有機肥外，還有相當(dāng)一部分被制作成沼液和沼氣，這2項都需要鋪設(shè)大量管道通往田地和村莊，目前管線設(shè)備的數(shù)量和覆蓋密度都不夠。

3.4?銷售渠道有限，沒有形成品牌優(yōu)勢

目前海奧奶牛合作社所生產(chǎn)的有機肥銷售地仍以昌吉市當(dāng)?shù)鼗蛑苓厖^(qū)縣為主，有機肥的銷售途徑也以農(nóng)戶線下購買為主，既沒有批發(fā)商前來采購，也缺少線上購買途徑，導(dǎo)致海奧奶牛合作社所產(chǎn)的有機肥只在本地小范圍內(nèi)略有名氣。

4?對策建議

4.1?合理分配種養(yǎng)資源

由于海奧奶牛合作社種養(yǎng)規(guī)模不匹配，目前已造成糞便過剩的問題。應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)有種養(yǎng)規(guī)模進行科學(xué)設(shè)計，對農(nóng)業(yè)資源和資金的投放進行更加合理的分配，適當(dāng)擴大種植規(guī)模或增加糞便轉(zhuǎn)化設(shè)備，提高廢棄物轉(zhuǎn)化能力，使其供需數(shù)量趨于相對平衡，以達到節(jié)約資源和避免污染浪費的目的。

4.2?加強人才培養(yǎng)，推動技術(shù)創(chuàng)新

人才是推動技術(shù)創(chuàng)新和保障發(fā)展的內(nèi)在動力，海奧奶牛合作社應(yīng)一方面提升規(guī)范化管理水平，同時舉辦各類技術(shù)培訓(xùn)班，使培訓(xùn)常規(guī)化，內(nèi)容大眾化，有計劃循序漸進地提高養(yǎng)殖戶的思想認識和技術(shù)水平，針對文化程度較高的“新型農(nóng)民”則在培訓(xùn)內(nèi)容上有所不同，偏向高端技術(shù)，以儲備不同類型的人力資源。加強農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系建設(shè)，增加宣傳渠道，培養(yǎng)農(nóng)民新的價值觀念，使其認識經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益三者結(jié)合的重要性，主動參與到循環(huán)農(nóng)業(yè)中去，進一步加快循環(huán)農(nóng)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用。

4.3?完善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，拓展產(chǎn)業(yè)鏈延伸

加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化制度，進一步提高沼氣、沼液的鋪設(shè)密度，讓資源更方便快捷地輸送到需要之處，與此同時提高各個環(huán)節(jié)的裝備水平，做好安全措施。加強農(nóng)業(yè)生態(tài)保障設(shè)施建設(shè)，在提高輸送效率的同時避免出現(xiàn)污染和泄漏，切實保護周邊環(huán)境。拓展產(chǎn)業(yè)鏈，通過綠色觀光、特色養(yǎng)殖，將農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)緊密聯(lián)系起來，以達到社會效益、生態(tài)效益、環(huán)境效益的有機結(jié)合。

4.4?設(shè)計傳播度高且容易記住的品牌logo和標(biāo)語

在注重品質(zhì)的前提下關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)外包裝設(shè)計，符合產(chǎn)品定位的同時有助于品牌的推廣。加大宣傳力度，拓寬銷售渠道，線上線下同時進行，并且完善售后服務(wù)。

5?結(jié)語

循環(huán)農(nóng)業(yè)是在循環(huán)經(jīng)濟理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，區(qū)別于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的新的生產(chǎn)理念和生產(chǎn)方式，在理論和技術(shù)上都提出了更高的要求。筆者在對昌吉市海奧奶牛合作社進行研究之后得出以下結(jié)論：

海奧奶牛合作社在發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的過程中，其優(yōu)點和不足都是顯而易見的，區(qū)位、資源等優(yōu)勢都促成其循環(huán)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，但地形及自然條件的單一又對循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的多樣化進行了限制。

海奧奶牛合作社在制定循環(huán)農(nóng)業(yè)策略、模式和發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)因地制宜，揚長避短，充分重視各方面的因素，結(jié)合自身優(yōu)勢，在做好已有模式的前提下進一步開拓多元模式，發(fā)展符合本地區(qū)特點的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

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