生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式與推廣應用關鍵技術

王中林

傳統種植業(yè)導致的環(huán)境問題日益突出（如：化肥施用過量、利用率低，化學農藥施用量過大，秸稈遺棄、焚燒污染加重，土壤肥力下降等），發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)勢在必行。生態(tài)循環(huán)農業(yè)將可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經濟理念應用到農業(yè)（林業(yè)）經營中，用農業(yè)生態(tài)學原理來指導生產，通過協調農業(yè)生產要素，促進農業(yè)生產增長、保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境，實現優(yōu)質高產、生態(tài)低耗和安全環(huán)保。隨著生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展不斷深化優(yōu)化，已形成了具有鮮明特色的發(fā)展模式與關鍵技術。

一、生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式

我國生態(tài)農業(yè)經歷了“一控（農業(yè)用水量）兩減（化肥、農藥減量使用）三基本（畜禽糞便、農膜、農作物秸稈基本得到資源化、綜合循環(huán)再利用和無害化處理）”“種養(yǎng)結合循環(huán)利用”“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和生態(tài)保育型農業(yè)”“綠色發(fā)展，實現投入品減量化、生產清潔化、廢棄物資源化、產業(yè)模式生態(tài)化”等階段。生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式要求遵循能量高效轉化原理、物質循環(huán)再生原理、產業(yè)鏈接循環(huán)原理、生物互作循環(huán)原理、生態(tài)經濟協調原理，結合循環(huán)經濟理論的3R原則（Reduce減量化、Reuse再利用、Recycle再循環(huán)）、農業(yè)循環(huán)4 R原則（Reuse再利用、Recycle再循環(huán)、Reduce減量化、Regulate可控化），做到資源利用最大化、污染排放量最小化，實現清潔生產、資源再利用和綠色消費。常用的生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式主要有4個基本類型，也可多類型綜合應用。

1. 以減量化為目標的發(fā)展模式

減量化模式。主要是綜合運用農田（果樹等經濟林）肥料高效利用技術、作物（果樹等經濟林）有害生物綠色防控技術、農田耕種（果樹等經濟林管理）節(jié)能關鍵技術的生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式。

2. 以再利用為目標的發(fā)展模式

再利用模式。主要是綜合運用農田（果樹等經濟林）可再生資源直接還田利用技術、作物（果樹等經濟林）可再生資源高附加值技術、可再生資源能源化利用技術的生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式。

3. 以循環(huán)化為目標的發(fā)展模式

循環(huán)化模式。主要是綜合運用農業(yè)（林業(yè)）光、熱、水資源周年循環(huán)利用技術和農業(yè)（林業(yè)）產業(yè)間物質關聯循環(huán)生產技術的生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式。

4. 以控制化為目標的發(fā)展模式

控制化模式。主要是綜合運用農業(yè)（林業(yè)）系統氮磷污染排放控制技術、農業(yè)（林業(yè)）面源污染控制技術、工業(yè)廢棄物污染控制技術的生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式。

二、生態(tài)循環(huán)農業(yè)模式推廣應用關鍵技術

1. 減量化模式應用關鍵技術

①肥料高效利用技術

精準施肥。實施測土配方施肥，增施有機肥，根據作物（果樹等經濟林）當年需肥量，結合當年肥料利用率（氮肥為30%～40%，磷肥為10%～25%，鉀肥為40%左右）及上年剩余量，精準施用化肥。保持或增加土壤肥力及土壤微生物活性，提高土壤施肥效果。

生物固氮。每年生物固氮的總量約占地球上固氮總量的90%。利用共生固氮微生物和自生固氮微生物固氮，減少氮肥施用量。如間作大豆等豆科植物，使根瘤菌與其共生，提升根瘤固氮能力，提升土壤肥力。

氮素循環(huán)利用。農田換茬種植玉米等禾本科作物，將土壤中無機態(tài)氮轉化為植物體內的有機態(tài)氮，再把玉米等變?yōu)榫G肥，綠肥分解過程中土壤微生物消耗土壤中的可溶性氮。也可在換茬期間作生長快、吸肥力強的蘇丹草等，吸收土壤中的氮素，增加土壤肥力。

②農林有害生物綠色防控技術

保護利用天敵。建立以生物防治等非化學防治措施為基礎的有害生物防治體系。田間（果園、林間）間作一些蜜源植物，增加植被多樣性，吸引天敵昆蟲棲息繁衍，達到以蟲治蟲的目的。捕食性天敵：螳螂捕食蝗蟲、蛾蝶類幼蟲和裸蛹、蟋蟀、蚜蟲、玉米螟、黃粉蟲等，草蛉捕食粉虱、紅蜘蛛、蚜蟲，棉鈴蟲、地老虎、銀紋夜蛾等害蟲的卵，大唼蠟甲捕食小蠹的卵、幼蟲和蛹，捕食性瓢蟲捕食蚜蟲、介殼蟲、粉虱、葉螨等，菌食性瓢蟲捕食真菌（白粉病的菌絲及孢子），蝽（花蝽科、盲蝽科、姬獵蝽科）捕食葉蟬、飛虱、蚜蟲、薊馬、葉螨及棉鈴蟲等害蟲的卵，食蚜蠅捕食蚜蟲、介殼蟲、粉虱、葉蟬、薊馬、鱗翅目害蟲的小幼蟲，捕食螨捕食紅蜘蛛、銹壁虱、二斑葉螨等葉螨。寄生性天敵：周氏嚙小蜂寄生美國白蛾的蛹，花絨寄甲寄生天牛、木蠹蛾等蛀干害蟲的老熟幼蟲和蛹，管式腫腿蜂寄生中小型天牛、白楊透翅蛾、楊干象、吉丁蟲等害蟲的幼蟲和蛹，中華甲蟲蒲螨寄生光肩星天牛、雙條杉天牛、柏膚小蠹、雙棘長蠹等多種蛀干害蟲幼蟲、蛹和成蟲，赤眼蜂寄生玉米螟、棉鈴蟲、斜紋夜蛾和地老虎等鱗翅目害蟲的卵，斑痣懸繭蜂寄生棉小造橋蟲、棉鈴蟲、桑劍紋夜蛾、斜紋夜蛾、銀紋夜蛾、梨小食心蟲等幼蟲，纓小蜂科寄生飛虱、黑尾葉蟬、棉葉蟬等害蟲的卵，寄蠅寄生鱗翅目、葉蜂、天牛、木蠹蛾、金龜子等幼蟲體內，亦寄生甲蟲、蝽象等成蟲體內。昆蟲病原微生物：白僵菌防治松褐天牛、松毛蟲、玉米螟、蠐螬、蝗蟲、馬鈴薯甲蟲、白蟻、茶小綠葉蟬、桃小食心蟲等，綠僵菌復合劑防治白蟻、蝗蟲等害蟲，蘇云金芽孢桿菌防治鱗翅目、直翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目的多種害蟲。

推廣生物農藥。加大生物農藥推廣力度，建立生物農藥防治應用示范區(qū)，從而取代或減少化學農藥用量。

實行物理防治。利用昆蟲的趨光性，懸掛黑光燈或頻振式殺蟲燈誘殺成蟲，減少化學農藥用量。利用昆蟲的趨色性，懸掛色板（黃板、藍板）誘殺害蟲。利用昆蟲的趨化性，以糖醋液誘殺成蟲。

利用生物修復。間作污染物富集植物，利用生物代謝活動減少污染環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其無害化，使污染的農田（果園）部分或完全恢復原狀。如蜈蚣草是砷的超富集植物（富集能力是普通植物的20萬倍，每年可吸收土壤中10%～18%的重金屬，3～5年即可使受污染的農田恢復），東南景天吸附土壤中的重金屬鎘、鋅，菰和菖蒲吸附土壤中的鎘，商陸吸附土壤中的錳，鴨跖草、海州香薷、濱蒿和艾蒿吸附土壤中的銅，球果蔊菜吸附土壤中的鎘、砷，大葉井口邊草吸附土壤中的砷，香附子、泥蒿吸附土壤中的鉻，薇甘菊吸附土壤中的鉛，見表1。

③農田耕種（果樹等經濟林栽培）節(jié)能技術

保護性耕作。采用少耕、免耕及秸稈覆蓋、秸稈還田等措施，減少土壤裸露土壤侵蝕，保護土壤肥力和農田生態(tài)環(huán)境，節(jié)約勞動成本，實現豐產穩(wěn)產，增加農民收入。以局部深松代替全面深耕，以耙茬、旋耕代替翻耕，在季節(jié)間、年份間輪耕，間隔帶狀耕種，減少中耕次數或免中耕等。重視農機、農藝相結合，在發(fā)展先進農機具的基礎上發(fā)展少耕免耕模式、農田覆蓋技術、節(jié)水施肥技術及優(yōu)良品種的選育等綜合配套技術。

生物耕作。土壤覆蓋作物秸稈，增加土壤有機質，促進蚯蚓活動。草本作物輪作、間套作綠肥作物，利于保持土壤有機質的穩(wěn)定聚集，對作物（果樹等經濟林）根系的聚集影響最大，利于穩(wěn)定土壤的免耕期。

新型節(jié)能降耗栽培。減少農機整地次數，節(jié)約燃油，減少土壤水分散失，降低能耗。

2. 再利用模式應用關鍵技術

①秸稈等廢棄物直接還田利用技術

秸稈直接還田。糧食作物收獲時，利用聯合收割機進行秸稈還田。

翻埋還田。對間作的綠肥作物、果樹等經濟林落葉，通過翻埋還田。

堆漚還田。對作物秸稈、果樹等經濟林落葉等廢棄物，通過堆漚發(fā)酵的方式，經充分腐熟，形成優(yōu)質有機肥后還田。

②秸稈等廢棄物高附加值技術

秸稈（樹葉）青貯技術。對收獲玉米的秸稈，采摘的樹葉，粉碎后，在青貯池內進行微生物發(fā)酵處理，變?yōu)檫m口性較好的牲畜飼料，通過飼喂牲畜轉換為肉食產品，增加其附加值。

秸稈（樹葉）飼料化技術?；ㄉ⑿←?、玉米、薯類等采收剩余物、樹葉，富含豐富的纖維素、半纖維素、木質素等粗纖維，是反芻動物牛、羊等家畜的優(yōu)質飼料。常用飼料化技術，除青貯外，還有秸稈堿化、氨化，通過堆垛、窯池、氨化爐、氨化袋加工轉化，秸稈壓塊飼料加工（粉碎后，添加必要的其他營養(yǎng)物質，經高溫下軋制而成塊狀或顆粒飼料）等。

秸稈等廢棄物有機肥加工化技術。常用方法有：堆積肥（秸稈粉碎，持水量65%，50～70℃下高溫堆漚40天）、秸稈腐熟劑堆制（秸稈粉碎，持水量65%，每1 000千克秸稈（干重）加301菌劑、HEM菌劑、催腐劑、酵素菌等腐熟劑1千克、尿素5千克，堆漚25天）、工廠化生產（經機械翻拋、高溫堆腐、生物發(fā)酵等過程，采用機械化手段，將秸稈轉化為優(yōu)質有機肥）等。

秸稈生產食用菌技術。利用機械粉碎秸稈后，作為食用菌栽培基料。經過原料準備、輔料添加、拌料、裝袋、滅菌、接種、菌絲培養(yǎng)和出菇等工序，生產食用菌增加附加值。

秸稈加工工藝品。利用麥穗稈、玉米苞葉（色白柔軟、厚薄適宜）等草編原料編制草帽、汽車墊、沙發(fā)墊、提籃、門簾、地毯等工藝品。每畝玉米產苞葉40千克左右，可加工增收100～180元，經濟效益十分可觀。

③秸稈等廢棄物能源化利用技術

作物秸稈等廢棄物，經粉碎、蒸汽攪拌，在一定溫度下經擠壓（壓縮）、干燥等工序，加工生物質顆粒燃料（密度大、成型率高、熱值高），用于專用鍋爐、取暖爐、壁爐等燃料，替代煤、石油等不可再生能源，減少環(huán)境污染。

3. 循環(huán)化模式應用關鍵技術

①光熱水資源周年循環(huán)利用技術

農田（果園）光熱水資源周年循環(huán)利用技術。利用生物之間的互補效應，增強農田（果樹等經濟林）生態(tài)系統多樣性及其穩(wěn)定性，提高光熱資源利用率及物質產出率，實現農田物質與能量利用效益最大化。

農田（果園）復合系統生物多熟立體配套技術。采用糧菜間作、林農間作等立體種植技術，長短結合，提高單位面積經濟效益。

②農業(yè)（林業(yè)）產業(yè)間物質關聯循環(huán)生產技術

農田（果園）與牧業(yè)循環(huán)接口技術。堅持“以生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、廢棄物最大化還田”為原則，以地定養(yǎng)、以養(yǎng)促種、種養(yǎng)結合、循環(huán)利用。因地制宜開展草牧結合、林下養(yǎng)殖畜禽等模式，增加經濟收入。

農田（樹林）與菌業(yè)循環(huán)接口技術。利用作物（樹木）庇蔭，開展草菇、林下平菇等食用菌栽培，增加收益。

農業(yè)（林業(yè)）與加工產業(yè)鏈接技術。進一步拓展農林產品加工產業(yè)鏈，開展綠色農林產品精深加工（加工玉米膨化食品、糖炒栗子、玫瑰精油、牡丹食用油等）。

農業(yè)（林業(yè)）與休閑旅游業(yè)鏈接技術。采用綠島模式，結合當地實際，融合發(fā)展有機茶、超級稻、高山蔬菜、生態(tài)公益林等高效生態(tài)產業(yè)，生態(tài)休閑、健康養(yǎng)生、生態(tài)觀光等生態(tài)旅游產業(yè)，同時加強生態(tài)人居環(huán)境、美麗鄉(xiāng)村、生態(tài)小鎮(zhèn)建設，形成“綠島名優(yōu)特稀果品產業(yè)基地”“綠島牛（豬）-沼-果生態(tài)農業(yè)生產基地”和“綠島循環(huán)農業(yè)生產基地”等生態(tài)農業(yè)（林業(yè)）循環(huán)發(fā)展模式。采用蟹島模式，農業(yè)（林業(yè)）和旅游業(yè)相結合，農林產品直接供應游客消費，度假區(qū)直接采購區(qū)內產品，以旅游業(yè)促進農林業(yè)發(fā)展，增加經濟收入（20%左右）；游客的排泄物經發(fā)酵腐熟作為農林業(yè)有機肥料，節(jié)省購買肥料支出，降低生產成本（10%左右），增加收益。

4. 控制化模式應用關鍵技術

①農業(yè)系統氮磷污染排放控制技術

生物控制技術。通過對農林有害生物的生態(tài)調控、生物防治、非化學藥劑等生態(tài)友好型技術及生物制劑的應用，減少農田（果樹等經濟林）生態(tài)系統化學農藥使用量，實現農田（果樹等經濟林）生態(tài)健康、農林產品食用安全、生產過程無害化的目的。

工程控制技術。通過控制污染源的方式進行污染排放控制，減少農業(yè)面源污染。對白色污染，實施地膜回收，推廣使用可降解地膜。對農藥污染，采取減少化學農藥使用量、推廣飛機超低微量施藥等控制技術。對化肥污染，采取有機肥部分替代化肥，精準配方施肥等控制技術，減少化肥用量。

②工業(yè)廢棄物污染控制技術

工業(yè)污水污染控制技術。建立污水處理系統，采取化學處理、物理化學處理、好氧生物處理、厭氧生物處理等技術，對超標污水處理后，實現中水達標排放，循環(huán)利用。

工業(yè)廢氣污染控制技術。推廣使用潔凈燃燒技術，安裝煙氣、顆粒污染處理裝置等控制技術，實現達標排放。

重金屬污染控制技術。嚴格控制重金屬污染，實現達標排放。對已污染的農田（果樹等經濟林），通過種植高吸附植物（表1）進行修復控制。

（作者聯系地址：山東省濰坊市自然資源和規(guī)劃局坊子分局 郵編：261200）