陳金峰 韓慶斌 徐揚(yáng) 王代容
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所,廣東 廣州 510640)
基塘農(nóng)業(yè)是珠江三角洲人民根據(jù)當(dāng)?shù)睾恿鳑_積地貌地勢(shì)低、水網(wǎng)密布的自然條件特點(diǎn)而創(chuàng)造的一種獨(dú)特的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[1]。這種農(nóng)業(yè)模式的特點(diǎn),由“基”和“塘”組成,并在“基”和“塘”之間形成良好的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)[2,3],被認(rèn)為是中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的典范和中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[4]?;赁r(nóng)業(yè)以?;~塘為典型,按照一定比例分配基和魚塘的面積,在基上種植桑樹,形成了桑葉養(yǎng)蠶,蠶沙養(yǎng)魚,塘泥肥桑的內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)模式,因而能最大限度地減少外源化肥和農(nóng)藥等物質(zhì)的投入,降低對(duì)周邊水土環(huán)境的影響?;料到y(tǒng)還兼具濕地的一般功能,如防旱蓄洪、調(diào)節(jié)地表徑流、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候等[5]?;赁r(nóng)業(yè)景觀也別具一格,被聯(lián)合國(guó)稱為“世間罕見美景”。
然而,近30a來隨著珠三角地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,傳統(tǒng)的?;~塘模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏燃s化的養(yǎng)殖模式[4-6],塘基被廢棄或開挖成新的養(yǎng)殖塘,不再發(fā)揮初級(jí)生產(chǎn)資料生產(chǎn)和養(yǎng)分循環(huán)的作用。本質(zhì)上這種高密度集約化的養(yǎng)殖模式,切斷了桑基魚塘原有的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)方式,導(dǎo)致“基”和“塘”的孤立,種和養(yǎng)的分離,?;~塘原有的結(jié)構(gòu)和功能退化或消失[5,6],形成了依靠大量外部投入的“資源—產(chǎn)品—廢棄物”的直線型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。高密度集約化的養(yǎng)殖模式規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)效益較高,但需要靠大量的餌料和藥品的投入維持高產(chǎn)量,產(chǎn)品質(zhì)量整體上不高。此外,產(chǎn)生的廢棄物質(zhì)多,這些廢棄物質(zhì)包括沉降到塘底的魚類糞便和殘餌等固體廢棄物和養(yǎng)殖廢水。高密度養(yǎng)殖模式將養(yǎng)殖產(chǎn)生的有機(jī)固體廢棄物和廢水視為廢物而排放,忽視了其本身是再生資源的本質(zhì),不僅浪費(fèi)資源,而且污染環(huán)境。
實(shí)際上,塘泥和廢水中有含有大量的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可用于作物生產(chǎn)??赏ㄟ^種養(yǎng)結(jié)合手段,將水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的富含有機(jī)質(zhì)的塘泥用作塘基作物的肥料,實(shí)現(xiàn)水陸層面物質(zhì)的循環(huán)利用;利用水生經(jīng)濟(jì)作物,消耗養(yǎng)殖廢水中養(yǎng)分,產(chǎn)生清潔水,生產(chǎn)水生農(nóng)產(chǎn)品或飼料,實(shí)現(xiàn)水域中的種養(yǎng)結(jié)合。將高密度集約化的養(yǎng)殖方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)生產(chǎn)模式,減小養(yǎng)殖密度,降低外源投入,生產(chǎn)有機(jī)水產(chǎn)品,也可以通過提高產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益。有機(jī)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的含有氮磷的底泥和廢水,可通過資源化再利用,形成對(duì)環(huán)境友好的良性農(nóng)業(yè)循環(huán)模式。
本文提出一種新的基塘農(nóng)業(yè)模式:有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式,通過降低水產(chǎn)養(yǎng)殖的投入,水產(chǎn)品有機(jī)化,提高水產(chǎn)品品質(zhì)和價(jià)值;通過重建基塘農(nóng)業(yè)中物質(zhì)的良性循環(huán),包括水陸循環(huán)和水域內(nèi)部循環(huán),實(shí)現(xiàn)水陸種養(yǎng)和水域內(nèi)部的種養(yǎng)結(jié)合,提高環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏,輔以水生態(tài)環(huán)境修復(fù)、水鄉(xiāng)田園景觀優(yōu)化等措施,可形成以有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式為主體、為特色的美麗田園景觀。
青田村位于廣東省佛山市順德區(qū)杏壇鎮(zhèn)龍?zhí)洞?,面積約46.67hm2,村中總?cè)丝?22人,共163戶,常住人口約300~400人。村落河涌環(huán)繞、古樹參天、石徑通幽、荷塘流韻,形成“玉帶環(huán)村,九龍吐珠”的秀靈格局。
青田村是典型的嶺南水鄉(xiāng),氣候溫?zé)幔淡h(huán)抱,沿村落環(huán)繞的河流水系完整,距今已有400a多的歷史。在強(qiáng)勢(shì)的工業(yè)化沖擊和城市化裹挾下,青田村仍呈現(xiàn)出特殊的地域風(fēng)貌和獨(dú)有的鄉(xiāng)村形態(tài),傳統(tǒng)線索清晰可見,歷史遺存有跡可循。其既是嶺南文化的有機(jī)組成部分,又展現(xiàn)出水鄉(xiāng)的獨(dú)特魅力。
盡管如此,同珠三角地區(qū)基塘農(nóng)業(yè)所出現(xiàn)的共性問題一樣,基塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式在青田村已經(jīng)嚴(yán)重退化。歷史上的青田村主要利用基塘農(nóng)業(yè)模式養(yǎng)殖草魚,如今村內(nèi)魚塘已基本轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏燃s化的單一養(yǎng)殖模式,以養(yǎng)殖加州鱸為主;原有的“基”與“塘”之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)關(guān)系已經(jīng)消失。目前青田村基塘農(nóng)業(yè)集中凸顯出以下問題如圖1,塘基萎縮,魚塘依靠高的外來投入(飼料、藥品)獲取經(jīng)濟(jì)效益;廢棄物產(chǎn)量大,排放多,水體污染加重;村內(nèi)河涌濕生或水生植物多樣性低下,水生態(tài)環(huán)境退化;在景觀尺度上,景觀結(jié)構(gòu)單一,缺乏多樣化景觀等問題。
針對(duì)青田村目前高密度集約化養(yǎng)殖模式盛行,基塘農(nóng)業(yè)嚴(yán)重萎縮退化的現(xiàn)狀,提出以下規(guī)劃目標(biāo),以期恢復(fù)并提質(zhì)增效青田村基塘農(nóng)業(yè)模式?;謴?fù)并創(chuàng)新青田村基塘農(nóng)業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益共贏;恢復(fù)溝渠、河流、水塘等自然水體生態(tài)系統(tǒng);恢復(fù)青田村農(nóng)業(yè)景觀多樣性,提升青田村旅游價(jià)值。
針對(duì)目前青田村基塘農(nóng)業(yè)中“基”減少或消失的問題,重新設(shè)計(jì)魚塘與塘基的比例,形成合理的比例,滿足高品質(zhì)農(nóng)作物(有機(jī)瓜、果、菜等)生產(chǎn)的需求;滿足或者部分滿足有機(jī)魚類生產(chǎn)所需的有機(jī)餌料生產(chǎn)需求,恢復(fù)基塘農(nóng)業(yè)中“基”與“塘”的結(jié)構(gòu)。
針對(duì)目前高密度養(yǎng)殖塘“基”和“塘”物質(zhì)循環(huán)中斷問題,再利用水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的含有豐富營(yíng)養(yǎng)的底泥,重建“基”與“塘”之間物質(zhì)循環(huán),形成水與陸之間的種養(yǎng)結(jié)合。
針對(duì)目前高密度養(yǎng)殖廢水直排,污染大的問題,重新利用廢水的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),生產(chǎn)水生經(jīng)濟(jì)作物,實(shí)現(xiàn)水域中的種養(yǎng)結(jié)合。
有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)線路如圖2所示。
針對(duì)目前溝渠、河流生物多樣性低、入侵植物泛濫問題,恢復(fù)溝渠濕生(水生)植物群落,構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)明顯,生物多樣性豐富,自凈能力強(qiáng),水質(zhì)清澈的流動(dòng)水體景觀。
針對(duì)目前農(nóng)村景觀水塘富營(yíng)養(yǎng)化甚至黑臭問題,通過生態(tài)修復(fù)技術(shù),構(gòu)建沉水植物、挺水植物和浮葉植物群落相互搭配,水質(zhì)清澈、水草豐茂的池塘型水生生態(tài)系統(tǒng)。
結(jié)合村莊已有的桑樹、榕樹等喬木,通過配置草花帶、灌木帶等地被,使村莊陸地生態(tài)系統(tǒng)的縱向空間上形成“喬—灌—草”層次分明,錯(cuò)落有致的3級(jí)結(jié)構(gòu),并在橫向空間上與鱗次櫛比的基塘系統(tǒng)形成“林—灌—草—塘”的景觀格局。
青田村有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)體系由基塘農(nóng)業(yè)部分、水生態(tài)環(huán)境部分和村莊景觀3個(gè)部分組成,其中基塘農(nóng)業(yè)部分包括4生態(tài)有機(jī)魚塘、5人工水草生物膜單元、6水生動(dòng)物凈化單元、7水生經(jīng)濟(jì)作物凈化單元;水生態(tài)環(huán)境部分包括3生態(tài)景觀水塘、8繞村河涌植物凈化單元和9生態(tài)溝渠;村莊景觀部分則是以基塘農(nóng)業(yè)部分為核心,結(jié)合村莊水環(huán)境生態(tài)修復(fù)和村莊空間布局優(yōu)化的整體景觀優(yōu)化,見圖3。
青田村共有生產(chǎn)性魚塘40hm2左右,在現(xiàn)有魚塘單元的基礎(chǔ)上,將魚塘的1/3面積重新改造成塘基。
在塘基上種植桑樹、香根草、黑麥草、皇竹草等飼料作物;種植絲瓜、南瓜、豆角、菜心等蔬菜;種植香蕉、木瓜、甘蔗等水果;按照《有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、標(biāo)識(shí)與管理體系要求》(GBT19630-2019),生產(chǎn)有機(jī)飼料、蔬菜、瓜果,并進(jìn)行有機(jī)認(rèn)證。在靠近村莊的景觀需求度高的塘基上可選擇種植美人蕉、鳶尾、三白草、翠蘆莉、姜花、朱頂紅等花卉,形成花基魚塘景觀,見圖4。
在魚塘中養(yǎng)殖草魚,搭配鯽魚和鳙魚等,采取低密度的養(yǎng)殖方式,用來自塘基的有機(jī)飼餌喂養(yǎng);若有機(jī)餌料不足,可在有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)(不超過總餌料量的5%,以干重計(jì))飼喂外來的常規(guī)餌料;魚類的生產(chǎn)符合GBT19630-2019的要求,并開展有機(jī)認(rèn)證。
每年清理魚塘底泥,與塘基上的作物秸稈混合發(fā)酵有機(jī)肥,當(dāng)作塘基作物和飼料生產(chǎn)的肥料,實(shí)現(xiàn)水陸種養(yǎng)結(jié)合和水陸物質(zhì)循環(huán)。
青田村魚塘鱗次櫛比,成片分布,已經(jīng)形成了魚塘集群,除了在單個(gè)魚塘上構(gòu)建塘基之外,將魚塘集群中10%~20%的魚塘改造成生態(tài)凈化塘,通過分布在魚塘集群中的溝渠收集養(yǎng)殖魚塘中排出的廢水,凈化后再循環(huán)回養(yǎng)殖魚塘;生態(tài)凈化塘內(nèi)設(shè)置人工水草生物膜單元、水生動(dòng)植物凈化單元(蘆葦、香蒲、短葉茳芏、河蚌等)和水生經(jīng)濟(jì)作物單元,過濾來自養(yǎng)殖塘廢水中的顆粒物,降解COD,利用水體中的氮磷生產(chǎn)蓮藕、芡實(shí)和茭白等水生經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)水域內(nèi)部的種養(yǎng)結(jié)合和物質(zhì)循環(huán),見圖5。
在連通養(yǎng)殖魚塘之間、養(yǎng)殖魚塘和生態(tài)凈化塘之間的溝渠或者河道中,按照水位高低(坡面高低),依據(jù)植物對(duì)水分的適應(yīng)性,在溝渠的底部或河道灘涂中種植蘆葦、香蒲、短葉茳芏等挺水植物;在溝渠或河道的靠近坡底的長(zhǎng)期水濕部分種植李氏禾、鋪地黍、苔草等禾本科和莎草科地被植物,之后成簇點(diǎn)綴鳶尾、三白草、翠蘆莉等水生低矮觀賞性花卉;在溝渠的坡面的中上部,種植大葉油草等草坪草,點(diǎn)綴姜花、朱頂紅等觀賞性花卉;在坡頂間植桑樹、香根草等植物,最終形成生物多樣性豐富、凈化水質(zhì)能力強(qiáng)、景觀效果好的生態(tài)溝渠或河道。
以水生態(tài)修復(fù)技術(shù)(底質(zhì)改良技術(shù)、沉水植被重建技術(shù))重建村內(nèi)景觀水塘的良性生態(tài),形成水清草茂的水體景觀。
結(jié)合青田村現(xiàn)有的綠地,從整體上升級(jí)改造青田村田園景觀。在鄉(xiāng)村的公園綠地、村道、河岸等的縱向空間上構(gòu)建多層次(喬—灌—草搭配)景觀結(jié)構(gòu);在橫向上與基塘系統(tǒng)中的桑樹、果園、蔬菜、花卉和開闊的水面形成連續(xù)的、多樣化的景觀復(fù)合體。
目前青田村魚塘已基本集約化養(yǎng)殖加州鱸,不再或者很少養(yǎng)殖草魚,加州鱸養(yǎng)殖主要成本是飼料成本,接近總成本的70%,租塘成本也較高,若養(yǎng)殖環(huán)節(jié)不出現(xiàn)魚病等問題,每年可產(chǎn)生的純利潤(rùn)大約為7500元。目前順德地區(qū)草魚養(yǎng)殖的年利潤(rùn)在6500元左右,其主要成本也是飼料成本,占據(jù)總成本的45%左右,見表1。
在有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式下,用于養(yǎng)殖的魚塘的面積縮小大約45%,有機(jī)養(yǎng)殖要求合理的養(yǎng)殖密度,從常規(guī)生產(chǎn)過渡到有機(jī)生產(chǎn)至少需要1a的時(shí)間,這些均會(huì)降低在轉(zhuǎn)換期內(nèi)草魚生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。但是經(jīng)過轉(zhuǎn)換期后,有機(jī)產(chǎn)品的價(jià)格是普通產(chǎn)品的2.5~3倍;有機(jī)魚飼喂的是來自系統(tǒng)內(nèi)部的餌料,大大降低了依靠外來投入的成本,飼料的成本僅占養(yǎng)殖成本的很小一部分(表1)。因此,盡管這種有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式養(yǎng)殖面積少了,養(yǎng)殖密度低了,但仍可取得比常規(guī)養(yǎng)殖方法更高的經(jīng)濟(jì)效益。如,在常規(guī)高密度養(yǎng)殖條件下養(yǎng)殖草魚2000尾·667m-2·a-1的經(jīng)濟(jì)效益是6300元,經(jīng)過有機(jī)—雙循環(huán)轉(zhuǎn)換后,基塘單純養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益是9350元·667m-2(17000元×55%水產(chǎn)養(yǎng)殖面積),經(jīng)濟(jì)效益增加40%以上。這主要因?yàn)橛袡C(jī)—雙循環(huán)這種基塘農(nóng)業(yè)最大化利用產(chǎn)自塘基的飼料,節(jié)約了商品飼料的成本,同時(shí)有機(jī)魚的價(jià)格比普通魚高,見表1。當(dāng)然,在有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式下,因?yàn)橐ㄆ谑崭畈萘衔桂B(yǎng)魚類,相比目前集約化養(yǎng)殖機(jī)械投料的模式,勞動(dòng)力投入較大。
表1 傳統(tǒng)高密度養(yǎng)殖模式和有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比
另外,除了有機(jī)養(yǎng)殖產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益外,種植在塘基上的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品,如蔬菜和水果等也可以產(chǎn)生高于普通蔬菜的經(jīng)濟(jì)效益。由于水產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提高,水鄉(xiāng)田園綜合環(huán)境質(zhì)量的提升,對(duì)游客的吸引力加大,通過有機(jī)食品消費(fèi)、田園觀光旅游帶來的第三產(chǎn)業(yè)收入,也將大大提高,最終使得這種有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式比原來單一的高密度養(yǎng)殖的模式具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。
有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式,將塘泥肥田,廢水種植水生經(jīng)濟(jì)作物,最大化地利用了系統(tǒng)內(nèi)部的資源,從而對(duì)環(huán)境的影響更小,系統(tǒng)生物多樣性高,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量會(huì)比單純的高密度養(yǎng)殖模式大幅提高。此外,通過村莊自然水體的生態(tài)修復(fù)和村莊整個(gè)景觀的恢復(fù),可使整個(gè)村莊的水環(huán)境質(zhì)量和田園景觀質(zhì)量得以明顯改善,在兼顧經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),產(chǎn)生良好的生態(tài)環(huán)境效益。
高質(zhì)量、高效益、環(huán)境友好型的基塘農(nóng)業(yè)的恢復(fù)和水鄉(xiāng)田園景觀質(zhì)量的提升,是佛山市鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中“產(chǎn)業(yè)振興”和“生態(tài)振興”的要求,與《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》中的“打造宜居宜業(yè)宜游的優(yōu)質(zhì)生活圈”不謀而合。高品質(zhì)的基塘農(nóng)業(yè)和水鄉(xiāng)田園景觀兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益,因而能顯著改善珠三角地區(qū)鄉(xiāng)村的人居環(huán)境和生活質(zhì)量。此外,優(yōu)美的基塘農(nóng)業(yè)景觀、高品質(zhì)的基塘農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、傳統(tǒng)文化的再現(xiàn),不但能帶動(dòng)村民就地就業(yè),增加收入水平,而且還可以起到宣傳名片的效應(yīng),引發(fā)社會(huì)關(guān)注,吸引更多年輕人回鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè),促進(jìn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)、人居環(huán)境和人力資源的健康可持續(xù)發(fā)展。
基塘農(nóng)業(yè)是珠江三角洲地區(qū)數(shù)代人的記憶,也是珠三角水網(wǎng)密集區(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作模式?;谟袡C(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式是對(duì)傳統(tǒng)基塘農(nóng)業(yè)模式的繼承和提質(zhì)優(yōu)化,具有明顯的特點(diǎn),具體如下。
在傳統(tǒng)的基塘農(nóng)業(yè)模式中,塘基上生產(chǎn)的作物喂魚,魚排泄的廢物和殘餌形成塘泥,然后塘泥肥田,僅實(shí)現(xiàn)了“塘”和“基”之間的物質(zhì)循環(huán),是一種水陸結(jié)合的種養(yǎng)模式,并未重視魚塘尾水的循環(huán)利用;有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式,不僅能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)基塘的水陸物質(zhì)循環(huán),而且魚塘產(chǎn)生的尾水可通過相接的生態(tài)凈化系統(tǒng),被重新循環(huán)利用,產(chǎn)生清潔水和水草飼料、水生經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)品等,形成水域內(nèi)部的循環(huán),因此是一種更加綠色的基塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。
有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式生產(chǎn)的產(chǎn)品都是有機(jī)產(chǎn)品,產(chǎn)品品質(zhì)更高、生產(chǎn)方式更加環(huán)保友好,在獲取經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)兼顧了環(huán)境效益。
有機(jī)—雙循環(huán)的基塘農(nóng)業(yè)模式,同時(shí)從景觀尺度提升田園景觀的美學(xué)度和多樣性,能夠顯著提升實(shí)施農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀的質(zhì)量,帶動(dòng)田園觀光旅游、餐飲服務(wù)、文化藝術(shù)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
有機(jī)—雙循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)模式繼承了珠三角地區(qū)農(nóng)耕傳統(tǒng),傳承了水鄉(xiāng)文化,糅合了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技、生態(tài)環(huán)保技術(shù),可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提升、經(jīng)濟(jì)效益增加、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、田園景觀優(yōu)化等系列效益,有利于促進(jìn)珠三角地區(qū)水鄉(xiāng)的振興和產(chǎn)業(yè)興旺。