生态循环农业技术模式探究以山东省淄博市为例

2020-10-12 14:15刘玉婷陈泮江宋淑玲车呈瑾
农业与技术 2020年17期
关键词:循环农业生态环境技术推广

刘玉婷 陈泮江 宋淑玲 车呈瑾

摘 要:循环农业是一种农业资源优化组合以及高效、生态、可持续的循环利用发展方式,有利于改善农业生态环境,提高农业资源的永续利用。山东省淄博市是全国首批开展循环农业示范市建设地市之一。按照“减量化、再利用、资源化”的原则,通过对淄博市发展生态循环农业技术优势背景、循环农业技术推广应用现状、示范园区建设、培训宣传、项目投资及政策扶持情况调查研究分析,探索出近年来淄博市各区县生态循环农业技术推广发展模式,并对淄博市未来循环农业发展方向进行展望,从而为提升循环农业示范市建设,促进农业、技术与生态环境的紧密结合,进一步推广生态循环农业技术,改善农业农村生态环境提供新的思路和依据。

关键词:循环农业;首批;技术推广;生态环境

中图分类号:S19

文献标识码:A

DOI:10.19754/j.nyyjs.20200915035

收稿日期:2020-07-30

基金项目:农业农村部农业生态环境保护专项(项目编号:2110402)

作者简介:刘玉婷(1989-),女,硕士,农艺师。研究方向:农业环境保护。

生态循环农业是指运用物质循环再生原理和物质多层次利用技术,实现较少废弃物的生产和提高资源利用效率的农业生产方式[1]。其遵循“3R”循环经济原则[2],即减量化、再利用、资源化,并按照“资源—产品—废弃物—再生资源”[3]的循环流动模式,最大程度降低环境污染和生态破坏,提高农业资源利用效率[4],是一种绿色、开放、共享的农业可持续发展模式。农业农村部部长韩长赋曾强调:“要把建设生态循环农业放在大力推进农业现代化、加快转变农业发展方式的突出位置,进一步增强紧迫感责任感,推动现代农业走上可持续发展之路[5]。”

2007年,农业部在优势农产品主产区、大中城市郊区、重点水源保护区、草原生态脆弱区等不同功能区选择具有代表性的地市,整市推进,开展循环农业试点示范[3]。山东省淄博市作为全国10个重点循环农业示范市之一[6],将循环农业示范建设作为重点农业工作,以农业面源污染防控和农业废弃物资源化利用为重点,突出抓好农业废弃物综合利用、清洁生产、节约型环境友好型农业技术推广等循环农业示范建设[7],极大促进了农业生态环境持续改善、农业资源永续利用,有效控制了农业面源污染,提高了农产品质量,改善了农业农村生态环境,不断提升淄博市农业可持续发展能力。

1 淄博市发展生态循环农业情况

1.1 发展生态循环农业技术优势背景

淄博市位于山东半岛中部,地处鲁中山地与鲁北平原交接地带,地形南高北低,北部地区以平原为主,经济发达,交通便利,南部地区紧靠沂蒙山区,以丘陵和山区为主,耕地少且为中低产田,丘陵、林区较多,经济发展较慢[8,9]。淄博市作为组群式城市,城乡结合面广,具备了以城市带动农村发展的条件,其农业特色鲜明,区域优势明显,由北向南分别为北部平原的粮棉和黄河三角洲生态区、中东部地区的蔬菜区、南部的林果山区[10]。

2007年,淄博市被农业部确定为全国首批开展循环农业示范市建设的10个地市之一[6],经过近几年循环农业示范建设,全市已经逐步形成南部山地农林农业区、中部城郊休闲农业区和北部平原粮食农业区3大循环农业功能区[8]。其中,南部山地农林农业区以发展林果生产和休闲观光旅游业为主,如山地果园“猪沼果”和庭院“一池三改”、“四位一体[11]”、“猪沼菜”以及休闲观光型乡村清洁生产生态模式;中部城郊休闲农业区大力发展城郊生态循环农业,主推秸秆养藕、蔬菜大棚秸秆生物反应堆等技术,以大型沼气工程建设为纽带串起农业种植、畜牧养殖、生活能源、农田用肥的循环链条,形成种养加产业共生生态循环农业模式;北部平原区地势平坦,是全市粮食的主产区,积极推广粮食作物高新技术集成示范,环境友好型种植,秸秆青贮、微贮、氨化利用技术,实行蔬菜秸秆过腹还田,大力推进秸秆养畜的发展,促进农业产业结构由单一的种植业结构向有特色的高效益农业转变。

1.2 生态循环农业技术推广应用现状

1.2.1 化肥农药减量化

至2020年底,淄博市将初步建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系,大幅提升科学用药水平,实现农药使用总量零增长。2015年,淄博市农药使用总量为1043.52t,截至2019年底,全市农药使用总量降到859.2t,比2015年下降了17.66%,全市单位耕地面积农药使用量比2015年下降13.75%,农药使用减量化作用效果明显。

近年来,通过大力推广耕地质量保护提升和化肥减量增效技术、水肥一体化技术以及有机肥替代化肥等技术,淄博市实现了有效降低化肥使用量计划。2015年,淄博市化肥用量為9.71万t,2018年下降10.5%,2019年下降15.8%。全市单位耕地面积化肥使用量比2015年下降14.64%,初步实现化肥减量增效,辐射带动作用显著。

1.2.1.1 绿色防控技术

通过开展循环农业园区绿色防控技术试验示范,淄博市建立了绿色防控技术集成示范区,开展了矿物油、杀虫灯、色板、食诱剂、捕食螨等物理、生物技术防治苹果、黄桃、草莓、蔬菜等虫害及木霉菌防治病害的示范。共建立农作物绿色控害示范基地193个,其中果树示范基地73个,蔬菜基地118个,其它作物基地2个,示范面积达18626.67hm2。在临淄建立起6.67hm2保护地蔬菜病虫害绿色防控试验示范区,综合开展丽蚜小蜂和生物菌剂(球孢白僵菌、枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等)防治蔬菜病虫害试验和熊蜂授粉示范,并取得明显成效,丽蚜小蜂防治烟粉虱防效显著,减药控害效果明显。截至2019年底,全市绿色防控面积达190466.67hm2,覆盖率已达到65.4%。

1.2.1.2 水肥一体化技术

通过配套建设微灌设施,将施肥和灌溉同步进行、一体化管理,淄博市在全市范围内示范推广园区水肥一体化技术。该项技术可节水40%以上,节肥30%~50%,肥料利用率提高20%以上。2016年,全市水肥一体化技术应用面积仅为1766.67hm2;2017—2019年省级财政投入水肥一体化示范工程项目资金400万元,市级财政投入水肥一体化资金900万元,3a共新增水肥一体化面积达到14653.33hm2。其中,果树新增面积4653.33hm2,蔬菜新增面积3293.33hm2,粮田新增面积6033.33hm2,茶叶花卉等作物新增面积673.33hm2。通过在淄博市各区县示范园区推广水肥一体化技术,有效减少了化肥用量,提高了肥料利用率,为农业绿色发展奠定基础。

1.2.2 农业废弃物综合利用

1.2.2.1 秸秆综合利用

传统的农业发展方式是对农作物秸秆进行焚烧处理,而现代循环农业的发展模式則是将农作物秸秆通过加工处理再循环利用,主要采取秸秆饲料化、肥料化、能源化、基料化等方式以消除对环境的污染和破坏[12]。淄博市财政每年投资1100万元左右,带动各区县财政投入4000万元以上,按照“行政推动、财政扶持、群众参与、堵疏结合、以疏为主”的工作原则,综合运用行政、经济、技术、法律等措施,大力扶持秸秆转化利用企业,研究开发秸秆转化利用技术,创新推广深耕秸秆还田、秸秆青贮养畜、秸秆生物反应堆、秸秆养菇、秸秆养藕等技术模式,建立了一批示范典型[10],其中秸秆转化利用率达到95%以上。

1.2.2.2 沼渣沼液综合利用

淄博市依托各类种植养殖基地和已建成的沼气村、沼气工程,围绕沼渣沼液和农业废弃物资源化利用,推广了“畜—沼—果(菜)”等循环农业模式。将在沼气池中发酵好的畜禽粪便进行再处理,产生的沼渣沼液可代替化肥和农药用于果树及蔬菜的种植[12]。全市“畜—沼—果(菜)”模式超过1万个。近几年依托省市财政补助项目,在5个区县开展沼渣沼液综合利用核心示范区建设,通过在设施蔬菜及水果上开展基施沼渣、追施沼液、叶面喷施沼液、沼液涂干等技术与方法,沼渣沼液资源化综合利用率达到100%[7]。2013—2018年,5a项目期间累计推广使用面积8333.33hm2,消纳沼渣沼液56.21万t,实现经济效益30483万元,节省了化肥农药开支,解决了二次污染问题,改善土壤养分平衡和土壤理化性质,同时蔬菜水果产量平均提高11.9%。

1.2.3 农业清洁生产

1.2.3.1 蚯蚓处理农业废弃物

2014年,淄博市承担了农业部农业清洁生产示范项目“利用蚯蚓处理农业废弃物”,建立起2处蚯蚓产业化养殖基地,并联合淄博瓦力、淄博蚓之行等公司建立示范点,推广蚯蚓转化处理秸秆等农业废弃物资源化利用技术。其中,淄博瓦力蚯蚓养殖有限公司2.67hm2养殖规模基地年消化秸秆可达4万t,构建了“农业废弃物(牛粪、蔬菜秸秆)—堆沤发酵—蚯蚓养殖处理—优质有机肥—蔬菜生产”技术模式,项目实施期间累计处理畜禽粪便20.95万t,作物秸秆9万t,覆盖作物种植面积5200hm2,生产蚯蚓1062t,蚯蚓粪有机肥7.86万t,共产生经济效益10494万元。利用蚯蚓转化处理农业废弃物,定点存放清运率达到100%,无害化处理率达到100%,实现了资源利用节约化、生产过程清洁化、废物循环再生化。

1.2.3.2 黄粉虫过腹处理蔬菜尾菜

2013年,淄博市通过农业清洁生产示范项目“尾菜生物处理示范”,以黄粉虫养殖为核心环节,示范推广尾菜生物处理技术,构建了“蔬菜尾菜的收集—分拣—微生物腐解菌剂应用—昆虫饲料加工—昆虫养殖—昆虫蛋白—畜禽饲料、虫粪有机肥生产”的蔬菜尾菜资源化利用产业链,实现了蔬菜尾菜高值化、资源化利用和无害化处理。全市共建立起3处黄粉虫产业化养殖基地,联合淄博科通建立“公司+农户”运营模式,推广黄粉虫处理蔬菜尾菜技术,有效推动黄粉虫产业化发展,实现了厨余垃圾及蔬菜尾菜的减量化、资源化、无害化转化处理。项目实施3a共处理4.2万t蔬菜尾菜,发展973个黄粉虫养殖户,实现增加社会效益3185.2万元。

1.2.3.3 全生物降解地膜科学使用

淄博市目前共有5家地膜大型生产企业,年地膜生产总量为10.45万t,2019年地膜使用量为833.85t,覆盖面积13266.67hm2。随着地膜推广使用年限增长,地膜残留危害逐渐显现,农作物收获后地膜残留于表层土壤中,破碎严重,回收难度大,造成了土壤残留污染。自2015年以来,淄博市大力开展全生物降解地膜示范推广,组织废旧地膜回收利用试点建设,分别在临淄区、沂源县和博山区建立马铃薯、山药及花生等作物全生物降解地膜试点面积17.33hm2。2013年,沂源县承担国家农膜综合应用项目,扩建废旧地膜加工点一处[7],回收点建设库房640m2,硬化450m2,购置称重设备等设备11台(套);加工点建设加工车间库房等土建工程1400m2,配套其它附属设施,购置仪器设备26台(套),年地膜加工颗粒能力达到568t。

1.3 生态循环农业示范园区建设概况

1.3.1 生态循环农业示范园区总体概况

2012年,淄博市根据发展规模、模式特点、带动效应等从全市评选出31家市级循环农业示范园,2015年又评选出30家,全市市级循环农业示范园区共有61家。各类园区开发利用面积达到11733.33hm2,生产经营收入突破7.6亿元,转移农村剩余劳动力超过1.7万人。

1.3.2 典型示范园区

1.3.2.1 沂源县“生态高效种植—养殖”循环农业示范园——清珍源合作社

清珍源合作社主推“肉鸭—沼气群—果蔬”模式,引领社员走“畜—沼—菜”、“畜—沼—果”[13]生态循环农业道路。合作社在养殖区建设20余个沼气池,将鸭粪就地转化,生成沼气;同时与当地200余家种植户签订合同,为种植户提供免费的沼液灌溉蔬菜;蔬菜收获时合作社再用高出市场价10%的价格进行回收,种植过程中杜绝使用一切农药和化肥,形成了“养殖场+沼气+基地+农户+标准”的循环农业模式,集种植、管理和收购为一体,彻底让种植户成为“甩手掌柜”,让废弃物“华丽转身”,促使农业生态系统和经济系统逐渐向良性循环方向转变。

1.3.2.2 桓台县荆家镇以沼液沼渣为纽带的生态农业循环模式——荆家镇四色韭黄农民专业合作社

桓台县荆家镇形成了以沼渣沼液为纽带、以农业废弃物综合利用为主的现代农业集成试验示范循环农业模式。将畜禽粪便、农作物秸秆和部分生活垃圾等农业废弃物投入户用沼气池,并由镇政府免费进行沼液沼渣集中回收,为沼气用户提供“全托式”沼气服务。该服务联结农业废弃物和四色韭黄农民专业合作社,將沼液、沼渣应用于种植业,打造无公害绿色有机农产品,形成了完整的沼气服务产业链。产生的沼渣沼液可代替部分生产用化肥和农药(可节约化肥5袋约300元·667m-2),改善农产品品质,提高农产品产量;沼渣沼液综合利用技术同时又是生产绿色有机农产品的关键技术措施,具有极大的示范带动作用,有利于生态系统的良性循环和农业持续发展。

1.3.2.3 蚯蚓养殖处理废弃物生态循环示范区——蚓之行农业科技有限公司

蚓之行农业科技有限公司主推农业“废弃物(牛粪、蔬菜秸秆)—堆沤发酵—蚯蚓养殖处理—有机肥—蔬菜生产”技术模式。建设有6.67hm2蚯蚓养殖示范基地,进行规模化养殖,可为分户养殖提供蚯蚓种源,每年可消化秸秆3.33万m2,解决约333.33hm2蔬菜种植地的秸秆,同时收集利用蚯蚓粪便作为肥料。公司将蔬菜秸秆回收后粉碎发酵,作为蚯蚓的饲料进行蚯蚓养殖;采用自然光照法进行蚯蚓的采收,收集后的蚯蚓进行清洗、发酵、过滤、防腐,用于制作有机肥的原料、药用、制作蛋白饲料及提炼SOD等;同时收集利用蚯蚓粪便,少部分蚯蚓粪经过筛、紫外杀菌后进行出口或作为药材销售到制药厂,大部分蚯蚓粪经处理后销往各蔬菜生产基地,作为基肥、追肥、栽培基质及生物有机肥等使用,能有效抑制植物土传病害,改善作物品质、口感,降低硝酸盐含量。

1.3.2.4 黄粉虫产业化养殖加工生态循环基地——山东科通生物科技股份有限公司

山东科通生物科技股份有限公司以农业废弃物为饲料原料进行黄粉虫的养殖生产,是目前循环经济模式下实现垃圾资源循环利用的最佳处理技术之一,主推“农业废弃物的收集—分拣—微生物腐解菌剂应用—黄粉虫饲料加工—黄粉虫生产—虫粪沙有机肥—蔬菜生产”模式。年转化处理原辅材料麦麸达240t,农作物秸秆达120t,蔬菜废弃物达600t,直接消除了原料携带或潜伏的病虫源,减少腐烂变质对环境的污染;年产黄粉虫微波干燥虫体30t,用于出口贸易或加工成畜禽饲料,实现月产值11万元,副产虫粪、虫蜕及淘汰成虫、死虫等产值达1万元;目前用工人员达到70余人,均为妇女、老人等半劳力资源,为其提供了适合的工作就业岗位。

1.4 开展宣传培训调动各方积极性

自2015年以来,淄博市建立起区县、乡镇、村3级技术人员培训网,采取课堂培训与田间实地操作培训相结合,极大提高了农民直观、动手操作能力。各区县循环农业宣传培训达到172次,举办各类技术现场会30余场次,培训发放宣传材料数量7840份,培训农民和基层技术人员2万余人次。推广典型循环农业模式,有效提升了农民对循环农业示范市建设的认识,正确引导和帮助农民,提高自身素质,增加经济收入,极大促进了农业生态环境持续改善及农业资源的永续利用。

1.5 加大项目投资及政策扶持

各级政府高度重视循环农业示范市建设,每年安排专项资金用于循环农业建设。近年来,全市各级累计投入超过5亿元。如,博山实施生态循环示范项目,财政补贴资金120万元,以示范作用辐射周边地区,有力推动现代化农业发展,促进该区域国民经济可持续性发展;沂源县实施水肥一体化项目,总投资金额4300万元,补贴40%·667m-2,每个基地最多可得10万元,提高了农民收入,减少了劳动成本;实施大型沼气工程项目,规模7333.33hm2,投资金额3300万元,中央补助资金150万元,有效防治农业面源污染和大气污染,促进了农业农村废弃物的资源化利用和农村生态环境的改善。

2 结论

循环农业作为一种农业资源优化组合以及高效、生态、可持续的循环利用发展方式,在一定程度上代表了现代农业的发展方向。通过近几年循环农业示范园区建设和技术模式的推广,淄博市逐步建立起完善的循环农业建设服务体系,发展形成循环农业3大功能区域格局,循环农业示范市建设效果显著。

以沼气建设、生物转化技术等为纽带的秸秆多元化渠道综合利用,大幅提高了农业废弃物资源循环利用水平,使其变废为宝;实施秸秆禁烧改善大气环境质量,集中推行乡村清洁工程建设,治理农村“三大堆”(柴堆、粪堆、垃圾堆),有效改善了农村生态环境,提升了环境质量;推行秸秆还田、沼渣沼液利用和有机肥替代模式,提高土壤有机质含量,提升了农业综合生产能力;秸秆向饲料的转化利用,促进了畜牧业的快速发展;传统农业向特色有机农业转化,农业产业链条不断拉伸,推动了农业增长方式的转变,促进了农业结构调整;以节肥、节药、节水、节种、节能为突破口,推行节约型农业技术,提升了农产品质量和安全水平,促进了优质农产品生产。

目前,淄博市循环农业示范市建设取得了良好的示范效应,已经形成各行各业各部门积极参与循环农业建设的良好局面,在一定程度上为农村、农业可持续发展,农产品质量安全,农业环境保护与经济增长的协调统一提供了广阔的发展理念和空间。

3 展望

3.1 传統循环农业模式转型升级需要加大运用现代技术装备

在循环农业模式转型升级的过程中,加快粮食、蔬菜、果品、畜牧等农业主产业中现代生产技术、现代装备、现代设施的应用,通过嫁接循环链条,集成配套先进的农业生产技术、现代化的农业机械、完善的基础设施,建立起适度规模化生产、社会化分工服务的循环农业发展模式。

3.2 加大整合资源力度从而强化循环农业示范区建设

发展多功能型现代循环农业,必须采取切实有效措施,整合资源、整合技术,形成整体协同效应,在循环农业示范市建设基础上,着力推出一批适用于现代农业发展的循环农业模式,培育农产品专业化生产为主体的循环农业经济载体,打造一批多功能型现代循环农业示范区。

3.3 健全完善的多元投入机制和多资金元化投入方式

按照“国家投一点、地方出一点、企业拿一点”的方式引导和支持企业开发循环农业产业,并在财政、税收上给予优惠政策,加大对龙头企业的扶持力度。各级财政、农业农村部门要把发展循环农业与农业综合开发、扶贫开发及其它专项开发等结合起来,变单项建设为综合建设,设立专项资金,发挥综合效益。

3.4 加快产业融合,发挥循环农业多功能型效益

目前,循环农业相关产业尚未形成一条完整的“建设→使用→管理→后续服务”的产业链条[14],发展现代循环农业,必须充分发挥其生产功能、景观功能、生态功能和示范功能,推动生产要素在一二三产业融合体系中的循环,与加工业、营销业、旅游业联动发展,打造共有品牌,建立具有本地特色的循环农业产业集群,实现循环农业多功能型效益。

参考文献

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(责任编辑 周康)

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