集约化生态农业园循环农业发展模式
摘要：以河南麦多生态农业园循环农业生产模式为例，系统地对农业废弃物（秸秆、畜禽粪污）―――沼气发酵―――沼渣沼液―――农业种植的资源循环再生农业模式进行了分析。实践结果表明：以三沼综合利用为基础的循环农业模式综合效益显著，可有效解决面源污染等问题，并能够积极带动区域农业可持续发展和新农村建设，是生态农业发展的重要途径之一，具有较好的发展和推广价值。
关键词：循环农业；农牧废弃物；生态农业园
随着经济发展和生活水平的提高，人们对生活环境和食品安全提出了更高的要求，建设生态循环农业成为现代农业的发展方向和目标[1-2]。践行“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念，通过建设生态循环农业模式促进农业可持续发展，是保护环境、实现人与自然和谐相处的有效途径[3]。当前，循环农业在全国范围内蓬勃发展，各地探索实践出了不同的生态循环农业模式，如创意农业循环经济模式、立体复合循环模式、以畜禽粪便及植物秸秆为纽带的循环模式和种养加工复合模式等[4]。其中以畜禽粪便、植物秸秆综合利用为纽带的资源化循环农业模式对解决种养业带来的环境污染、确保现代农业健康发展、提升农业经济效益、促进资源化循环利用等具有重要意义[4-8]。通过对河南麦多生态农业科技有限公司的生态循环农业发展模式与技术体系进行探讨分析，以期为农业科技园区、家庭农场及农业企业健康发展及向绿色生态转型提供借鉴与参考。
1园区概况
河南麦多生态农业科技有限公司位于汤阴县汤屯路东段五陵镇小宋村。近几年五陵镇及周边乡镇养殖业发展势头良好，仅五陵镇就有大型养猪场十几个，存栏500头养牛场1个，存栏50000羽养鸡场1个。这些养殖场产生的粪污含有大量未被消化利用的无机物、有机物和病菌等，对当地环境造成了较为严重的污染，同时资源也得不到循环利用。养殖场如果单独分散处理粪污，设施投资大，处理费用高。河南麦多生态农业科技有限公司通过充分研究论证，对该镇及周边部分养殖场实行养殖粪污集中处理，即养殖场经过生态化改造，将养殖场粪污和病死畜禽统一交由河南麦多生态农业科技有限公司实行集中无害化处理。养殖废弃物经发酵产生沼气并进行有机肥生产，再进行沼气供给和果蔬等有机种植，形成以沼气综合利用为核心的绿色生态循环农业发展模式。
1.1公司规模
该公司占地34hm2，于2014年底投资建设。公司现有育苗温室1栋，连栋大棚10栋，观光大棚3500m2，桃园0.4hm2，金银花1333m2，果菜种植园约6.67hm2，农田约25.33hm2。连栋大棚以生产西红柿和西瓜为主，观光大棚采用立体种植模式，上层栽培瓜果类，下层种植叶菜类品种。公司现有生物有机肥生产线1条，沼液深加工冲施肥生产线1条，田间水沼液微喷灌溉系统1套，农产品检测室、沼气服务站及沼肥研发检测室各1处。公司配型7000m3的大型沼气工程系统，可年处理秸杆6000t、周边养殖粪污8000t、病死畜禽40000余头。公司可年生产沼气146万m3，生产生物有机肥料15000t、沼液冲施肥6000t。
1.2发展模式
该公司以“大型新型共享沼气工程-农村集镇沼气供应和发电-固（液）态有机肥生产”为核心，建立了以农村废弃物资源化循环利用为纽带的“BOO”生态循环模式。“BOO”生态循环模式即新型能源沼气（bio-gas）、有机肥料（organicmanure）和有机果蔬（Organicfruitsandvegetables）相结合的一种新型生态循环模式。该模式把种养殖―――加工―――沼气―――有机肥紧密联系在一起，建立了5业互补的高效经济模式。公司成功构建了“畜禽粪便、病死畜禽、秸秆―――沼气工程―――燃料―――农户”“畜禽粪便、病死畜禽、秸秆―――沼气工程―――沼渣、沼液―――果（菜）”“畜禽粪便、病死畜禽、秸秆―――沼气工程―――有机肥―――农作物”的产业链。
2核心技术体系
2.1资源化能源综合利用创新技术
公司研发了“畜禽粪便高温堆肥化处理技术”。该技术可在农业废弃物发酵过程中产生沼气，同时在微生物作用下通过高温发酵使有机物腐殖化和无害化。微生物分解有机质过程中，生成了大量可被植物吸收的有效N、P、K等化合物，可用来合成以提高重要活性物质腐殖质土壤肥力，还可杀灭病原菌、虫卵及杂草种子，同时转化为有机肥。该技术解决了畜禽粪便发酵周期长、处理不彻底的难题，实现了畜禽粪便无害化和资源化处理，缓解了畜禽粪便对环境的污染，同时变废为宝，产出的有机肥可有效改良土壤，提高土壤营养能力。该公司注册了“麦多丰”有机肥商标，取得了河南省农业农村厅颁发的有机肥登记证书。
2.2沼气综合利用技术
公司利用丰富的农作物秸杆、病死猪和畜禽粪便等作为发酵原料，采用独特的秸秆、畜禽粪便混合发酵工艺，利用太阳能增温系统、全自动智能化控制系统和超远距离气体恒压输送等多项先进技术，让社区农民用上了清洁沼气能源。公司目前已向小葛寨及屯庄2个村庄供气，供气农户达到800余户。
2.3蔬菜基质育苗技术
公司研发了以畜禽粪便为原料的蔬菜育苗基质制备技术。蔬菜育苗基质由经过腐熟的畜禽粪便、蛭石、珍珠岩以及草炭组成；畜禽粪便为完全腐熟式，符合NY525-2012标准要求。经过腐熟的畜禽粪便、蛭石、珍珠岩、草炭按照体积比4U1U3U2混合制备成蔬菜育苗基质。该技术通过将畜禽粪便好氧发酵处理，得到蔬菜育苗基质，提高了畜禽粪便无害化处理和资源化利用的产品附加值，对于改善养殖业的养殖环境以及促进畜禽粪便综合利用具有重要的意义。
2.4绿色栽培技术
该技术主要为适时种植、科学防护、适度密植，使农作物保持较强的抗性。同时自制沼渣生物肥改良土壤，增加土壤有机质，改善土壤结构，维持土壤微生物平衡。采取隔离避害、生物生态防控技术进行病虫害防治，采用“水沼液一体化喷施”技术对各类蔬菜进行杀菌、杀虫，促使蔬菜叶面增厚和光合作用增强，生长更健壮，色泽更鲜艳，从而提高产品品质和产量。整个种植过程采取有机种植，不使用激素、化学农药及化肥，拒绝催熟措施，生产的产品获得有机产品认证。公司采用“选种→沼渣有机肥→育苗→沼液喷灌→有机除草→定植→生物生态防治→生产→采摘→速冻休眠→分拣包装→冷链配送”模式，做到了产品的科学健康绿色种植、生产、贮藏和配送。
2.5沼渣立体栽培技术
园区采用沼渣立体栽培模式，上层栽培茄果类，下层种植叶菜类。该种植模式可提高土地利用率2倍以上。采用沼渣种植的蔬菜营养全面、口感好、产量高。上层茄果类每667m2单产可达到8000kg，下层叶菜类每667m2单产可达6000kg，此种模式还可有效隔离土壤病虫害。
3模式效益分析
3.1经济效益
畜禽粪污、秸秆转化为沼气，沼气发电又变成电能，沼液沼渣通过加工变成有机肥，而有机肥又成为各类农作物、蔬菜和瓜果的优质肥料。整个模式通过绿色生态循环技术的利用，相对降低了有机蔬菜和有机水果的生产成本，使其更易被广大消费者所接受。该模式增加了有机肥、沼液、沼气、有机蔬菜等收入，减少了农药、化肥施用量的同时节省了相应的开支。
3.1.1种植体系经济效益分析。该公司采取绿色安全的栽培技术措施，选用自制的沼渣有机肥，利用水沼液一体化喷灌方式，不但可以对各类作物起到杀菌、杀虫的效果，还可以促使作物长得更健壮，从而提质增产，整体园区增产幅度为10%~50%，产品糖度得以增加、品质得到提高。园区生产的各类蔬菜瓜果外观好，品质佳，存储时间较普通种植蔬菜更长。园区产品一般售价为当地普通种植的同类产品2倍以上，产品仍供不应求。该公司2019年所生产的礼品西瓜，每667m2产量4000kg以上，售价8元/kg，每667m2收益在3.2万元以上，比当地同期普通种植的西瓜667m2多增收1.6万元以上。有机白菜、西红柿、桃子等农产品比同期普通种植农产品667m2增收2000元以上，经济效益明显。园区生产过程采取有机种植方式，不喷施农药化肥，仅此667m2耕地年平均可节约化肥、农药费用近200元。3.1.2沼气工程效益分析。沼气工程效益包括沼气收益和生产有机肥收益。2019年园区生产沼气146万m3、生物有机肥料15000t、沼液冲施肥6000t。沼气按1.8元/m3计，共计收益262.8万元；年产生物有机肥料15000t，按400元/t计，共计600万元；6000t沼液冲施肥按照所含N、P、K养分根据市场价格折算后合计200元/t，年产值为120万元。整体沼气工程每年创收约982.8万元。
3.2生态效益
基于沼气利用的生态循环农业模式有效改善生态环境，有机肥代替化肥、病虫害生态防控等措施的利用，减少了农牧生产等对土壤、水资源及生态环境的污染，较好地解决了农村养殖业带来的环境问题，减少了沼渣沼液二次污染。该模式还提供了清洁能源，实现了集中供气，目前已有效解决了小葛寨和屯庄2个村庄800余农户日常生活80%以上的燃料需求，有效缓解了当地农村能源供应与环境污染的矛盾。该模式提供了良好的示范效应，有利于绿色循环农业生产模式的推广和发展，引领和带动周边县、区现代生态农业的健康发展[9]。
3.3社会效益
3.3.1推进了三产融合发展。实现了“农作物秸秆→青储规模化养殖→畜禽粪便→沼气→农户集中供气→沼渣沼液→有机肥→有机农业栽培”的产业链条延伸，有效探索了产业融合发展的新模式。
3.3.2转移了劳动力，扩大了就业。该公司辐射带动周边十几个村庄，采用统一安排种子、种苗和有机肥，对农户提供技术服务、回收产品的模式。园区采取订单销售和互联网销售相结合的方式，扩大了销售途径，为周边村民提供了就业机会，转移了劳动力，扩大了就业，增加了农民收益，为脱贫攻坚提供助力。
3.3.3保障了食品安全。科学、合理的沼肥施用技术在修复土壤、保护环境、提质增产的同时，也有效缓解了化肥、农药在农业生产中过量使用的困境，为保障食品安全作出了积极贡献[10]。
3.3.4有利于美丽乡村建设。科学合理的沼气使用，杜绝了火灾，消除了安全隐患，保障了群众生命健康和财产安全。农村用上沼气后，日常炊事不再受烟熏火燎之苦，降低了劳动强度，把农村妇女从繁重的家务中解放出来，从传统的生活方式向卫生健康、文明便捷、绿色时尚的生活方式转变，有利于建设美丽乡村，促进当地乡村振兴。
4结语
河南麦多生态农业园目前已走出了一条以沼气综合利用为核心和枢纽的可复制、能推广的区域绿色生态循环农业发展模式。该模式为社会提供了优质产品，为环境保护减缓了压力，为养殖业发展疏通了栓堵，为沼气等绿色能源发展拓展了空间，为食品安全保驾护航。此模式有效缓解了当地一系列区域性的民生、环保、经济和生态问题，为全国探索沼气工程转型升级和农业可持续发展探索了新道路。
参考文献：
[2]靳前龙,郭智勇,韩文君,等.基于化肥视角下的全球农业面源污染现状及防治措施探究[J].农业科技通讯,2018,000（011）:180-183.
[3]沈月琴,郭建忠,童再康,等.深耕绿水青山全面加快新林科建设[J].中国林业教育,2020,38（1）:5-8.
[4]陈明波,汪玉璋.以沼气技术为纽带的循环农业模式探析[J].农业与技术,2019（1）:61-62.
[5]李瑞,唐义,梁燕菲.以农村沼气为抓手探讨现代生态循环农业发展模式――以贵州毕节为例[J].安徽农学通报,2016,22（13）:102-104.
[6]毋俊芳,刘玉祥.以沼气为核心的循环农业模式构建[J].农业工程,2015,5（1）:26-27.
[7]罗小荣.静宁县推广“畜沼果”互支互促循环农业发展的实践与探索[J].甘肃农业,2014（24）:73-74.
作者：童燕 范阳 刘春红 靳前龙 刘庆生 李建华 单位：安阳市农业科学院
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