肖清鐵,陳 珊,林光耀,,李園萍,謝惠玲,潘明輝,林瑞余,
(1.福建農林大學生命科學學院,福建 福州 350002;2.福建省綠鑫農業發展有限公司,福建 福鼎 355209)
自20世紀30年代以后,為緩解世界人口增長壓力、擺脫饑餓危機,人們在農業生產中大量使用化肥、農藥,從而引發了環境污染、土壤退化等問題。20世紀60年代前后發生的一系列污染事件,已為這種高能耗、高投入的“石油農業”敲響了警鐘,發展節能、高效的“替代農業”成為農業可持續發展的必然要求[1]。循環農業是一種運用物質循環再生原理和物質多層次利用技術,實現較少廢棄物的生產和提高資源利用效率的農業生產方式[2]。循環農業以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,通過構建合理的食物鏈結構,促進種植業與養殖業協調發展,因此被認為是實現農業可持續發展的重要模式,是世界各國致力尋求的新型農業發展模式,也是我國未來轉變農業經濟增長方式的戰略選擇[3-4]。目前,世界各國形成了各具特色的循環農業模式。例如,日本的廢棄物資源化循環農業模式,英國的永久農業模式,美國的精準農業模式等[1]。我國先后總結出南方“豬-沼-果”、北方“四位一體”、平原農區“糧飼-豬-沼-肥”、西北地區“五配套”等循環農業模式,對區域經濟和生態農業建設起到顯著的促進作用[4]。福建地處東南沿海,生態環境基礎良好,物種豐富多樣。近年來隨著畜牧業、水產養殖業的大規模擴張,環境污染問題日益突出,嚴重制約了經濟的可持續發展[5]。如何在新的歷史時期,大力發展循環農業,促進農業可持續發展是福建建設生態強省的重要內容。當前在漳州、泉州、莆田、福州、南平、三明等地市推廣果-草-牧-菌-沼,蔗-菜-牛-菌-沼、竹-草-羊-魚-菇-沼、豬(雞)-沼-果(魚)等模式循環農業,已取得明顯的經濟、生態、社會效益和實踐經驗[6-8]。本項目所在地福建省福鼎市秦嶼鎮瀲城村以農業為主業,經過土地整理后可供種植的土地、蓄養奶牛及沼氣建設的實際情況,通過把種植、養殖和沼氣生產各鏈節串聯起來,構建“草-牧-沼-蔬”循環農業模式,以期提高各鏈節的生產效率,實現節能減排,取得良好經濟效益與社會生態效益,為福建省新農村建設提供借鑒。
“草-牧-沼-蔬”循環農業模式是以生態經濟原理為基礎,以沼氣池為紐帶,通過沼液、沼渣綜合利用,將奶牛養殖和蔬菜種植緊密結合起來,體現了“減量化、再利用、再循環”的3R原則,達到系統內部廢棄物、能源、肥料良性利用的農業生產經營模式(圖1)。“草-牧-沼-蔬”循環農業模式主要生產環節如下:(1)栽培玉米、苜蓿,收獲作物作為奶牛養殖基本飼料,用于配合其他飼料飼養奶牛;(2)通過養殖奶牛獲得牛奶產品及牛犢子,銷售牛奶產品及牛犢子;(3)收集牛糞便及部分殘余秸稈等物料,用于生產沼氣,沼氣用于照明及家庭燃料;(4)將沼液、沼渣用于肥田,種植玉米、牧草及蔬菜,獲得蔬菜產品。

圖1 “草-牧-沼-蔬”循環農業模式圖
2011種植的玉米品種科青1號與科多8號,種植面積分別為20hm2,產量測定表明,兩個品種玉米的產量分別為9000kg/hm2和9750kg/hm2(表1)。按照0.32元/kg單價計算飼草,2011年玉米總產值達120萬元,獲利46.8萬元。2012年兩個品種玉米,產量分別為9150kg/hm2和9850 kg/hm2,總產值121.6萬元,獲利48.04萬元。

表1 玉米種植經濟效益分析
除種植青飼玉米外,2011年種植苜蓿(品種為“賽迪7”)7.00hm2,產量分別達到了37500 kg/hm2,2012年種植苜蓿(品種為“賽迪7”)7.40hm2,產量為40500kg/hm2(表2)。苜蓿單價參照1.0元/kg計算,兩年種植苜蓿的經濟效益分別為9.94萬元和14.36萬元。綜合玉米與苜蓿種植經濟效益,2011年、2012年牧草種植創造的經濟效益分別為56.74和62.76萬元。

表2 苜蓿種植經濟效益分析
對養殖251頭荷斯坦奶牛(其中18月齡泌乳奶牛125頭,24月齡青年奶牛106頭,28月齡干奶期奶牛20頭)兩年的經濟效益進行評估。結果(表3)表明,奶牛年獸藥防疫費即醫療費用為150元/頭,胎均配種費用為200元/頭,奶牛1年的醫療和配種支出共計約8.77萬元;奶牛的人工管理費用支出約6.13萬元;2011年食料支出約351.04萬元,2012年食料支出為336.71萬元。2011年奶牛養殖的總支出為365.94萬元,2012年的總支出為351.61萬元,兩年合計717.55萬元。根據每頭奶牛平均日產奶量21.4kg,平均年泌乳期為305天,牛奶平均價格3.64元/kg。2011年出售牛奶收入為578.63萬元,2012年出售牛奶收入為585.84萬元;2011年、2012年出售牛犢收入分別為207.70萬元和205.13萬元。奶牛養殖兩年的總收入分別為1577.30萬元,扣除飼養成本支出717.55萬元,兩年共獲利859.75萬元。

表3 蓄養奶牛的經濟效益分析
本項目采用的沼氣池容量為1200m3,沼氣池單位容積產氣率約為0.15m3/(m3·d),1200m3的沼氣池年產沼氣64800m3,按照沼氣的價格為2.40元/m3,2011年沼氣池收入為15.55萬元,2012年為15.74萬元。因現用的沼氣池是早期建設的設施,建設費成本采用當年的成本24萬元核算,包括材料費12萬元、勞務費2萬元、設備費10萬元,沼氣池預計使用年限為15年,每年成本平均為1.6萬元。沼氣池運行過程中大出料用工(每年1次)費用3.2萬元,沼氣池和配套設備維修(每2年1次)的費用約為0.5萬元,2012年維修零配件費用0.35萬元。沼氣池運行的主要原料為養殖糞便,因難以準確定價,這里近似等同于產出的沼渣沼液的效益,二者相抵,忽略不計。由表4可知,2011年和2012年沼氣生產的經濟效益約分別為10.75萬元和10.09萬元。
2011年種植青梗花椰菜“慶農65”40.0hm2,青椒“福署18號”17.3hm2,共投入資金468.56萬元,實現產值611.48萬元,利潤142.92萬元(表5);2012年種植了相同面積的“福安本地長茄”40.0hm2,青椒“福署18號”17.3hm2,共投入資金454.96萬元,實現總產值681.63萬元,利潤266.67萬元。
“草-牧-沼-蔬”循環農業模式通過牧草種植、奶牛養殖、沼氣發酵、蔬菜種植相結合的途徑,實現對養殖糞便、種植殘余物進行綜合利用,取得良好的經濟、社會、生態等多方面的效益(表6)。2011年運行“草-牧-沼-蔬”循環農業模式總投入928.81萬元,實現產值1559.61萬元,獲得利潤630.80萬元;2012年總投入901.03萬元,實現產值1639.91萬元,獲得利潤738.88萬元。

表4 沼氣生產的經濟效益分析

表5 蔬菜生產經濟效益分析

表6 “草-牧-沼-蔬”循環農業模式投入與經濟效益分析
上述分析表明,應用“草-牧-沼-蔬”循環農業模式發展種植業與養殖業,能夠綜合利用各種農業資源,提高資源利用率,不僅可以促進農村經濟的發展,解決養殖產生的污染問題,改善農村的生態環境,表現出良好的經濟生態效益。同時發展“草-牧-沼-蔬”循環農業能夠促進農民就業,對增加農民收入、促進新農村建設以及提升農民參與發展循環農業的積極性等方面具有良好的促進作用。
本研究僅考察“草-牧-沼-蔬”循環農業模式運行期間的技術經濟效益,忽略了前期基礎設施建設投入成本較大,并折舊,同時運行成本及產品價格也隨著經濟發展上下波動,而產生的風險及前期投入和運行成本都比較高這些。期望政府可根據不同地區的經濟發展水平對其進行適度補貼,或者積極引導企業與農戶合作發展的方式,促進這一模式的大范圍推廣應用。
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