都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式探討
——以上海市崇明區(qū)菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式為例

李雙喜，呂衛(wèi)光*，鄭憲清，張翰林，張娟琴，陶曉斌，張惠蘭

（1上海市農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所，農(nóng)業(yè)部上海農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學觀測實驗站，上海市設施園藝技術重點實驗室，上海市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站，上海 201403；2上海藍匯農(nóng)業(yè)生態(tài)科技有限公司，上海 202152）

都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式探討
——以上海市崇明區(qū)菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式為例

李雙喜1，呂衛(wèi)光1*，鄭憲清1，張翰林1，張娟琴1，陶曉斌2，張惠蘭2

（1上海市農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所，農(nóng)業(yè)部上海農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學觀測實驗站，上海市設施園藝技術重點實驗室，上海市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站，上海 201403；2上海藍匯農(nóng)業(yè)生態(tài)科技有限公司，上海 202152）

通過闡述上海發(fā)展都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)的必要性，結合崇明國際生態(tài)島建設需求，系統(tǒng)分析了上海崇明區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展模式上的創(chuàng)新升級新模式——“菜蚓鱔”立體種養(yǎng)模式，介紹了該模式的原理與循環(huán)路徑特點，解析了菜蚓鱔立體模式的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益，最后提出了都市型郊區(qū)發(fā)展立體種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的對策與措施。

都市型郊區(qū)；循環(huán)農(nóng)業(yè)；生態(tài)農(nóng)業(yè)模式；菜蚓鱔立體種養(yǎng)

“十三五”時期是全面建成小康社會決勝階段，而“農(nóng)業(yè)是全面建成小康社會和實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎，必須加快轉變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式”，走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路已經(jīng)成為國家“十三五”規(guī)劃的重要任務［1-3］。近年來，我國農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境兩道“緊箍咒”越繃越緊，耕地數(shù)量減少、質量下降、農(nóng)業(yè)面源污染加重等問題凸顯，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境成為突出短板。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，開展農(nóng)業(yè)資源高效利用與清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的基礎。為此，中國各地均開展并摸索出了不同的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式［4-11］。

對于國際性大都市而言，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)在城市的地位和社會發(fā)展過程中所扮演的角色發(fā)生了改變，由原來的以生產(chǎn)為主的城郊型農(nóng)業(yè)向體現(xiàn)生產(chǎn)、生態(tài)、生活為主的都市型農(nóng)業(yè)轉變，農(nóng)業(yè)更多是發(fā)揮其不同的功能性［12-14］。如北京、南京、深圳、武漢等在發(fā)展都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)方面取得了一定的進展，北京發(fā)展出都市農(nóng)業(yè)復合模式、南京提出了休閑觀光農(nóng)業(yè)模式等［12，15］，這些都市型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式取得了很好的社會、經(jīng)濟以及生態(tài)效益。

與其他區(qū)域的農(nóng)業(yè)相比，國際大都市上海的郊區(qū)農(nóng)業(yè)具有獨特的區(qū)位優(yōu)勢和科技優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要任務和方向是結合上海城市發(fā)展與市民需求，依托自身的資源區(qū)位優(yōu)勢，承載不同的功能需求，進而尋求促進農(nóng)村和農(nóng)業(yè)發(fā)展的新模式和途徑。截至2015年末，上海全年生產(chǎn)總值24 964.99億元（人民幣，下同），盡管農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值僅占全市GDP的0.6%［16］，但從循環(huán)經(jīng)濟角度出發(fā)，都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)建設仍然不容忽視。發(fā)展上海都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)應該“轉換”思路，實施“循環(huán)經(jīng)濟”戰(zhàn)略，是提高上海土地產(chǎn)出力和社會綜合價值的重要戰(zhàn)略選擇［17］。運用循環(huán)經(jīng)濟理念，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，已經(jīng)成為上海郊區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇，同時也成為實現(xiàn)農(nóng)民增收，郊區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)綜合效益提升的極為有效的手段。筆者團隊自2008年開始都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)新模式的探索，在上海市崇明區(qū)三星鎮(zhèn)開展了“菜蚓鱔立體循環(huán)種養(yǎng)模式”的研究與實踐，取得一定的經(jīng)驗，現(xiàn)將其進行系統(tǒng)的總結與分析，以此為加快發(fā)展都市型郊區(qū)現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)提供示范和借鑒。

1 崇明區(qū)發(fā)展種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)的有利條件

1.1 區(qū)位資源優(yōu)勢

崇明區(qū)由崇明、長興、橫沙等三島組成，三島陸域總面積1 411 km2。崇明島位于西太平洋沿岸中國海岸線的中點地區(qū)，地理位置在東經(jīng) 121°09′30″至 121°54′00″，北緯 31°27′00″至 31°51′15″，地處中國最大河流長江入海口，是世界最大的河口沖積島。崇明島面積12.67萬hm2，崇明島土壤有水稻土、潮土、鹽土三大類型，農(nóng)業(yè)耕地面積5.05萬hm2。崇明地處北亞熱帶，具有顯著的季風氣候特征。崇明島年平均氣溫15.3℃，降水量1 003.7 mm，全年無霜期229 d，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良［18-19］。近年來，隨著崇明生態(tài)島建設的開展，崇明當?shù)氐木G色農(nóng)產(chǎn)品（玉米、花菜、芋艿等）越來越受到市民的青睞，崇明已經(jīng)成為上海市民重要的“后花園”和“菜園子”。因此，良好的氣候和豐富的水土資源等區(qū)位優(yōu)勢為生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

1.2 技術優(yōu)勢

種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式具有聯(lián)結與轉換的多級性、多樣性、互動性、共生性等特點［20］。上海市農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)過50余年的建設，現(xiàn)已發(fā)展成為一個學科較齊全、設備先進、學術水平較高、成果轉化能力較強、為上海和全國農(nóng)業(yè)發(fā)展提供強有力支撐的地方綜合性農(nóng)業(yè)科研機構。上海市農(nóng)業(yè)科學院在上海各個郊區(qū)的農(nóng)業(yè)科學技術傳播和推廣應用上發(fā)揮著重要的作用。經(jīng)過多年的攻關研究，筆者團隊在生態(tài)立體種養(yǎng)模式中的黃鱔養(yǎng)殖、蚯蚓生物耕作、農(nóng)業(yè)資源綜合利用等“瓶頸”技術問題上取得重大突破。針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式單一，單位面積土地利用率和比較效益低下的問題，創(chuàng)造發(fā)明了“一種農(nóng)田黃鱔養(yǎng)殖方法”（專利號ZL201010114128.2）和“農(nóng)田蚯蚓養(yǎng)殖與生物耕作方法”（專利號ZL200910199287.4），通過農(nóng)田改造與轉換技術的實施，為蚯蚓和黃鱔提供了近似野生的生境條件；黃鱔種苗繁育及養(yǎng)殖技術創(chuàng)建了仿野生條件下黃鱔養(yǎng)殖方法；通過田間蔬菜綠色施肥與病蟲害立體防控技術，保障了綠色農(nóng)產(chǎn)品的品質與質量。這些專利技術已經(jīng)在崇明區(qū)開展了一定規(guī)模面積的示范與應用，成為崇明區(qū)現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)的一大亮點。

1.3 政策優(yōu)勢

崇明是上海的重要生態(tài)屏障，是上海未來重點發(fā)展的區(qū)域。2016年，崇明撤縣設區(qū)。崇明世界級生態(tài)島發(fā)展“十三五規(guī)劃”中提到要把崇明島建設成為長三角城市群和長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境大保護的標桿和典范，具備生態(tài)環(huán)境和諧優(yōu)美，資源集約節(jié)約利用、經(jīng)濟社會協(xié)調可持續(xù)發(fā)展的綜合性特點的世界級生態(tài)島［21］。近年來，上海市及崇明區(qū)出臺了多項農(nóng)業(yè)科技惠民政策，大力扶持和支持立體生態(tài)種養(yǎng)模式的示范與推廣，以期實現(xiàn)農(nóng)業(yè)結構升級，拓展產(chǎn)業(yè)規(guī)模，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。尤其是崇明生態(tài)農(nóng)業(yè)科創(chuàng)中心的成立，也為帶動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的升級與轉型，增強農(nóng)業(yè)服務市民生態(tài)休閑、觀光體驗的多元效益，實現(xiàn)一產(chǎn)三產(chǎn)聯(lián)動帶來了多重利好。

2 菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式的原理與循環(huán)路徑

菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式采用生態(tài)學的邊緣效應原理，利用循環(huán)經(jīng)濟的“3R”原則，以蚯蚓養(yǎng)殖作為紐帶，利用食物鏈與農(nóng)田空間生態(tài)位，將農(nóng)田劃分為3個子系統(tǒng)（壟作特色蔬菜種植、土壤蚯蚓養(yǎng)殖喂鱔與排水溝域黃鱔養(yǎng)殖）并有機地聯(lián)系起來，形成高效良性循環(huán)的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，建立農(nóng)田增產(chǎn)增值的生態(tài)鏈生產(chǎn)流程，實現(xiàn)農(nóng)藥化肥的減施增效，顛覆了傳統(tǒng)的菜田單一種植模式，增加了農(nóng)田生產(chǎn)力，其循環(huán)路線見圖1。

圖1 菜蚓鱔立體種養(yǎng)循環(huán)模式圖Fig.1 Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel

菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式的循環(huán)路徑為：通過合理運用自然界的物質轉化循環(huán)原理，巧用蔬菜與畜禽廢棄物資源，將蔬菜與畜禽廢棄物回田進行土壤蚯蚓飼喂，利用蚯蚓飼喂黃鱔和進行生物耕作，大幅減少了農(nóng)田機械耕作方式，解決了農(nóng)業(yè)廢棄物利用難題，補充了土壤養(yǎng)分，農(nóng)田物質內循環(huán)作用與“自凈”功能得到加強。蔬菜生產(chǎn)中采用生物有機肥來替代常規(guī)化肥，為蔬菜和水產(chǎn)品生長提供相對良好的生長環(huán)境，可從源頭上控制菜田面源污染。菜田引入蚯蚓作為黃鱔餌料，減少傳統(tǒng)養(yǎng)殖飼料質量良莠不齊現(xiàn)象，蚯蚓活動可以防治田間化感作用和防控土傳病害的發(fā)生，蚓糞和鱔糞還田也是一種優(yōu)質有機肥補充，既保護了蔬菜的生長，又實現(xiàn)了“菜蚓鱔”的生態(tài)平衡。

3 菜蚓鱔立體種養(yǎng)模式應用效果

3.1 經(jīng)濟效益分析

如表1所示，從第一年開始，與傳統(tǒng)模式相比，菜蚓鱔模式主要投入包括蚯蚓種苗、黃鱔種苗、有機肥、農(nóng)藥、人工費以及其他費用，每667 m2較傳統(tǒng)模式增加投入3 700元，同時玉米和蔬菜產(chǎn)量有所下降，造成第一年每667 m2凈收益為-3970元；第二年開始每667 m2凈收益為1 300元，已經(jīng)大于傳統(tǒng)栽培模式，第三年菜蚓鱔立體種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)進入較為穩(wěn)定的時期，蚯蚓糞肥以及鱔糞還田等措施使得土壤狀況改善，蔬菜品質提升，每667 m2的投入減少而產(chǎn)出增加，每667 m2收益達到5 000元，遠遠大于傳統(tǒng)模式，單位農(nóng)田的比較效益顯著提高。第四年和第五年每667 m2菜田凈收益為5 970元和6 090元，達到了傳統(tǒng)模式的7—8倍。崇明區(qū)有5.05萬hm2農(nóng)田，以每年推廣200 hm2為例，第三年起每年直接增加收益1 500萬元，菜蚓鱔立體模式由于少施用或不施用化學農(nóng)藥和肥料，農(nóng)產(chǎn)品更符合市民對健康綠色食品的需求，因此具有廣闊的市場前景。

3.2 生態(tài)效益分析

如表2所示，以實施5年后為例，由于蚯蚓的活動、有機肥的施用以及蔬菜莖稈等廢棄物的全量還田，菜蚓鱔模式較常規(guī)模式減少肥料用量57.2%，施用農(nóng)藥次數(shù)減少50%，土壤pH下降0.4，土壤速效氮、速效磷、速效鉀等養(yǎng)分得到大幅提升，分別較常規(guī)模式提升76.16%、82.05%以及12.5%。土壤容重及孔隙度也得到了改善，容重較傳統(tǒng)模式下降了10.4%；土壤孔隙度明顯增加，達到57.73%；有機質含量達到2.34%，比傳統(tǒng)模式提升了73.33%。菜蚓鱔模式對于降低農(nóng)田肥料農(nóng)藥用量，減輕農(nóng)業(yè)面源污染有著顯而易見的效果。

表1 菜蚓鱔立體模式與常規(guī)栽培模式經(jīng)濟效益對比（連續(xù)5年）Table 1 Econom ic benefit com parison between Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel and traditional cultivation pattern（five consecutive years）

表2 菜蚓鱔立體模式與常規(guī)栽培模式生態(tài)效益對比（實施5年后）Table 2 Ecological benefit com parison between Stereo cyclingmodel of vegetable-earthworm-eel and traditional cultivation pattern（five years after im p lemented）

3.3 社會效益分析

由于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)比較效益低下，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一線人員越來越少，菜蚓鱔立體模式由于可以較大幅度的提升單位農(nóng)田收益，改善農(nóng)村就業(yè)狀況，據(jù)估計，菜蚓鱔模式每667 m2可以解決農(nóng)村剩余勞動力0.2個。如若每年推廣200 hm2，即可解決600個農(nóng)村勞動力的就業(yè)問題。菜蚓鱔立體模式的全面實施與推廣，可以吸引農(nóng)戶學習新型農(nóng)業(yè)技術與模式，促進農(nóng)業(yè)模式的轉型與升級，推動新農(nóng)村建設，實現(xiàn)建設國際生態(tài)島的目標意義重大。

4 都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展建議

針對當前崇上海及崇明循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和問題，今后促進上海市都市型郊區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議主要包括：一是加強輿論宣傳，形成社會發(fā)展立體循環(huán)種養(yǎng)的共識和良好氛圍。要通過包括新聞報道、科技下鄉(xiāng)、技術培訓等各種途徑普及立體種養(yǎng)技術，提高農(nóng)民的循環(huán)農(nóng)業(yè)思路和意識，做出更多的樣板示范基地，做到以點成線，以點帶面，從而全面推進立體循環(huán)農(nóng)業(yè)的普及和開展。二是大力扶持龍頭企業(yè)或合作社，樹立幾個典型，培育循環(huán)農(nóng)業(yè)的支撐載體。推廣“龍頭企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”模式，消除農(nóng)戶無技術、無資金以及無銷路的顧慮，實現(xiàn)技術、產(chǎn)品、銷售一體化經(jīng)營，最大程度的提升農(nóng)戶的積極性和收益，同時探索龍頭企業(yè)與農(nóng)戶、特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟標準化試點區(qū)建設的有效模式和良好機制。三是發(fā)揮政策的導向作用，制定相關政策鼓勵發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技成果的市場化。充分發(fā)揮上海生態(tài)農(nóng)業(yè)科創(chuàng)中心作用，打造國內外知名的綠色優(yōu)質特色農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)和供應基地，建設有全國影響力的農(nóng)業(yè)科創(chuàng)示范基地，最終實現(xiàn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［21］。

［1］國務院辦公廳.中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要［R/OL］.［2016-03-17］.http：//www.gov.cn/xinwen/2016-03/17/content_5054992.htm.

［2］國務院辦公廳.全國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃（2016—2020）［R/OL］.［2016-10-20］.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-10/20/content_5122217.htm.

［3］國務院辦公廳.關于落實發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，實現(xiàn)全面小康目標的若干意見［R/OL］.［2016-01-27］.http：//www.gov.cn/zhengce/2016-01/27/content_5036698.htm.

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［9］張棋，鄭水明，葉雪珠，等.浙江省生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展實踐模式和對策［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（8）：4900-4901，4904.

［10］劉常珍.鎮(zhèn)江市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展實踐與對策建議［J］.生態(tài)農(nóng)業(yè)，2012（4）：52-54，59.

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［14］胡躍高.中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設道路探索［M］.北京：氣象出版社，2009.

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［18］上海市地方志辦公室.崇明縣志［G/OL］.http：//www.shtong.gov.cn/newsite/node2/node4/node2250/node4426/node16046/index.html.

［19］崇明縣統(tǒng)計局.2015年崇明縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報［R/OL］.［2016-06-16］.http：//cmtj.shcm.gov.cn/new_cmtjj_tjsj_tjnj/List/index.htm.

［20］張偉東，王雪峰.幾種典型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的優(yōu)點及實現(xiàn)途徑［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2007，15（6）：179-181.

［21］上海市發(fā)展改革委員會.崇明世界級生態(tài)島發(fā)展“十三五”規(guī)劃［R/OL］.［2016-12-31］.http：//www.shanghai.gov.cn/nw2/nw2314/nw2315/nw4411/u21aw1187546.html.

Circular agriculture developmentmodels in the suburbs ofmetropolis—Case study of stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel

LIShuang-Xi1，LYUWei-Guang1*，ZHENG Xian-Qing1，ZHANG Han-Lin1，ZHANG Juan-Qin1，TAO Xiao-Bin2，ZHANG Hui-Lan2
（1Institute of Eco-Environment and Plant Protection，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai Scientific Observation and Experimental Station for Agricultural Environment and Land Conservation，Ministry of Agriculture，Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology，Shanghai Environmental Protection Monitoring Station of Agriculture，Shanghai201403，China；2Shanghai Lanhui Agricultural and Ecological Technology Ltd.，Shanghai202152，China）

This paper discussed the necessity to develop circular agriculture in the suburbs ofmetropolis in Shanghai.With the construction demand of Chongming international ecological island，the successful and innovative agriculture development pattern—“Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel”was discussed，including its principle，circular path character，the economic，social and ecological benefits.Further strategies for promoting stereoscopic agriculture farming cyclemodel in suburbs ofmetropoliswere therefore recommended.

Urban suburbs；Circular agriculture；Ecological agricultural pattern；Stereo cyclingmodel of vegetable-earthworm-eel

2017-01-16

上海市科委重點攻關項目（16391901500）；上海市科技興農(nóng)推廣項目（滬農(nóng)科推字（2015）第2-2號）；國家科技支撐計劃項目（2010BAK69B18）；上海市農(nóng)口青年成長項目［滬農(nóng)青字（2014）第1-25號］

李雙喜（1986—），男，碩士，助理研究員，主要從事生態(tài)立體循環(huán)農(nóng)業(yè)、設施農(nóng)田土壤障礙研究與防治工作。E-mail：lsx1986＠126.com

*通信作者

S966.4；F323.22

A

1000-3924（2017）06-023-05

張睿）