付佳 胡筱敏 程全國
[摘要]通過對農場基礎設施改造、農場循環產業建立和旅游、教育服務產業開展,構建農場可持續發展模式。農場基礎設施改造具體內容包括利用色彩管理手段規劃農場各功能區以便于有效區分和管理各功能區;建立水循環系統,通過對污水回收利用提高水資源的使用效率;構建太陽能發電和季節性太陽能集中供熱系統減少傳統能源使用,提高清潔能源使用率。農場產業循環和教育服務產業發展則是通過構建農場一、二、三循環產業網,從而提高資源循環使用率,拓展農場各產業發展。
[關鍵詞]循環農業;家庭農場;顏色標識;季節性太陽能供熱系統;農業旅游
[中圖分類號]X24 [文獻標識碼]A
1 引言
隨著社會經濟的發展,人民的生活水平逐漸提高,以及相應科技手段的使用,農村問題包括經濟、環境、社會等方面問題日益嚴重。
農村環境問題主要表現在資源短缺、生態惡化、環境污染以及能源結構等方面。農業自然資源短缺主要體現在耕地面積的減小,人均水資源短缺,我國人均水資源擁有僅是世界平均水平的1/4。生態的惡化也使農村環境每況愈下,由于過度開墾導致嚴重的水土流失,使得土地養分以及地表土的流失,導致地表水的淤塞,從而降低行洪蓄洪能力。另外,農村的環境污染也是農村環境問題的另一重要表現,其主要來自于集中種植、養殖、加工業的生產垃圾,以及生活垃圾,其中生產型垃圾包括農業用化肥、農藥,集中養殖業的畜禽糞便和鄉鎮加工企業的工業垃圾。農村能源消費結構逐漸由傳統生物質能源(例如秸稈、薪柴等)逐漸變遷到商品性能源(即煤、油、液化氣、電等),其中電力增長速度高于其他種類,電力消費主要用于家用電器。可再生能源利用率偏低,北方地區主要以傳統生物質能,即秸稈和薪柴為主,主要用于炊事燃料。
農村經濟發展也存在較大問題包括農業綜合生產能力低下、生產方式較為原始、產業化水平較低。農業綜合生產能力與土地、農資、機械設備、科技水平有著直接關系,由于各地區的發展和農業基礎薄弱導致農業生產落后,綜合生產能力較低。農產品的生產方式還停留在高水量、高化肥、農藥投入的粗放生產方式階段,導致生產力低下。另外,生產規模小、批量小,質量差、產品單一等方面也使得農業產業化進程緩慢。農村勞動力的大量流失也使得農村發展緩慢。近年來專門從事農業生產勞動的人口數量逐年下降,尤其是青壯年勞動力更是驟減。
解決農村經濟發展,改善農村生產、生活條件已不僅僅是解決社會、經濟問題,同時也是提升農村環境質量的關鍵。農村循環農業發展模式的創新可以作為參考解決方案。本文以我國東北地區家庭農場為例,提出適應于本地區的農場循環發展模式方案,包括基礎設施建設、生產物的循環產業設計以及產業多元化發展等。
2 國內外農場循環農業發展模式
循環農業,是循環經濟理論下的一種應用行為,是農業與生態環境和諧發展的一種模式。循環農業是指在農業生產和農產品的全生命周期內,以3R(減量化、再利用、再循環)為準則,減少資源、能源的投入,增加物質的再生循環和多級能量的使用,減少廢棄物的產生。農業的循環結構可包括:①產業鏈循環結構,即某一產品從生產產地到銷售到具體食用過程中的污染控制;②農業行業內部循環結構,即行業內物質、能量的相互交換等;③農業行業間循環結構,即農業各行業之間物質、能量的交換。
菲律賓瑪雅農場是循環農業模式的一個典型案例,將面粉廠的垃圾“麩皮”提供給養畜廠和魚塘;糞便進行處理后生產沼氣作為能源提供給農場生產和生活;沼渣進行回收作為牲畜飼料,其余做有機肥料,沼液經處理后做魚塘養分輸入;塘水和塘泥作為養料輸送給農田生產;農田生產小麥送予面粉廠加工,形成產業與產業間的循環。我國主要循環農業模式也已在多方面開展,微觀層面例如畜禽養殖資源化循環模式包括 “豬-沼-果”生產模式,“四位一體”生產模式和稻魚種養結合模式,食用菌無木化生產模式等,中觀層面的循環農業產業園區包括“種-養-加”一體化模式,山地丘陵地區農林牧立體種植模式以及綠色無公害果蔬模式等。
家庭農場作為新興的農村經營模式可作為我國循環農業的主體。家庭農場主要依靠家庭勞動力,使其得到最大程度利用,解決就業問題。循環農業由于其機構復雜,對于各環節監控度較高。鑒于家庭農場的獨立性和自主性,可最大程度減少成本,最大程度地發揮擁有者權利,更好的去實行循環農業模式,而大型農業企業則更適合低勞動力監管型農業。
3 研究案例概況
沈陽祝家農場位于遼寧省沈陽市東南部地區,地處東南山區,屬低山丘陵地形。農場面積約17.33hm2。氣候條件冬季嚴寒,夏季涼爽。七月氣溫最高,月平均氣溫24.6°C,冬季較漫長,每年采暖期從11月到來年3月底,最冷月份平均氣溫是-11°C,最低溫度達-30°C。農場生產能源消耗以電力能源為主,生活能源消耗則以電力能源和傳統生物質能為主。薪柴作為炊事和冬季采暖的主要能源。目前農場主要以蘋果種植以及蘋果深加工產業為主。另外農場也種植少量品種蔬菜和飼養少量畜禽。
4 農場循環發展規劃建議
農場循環發展規劃主要從基礎設施建設和農場產業循環兩大部分開展,具體包括農場功能分區規劃、用水規劃、能源規劃、循環產業規劃以及產業發展規劃等五方面。
4.1 功能分區規劃
充分利用可視化顏色標識劃分農場各功能區域。色彩管理常用于標識中,尤其是公共標識中,近年來在城市規劃公共設施及標識系統中的研究較多,通過合理的色彩管理加強公共設施及標識的功能。另外,顏色可引起心理效應,例如藍、青等冷色調有向心作用,使人精力集中;黃、紅等暖色調則有離心作用,刺激情緒,增加人的敏捷性。為了更好的區分和管理各農場區域,采用顏色規劃進行管理。農場主要分兩大功能區:生產區和生活區域,其中生產區包括養殖、果樹種植、蘋果深加工等,生活區主要分為兩部分觀光旅游區域(包括教育展示區、購物區、餐飲住宿區等)和農場辦公區,同時觀光旅游區又貫穿兩個功能區。不同區域采用不同的顏色設計,包括屋頂顏色、道路劃線顏色以及標識牌的顏色。(色彩心理影響文獻)生產區整體利用冷色調;生活區整體利用暖色調,其中辦公區域用冷色調裝飾。在生產區域的旅游覆蓋區部分,利用暖色調裝飾道路,例如紅色道路標識和劃線。
4.2 用水規劃
用水規劃的重點在于如何減少水資源的使用,合理的利用和重復利用水資源是規劃的主要任務。農場廢水除少量生活廢水通過管道排除外,其他廢水基本未經處理直接通過地表徑流排除。農場用水規劃的重點是根據廢水性質提出相應的處理措施進行回收利用或排出。農場廢水分為:蘋果加工廢水和少量生活污水。蘋果深加工廢水以清洗廢水為主,包括清洗蘋果廢水、地面清洗廢水、加工罐清洗廢水。由于農場產品以綠色食品為主,因此在清洗廢水中不含農藥和添加劑等物質,主要的污染物為有機污染物,水果醋和水果酒發酵罐清洗廢水中醋和酒的濃度比較小。生活污水與加工罐清洗廢水通過地下滲濾生態技術處理過后再利用,地面清洗廢水和水果清洗廢水則經過簡單沉淀過濾后再利用(見圖1)。
圖1 農場用水規劃
4.3 能源規劃
農場能源規劃主要針對于農場日常生產生活所需,綜合利用現有能源和可再生能源以減少傳統能源使用量,提高能源使用效率。農場能源重要用于產品加工以及日常生活需求,能源使用種類以電能、薪柴為主,少量太陽能用于熱水(見表1)。生活供暖能耗和生產的機械加工能耗占農場能耗的大部分,其中供暖能耗49%,加工能耗占40%。其中生產能耗中對液體加熱能耗占生產能耗67%。
表1 農場目前能耗需求和利用
類別 內容 能源利用形式 能耗(GJ/a) 能耗比例(%)
生活能耗 供暖能耗 薪柴和電能 326 49%
生活熱水能耗 電能和太陽能 13 2%
炊事 薪柴 13 2%
家用電器 電能 14 2%
生產能耗 加工機械能耗 電能 266 40%
照明 27.3 4%
圖2 季節性太陽能供熱系統
通過對農場能源消費的實際情況分析,能源規劃將清潔能源,尤其是太陽能作為農場主要能源,利用太陽能提供熱水、供暖、液體加熱和部分供電。 構建季節性太陽能集中供熱系統為農場提供熱水、供熱等需求可作為主要的方式(見圖2)。 季節性太陽能集中供熱系統由太陽能集熱系統、 季節性蓄熱系統、用熱用戶以及輔助熱源組成。其原理是將夏季太陽高輻射、用熱低谷季節收集的熱提供給冬季太陽低輻射而用熱高峰季節。在夏季,太陽能集熱器收集的部分熱直接用于用熱用戶使用,其余熱儲存在季節性蓄熱系統中;在冬季太陽輻射不足時,儲存的熱供于用熱用戶,如果熱量達不到供熱溫度,輔助熱源進行進一步加熱。
4.4 資源綜合利用-循環產業設計
農場采用的循環農業模式為農業生態產業鏈循環模式。從單純的蘋果種植升級為種植、養殖、加工為一體的循環產業體系,實現農業的高產、高效、持續發展(見圖3)。
圖3 沈陽祝家農場“種-養-加”循環農業模式流程圖
農場生產規劃主要分為三部分:綠色蘋果種植、綠色深加工、綠色畜禽養殖(鵝)。蘋果進行深加工生產果汁,剩余果渣進行加工喂養鵝,同時果園內放牧養鵝,鵝糞便提高果園土壤肥力。農場產品包括蘋果、果汁、果酒、鵝蛋及鵝產品。畜禽糞便、果渣、雜草等廢棄物進行循環利用,生產有機肥和有機飼料。
4.5 農場產業發展規劃
農場產業發展規劃則以重點打造主產業為契機,創建地區品牌,發展重點產品的衍生品以及第三產業,即旅游觀光產業,利用產業品牌效應開展旅游教育產業。
農場重點打造蘋果及蘋果衍生品品牌。品牌的建立主要在于產品的質量,農場可從提高產品質量、提高生產效率、以及產品的深加工等方面著手開展。借鑒日本家庭農場經營管理模式,結合當地村民,成立合作社,由點式經營升級到面式聯合經營,共同聯手打造地區品牌,避免分散土地所帶來的障礙;也可通過租賃方式,統一管理和經營,使得小農場也可具有一定規模。采用先進的機械設備進行蘋果樹種植、蔬果、以及蘋果采摘,從而降低成本,提高效率;機械設備也可通過租賃的模式使用,這樣既降低成本,又提高機械使用率。產品品牌的深加工也是日本家庭農場經營的典型成功案例,祝家農場通過開展蘋果果醋/果酒等方式,對蘋果品牌進行多層次多方面強化。另外,與高校和科研院所合作,開展產學研一體化也是必不可少的一種方式,通過綠色手段提高蘋果產量,降低成本(包括經濟成本和環境成本);通過對發酵菌種研究開展蘋果酒/蘋果醋的產品開發。
農場旅游教育產業是農場產業規劃中的另一重要領域。農場的旅游教育產業圍繞農業教育為主,旅游為輔的理念開展。農業教育是通過農場的對外開放和科普教育展示使都市人群(包括成人、中小學生,甚至幼兒)了解農作物及其生長過程和生長環境,農產品加工過程和循環農業概念,把農場變為實際戶外課堂。旅游觀光則是利用果園、菜園等場所讓游客自己采摘體驗田園生活。另外,從社會經濟發展角度來看,開展農村第三產業,可提高當地村民就業機會,增加收入,促進完善基礎設施的建設,帶動地區的經濟發展。農場教育旅游規劃包括三個區域:科普教育展示區、循環農業示范區、觀光參與區。科普教育展示區通過圖片、視頻以及人員講解等方式介紹農場各種果樹、蔬菜和畜禽的生長過程,農場各種節能設施的應用以及循環農業的實施內容。循環農業示范區則是利用實際的展示將科普區的內容呈獻給游客。觀光參與區則是以參與勞作采摘,或進行果樹認領進行,使游客參與到果樹成長的過程中,包括果樹種植、成長、結果、采摘等過程。同時設立禮品間,游客可購買和預定各類農場產品,進一步對產品進行宣傳。
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