循環農業的基本模式分析

(湖北大學 資源環境學院,湖北 武漢 430061)

1 引言

1.1 循環農業的起源和發展趨勢

“循環經濟”一詞最早由美國經濟學家K·波爾丁在20世紀60年代提出,主要是指在人、科學技術和自然資源的大系統內,整個企業生產、資源投入、產品利用及其廢棄物產生的過程中,把依賴傳統型資源消耗的呈線性趨勢增長的經濟轉變成為依靠生態型資源循環利用來發展的經濟[1]。循環經濟強調“3R”原則,即減量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循環(Recycle)。后來循環經濟運用到農業中,逐漸開始形成經濟、環境相互協調的思想。即農業發展必須尊重自然發展條件,利用生態系統中的物質循環、能量流動和信息傳遞功能,保持生態平衡。

循環農業是相對于傳統農業發展提出的一種新的發展模式，是運用可持續發展思想和循環經濟理論與生態工程學方法，結合生態學、生態經濟學、生態技術學原理及其基本規律，在保護農業生態環境和充分利用高新技術的基礎上，調整和優化農業生態系統內部結構和產業結構，提高農業生產系統物質和能量的多級循環利用，嚴格控制外部有害物質的投入和農業廢棄物的產生，最大限度地減輕環境污染。我國提出循環農業、減少廢棄物的產生或是將農業廢棄物利用起來,都要遵循生態系統基本規律和循環經濟原則,形成物質多級利用的一種生態農業經營模式。國外早已開始實施循環農業建設,最大程度地減輕環境污染,實現物質的多次利用,減少資源浪費。目前我國開始重視循環農業的發展,以清潔生產和可持續發展理論為指導,實現生態良性循環,以順應時代的發展趨勢與潮流。

1.2 發展循環農業的目的與意義

目前,人們對食品安全的重視程度越來越高,農業發展也越來越優化，發展循環農業,可促進生態與經濟的和諧發展,既保證農產品質量安全,又可提高生產效率、保護環境。將原來單一的“資源—產品—廢棄物”模式轉變成為“資源—產品—再生資源”的循環模式,主要是減少廢棄物的產生和對資源的消耗。發展循環農業還可在一定程度上應對氣候變化,減少農業面源污染,提高經濟效益,推動農業產業鏈條生態化、資源利用節約化、廢棄物利用資源化、生產過程清潔化,走資源節約、產出高效、環境友好、產品安全的現代化農業道路。循環農業的推動并不是單一的產業發展,而是各個產業的有機結合,可形成種植業、養殖業、林業、漁業和加工業、銷售業的結合,形成環境友好型和資源節約型的社會。發展循環經濟,有利于推動我國農業的可持續發展。沒有農業的循環經濟,就不可能建成整個社會的循環經濟,更談不上建立循環型社會[2]。循環農業的發展無疑會帶來經濟效益的增長、農產品產量的提升,這也是社會發展所必須的。目前,資源和環境的壓力日益增大,對資源的節約和環境保護的舉措迫在眉睫,農業生產對水資源的浪費十分嚴重,對傳統農業中的資源浪費和環境污染都可采用循環農業的思想去解決。

1.3 我國發展循環農業的必要性

2019年“中央一號”文件指出必須把解決好“三農”問題作為全黨工作重點絕不動搖,循環農業的發展是順應國家發展趨勢,優化農業生態系統。2019年是我國全面建成小康社會的決勝期,必須解決好“三農”問題。必須堅持農業農村優先發展總方針,以實施鄉村振興戰略為總抓手,適應國內外復雜形勢變化對農村改革發展提出的新要求,抓重點、補短板、強基礎。我國以農業為主要國民經濟,而農業也是產生溫室氣體的主要來源，為了保護環境,與環境和諧相處,大力發展循環農業,積極運用生態環境的自然規律,使用綠色環保的發展方式。循環農業是在傳統農業發展的基礎上提出的新的發展模式,是將原來的開環形轉變成閉環形的模式,它既提高了社會效益又保護了生態環境,是全面建成小康社會的保障。

2 模式類型劃分方法

2.1 國外劃分方法

國外主要依據循環經濟的“3R”原則,即減量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循環(Recycle),是分別對輸入端、過程性和輸出端的方法，主要包含以下幾種模式。

減量化模式：美國精準農業采用的就是“減量化模式”,按田間每一個操作單元的具體條件作為指導,準確地管理各項作物和土壤,通過最大限度地優化農業成本投入(如種子、農藥、水、化肥、農藥等)來獲取最高的經濟效益和產量,避免過度使用化學物質,保護農業生態環境。美國精準農業的關鍵技術和內容主要包含有以下方面:一是改進操作方式,實行免耕法。如在冬季農閑時節種植適應寒冷氣候的豆科類草,在春季播種前盡可能施用少量的生物除草劑來限制其生長,再直接進行作物的播種,從而實現豆科草與作物間作。這樣既能很好地保持土壤的有機結構,達到避免肥料和水土流失的目的,又能很好地抑制病蟲害滋生。二是采用現代生物新技術處理動物糞便。如利用蒼蠅產卵的方式處理糞便,使它成為一種優質的蛋白飼料,達到資源多級利用的目的。此外,還可對糞便進行集中加工處理,以減輕有害廢棄物對環境的危害[3]。

再利用模式：德國的“綠色能源”農業就是采用“再利用”模式,從科技方面積極探索生物質能的循環及其再利用。德國科學家對油菜、甜菜、玉米、馬鈴薯等進行定向選育,從中制取乙醇、甲烷,成功研制出綠色能源，從菊芋植物中制取酒精,從羽豆中提取生物堿等。油菜是德國目前最重要的能源作物,油菜籽既可用作化工原料,又可提煉植物柴油,代替礦物柴油作為動力燃料[4]。

再循環模式：日本循環農業模式的核心是從終端控制,將農業污染物變成新的資源,即“再循環”模式。如日本菱鎮將下水道的污泥、家畜糞便、農業廢棄物有機物投入到專門的發酵設備中,通過發酵產生甲烷氣體用于發電,剩余的其他殘留物進行固液分離。其中,固體成分通過再干燥成為肥料,液態部分通過處理后進行排放,充分體現了廢棄物的資源化和無害化處理[5]。

2.2 國內劃分方法

國內對循環農業的分類有多種,尚未統一。根據循環經濟的“3R”原則,可將循環農業模式類型劃分為物質再利用、減量化、資源化和產業園四種模式。以“3R”基本原則為指導,基于農業生產經營方式和農業產業鏈循環路徑、服務功能等方式再進行細分。

3 國內循環農業模式實踐

3.1 物質再利用模式

所謂物質再利用模式就是在物質的使用過程中對農業廢棄物進行再利用,在很大程度上減少廢棄物的產生。由于對農業廢棄物的消除需要很長一段時間,因此采用這種方式可緩解環境壓力,將廢棄物污染轉化為資源。如湖北省實施的豬—沼—菜、豬—沼—果、豬—沼—茶生態農業模式,就是利用中間產物達到節約資源的目的。豬糞便中含有大量的有機物質,可用來發酵,生成的沼氣可用于日常生活,同時可將沼液、沼渣當做肥料用于種植蔬菜、水果和茶葉等。

3.2 減量化模式

減量化模式是從輸入端盡可能減少化肥和農藥的使用,增加農用有機化肥,采用有機化肥代替化肥,從源頭上減少污染和節約資源。浙江省義烏市農業用水短缺,通過推廣節水農業,在農業上使用噴灌和滴灌技術,提高了水的有效利用率,防止產生地面徑流污染,大大緩解了當地水資源短缺的問題。立體養殖模式是對傳統養殖模式的高效整合,也是對土地資源和耕地資源的有效節約利用。四川省崇州市采用稻—漁結合種養模式,種植的水稻盡量避免使用農藥、化肥,甚至不使用農藥和化肥,不但提升了稻米的品質,而且魚苗在田里健康生長,不需要額外投放飼料[6]，節約了成本。

3.3 資源化模式

資源化就是再循利用環模式,是從輸出端減少農業廢棄物排放,對產生的廢棄物進行資源化利用。這樣對資源的有效利用達到較高水平,各元素朝著有利的方向轉化,變廢為寶,如收集雨水、秸稈還田等。通過增加產業結構和生產環節,做到對物質的充分利用,使各種資源能物盡其用,與環境友好相處,實現高效、高產、低耗。

3.4 產業園模式

循環農業模式的實踐并不是單一的產業發展,更多的是多個產業之間的相互融合。產業園模式就是將種植業、林業、漁業、養殖業、加工業和銷售業等連接起來,形成一個大的產業鏈,這既是對產業鏈的延伸,又提高了物質的利用效率,節約了資源。農業發展的本質是經濟體系、農業技術和生態系統的融合,具體表現為植物生產、動物轉化、配套加工增值、微生物循環。通過科學配置設計生產環節,優化食物鏈和生產鏈,借助資源和系統的耦合實現能流和物流的多級分層循環利用,實現農業產出的再生增值[7]。如安徽省茶葉集團利用茶葉原料制做綠茶酥、綠茶餅等或飼料，并充分利用茶園的優美風景開發旅游資源,既增加了經濟效益,又形成了一個資源循環利用的產業園模式。

各循環農業模式的典型代表和各地實施的案例見表1。

表1 循環農業模式的典型代表方式和各地案例

4 湖北省發展循環農業建議

湖北省是我國傳統農業大省,近年來農民種植結構與養殖方式發生了較大變化，因此對農業結構和資源豐富,農業、漁業、林業對循環農業模式的選擇應從全省農業的實際情況出發,主要做到以下方面:①選擇立體種養結合型循環農業模式,采用稻鴨共育、稻蝦連作等種養結合模式;優化農業發展模式和生態環境,有效減少農業廢棄物的產生,將農業廢棄物進行循環利用。②循環農業的發展可帶動企業發展,湖北省應積極發展農產品加工的一體化模式,將種、養、加結合起來,形成產業鏈、銷售等模式延長產業鏈,實現對生物的循環利用。③隨著經濟的發展、居民消費水平的提高,旅游和綠色食品成為人們的優先選擇,湖北省應大力推廣生態觀光型發展模式,建立生態農業園、農家樂、特色民居、文明新村等模式,形成一個閉合式的生物鏈,以減少廢棄物的產生。