糞便資源化循環農業發展模式探討

李想 余國新 甘昶春

摘要?我國根據自然條件因地制宜發展出了多種循環農業模式，循環農業的開展實現了改善環境污染、廢棄物資源化利用及產業鏈延伸。以昌吉市海奧奶牛合作社為例，探討了循環農業在農業生產中的一種具體實踐模式，為推動循環農業發展提供了參考。

關鍵詞?循環農業，模式，糞便，奶牛，沼氣

中圖分類號?X713文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2020）06-0068-03

Abstract?China has developed a variety of circular agriculture models according to natural conditions.The development of circular agriculture has realized the improvement of environmental pollution， waste resource utilization and industrial chain extension.Taking Haiao Dairy Cow Cooperative in Changji City as an example， a specific practice mode of circular agriculture in agricultural production was discussed， which provided a reference for promoting the development of circular agriculture.

Key words?Circular agriculture，Model，Feces，Dairy cow，Biogas

2019年中央一號文件提出，發展生態循環農業，推進畜禽糞污、秸稈、農膜等農業廢棄物資源化利用。文件強調了在農業生產過程中要注重合理利用資源、注重保護生態環境、注重推進可持續發展的歷史新階段，因此發展生態循環農業對我國意義重大。

昌吉市位于天山北麓，準噶爾盆地南緣，地處新疆天山北坡經濟帶的城市產業密集帶上，是新疆唯一一個農業產業化示范市和畜牧業產業化示范市，主要農業基礎設施健全。

雖然當前昌吉市各級部門十分重視循環農業的開展，并加大了在農業方面的投入力度，但各村鎮循環農業的發展水平不一、層次各異，具體實施過程中具有一定的盲目性和跟風現象，缺乏科學的設計和發展規劃。該研究通過對昌吉市糞便資源化循環農業發展模式的典型案例進行分析，探究其中存在的問題與發展契機，提出促進昌吉市循環農業的科學發展建議，以期為推動昌吉市循環農業發展水平、轉變農業生產方式、保護農業環境提供理論幫助，同時為其他地區的循環農業發展提供一定的借鑒。

1?現代循環農業促進減污減排

1.1?循環農業的內涵

循環農業的關鍵在于轉變傳統生產觀念，將傳統農業活動中單項流動的物質轉向循環型流動，調整和優化農業生態系統的內部結構及產業結構，最大程度上減少環境污染和生態破壞，從而實現生產各個環節的價值增值和生態環境和諧[1]。

1.2?循環農業的原則

由于循環農業是循環經濟理論在農業方面的實踐，因此循環農業也應遵循循環經濟理論的“3R”原則：再循環、再利用、減量化。這3項原則貫穿循環農業生產經營活動的始終[2]。

2?海奧奶牛合作社循環農業發展模式分析

2.1?模式基本原理

海奧奶牛合作社成立于2008年，目前形成以鮮奶、有機蔬菜、有機肥、沼氣為主的生態循環經濟實體，海奧奶牛合作社作為昌吉市首家采取循環農業發展方式運行的奶牛合作社，具有極強的代表性。合作社位置距昌吉市13 km，占地面積13.33 hm2，有固定資產980余萬元，有固定職工18名，零工20余人，合作社建筑面積12 600 m2，有社員86戶，建有500 m2的標準化擠奶大廳1幢，標準化牛舍16幢（占地400 m2），建容積300 t青儲池16個，排污池16個，紅外線消毒室一間。

2012年完成400萬元的沼氣池及管網建設項目，建設1 000 m3沼氣池1個，可供氣300戶，建設200 m2的科技培訓教室一間，配置電腦、投影儀等設備，擔負全鎮畜牧知識科普培訓的主要任務，輻射帶動全鎮農戶達1 000人。2013年建設小型沼渣加工座，牛糞轉化的沼液殘渣問題得以解決，并進一步完善了養殖區的循環系統。

海奧奶牛合作社循環農業的基本原理是以養殖場為核心，以廢棄物（糞便）資源轉化為主要手段的區域循環系統。經過10年來的發展，該區域循環系統內形成了2條循環鏈：一是主鏈，即“奶牛-糞便-沼氣站-蔬菜”，該鏈條將海奧奶合作社兩大產業——奶牛養殖和蔬菜種植通過沼氣站連接起來，在解決牲畜糞便污染的同時也解決了種植肥源的問題[3]。沼氣站的參與，實現了廢棄物資源的再利用。沼渣沼液的使用減少了化肥的施用量，提高了綠色農產品的品質。二是支鏈，即“奶牛-糞便-沼氣站-有機肥料-市場”，該鏈條將除自用外過剩的沼渣制作成有機肥料，對外進行出售，一方面避免了合作社剩余糞便的浪費，另一方面經過加工的成品有機肥提高了合作社收入，同樣達到了廢棄物資源化和價值化的目的[4]。

2.2?模式結構

海奧奶牛合作社循環農業模式產業鏈條——規模化養殖奶牛-牛奶-牛糞便發酵-沼液、沼渣種菜-有機肥出售-沼氣熱源（圖1）。合作社通過沼氣發酵塔和建有機肥廠提升沼液和沼渣的利用率，擴大綠色種植面積，擴大奶牛養殖事業，降低環境污染，提高農民健康水平和收入。通過連接實現整個園區廢物“閉路循環”，初步形成以循環型、生態化為主要特征的綠色農業養殖示范園[4]。

2.3?生產環節

2.3.1?規模化奶牛養殖。

通過引進高新技術推進標準化規模奶牛場建設，海奧奶牛專業合作社現年存欄奶牛3 000頭，年產糞便約27 374 t。首先重視硬件設施建設，為實施標準化規模養殖奠定物質基礎，做到專業化設計、科學化布局、現代化設施、規模化養殖。其次，重視良種和雜交改良技術，為牛群實現高產穩產奠定遺傳基礎[5]。

2.3.2?沼氣發酵。

沼氣站產生的沼氣不僅為周邊農戶提供了清潔能源，節省了生活成本，而且還為治理糞便污水問題提供了途徑，沼渣、沼液通過合作社一、二期沼氣工程的運行可用于農田施肥，在保持和提高土壤肥力的效果上遠遠超過化肥。沼渣、沼液中含有的大量腐殖質，可調節土壤的水分、溫度，充分滿足作物生長需要。還可調節土壤的酸堿度，使土壤形成團粒結構，幫助植物迅速吸收水分。由于沼液屬于葉面肥，因此還具有一定的抗病蟲害作用[6]。

以往畜禽養殖場將牲畜糞污露天排放會致使細菌蚊蠅滋生繁殖，對周邊居民的健康造成危害。由于沼氣站的建立運行，海奧奶牛合作社一定程度上改善了周邊的生活環境。

2.3.3?蔬菜種植。

從2014年開始，合作社通過土地流轉形式將附近8戶農民的4.67 hm2土地流轉過來試驗示范推廣綠色蔬菜的種植，目前種植的紅薯、黃瓜、辣子、甜玉米、香菜、大蔥、西紅柿、茄子這16個品種的綠色蔬菜已全部上市。

綜合技術目前能夠省水50%，省肥50%，省工2～5個。蔬菜全生育期根系發達，土傳病害發生率顯著降低，地上部分生長健壯均勻，葉片舒展肥厚，光合能力提高，果實口感好、耐貯藏、采摘期延長，增產20%以上。

2.4?模式效益分析

2.4.1?經濟效益分析。

可以帶動周邊農戶多養1～2頭奶牛，增加收入1 000～3 000元/戶，按每頭牛年產糞便5 t計（牛糞含有機質14.5%，N 0.30%～0.45%、P2O5 0.15%～025%，K2O 0.10%～0.15%），相當于又增加48.6 kg尿素或二銨。

節約化肥20%～30%，農藥投入量減少或不施，增產12%～15%，經濟效益增加8 250元/hm2左右。

采果期延長3～10 d，相應增加收益。果實保鮮期延長50%。沼液復合微生物肥種植出的果蔬口感好，品質優于化肥種出的果蔬。

土壤中的有機質含量增加1百分點，保水保肥能力增強10%，有效磷、堿解氮、速效鉀含量都有不同程度的提高。由于沼渣沼液生物肥價格低，肥效長，滿足綠色無公害農產品生產的施肥需求，可有效降低農業生產成本，為發展綠色農產品和有機農業，保證食品安全，提高農民收入創造有利條件[7]。

2.4.2?生態環境效益分析。

沼渣沼液的高效利用使養殖業生產實現了清潔化，養殖業廢棄物實現了資源化，并且緩解了養殖業廢棄物與環境建設之間的矛盾[8]。有效利用養殖業廢棄物減輕了環境壓力，有效解決了養殖業發展中存在的問題，保障了周邊群眾生活環境的衛生，實現了農業的優質、高產、高效、生態、安全生產，為農業和農村經濟持續、健康、穩定發展，建立可持續發展農業奠定了堅實的基礎[9]。

2.4.3?社會效益分析。

海奧奶牛合作社經過這些年的摸索發展，逐步形成了具有自身特色的循環農業發展模式，為昌吉市乃至北疆循環農業提供了范本。奶牛養殖場及蔬菜田的運轉增加了農民收入，沼氣站的建立為周邊村民提供了清潔能源。而循環農業的開展也改善了合作社周邊綠化環境，改善了村莊面貌[10]。

3?存在的問題

3.1?種養規模不匹配

養殖規模大于種植規模會造成養殖所產生的糞便數量大于種植及加工所需要的數量，因此造成一定程度上的浪費和污染，而養殖規模大于種植規模則會造成糞便的需求不足。海奧奶牛合作社每年奶牛糞便產量為27 374 t，可制作有機肥約為10 000 t，合作社試驗田面積為4.67 hm2，每年所需有機肥約為105 t。由于制作規模及時間限制，除了自留試驗田及用于出售的有機肥外，未能再利用的糞便仍在一定程度上造成環境污染及空間占用的問題，而將過剩的糞便運往外地使用或加工則會加大成本。

3.2?傳統農業生產慣性仍在主導地位，農民技術水平有待提高

與全國各地區類似，經過多年的發展，當地已經形成了一定的養殖和種植傳統，部分參與合作社的社員傳統的農作意識較難改變，在生產活動中仍偏向重視經濟效益，對農業生產活動所造成的資源過度投放和農業廢棄物污染問題沒有足夠重視。在宣傳方面也僅僅停留在農民之間的“口耳相傳”，宣傳及推廣力度有待提高，造成其對于循環農業的主動參與意識還有所欠缺。

3.3?基礎設施建設有待加強

經過多年發展，海奧奶牛合作社的養殖及沼氣生產設備雖然已逐步完善，但相比于內地先進地區仍有些落后。奶牛糞便除了被制造成固體有機肥外，還有相當一部分被制作成沼液和沼氣，這2項都需要鋪設大量管道通往田地和村莊，目前管線設備的數量和覆蓋密度都不夠。

3.4?銷售渠道有限，沒有形成品牌優勢

目前海奧奶牛合作社所生產的有機肥銷售地仍以昌吉市當地或周邊區縣為主，有機肥的銷售途徑也以農戶線下購買為主，既沒有批發商前來采購，也缺少線上購買途徑，導致海奧奶牛合作社所產的有機肥只在本地小范圍內略有名氣。

4?對策建議

4.1?合理分配種養資源

由于海奧奶牛合作社種養規模不匹配，目前已造成糞便過剩的問題。應當對現有種養規模進行科學設計，對農業資源和資金的投放進行更加合理的分配，適當擴大種植規模或增加糞便轉化設備，提高廢棄物轉化能力，使其供需數量趨于相對平衡，以達到節約資源和避免污染浪費的目的。

4.2?加強人才培養，推動技術創新

人才是推動技術創新和保障發展的內在動力，海奧奶牛合作社應一方面提升規范化管理水平，同時舉辦各類技術培訓班，使培訓常規化，內容大眾化，有計劃循序漸進地提高養殖戶的思想認識和技術水平，針對文化程度較高的“新型農民”則在培訓內容上有所不同，偏向高端技術，以儲備不同類型的人力資源。加強農業技術推廣體系建設，增加宣傳渠道，培養農民新的價值觀念，使其認識經濟效益、生態效益、社會效益三者結合的重要性，主動參與到循環農業中去，進一步加快循環農業新技術應用。

4.3?完善農業基礎設施建設，拓展產業鏈延伸

加強農業基礎設施建設，優化制度，進一步提高沼氣、沼液的鋪設密度，讓資源更方便快捷地輸送到需要之處，與此同時提高各個環節的裝備水平，做好安全措施。加強農業生態保障設施建設，在提高輸送效率的同時避免出現污染和泄漏，切實保護周邊環境。拓展產業鏈，通過綠色觀光、特色養殖，將農業和服務業緊密聯系起來，以達到社會效益、生態效益、環境效益的有機結合。

4.4?設計傳播度高且容易記住的品牌logo和標語

在注重品質的前提下關注農產品內外包裝設計，符合產品定位的同時有助于品牌的推廣。加大宣傳力度，拓寬銷售渠道，線上線下同時進行，并且完善售后服務。

5?結語

循環農業是在循環經濟理論基礎上發展而來的，區別于傳統農業生產方式的新的生產理念和生產方式，在理論和技術上都提出了更高的要求。筆者在對昌吉市海奧奶牛合作社進行研究之后得出以下結論：

海奧奶牛合作社在發展循環農業的過程中，其優點和不足都是顯而易見的，區位、資源等優勢都促成其循環農業的快速發展，但地形及自然條件的單一又對循環農業發展模式的多樣化進行了限制。

海奧奶牛合作社在制定循環農業策略、模式和發展循環農業過程中應當因地制宜，揚長避短，充分重視各方面的因素，結合自身優勢，在做好已有模式的前提下進一步開拓多元模式，發展符合本地區特點的現代農業。

參考文獻

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