劉郡呂佩林
(1.北京生態創意農業服務聯盟,北京 100070;2.中國管理科學研究院城市發展戰略研究所,北京 100036)
我國農業發展經歷了原始農業、傳統農業和現代農業3個重要歷史階段。作為全球第一人口大國,我國農業的發展面臨巨大的壓力。為了緩解壓力,我國的農業生產不斷向邊際土地推進,造成了生態環境的嚴重破壞。過度使用化肥和農藥帶來了食品安全、土地沙漠化、環境污染、生物多樣性銳減等一系列問題,農業發展與生態環境保護之間的矛盾日益突出,靠消耗資源為代價的高產出農業模式已不能順應時代的發展。鑒于此,我國提出了生態文明建設戰略和生態農業發展模式。
中共中央、國務院《關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》、《關于推進污水資源化利用的指導意見》、《農業面源污染治理與監督指導實施方案(試行)》等文件重點提到,要鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接,加快推進農業現代化。構建現代鄉村產業體系,推進綠色農業發展,推進現代農業經營體系建設。加強環境保護,發展節水農業和高品質農業。
生態農業與美麗鄉村建設密不可分。生態農業并不是簡單地減少化肥和農藥的農業發展模式,而是實現養殖業、種養業的生態效益最大化的重要方式。產出比較高,綜合效益更好。涉及地域不只包括農村和農民,還能在城市農業和居民生活的場景中予以應用,具有覆蓋范圍廣、覆蓋體系更全面的特點[1]。
生態農業最早興起于歐洲,早在20世紀30~40年代,英國、瑞士、日本等國家的生態農業得到了率先發展;20世紀60年代,歐洲的許多農場已經逐步向生態耕作轉變,至20世紀70年代末,東南亞的一些國家也開始探索生態農業發展模式。
進入20世紀90年代以后,各國開始注重工業發展,導致生態環境遭到了嚴重破壞。此時,可持續發展理念為全球各國所接受。可持續發展農業地位得到確立后,生態農業進入了快速發展時期,主要體現在發展規模、技術研發和推廣速度。西方發達國家利用其經濟實力和人均自然資源等優勢,不再將農業的產量作為終極目標,轉而追求生態效益,因此發達國家生態農業用地的比例普遍高于發展中國家。數據顯示,世界上實行生態農業管理的土地面積約1055萬hm2,其中,生態農地面積最大的國家是澳大利亞,擁有約529萬hm2,約占世界總生態用地的50%,其次是意大利和美國。到2000年,全球194個國家中有141個國家開始或已經開始發展生態農業。
進入21世紀后,采用生態農業模式生產的耕地面積進一步增加,生態農業產品輸出的市場也有了較大幅度的擴大。農業新技術開始逐步應用,主要表現在數據建立和數據分析為基礎的生態農業模型得到了廣泛應用,有效實現了信息化監管和人力資源成本的降低,生態農業已成為21世紀各國農業的主導模式。
隨著科技的不斷進步和土地利用制度的改革,我國生態農業生產取得了一定的成績。生態農業是以保護環境為核心,充分運用現代科技成果和手段,通過創新農業生態系統,調整和優化農業結構,促進種養產業和農村一二三產業綜合發展,從而獲得較高的生態效益、經濟效益和社會效益的現代化高效農業。隨著我國鄉村振興戰略的全面實施,生態農業的技術研發和推廣應用取得了一定成績,但仍面臨著技術體系不完善、產業化程度不高等諸多問題。
從技術層面看,我國生態農業發展時間較短,生態農業技術創新不強。在技術結構上,往往偏重于現代工業技術,輕視了生物技術,造成技術結構不合理,難以有效解決實質問題。由于生態農業的發展見效周期長,使得研發資金較為短缺。當前,我國生態農業技術的發展主要依托原有的生產經驗,沒有進行綜合系統的技術研發和新技術的產業化應用。
從產業應用角度看,我國的生態農業產業過分依賴傳統技術,產業鏈不夠完整,附加值不強,主要依靠種植業的發展,未能實現農村一二三產業的跨界融合,難以取得較高的經濟收益。當前,土地資源相對短缺,農村剩余勞動力不足,缺少規模化的現代農業龍頭企業,導致生態農業的開發能力和產業化經營水平遠遠不能適應產業發展需要,生態農業亟需新的生態種養技術應用其中。
“漁菜共作”規模化種養結合技術簡稱“漁菜共作”,是一種基于生態環保和全循環的水產養殖和蔬菜種植技術。不但可以有效控制和保持動植物生長的優良環境,使植物、動物和微生物達到生態平衡,還是實現生態農業現代化的重要抓手。相比較傳統的“魚菜共生”技術,具有更加突出的優勢。
“魚菜共生”是利用水產養殖水體中飼料殘留和排泄物養分促進蔬菜作物對養分的吸收利用,通過水體凈化功能建立種養殖系統養分和水分平衡,達到凈化養殖水體、水資源循環利用及節約種植肥料的多重效益。但在實際應用中,由于養分在種植、養殖系統之間難以穩定平衡,種植和養殖產量、品質無法保證,難以實現持續化、規模化生產應用,“漁菜共作”巧妙地解決了這個難題[3]。
“漁菜共作”規模化種養結合技術在“魚菜共生”理念基礎上,引入復合礦物基質協同微生物的水體養分轉化技術,構建動物、植物、礦物、微生物的天然自調節生態系統,對水體氮素轉化、碳素轉化、礦質養分平衡、酸堿平衡進行調控,達到水產養殖、蔬菜種植、水體微生物養分需求的動態平衡,從而實現系統的低成本、長期、穩定、規模化運行,真正實現“養魚不換水、種菜不施肥”。“漁菜共作”的優勢是技術健康、可控,滿足了農業生產提質增效及零污染、零有毒有害物質、零排放的環境發展目標,不但可以有效防止病蟲害發生,還能減少農藥、化肥及激素的使用,發展生態、高產、高效、安全、低成本水產養殖和蔬菜種植[2]。
當前,現代生態農業的發展趨勢是節水農業和高品質農業。主要包括發展生態、高效、節水農業,進行綠色、安全蔬菜和水產品生產。生態農業構建的是以生態經濟系統原理為環境、資源、效率、效益兼顧的綜合性農業生產體系。作為生態農業發展的重要抓手,“漁菜共作”具有廣泛的經濟效益、社會效益和生態效益。
“漁菜共作”項目不需要占用耕地,也不需要進行新建,通過廢舊溫室建設改造就能投入使用。整個技術不需要大量續水,用電量不大,節約了大量的成本。水產養殖區產值和蔬菜種植區產值可以產生同步經濟效應。
“漁菜共作”項目對鞏固拓展脫貧攻堅成果,推進脫貧地區鄉村振興,推進農村一二三產業融合發展,推進農業綠色發展,推進現代農業經營體系建設具有重要示范作用。魚菜產品集中回收、銷售,可解決農民就地就業、帶動農戶增收。
“漁菜共作”項目具有優質的生態效應。構建現代化的生態農場,節約耕地;通過對水體進行循環利用,大量節約淡水;實現魚類糞便的可循環使用,減少施肥;有效減少有機物的排放[4]。
整個生產過程不使用營養液,有效避免了重金屬沉淀封閉循環系統,安全、健康、可控,可實現生產過程的零污染、零有毒有害物質產生、零排放的生態環境發展目標。
可以有效實現規模化生產和高密度養殖,能應用于6.67hm2以上規模化水產養殖和蔬菜種植,水產產品產量達到40~50kg·m-3以上。可在單位面積內實現魚、蝦、蔬菜、食用菌等多種農產品疊加生產。
環境、水質、養分可控,可通過南魚北養、計劃生產、錯季供應等方式向市場提供高附加值的魚菜產品,填補市場空白。系統養分更全面、更均衡,產出的種養殖產品具有口感佳、風味好、養分全面、微量元素均衡的優質特點。
項目一次性投資少,運行能耗和人力成本低。可節水、節電達到90%以上,低碳節能。不需要進行大規模基礎建設,可有效利用廢舊溫室進行建設安裝。系統集成度和自動控制水平高,無污水處理成本,無增氧設備。
技術植入了動物、植物、礦物、微生物的天然自調節生態系統,運用最新智能信息化技術和智慧互聯線上系統,具有自動化程度高、運行操作簡單、運行費用低的特點,可實現24h手機端和PC端的實時監測,適應多種應用場景。
“漁菜共作”體系的建立對促進生態農業發展、保護生態環境、提供資源基礎和技術支撐提供了重要保障。其不是簡單地改善設施和技術,而是立足村鎮,發展低碳經濟,通過生產健康無害化產品,創造新的經濟增長點。由于“漁菜共作”項目具有全生態、高產能、高品質、低成本、更穩定的特點,其應用范圍和場景非常廣泛[5]。
項目生產規模最低為667m2,可完全適應農村復雜多樣的生產條件。依托高密度養殖優勢,增加動植物的產出規模,可通過南魚北養、計劃生產、錯季供應等方式產出高附加值產品,提高項目經濟效益。口感佳、風味好、養分全面、微量元素均衡的有機產品一定會受到市場青睞。
依托動靜結合的動植物種養,建設形狀各異的透明蓄養魚池和蔬菜色彩景觀,打造觀光體驗休閑區和中小學生農業科普基地,兼具觀光和采摘功能性。建設溯源距離在百米以內的生態餐廳,接受私人訂制服務,滿足個性化定制需求,創建高科技含量的“漁菜共作”農業休閑區,可擁有廣泛的受眾群體。
項目投資少、周期短、見效快,可節約水電達到90%以上,低碳節能。對基礎設施條件要求不高,溫室最低溫度10℃以上即可正常生產。系統集成度和自動控制水平高,無污水處理成本,無增氧設備。建設周期一般在3個月左右,蔬菜生產可在設施投入運行后1個月獲得收益。項目投產后,可為村鎮帶來豐厚的經濟效益。
可以在城市的郊區打造“漁菜共作”的城市農場,生產城市居民所需的動植物產品;可以緩解城市耕地資源供給的緊缺,進一步提高城市的綠化面積;可以改善城市的居住環境,陶冶城市居民的生活情操,可適用于陽臺、庭院和屋頂等多個場景。
“漁菜共作”項目具有很強的市場性和經濟效益,有利于農民專業合作社發揮統籌作用,進一步降低建設成本,提高生產效率,實行規模化經營和標準化生產。同時,能夠在項目的引進、培訓和實踐中大幅度提升合作社農業生產信息技術和服務水平,提高涉農項目的效益,使廣大農民直接受益[6]。
目前,全球生態產品的年銷售額已達到625億美元,生態農業產品的市場前景非常廣闊。“十四五”期間,產業興旺與生活富裕是實施鄉村振興的重要目標,鄉村產業的發展亟需農業產業結構的調整和生態產品價值水平的提高。“漁菜共作”的技術轉化與應用范圍廣泛,不但能順應現代鄉村農業的發展,還能對城市農業起到極大的促進作用,值得進行應用和推廣。
我國作為一個農業大國,農業現代化的快速發展必須充分發揮生態農業的重要作用。農業生態系統的建設必須進一步完善農業產業化經營機制,結合本地發展實際,因地制宜地發展生態農業,保證其強大的生產力和穩定性。“漁菜共作”自動化程度高、運行操作簡單、運行費用低,環境、水質、養分可控,未來一定是動態且快速增長的產業,具有顯著的價值和意義。因此,有必要對“漁菜共作”的產業化運營進行深入研究,促進綜合效能的提升,充分實現生態農業的科技化、規模化和產業化發展。