循环农业的发展模式与关键措施

2024/4/121循环农业的发展模式与关键措施—以北京市为例2024/4/12256-2北京市循环农业的发展模式与关键措施循环农业（Circularagriculture）“旨在农作物系统中推进各种资源的往复、多层、高效流动的活动”，其核心在于扩汇、节支、增收、环境友好，即实现“资源—产品—废弃资源再生利用—循环利用”。现以北京为例，探讨发展现代循环农业的必要性，归纳总结循环农业的主要发展模式与关键措施。2024/4/12256-31.北京发展循环农业的必要性北京作为一个开放的人工城市生态系统，需不断的将物质和能量从外部系统输入和向外部系统输出，以保证系统内部能量和物质的正常运转与平衡。都市农业作为城市环境系统的重要组成部分，具有与城市内部系统之间完成物质流、能量流、信息流、货币流及人口流的输入、转换和输出的功能。由此看出，都市农业对维持北京城市生态系统稳定而有序的发展至关重要。2024/4/12256-4北京都市农业发展面临资源紧缺、面源污染严重、园区经济发展模式落伍、集约化畜禽污染等问题一是自20世纪80年代以来，由于城市扩张与退耕还林（草），导致土地资源严重萎缩，耕地面积从1985年41.89万hm2

减少到2008年的23.17万hm2。二是水资源短缺问题日益严重，尤其对地下水过量开采，北京地下水赤字目前已达60亿m3。地下水过量开采等同额外的CO2

释放，2009年开采量达19.7亿m3，其蒸发消耗的结果相当干燃烧18万t煤所排放的CO2。三是农田氮肥过量投入造成地下水中硝态氮含量超标（NO3－-N≥10mg/L，刘宏斌测定北京平原农区41眼深度在-20m的手压井硝态氮平均含量达14.01mg/L，超标率高达46.3%，77眼深度在3～6m浅层地下水质量最差，硝态氮含量平均为47.53mg/L，超标率达80.5%。四是农业园区发展理念模糊，截止2009年北京市农业观光园达1332个，但运行中存在资源投入偏高、利用率与产出率偏低、部分资源浪费并造成二次污染等现象。五是对畜禽粪便资源化消纳能力不足，2009年城市粪便清运量达211.2万t，且以掩埋方式为主。全市郊县畜禽平均粪便负荷量现高达到27.90t/hm2，对水资源污染造成严重隐患。2024/4/12256-52024/4/12256-62024/4/12256-7北京都市农业发展面临资源紧缺、面源污染严重、园区经济发展模式落伍、集约化畜禽污染等问题要解决上述问题，唯一出路是通过建设循环农业，将农业生产、农村经济发展和生态环境保护、资源高效利用融为一体，将污染物转变成为有机肥料、植物养分、动物饲料、燃气能源及经济产品等。实现资源多层次、多级化利用，达到资源利用率最大化，可再生资源高效循环化、有害污染物可控化的目标。因此，现代循环农业是建设节约型都市农业的重要途径，是突破都市农业持续发展“瓶颈”的必然选择。2024/4/12256-82.北京循环农业的主要类型高旺盛等将循环农业分为初级阶段、中级阶段、高级阶段。初级阶段，主要有农田内部循环与农牧循环模式；中级阶段，主要指废弃物资源化利用模式；高级阶段，主要指循环型园区或企业、区域循环农业模式。2024/4/12256-92024/4/12256-10（1）农牧结合循环利用生产模式羊、奶制品、家禽、牛和其他畜牧业是北京的优势产业，在全国亦有相当的优势，但同时产生了大量的畜禽粪便等废弃物。通过农牧结合，采用循环农业生产模式:“作物秸秆（青贮）、作物籽粒—畜禽粪便（人粪便）—沼气发酵、养殖蚯蚓—沼液沼渣还田—优质有机肥、蚯蚓、沼气”，使生态系统内的能量流和物质流取得良胜循环，实现对废弃物资源化综合利用，达到利用效率最大化的目标。例如:北京德青源存栏蛋鸡300万只，通过采用高浓度沼气发酵技术和热电联供沼气发电机组，可对鸡场年产生的8万t鸡粪和12万t污水进行资源化处理，不仅实现了园区内废弃物和污水的零排放，还每年向华北电网提供1400万kW·h绿色电力和16×104t优质有机肥料，实现CO2

减排8.4×104t。2024/4/12256-112024/4/12256-122024/4/12256-13北京德青源生态园2兆瓦鸡粪沼气发电工程2024/4/12256-142024/4/12256-152024/4/12256-16（2）农田循环生产模式1）秸秆粉碎还田循环利用模式秸秆粉碎直接还田与传统耕作相比，通过保护性耕作增强农田碳汇功能，可减少碳排放5%～20%；增加地表覆盖度，增大地表粗糙度，有效降低耕地风蚀程度，减轻对北京沙尘天气的影响;利用生物间相克关系防治病虫害，减少农药施用量;改良土壤结构，增加土壤有机质含量，适量减少化肥投入，实现减肥不减产。2024/4/12256-172024/4/12256-18农田循环生产模式2）养分资源循环高效利用及减控技术针对农田N、P污染问题，利用不同作物对土壤不同层次N、P吸收利用能力的差异，通过增加栽培作物多样性、优化作物种植模式对土壤深层（80～200cm）残留的N、P等资源进行提取吸收、使其重新进入农业生产系统再次被循环利用。如在京郊大面积推广玉米—小麦轮作、蔬菜—玉米或小麦轮作，污染严重地区可种植多年生苜蓿或向日葵等深根作物，均能有效提高对残留在土壤深层的N、P资源利用效率;通过粮豆轮作，能促进土壤有机质平衡。推行农田养分精准管理与养分优化控制、农药与化肥减量控制等技术能减少投入。2024/4/12256-19农田循环生产模式3）农业系统水循环利用关键技术通过硬化渠道、微喷、滴灌、田间低压管道输水灌溉等新的技术方法，减少工程耗水量；加强设施集雨补灌工程建设，建立土壤水库；净化后的城市污水作为再生水资源，2010年处理后的污水达到6.45亿m3，通过加强对污水灌溉技术研究与应用，推广生态工程技术、微生物污水处理法等，保证污水安全利用、提高利用效率、拓展利用途径。目前北京污水灌溉面积约10万hm2，年污水灌溉2.55亿m3，其污水灌溉主要用于花卉、饲草等作物，兼有一定数量的粮经作物和果园。2024/4/12256-202024/4/12256-21（3）农菌循环生产模式1）“秸秆﹢残枝﹢畜禽粪便—食用菌—设施蔬菜田—绿色蔬菜”模式以农林业副产品、畜禽粪便为栽培食用菌主要原料，菇渣作为优质有机肥返回农田，生产设施精品绿色蔬菜。该模式操作简单，群众普及基础良好，并获得较大面积推广应用。例如：北京通州草厂党员设施农业生产示范基地，用菇渣替代化肥作为基肥种植彩椒，将施用化肥作为对照，菇渣中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，试验表明：彩椒株高、植株干物重、叶绿素含量均显著提高;果实干物质含量、可溶性糖含量、维生素C含量和辣椒素含量与对照相比均有不同程度的增加。2024/4/12256-222024/4/12256-23农田循环生产模式2）“设施蔬菜—残枝﹢残叶—温室内沤肥—沼液追肥”模式在温室内建造沤肥池，将植株的残叶、残枝在厌氧条件下腐熟发酵，以液态肥形式对温室蔬菜进行追肥，实现设施蔬菜生产化肥投入品完全被有机肥替代。例如：北京绿富隆循在占地1334m2

单栋温室内，通过建造体积12m3

的沤肥池，可消纳2～3栋温室的残枝废叶，能对温室内蔬菜及时进行沼液追肥。此外，沤肥腐熟过程中能消灭残叶上附着的虫卵，大幅度减少了农药的投入，维护了较为清洁的生产环境。2024/4/12256-242024/4/12256-252024/4/12256-262024/4/12256-27（4）生态观光型发展模式以生态农业为基础，旅游观光为载体，建立融农业生产和观光休闲于一体的农业园区。园区内建立物质与能量良性循环网络，构建种养殖、休闲度假、食品深加工、废弃物资源化利用的模式。例如:北京海淀区四季青、北安河、东北旺的观光采摘园，朝阳区著名的蟹岛渡假村等，为观光循环农业园区建设提供了经验。2024/4/12256-282024/4/12256-293.发展循环农业关键措施（1）完善循环农业保障体系，增加农业的财政投入循环型农业保障体系由政策保障体系、法律保障体系、组织保障体系和环境管理保障体系组成。北京不断加强完善利于循环型农业发展的政策和法律体系；持续增加对农业的财政投入，扩大融资渠道。例如：北京市财政承担全部大中型沼气、生物质集中供气工程等建设费用；2006年，京郊实施“让农村亮起来、农民暖起来、农业资源循环起来”的“三起来”工程，政府给予每户500元补贴;在随后4年内，北京市财政直接投入23亿多元支持发展循环农业。2024/4/12256-30发展循环农业关键措施（2）加强区域典型循环农业园区建设北京农业分为平原农业与山区农业，在典型区域内，选择以种植业和养殖业为主导产业的生产基地，树立循环经济发展理念、建立具有产业多元性、文化根植性、系统集成性、网络开放性的典型的区域循环农业创新园区。通过典型示范、辐射等功能，带动其他园区树立科学发展观，促进园区经济结构调整。例如:怀柔沟域经济发展规划中，将以板栗、冷水鱼为主导产业的九渡河和渤海镇，打造成为循环农业示范沟，实现了“果枝—食用菌—菇渣还田”、“秸秆、果枝及粪便—生物质气化”等丰富的循环农业发展模式。2024/4/12256-31发展循环农业关键措施（3）发挥智力优势，提高技术支撑充分发挥北京人才资源优势，围绕农田养护、生物质能源、水体净化、减低污染物排放、废弃物资源化利用、循环农业园区发展规划等重点领域，加强快速堆肥及沤肥技术、沼气发酵技术、沼液去盐及灌溉技术、节肥节水技术、保护性耕作技术、生物质气化及气体净化技术等的研发与普及，为循环农业发展提供有力的技术支持。2024/4/12256-32发展循环农业关键措施（4）全民树立循环农业发展理念发展循环农业，坚持“以人为本”理念。京郊区县政府在开展循环农业工作过程中，通过广播、电视等新闻媒体、宣传卡片、村务公开栏、科技入户等自上而下的形式普及推广各类循环农业新技术。在农业循环项目实施过程中，保证农民参与项目的制定、实施、评估、问题分析、总结等各个环节，使农民真正意识到自己是农业发展的主人，从根本上强化民众的生态环境保护意识，确实作到“政策措施落实到村，技术要领普及到户，循环农业意识发展到人”。2024/4/12256-33延庆生态循环农业的发展现状

《科学时报》(2009-6-29B1区域周刊)用废菜叶加工成生物饲料，生物饲料进入牛舍，产生的牛粪还可以用来养殖蚯蚓变成新的高档肥料，这些肥料再进入有机蔬菜大棚和果园，抛开链条上的枝枝蔓蔓，这就是一个简单的循环过程。2024/4/12256-341.废菜叶变美味饲料延庆是蔬菜大县，有5000亩设施农业，6万亩菜地，每年仅废弃的菜帮菜叶就达3万吨，这些蔬菜废弃物堆在田间地头，不仅污染环境、危及地下水，还造成了资源浪费。康庄镇的小丰营村是北京地区最大的出口蔬菜生产基地，主要生产反季节蔬菜，年市场交易量达1.5亿公斤。2024/4/12256-35废菜叶变美味饲料这些蔬菜废弃物运往阔利达实业（集团）公司，在那里通过微生物发酵技术，与秸秆、豆粕、玉米面等混合转化为优质绿色的奶牛饲料。此项技术不仅扩大了饲料来源，实现了农作物资源的综合利用，还使菜农多了一份收入。“一斤废菜叶卖6分钱，还有人上门收，菜农也乐意把这些‘垃圾’收集起来，而且避免了环境污染。”阔利达公司位于康庄镇。该公司的生物发酵饲料生产线，用于处理周边菜农的废弃蔬菜和更为丰富的农村秸秆资源。2024/4/12256-36废菜叶变美味饲料而所谓的蔬菜废弃物主要是菜叶、菜帮子和根茎等，公司按菜叶、菜帮子每斤6分钱、秸秆按每亩20～25元收购，日消纳能力30吨，基本能够消纳康庄镇域内的蔬菜废弃物。据介绍，近3年来延庆县科委围绕有机循环农业，先后组织实施了包括“蔬菜废弃物与秸秆混合发酵饲料研发与示范”在内的10多项有机循环农业示范项目，这些项目如今已经成为当地农业循环经济的关键链条，为农民增收、农村发展贡献着力量。2024/4/12256-372.“原始”的有机奶2005年4月，康庄镇内的兴利鹏奶牛养殖中心与马营村99户农民签订土地租用合同，开始有机青贮玉米饲料基地建设工作。基地利用养殖场生产的有机肥料代替化肥的使用，提高土壤肥力。同时，其生产的有机青贮玉米饲料还可作为养殖场有机粗饲料，解决有机奶生产过程中有机粗饲料供应的问题。2024/4/12256-38“原始”的有机奶奶牛养殖中心除了建设有机青贮玉米饲料基地，还投资改造牛舍、运动场、饮水槽，铺设沙床，建音乐放牧广场，为奶牛提供了舒适的生活环境和足够的活动空间，从而保证奶牛的健康和牛奶的质量。如今，在养殖中心的基础上已成立了北京归原农业生态发展有限公司，其生产的“归原有机奶”也被称为国内第一家有机液态奶。2024/4/12256-39“原始”的有机奶从种地开始一概不使用化学农药；挤奶的过程用冰水拉冷，以控制细菌繁殖；牛躺在沙床上促进它的血液循环。在加工过程中，不仅采用冰水拉冷技术降低细菌含量，而且采用管道输送的方式，让奶不见空气直接加工，从而保证了牛奶的质量和安全。通过和农户签订协议，公司指导农户按照有机农业的标准种植大豆、玉米等奶牛饲料，并按高于市场的价格收购。同时公司还在野鸭湖附近自种自收一些青贮玉米、紫花苜蓿等作物，从源头上保证有机化。2024/4/12256-40“原始”的有机奶公司目前牛奶产量较小，日产只有四五吨，主要供应大使馆。“种地产生有机饲料，有机饲料喂牛产生有机鲜奶，牛的粪便不仅可以铺地育肥，还可以产沼气，所有这些在这里都得到了实现。”据介绍，仅2007年该项目即带动康庄地区农民种植饲料15384亩，平均每亩增加效益141元，每头泌乳牛拉动种植增加效益1808元。2024/4/12256-413.蚯蚓生态链多年来，延庆县一直把奶牛业作为发展畜牧业的重点。然而随着畜牧业的蓬勃发展，大量的牲畜粪便却没有得到及时处理消纳，给环境带来极大危害。在延庆县旧县镇，全镇养牛达到9520头，每天搜集到牛场排泄物可达200吨。为此，北京市科委和延庆县科委推出了“牛粪养蚯蚓”的课题，应用了中国农业大学研制的蚯蚓高效转化牛粪技术和蚯蚓系列农用产品开发技术成果。2024/4/12256-42蚯蚓生态链蚯蚓在生态农业中的广泛应用和有机农场急需大量高品位有机肥，也确保了项目运行的可行性。利用蚯蚓处理有机废弃物（包括生活垃圾）是废弃物资源化的有效途径，也是环保产业的一个新热点。面对记者的采访，大柏老聚八方奶牛合作社社长马永存扒开田垄的表层土，指着里面蠕动的蚯蚓说：“蚯蚓是制药、保健品、化妆品的原料，蚯蚓粪（饲养蚯蚓的牛粪）还是高档有机肥，这样不但解决了牛粪污染的问题，还变废为宝，使牛粪和蚯蚓都增值了。”2024/4/12256-43蚯蚓生态链据介绍，蚯蚓粪有机质含量高达10％以上，已经被周边一些种植基地试用，效果好于一般有机肥料。使用基地包括脱毒马铃薯基地和绿富隆公司的有机蔬菜示范基地。如今，该项目已形成“奶牛—牛粪—蚯蚓—蔬菜—奶制品生产”的