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关键词 生猪养殖;现状;建议;安徽郎溪;姚村乡
中图分类号 S828 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)08-0251-01
家畜是在人类定向控制下进行驯化育种、繁育和增产的,是农学中畜牧学的主要研究对象。随着农村经济的快速发展,专业化生产、集约化经营和企业化管理已经成为新农村建设的新特征。许多农村科技示范户、专业户依靠科学技术走上了致富之路,成了农村脱贫致富的带头人。农民学科技、用科技的积极性空前高涨,科技致富已经成为我国农村的一种时尚。
1 姚村乡生猪养殖现状
郎溪县隶属于安徽省宣城市,地理坐标位于北纬30°48′45″~31°18′27″,东经118°58′48″~119°22′12″,境内地貌比较复杂,北部和中部沿郎川河主、支流和南漪湖东岸以平原为主,南部和东部边缘为起伏岗、丘和低山。1987年2月,郎溪县组织参观、学习和推广后勤部“肉猪快速育肥”技术;目前,郎溪县姚村乡畜牧业年出栏生猪100头以上养猪大户23户,年出栏100头羊以上养羊大户3个,年出栏万只以上养鸡大户4户,养殖大棚45个。全乡畜牧业家庭农场3户。随着经济社会的发展,农村人口的大量外流,生猪养殖和以往的一家一户的养殖有了很大不同,政府鼓励农民开展规模生猪养殖,并支持具备条件的养殖大户申办家庭农场。
1.1 养殖户现状
姚村乡现有的23户生猪养殖大户中,22户为初中或以下学历,仅1户为高中学历。养殖户文化程度偏低,导致在理论学习上存在很多困难。另外,由于农村经济条件限制,养殖户资金投入存在困难。养殖户都是土生土长的农民,对环境保护的意识不高,导致养殖废物造成的污染影响了养殖场周围百姓的生活,不少百姓在网络平台上反应,个别的甚至很激烈。
1.2 养殖条件的现状
生猪养殖所要的最基本的设施有存放饲料的仓库、猪舍(大棚)、养殖废物处理设施(沼气池)等。姚村乡由于经济发展落后,养殖户可以投入的资金有限,养殖场内的各项设施均比较简陋。不少养殖棚内几乎没有水电设施,部分养殖场有发电机、鼓风机等设施,但离标准化养殖还有很大距离。
1.2.1 仓库。姚村的养殖户都是小规模养殖,所以仓库一般都功能单一,有的甚至和居住的房间合用,不规范,也不利于管理。个别养殖户有独立加工饲料装备,但由于用电用水、原料等价格因素,现已停产,直接从市场购买饲料。部分养殖户对仓库的管理缺乏认识,仓库容易滋生细菌,导致饲料霉变等不良后果[1]。
1.2.2 猪舍。养殖户对猪舍的重视程度反应了管理的重视度。姚村乡地处山区,猪舍内的温度、光照、湿度等因素直接影响着生猪生长。有的养殖户猪圈建设的过于狭小,圈内的猪只数量又偏多,导致出现了一系列的问题,如有的猪抢不到食、有的被咬伤等。从生态学角度来看,种群内由于密度增加导致的过度拥挤,能致使紧张强度增大,神经内分泌系统失控,生长抑制、繁殖力下降,表现烦躁和富有侵略性。
(1)猪舍内的温度。由于姚村地理位置的特点,夏天高温时,只要保证舍内通风,温度就不会太高,但是冬天保温难度大,养殖户常采用在圈内地面上加木板、干稻草等措施。
(2)猪舍内的光照。光照对猪的生长有重要作用。经姚村乡畜牧站调查,有的养殖户将猪舍修筑的较矮,猪舍内照明设施简陋,有的甚至根本没有照明。猪一直在漆黑的环境下生长,这样的条件不仅影响猪的正常生长,也容易导致猪生病,因此,建议养殖户改善养殖条件[2]。
(3)猪舍内的湿度。很多养殖户对猪舍内的湿度没有认识,从而导致出现了一系列的问题。对于各类猪群,空气的相对湿度的范围以60%~80%为宜,最高不应超过85%,最低应在40%以上。
1.2.3 养殖废物处理设施。姚村养殖户目前主要采用2种处理措施。一是将养殖废物运到附近山上,做毛竹、茶叶生长的有机肥。二是运到自己种的苗木地里,将废物再利用。认真的养殖户会将养殖废物做无害化处理后作为农家肥使用。极少数养殖户直接将养殖废物堆放在离猪舍不远处。在我国农村经济快速发展的同时,农村地区环境状况却日益恶化,农村生活污水、垃圾、农业生产及畜禽养殖废物排放量增大,农村环境质量明显下降,直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康,制约了农村经济的健康发展,农村环境状况令人担忧。最好的办法还是建设沼气池,但目前项目资金短缺,推广这一办法尚需时日。
1.2.4 养殖技术的现状。姚村的养殖户大多文化程度偏低,养殖技术靠多年自己摸索和向带头人学习。有的养殖并不是专业养猪,养殖场内有的还散养了家禽,这样容易分散养殖户的精力,不利于搞好养殖。姚村有不少养殖户搞的是“公司+农户”形式,公司会派人上门为养殖户接种疫苗,注射相应药物[3]。另外,乡畜牧兽医站经常上门指导开展动物防疫工作。
2 生猪养殖建议
2.1 养殖户要加强学习
在畜牧业发展方面,为了发展生产,增加养殖的效益,需要了解和掌握饲养动物的形态结构、生命活动规律,满足其所需生活条件,防治对其有害的生物等,才能使其健康迅速发展。
2.2 注意保持养殖场卫生
从切断猪肉绦虫生活史的总原则考虑,在预防上加强宣传教育,改良饮食和生活习惯,不食未熟或生的猪肉,注意防止猪囊尾蚴(cysticercus)污染食物;加强屠宰场的管理,严格肉品检查制度;加强猪的饲养管理,避免粪便污染饲料;及时治疗病人,处理病猪,以杜绝传染源。某些地区猪只在野外放养,或将猪圈筑在厕所旁边,猪因吞食人粪而感染猪肉绦虫,所以养殖场一定要注意保持卫生。经常保持圈内通风、清洗、消毒,避免闲人进入。
2.3 养殖户要注意个人卫生
人畜共患病是严重危害人畜健康的传染性疾病,能引起畜禽大批死亡,给畜牧业经济造成重大损失,同时又对人类健康构成严重威胁。有报道表明,有人因食用了野猪肉和鹿肉而引起急性戊肝,说明戊型肝炎病毒可能在自然状态下或通过食物等在动物之间或猪和人之间传播。养殖人员进入养殖场前和离开养殖场后,都要进行必要的消毒措施,保证工作人员个人卫生。
2.4 做好养殖场内的灭蝇工作
一只家蝇(Musca domestica)可带菌5亿个,包括痢疾杆菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌、结核杆菌、麻风杆菌等共计40~60种。要有效地采取措施,如杀灭养殖场内、特别是猪舍内的家蝇,减少污染源。
2.5 合理保持猪舍内的湿度
减少饲养管理用水,冬季尽量不用水冲洗地面,以保持地面干燥。为防止水分蒸发,应及时清除粪尿。在猪舍向阳面设置通气孔或在天棚上设置天窗,每天适时地通风、换气、排除湿气[4-5]。冬季猪舍使用无滴膜,并且加盖草帘,可防止膜面滴水和夜间结霜,减少舍内的湿度。做好猪舍墙体和房盖的保温工作,当冬季墙体和房盖在低温、高湿的环境条件下时,要提高猪舍的温度,应该增加通风设施,加大通风的强度。
3 参考文献
[1] 刘凌云,郑光美.普通动物学[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2] 帅江冰,张晓峰,徐晶靓,等.2005―2008年浙江省生猪主产区猪戊型肝炎血清流行病学调查[J].畜牧兽医学报,2009(7):1037-1042.
[3] 白志鹏,王.环境管理学[M].北京:化学工业出版社,2007:139.
一、==县畜牧业现状
近年来,我县坚持把畜牧业作为农业产业结构调整和富民强县的重要工作来抓,通过龙头带动,机制创新,科技升级,产业循环、优化环境,使畜牧业渐渐步入了集约化、产业化、工业化、生态化的发展快车道,使全县畜牧业呈现出持续健康发展的可喜局面。回顾近几年来畜牧业发展,一是畜牧产值不断攀升。十四年来全县畜牧产值以年均递增25%的增幅持续增长,2004年畜牧业产值达到14.37亿元,占农业总产值的比重达到75%,畜牧加工产值达到17.5亿元,人均牧业产值5748元,按人均牧业产值、肉、蛋产量三项指标综合评定排序,已连续14年位居全省第一位。二是畜禽饲养量成倍增长。2004年全县规模化猪场42个,出栏生猪41.1万头,30万只肉鸡饲养厂达到165个,出栏肉鸡达到5339万只,名列全省第一。三是食品加工总量不断膨胀。2004年全县拥有肉鸡生产线3条,时宰肉鸡达到1.8万只,班宰1千头猪肉生产加工线1条,时宰600只羊肉加工生产线1条,年肉类总产量达到11.05万吨,年产2.5万吨及1.2万吨熟食生产线各1条,年产熟食3.6万吨,出口熟食5800吨,创汇1500万美元,位居全国前十强。四是疫病控制能力进一步增强。先后投资300万元,建成了省级动物检测中心和龙头企业化验室,配备了酶标仪、PCR等化验监测设施,完善了疫情测报站的建设,强化了重大动物疫病的预警机制,使全县动物免疫密度达到100%,严防了重大疫病的发生,做到了“有疫不爆发,有病不流行”,从而保障了畜牧业安全。五是投入品监管程序更加规范。对生产投入品建立了源头追溯制度,采取了定期抽检方式,严厉打击假冒伪劣及使用瘦肉精等违法行为,净化了全县畜牧生产资料市场。2003年,全国“瘦肉精”大检查中,淇县抽检380份尿样中,未发现一例违禁药物使用情况,受到农业部的表扬。几年来,淇县先后被农业部、省委、省政府授予“全国农业技术推广先进单位”、“全国农业结构调整示范县”、“畜牧强县”“全国农产品标准化生产综合示范区”等荣誉称号。回顾二十年来发展历程,我县明确提出了要紧紧围绕建设生态型畜牧业这一宏伟目标,以经济、社会效益的持续高速发展为背景,以创建我县循环经济示范企业为主线,以建设生态良好、资源节约、环境友好的生态小区为工作思路,坚持以人为本,全面、协调、可持续的发展观,坚持产业发展为环境管理服务,合理规划,科学决策,在推动畜牧环境建设和循环经济工作快速发展。
二、我县循环经济发展概况
从生态学方面讲,我县经济是一种传统经济,这种经济是由“资源——产品——污染排放”所构成的单向物质流动的经济。在这种经济中,人们以越来越高的强度把自然资源和能源开采出来,在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去,对资源的利用常常是粗放的和一次性的。这种资源浪费和环境污染对我县经济的发展是格格不入的,特别是在畜牧业发展方面,畜牧生产所导致环境污染的影响是不言而寓的。例如:鸡粪对环境的污染和细菌、病毒的传播,生产废水的浪费和污染等。在这种形式下,我县迫切需要发展畜牧循环经济,循环经济是追求更大经济效益、更少资源消耗、更低环境污染和更多劳动就业及防治动物疫病和保证畜产品安全的先进经济模式。为此,我县畜牧业必须走新型产业化新思路,提高企业对循环经济的认识水平,加大技术创新,推行清洁生产和保护环境,在政策上多多给予扶持,促进我县循环经济快速发展。
而我县发展畜牧循环经济已有一定基础,这种发展是由自发到自觉而成的。具体做法是:
(一)我县把畜牧业发展同环境质量改善的工作有机的结合起来,为环境保护和生态建设提供支持,利用成本和价格等市场规律来影响企业的行为;以公司为依托,搞自动化饲养、清洁化生产,食品标准化加工、安全化生产,形成了生态产业化综合经营模式。养殖户利用粮食作物秸秆来饲养,实现过腹增值,生猪粪可综合利用,生产沼气,经过集中发酵、消菌,形成优良的有机肥返回农田,消除污染,利用了资源,形成了生产的生态良性循环。依靠科技进步,变废为宝,生产生活废水含有机物较多,经过处理达标后灌溉附近农田,为农民节约了每年的化肥支出;鸡、猪粪加工有机肥料向市场出售;生产用的废旧塑料袋、包装箱由包装厂进行回收再利用;鸡、猪无大的利用价值的副产品卖给养殖场喂鱼、喂雕。
废物处理处置是发展循环经济的重要环节。发展循环经济、实施清洁生产、拉动环保产业、促进废物减量化、资源化、无害化起到了积极作用,同时为最终不能被有效利用的废物进行无害化处理,保障环境安全,畜产品安全,维护群众健康,提供了有力保障。
(二)大力倡导园区生态型生产,让环境保护贴紧经济,围绕经济发展的各个环节开展工作使上游生产的“废料”成为下游生产的原材料,尽可能减少污染排放,争取做到“零排放”;大力发展环境产业,加强“三废”综合利用,充分开发利用再生资源新能源和可再生资源,延伸产业链,开辟新的生产领域,增加就业岗位,同时担负起分解者的职能,对无法再次循环利用的污染物进行无害化处理。
1、把鸡血“变废为宝”,进行了深化加工。以前,屠宰毛鸡的鸡血,没有充分利用。目前建设了鸡血车间,这个车间通过对鸡血的过滤净化、高温杀菌等一系列生产工艺,使鸡血得到有效利用。
2、充分利用鸡羽毛,建设了羽粉加工车间。以前,屠宰毛鸡的鸡毛,没有充分利用。后来,建设了羽粉车间,通过对羽粉的等系列生产工艺,使羽粉变成了饲料添加剂。
3、将鸡肠转为其它水产和动物的饲料,把次生品得以有效利用。
鸡肠实用于养鲶鱼、狐狸、养貂,根据市场情况作为副产品进行销售,提高了企业经济效益。
4、把鸡粪进行进行深加工销售,变成了果农瓜农的有机肥料。
鸡粪改善土壤结构,增加产量,提高品质,深受果农瓜农喜爱。为此,企业对养殖场的鸡粪,都销售给果农瓜农,增加了企业收入。
5、利用猪粪生产沼气。充分利用全县规模化猪场多的优势,在场区建设沼气池,以解决规模化猪场的供电、供暖等生产、生活费用高的矛盾,并把经过集中发酵、消菌,形成优良的有机肥返回农田,即消除污染,又利用了资源,形成了生产的生态良性循环。
6、建立一种新的发展模式。以经济建设为中心,努力建立经济发展高增长、资源消耗低增长、环境污染负增长的发展模式。这个模式与循环经济的理念是完全一致的。即利用畜产品生产高档服装革、医用肠衣等,利用家畜内脏、头血进行生化制品加工,特别是以“原料——产品——废物”为特征的动脉产业和以“废物——再生——产品”为特征的静脉产业相结合形成循环发展的畜产品加工企业群。
近年来,我县把把发展畜牧循环经济作为加快经济结构调整重要举措,把调整经济结构作为发展循环经济的重要内容,全面优化产业结构和经济布局结构,着力解决结构性环境问题,为县域经济发展提供了良好的环境保障。在产业结构调整中,着力解决结构性污染,从淘汰高能耗、低产出、重污染的生产工艺入手,立足于产业优化升级,全面提高畜牧产业化的水平和效益。大力推行清洁生产技术,筹划和建设了包括生产废水处理厂、有机肥加工厂、废旧物处理加工厂等一批项目,通过这些项目的实施,增加企业效益,优化产业结构,增强企业发展的后劲。
(三)、坚持依靠科技进步,依靠科技创新、知识创新,推动畜牧业生态建设。依托国内高等院校和有关科研机构,建设生态产业孵化基地,优先安排环保科技示范工程,推广最佳实用污染防治技术。加强对环保产业的扶持、引导和管理,逐步形成规模,使之成为我市新的经济增长点。为循环经济发展提供有力的技术支撑,在资源综合利用中发展循环产业。
目前我县在发展循环经济方面存在的主要问题,一是在指导思想上,还未转到体现以全过程控制、从源头减少资源消耗和削减污染物排放的清洁生产上来,与循环经济的理念相差甚远。二是缺乏系统的理论指导;三是法律法规建设滞后;四是促进循环经济发展的政策不完善;五是技术落后,尚未形成促进循环经济发展的技术支撑体系,六是全民资源意识、节约意识和环保意识不强。需要政府、企业、公众的共同努力,通过在理论思维、实现途径、操作方式等问题上的借鉴与创新,推进我国循环经济的发展。
今后发展循环经济计划
牢固树立和认真落实科学发展观,是摆在我们面前的重大历史性课题,发展循环经济已经成为实践可持续发展观的必然选择。我们要围绕“三步走”目标和畜牧大县战略举措,按照既定的方针,着眼于发展循环经济,努力实现全县畜牧业生态环境要年年有变化,力争通过努力,实现新跨越。按照“发展主导产业,延伸产业链条,实施循环经济,实现可持续发展”的发展思路,增强主导产业,延长产业链条,提高企业效益,让企业也稳步走上健康可持续发展的道路。
一要加快用高新技术和先进适用技术提升循环经济发展的技术水平。初步建立循环经济体系,构筑初级生态企业基础,初步形成生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展格局。生态环境整体改善,为畜牧长远发展和生态建设奠定坚实的基础。发展主导产业,延伸产业链条,实施循环经济,提高经济效益
二要组织重大示范项目。要以解决循环经济发展中的共性和关键技术为重点,选择具有标志性目标和有广泛推广前景的先进适用技术,在重点企业组织实施一批重大示范工程。
三要加快先进适用技术的推广。不要仅仅搞示范,还要使示范的技术开花结果,发挥效益。技术推广这个环节很重要,特别要做好推广技术的筛选、信息传播和技术服务工作。
四要突出重点,注重实效。发展循环经济,涉及面广,必须抓住重点不放松。1是以节水、节能为重点,促进企业节能降耗,提高资源利用效率;2是以推行清洁生产和发展环保产业为重点,促进畜牧业业污染防治从末端治理向污染预防转变;3是以产业废弃物综合利用和再生资源回收利用为重点,促进资源综合利用再上新台阶,为新型工业化奠定坚实的基础。
如今,我们将乘着“县委经济工作会议、市委六届九次全会大力发展县域经济”的东风,进行经济结构战略性调整,加快“畜牧大县”战略进程,遵循生态规律和经济规律,紧紧围绕生态环境面临的突出矛盾和问题,以改善生态环境、提高人民生活质量、实现可持续发展为目标,以科技为先导,以治理污染为突破口,把生态环境建设与经济建设紧密结合起来,处理好长远与当前、全局与局部的关系,促进生态效益、经济效益与社会效益的协调统一。从而探索一条经济效益、社会效益、生态效益相统一的有淇县特色的可持续性发展的生态之路。
(一)草原畜牧业产业链架构分析
从产业链视角分析牧民增收困境,首先要厘清草原畜牧业产业链的主要架构。草原畜牧业产业链主要包括生产资料的供给、畜牧业生产、畜产品的加工和收购、畜产品的销售四个环节,在整个产业链的运行过程中参与各个节点运行的主体分别是草场及牧户、畜产品加工企业、畜产品销售企业,即畜牧业的生产主要由牧户来完成,畜产品的加工和收购主要由畜产品加工企业来完成,畜产品的销售主要由畜产品销售企业来完成。随着畜牧业产业化、规模化的发展,畜牧业专业合作社作为联系企业和牧户之间的桥梁和纽带得到了迅速的发展,合作社组织贯穿产业链运行的全过程,其作用也越来越明显。同时,草原畜牧业产业链的稳定运行也离不开相关服务机构的大力协助和支持,只有这样才能保证草原畜牧业产业链的健康运行,进而促进畜牧业发展和牧民增收。在草原畜牧产品整个产业链条中,牧户、加工企业、经销商、专业合作组织及服务机构是构成链条的基本节点,通过产业链建设可以使链条的整体利益最大化,使牧户及其他节点组织的收益最大化。
(二)草原畜牧业产业链视角下牧民增收缓慢的主要原因
通过对草原畜牧业产业链中牧户的各关联关系进行分析,可以发现造成牧民增收缓慢的主要原因有:1.草原生态恶化,严重制约了牧民增收根据地理环境特点,甘肃的天然草场主要分布在甘南草原、关山、马衔山、祁连山地、西秦岭等地[4]。由于这些地区都属于少数民族聚居地区,经济发展水平较低,且牧民文化教育水平低,滥垦滥牧,加之干旱少雨等自然条件的限制使得草原出现严重退化。据统计,截至2012年,甘肃省91%的草原出现不同程度的退化,其中重度退化的草地面积达31.02%,中度退化的面积达48.02%,轻度退化的面积达11.96%[5]。同时,草原的超载放牧率在30%以上,有部分地区甚至达到50%以上。草原生态的恶化,导致草地的生产能力下降、单位草场载畜量减弱。据统计,甘南天然草原平均每亩鲜草产量从1980年的384公斤下降到目前的310公斤,每亩下降产量达到了74公斤。从草场载畜量角度看,1980年一单位羊所需草场为6亩,到目前一单位羊需草场为8亩。草原生态的恶化,不仅严重影响畜牧业和区域的可持续发展,同时草地退化严重导致草原畜牧业的成本上涨,严重制约了牧民的持续增收。2.畜牧业相关服务体系不完善,制约了牧民增收畜牧业相关服务体系不完善是制约草原畜牧业发展和牧民增收的重要因素。由此导致牧区的牧畜品种改造手段普遍落后,国外良种引进困难且良种的繁育基地少,信息化水平和市场体系发展不健全,特别是牲畜的疾病预防和检验检疫体系以及专业服务技术缺乏,县乡两级畜牧兽医站由于条件落后和资金困难等,几乎是形同虚设。据统计,目前甘南平均12万亩草地才有1名技术人员,使畜牧业相关技术服务很难得到推广,这在很大程度上制约着畜牧业的进一步发展和牧民收入的提高。3.牧区粗放式的生产经营方式,制约了牧民增收从牧区的现有生产方式看,大部分牧区仍采用靠天放牧、粗放经营的方式,经营管理方式落后,思想观念陈旧,导致牲畜出栏率低,饲养周期较长,品种结构不协调,同时,由于他们的文化教育水平普遍较低,对新技术、新思想、新品种的接受能力较低,从而导致新技术难以应用于生产经营过程当中,也很难对市场需求信息做出准确的预测和判断,结果造成同一类别畜产品短时间内大量供给,畜产品市场供需失衡,从而使牧民的利益在畜牧业生产经营过程中很难得到保证。而且草原牧区道路、电力、水利等方面发展较为落后,部分地区道路不畅,致使牧民交通不便。牧民大多分散居住,牲畜的饲养成本和畜产品的流通成本提高,制约了牧民的增收。4.畜牧业龙头企业带动能力弱,制约了牧民增收据统计,截至2012年,甘肃省畜牧业龙头企业有771个,其中国家级的9个、省级的84个、市级以下的298个,龙头企业的年加工肉类量为27.89万吨,各类牲畜404.6万头(只)[1]。从整体上看,尽管近年来甘肃的畜牧业龙头企业得到了较快的发展,但自身仍面临很大的问题:一是畜牧业龙头企业的辐射范围窄、规模小、带动能力和抵御风险能力弱。龙头企业、牧户、专业合作社等利益分配不平衡,内部运行机制不完善,育繁推、产加销等环节相对脱节,产品市场占有率低。二是研发能力低,产品加工深度和产品附加值低。畜产品的研发能力低,畜产品转化率仅为20%~25%,远远低于全国水平,而发达国家转化率在90%以上。畜产品的加工层次少,初级加工产品多,深加工的少,产品的转化和增值空间小,有的地方甚至把畜产品直接出售,产品的附加值低。由于牧民在产业链中的参与权小、话语权小,同时龙头企业带动能力弱,导致牧户在畜牧业育繁推、产加销各环节增收收入有限,在一定程度上制约了牧民增收。5.专业合作社组织化程度低,制约了牧民增收据统计,全省登记注册的畜牧业专业合作社2458个,带动牧户12.61万户,但是会员数只有27865人;全省的畜牧业协会690个,协会会员仅有8.26万人[1]。从总体看,专业合作社覆盖面窄,规模小,参与合作社的牧户数量较少,合作社、牧户等缺乏利益分配约束,自身管理和带动能力薄弱,从而使牧民增收在一定程度受到了限制。
二、基于草原畜牧业产业链建设的甘肃牧民增收新途径
破解牧民收入低、增收难问题的一个基本思路,是加快打造完整的草原畜牧业产业链。使广大牧民更多分享产业链建设,激活现代生产要素所带来的附加值。如图3所示,草场与牧户、加工企业、经销商、专业合作组织及服务机构是构成草原畜牧业整个产业链条的基本节点,通过加强各节点组织的建设及其协调运行使牧民分享更多收益是促进牧民增收的新途径。
(一)加强草场的流转和保护,促进牧民增收草原是畜牧业生产的基础,也是牧民的基本生活保障。草场流转和保护不仅是改善草原生态的重要举措,而且有利于畜牧业的产业化、规模化经营,拓宽了草原畜牧业产业链的宽度,即通过草场流转可以使租出牧户获得一定的转让或租赁费,使租入牧户草场面积增加,通过规模效应增加收入,同时草场的流转业可以转移部分牧民到其他行业,增加工资性收入。基于此,应做好两方面的工作:一是把草原生态恢复和保护与人工草场种植有机结合,逐步改善牧区草原退化等问题;积极实行禁牧、轮牧和休牧政策,积极推进围栏封育,推广暖棚、舍饲等养殖方式,优化牲畜的畜种结构,促进规模化养殖;促进草原牧区的饲养方式由天然放牧逐步转变为以围栏舍饲半舍饲为主、天然放牧为辅的产业链方向发展。二是把草场流转制度纳入畜牧业产业链的建设中来,积极推动草场的有序流转和规模化经营,草场的流转可以借鉴现在农村宅基地流转的有关政策,赋予牧民草地的使用和流转自,积极探索草场租赁、置换、入股等利益分配方式,促进畜牧业的专业化、规模化生产,健全草场流转制度,改变传统生产方式,通过拓宽草原畜牧业产业链的宽度来促进牧民增收。
(二)推动牧户的规模化养殖,促进牧民增收牧户是草原畜牧业产业链上的一个重要节点,推动牧民规模化养殖对草原畜牧业产业链的建设具有重要的辅助作用。具体措施:一是加大对牧民的宣传,提高牧民的市场化意识,改变传统畜牧业生产观念,推动牧民规模化养殖。据统计,截至2013年6月,甘肃的标准化规模养殖场(小区)为7472个,其中牛和羊养殖场(小区)为3626个,其中部级标准化示范场(小区)51个,省级标准化示范场(小区)193个[6],规模化养殖达到40%。标准化规模养殖场(小区)的建立,对推进畜牧业产业链的建设具有重要的作用。二是将牧民的规模化养殖与牧区城镇化、工业化进程紧密结合,积极引导牧民向企业、草原旅游业、畜产品加工业等转移,把草原牧区变为草原特色风景区,使牧民转变为产业工人,通过牧民的转产转业既可拓展牧区就业渠道增加牧民收入,又可拓展畜牧业的发展空间,促进草原畜牧业产业链的建设。
(三)培育壮大畜牧产品龙头企业,促进牧民增收畜产品龙头企业在畜牧业产业链中具有至关重要的地位,畜产品龙头企业的不断壮大,能够使草原畜牧业产业链不断得到优化和延伸。为此,我们建议:一是在保持和完善牧区基本制度基础上,政府部门应积极制定针对牧区的招商引资政策和培育壮大龙头企业的优惠政策,加强对龙头企业、牧户、合作社等利益的协调,以促进畜牧业产业链的建设和牧民增收。二是要通过优化畜产品的产出结构,促进畜牧业龙头企业竞争力的提升和产出布局的优化。目前甘肃畜产品加工能力占生产总量比重仅为2%~3%,说明畜牧业的增效空间巨大。三是加强龙头企业的技术研发和创新能力,提高畜产品深加工的能力,使畜产品质量得到优化,拓展产业链的长度,最终通过股份制、转让、兼并和租赁等形式,促进龙头企业向集团化、专业化的方向发展。
(四)积极发展畜牧业合作社组织,促进牧民增收畜牧业合作社作为畜牧业新型经营单位,联系牧民和企业的纽带,其贯穿了畜牧产业链的全过程。因此,要大力发展畜牧业专业合作社,积极采取签订合同契约、保底价收购、入股分红等利益分配方式,引导龙头企业、牧民、专业合作社建立利益分配约束制度,以达到龙头企业、专业合作社、牧民共赢的目标,同时可以推动畜牧业的生产和畜种结构的调整,让牧民更多地分享加工、流通等畜牧业产业链环节的利润。通过“企业+合作社+牧户”、“企业+合作社+基地+牧户”等多种经营形式,增强畜牧业专业合作社的组织化水平,转变畜牧业现有的经营方式,促进草原畜牧业产业链的协调运行,最终促进牧民增收。
[关键词] 循环经济 农业生产废物 资源化
[中图分类号] X71 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1650(2013)03-0001-01
农业是我国经济发展的重要组成部分,然而近年来由于农业发展产生的资源破坏、生产废物污染和生态环境恶化阻碍了我国经济发展,不符合我国提倡的可持续发展路线要求,对于我国社会主义发展进程也有阻碍作用。循环经济理论的提出为我国农业发展提供指导方向,要求农业发展必须注重资源和环境问题。循环经济能够保证我国农业经济发挥其自身优势,在获得最大经济效益的同时减少环境污染和资源浪费,是现代农村发展所需的先进模式。所以,我国农业必须解决农业生产废物污染问题,为农业发展和农民居住提供良好的环境,采用循环经济发展方法,将农业可持续发展作为社会进步的重要努力方向。
一、农业生产废物资源转化分析
农业生产废物具有双面性,若不能合理处理则会造成环境污染,若能够合理的措施则能转变为有机肥料。因此,研究农业生产废物处理方法和理论对于农业发展有着重要作用。在进行农业生产废物处理中,要积极的采取信息交流、物质交换、技术开发等措施,推进农业生产废物转化效率。而对于缺乏科学指导的农业生产废物处理方法予以取缔,坚决维护农业发展的根本利益。
1.畜禽粪便及废水
畜禽养殖在我国农业中有着重要地位,其排放废弃物包含大量的有机物,采用相应的措施降解能够将其转化为对人民有利的资源。团场发展沼气就是开发利用畜禽粪便的一种方式,能够将畜禽粪便转换为沼气、高温堆肥等资源,为农村利用畜禽粪便提供了有效的转化模式。由于团场连队分布特点,采用集中供热和供暖不利于农户生活,而沼气则能满足散户要求,其应用在兵团有着广阔的前景。同时,我国农业在发展的近几十年了,对于耕地使用缺乏合理规划,现已经出现了土地资源恶化的现象,农户为了获得进一步的经济利益,也不断的开发土地资源的潜力,造成了我国土地资源破坏。畜禽粪便经过高温堆肥,能够化解目前土地所遇到的普遍问题,对于土壤容量、土壤结构和土壤成分都有改善作用,对于进一步的发展农业有着重要的意义。同时,Heinerch等利用木材酸化水解生产乙醇得到了世界的认可,而采用木质纤维素制备乙醇技术已经发展了100年左右。畜禽粪便研究成为制备乙醇技术的重要发展方向,先进的转化工艺已获得了初步成效,在畜禽粪便利用有着重要的影响。
2.农业秸秆
农业秸秆在我国农业发展中一直未得到合理利用,与我国农业发展环境有着重要作用。由于农户缺乏环保意识,对于农业秸秆缺乏利用意识,秸秆利用率和转化技术仍未得到突破性的进展。甚至部分地区直接焚烧秸秆,严重危害我国农业生态环境,造成了大量的资源浪费,焚烧秸秆对于我国整体环境也有着严重影响。目前,秸秆的主要处理方法如下:①秸秆堆沤还田。利用秸秆堆沤以高温堆肥,快速腐熟为主。通过控制温度(含水65%以上),调节碳氮比(加入0.5%的尿素),撒匀速腐剂,分层堆积来提高转化率。②秸秆养畜过腹还田。通过秸秆碱化及青贮氢化技术,将秸秆转化成畜禽容易吸收的物质作饲料,在发展畜牧业的同时获得优质禽粪有机肥,形成良性生物链循环。③将秸秆作为蘑菇种植基础材料,让秸秆转化为农作物肥料,从而获得良性生态循环。④秸秆工业运用。开发秸秆工业运用范围,将秸秆转化为工业内所需的基础材料。⑤发酵糖化。
3.农场生活垃圾及农产品深加工废弃物
农场生活垃圾由于受到农场职工文化素质的影响,乱堆放现象随处可见。采取分类处理,回收能够再利用的资源,将不能利用资源进行人工处理。
二、农业生产废物资源化措施
农业生产废弃物转化必须结合其自身特点,采用相应的转化技术来处理,该技术有着投资少、用废量大、见效快、技术成熟、易于掌握和推广应用的特点,只要形成既定的处理模式就可以在我国农村大面积应用,虽然该技术用量小,但对于改善团场生态环境发展有着重要的意义。同时,积极探索新的转化工艺,与国际先进单位进行合作,努力推进我国农业生产废弃物发展进程。主要的措施包括:
1.推广农业生产废物调查,分析出目前我国农业生产废物的主要成分、比例和存在状态,从而为进一步研究转化工艺提供方法。
2.政府单位和科研机构增加研究力度,根据固体废物“三化”方案,成立专门的技术小组,建立相应的研究体制,不断地推进团场农业生产废物转化研究发展。
3.各地区私营业主可利用当地资源优势,实行封闭产业链,形成“养殖—种植—深加工”循环,能量梯级利用,减少废物产生,有条件的可以建造生态工业园,发展旅游观光为附带产业。
4.在团场推广农业生产废物转化技术,让广大职工参与到农业生产废物资源化项目中。并且,制定相应的限制法规,防止团场出现进一步环境恶化现象。
三、结语
世界经济发展规律表明,能源浪费和环境污染都影响了世界文明的发展。我国作为发展中大国积极响应世界环境保护政策,在团场开展农业生产废物转化有着重要的作用。按照循环经济的发展道路,改善我国农业目前的境遇,积极探索农业生产废物资源化的新技术,为团场发展提供新的参考模式,从而为我国农业发展形成新的出路,维持农业在我国经济发展中的地位。
参考文献
关键词:循环经济;产业;实践
中图分类号:F320.1(252) 文献标识号:A 文章编号:1001―4942(2011)10一0114―03
当前我国经济正处于发展方式转变和经济结构转型的关健时期,国家从战略高度推进黄河三角洲生态经济区建设,力求探索出一条社会、经济、生态高度融合、协调发展的新路子,为区域经济发展提供有益的借鉴。这一战略的实施,对滨州乃至山东都是重大的历史机遇。滨州市总人口375万人,陆地面积96万公顷,未利用地面积17万公顷,分别占整个黄河三角洲地区的37%、36%和32%,是黄河三角洲地区面积最大、人口最多的行政区域,是高效生态经济区开发建设的主战场。滨州瞄准建设全国高效生态经济示范区的总目标,打造“四环五海,生态滨州”、“粮丰林茂,北国江南”两个品牌,完善基础设施,推进科技创新,深化改革开放,统筹城乡发展,合理开发利用自然资源,转变经济发展方式,加速构建现代产业体系,全力打造“循环经济示范基地、环渤海地区经济增长极、后备土地资源开发区、高效生态农业示范区、生态园林型宜居城市”。
1 滨州市循环经济发展现状
循环经济是经济发展到一定阶段的必然选择,是针对持续的经济增长对资源和环境压力而提出的一种新的经济发展模式,是建设高效生态经济的主要途径。滨州坚持走以循环经济为重点的生态经济发展道路,实施《滨州生态市建设规划》、《鲁北滨海地区循环经济发展纲要》,加快实施循环经济推进计划,培育循环经济县区、园区和企业。截至目前滨州市已有29家企业通过了IS014000环境管理体系认证,17家企业通过了清洁生产审计,11家企业正在进行清洁生产审计,涌现出了一批通过发展循环经济成功实现社会效益和经济效益“双赢”的企业,形成了一批循环经济产业群,西王集团、鲁北企业集团、香驰粮油3家企业被命名为“全国环境友好企业”,滨化集团、愉悦家纺、无棣星一皮革等10家企业被命名为“省级环境友好企业”,安琪酵母、铁雄集团、埕口盐化集团等23家企业被命名为“市级环境友好企业”,为循环经济示范基地建设奠定了坚实的基础。但滨州市循环经济仍存在以下问题。
1.1 传统粗放型经济发展模式普遍存在
滨州市目前的产业发展阶段尚处于工业化中期,主要表现为资源开放型和劳动密集型产业比重较大,资源深加工、技术资金密集型产业比重较小,高技术产业规模小,多数产品技术含量和附加值低,市场竞争力差。如对滨州市国内生产总值贡献较大的棉纺行业,其出口额主要来自于技术含量较低的纺织粗产品,缺乏科技含量和附加值较高的深加工品牌产品。
滨州市的农业现代化建设也有待进一步提高。以滨州市特色农产品冬枣为例,存在的主要问题一是重产量、轻质量。冬枣园管理较为粗放,偏重化肥、农药的使用,水资源消耗偏大,忽视科学施肥和合理灌溉,使土壤肥力下降、水资源浪费严重,导致冬枣产品质量不稳定。二是重生产,轻市场。生产与销售脱节,农产品生产销售带有很大的盲目性,市场开拓力较弱。三是冬枣保鲜技术和贮藏设施研究没有得到提升。冬枣的保鲜一直是困扰冬枣产业发展的难题,由于保鲜期短(通常是3个月)且缺乏深加工产业,大量囤积的冬枣一旦超过保鲜期即开始变质,造成农民的经济损失。
1.2 生态与环境保护薄弱
按照城市功能定位要求,滨州市生态环境还存在一些比较明显的薄弱环节,主要表现在一是环境容量小:随着水资源的开发,目前滨州境内河流均为季节性河流,水环境容量较低;二是土地利用率低:由于土壤的退化、盐渍化和沙化,许多可利用的土地未得到有效利用,其中水土流失面积188 237.5公顷,占该市国土总面积的19.92%,盐渍化土地面积158 743.2公顷,占16.8%,沙化土地98 976公顷,占10.47%。
1.3 发展循环经济的意识不强
发展循环经济,需要对当前我国社会经济快速发展对资源可持续利用与环境可持续发展重要性有清醒的认识,对循环经济“减量化、再利用、再循环”原则充分了解。循环经济发展对节约资源、增进经济效益、改善生态环境有巨大的作用。但传统的粗放式生产经营模式改变难度较大,农业生产经营主体及农村居民在生产生活中需要提高节约资源和环境友好意识,养成良好的生产、生活方式。
1.4 发展循环经济的科技研发推广滞后
科学技术是循环经济发展的硬支撑,循环经济建设本身是一项复杂的系统工程,它需要包括农学、林学、畜牧学、水产养殖、生态学、资源科学、环境科学、加工技术以及社会科学等在内的多种学科的支持。但就滨州市而言,适宜于滨州市自然条件、气候条件的循环经济技术仍存在较大的提升空间,对循环经济成形技术的示范、推广及应用的覆盖面仍需扩大。
2 滨州市循环经济发展模式
2.1 产业发展模式
农业产业系统是种植业、林果业、畜牧业和水产养殖业及由其延伸的农产品加工业、农产品贸易与服务业、农产品消费之间相互依存、密切联系、协同作用的耦合体。农业产业结构的整体特性是建立现代循环经济发展模式的基础。
2.1.1 现代循环种植业产业化它是以种植业为基础,把现代科技运用于产业化过程之中,调整优化农业结构,延长增粗粮油深加工产业链,完善“种植业一产品初加工―精、深加工一产成品配送一消费市场”产业链,促进种植业初级产品向深加工的转变,大力发展农产品精、深加工企业,上一个环节的废料转换为下一个环节的原料,在循环过程中,多重加工增值,减少污染物排放。如西王集团是循环种植业产业化的企业。
2.1.2 现代循环林果业产业化.它是以林果业为基础,依托林地资源,把现代科技运用于产业链的各个环节,林下生态种、养、加形成循环。如山东滨州雁来红高科技园有限公司、山东舜园枣业有限公司均是循环林果业产业化的企业。
2.1.3 现代循环畜牧业产业化它是以畜牧业为基础,把现代科技运用于产业化的各个环节,形成三大循环。一是肉、蛋、奶等畜产品循环加工。加大深加工龙头企业带动力度,开发高附加值的各种精深加工产品,增加畜产品产值。二是副产品循环加工。畜禽副产品是一类重要资源,具有种类多、用途广的特点,可以作为畜禽的饲料,如肉骨粉、羽毛粉等;可以用于食品及保健品原料,如氨基酸、血浆蛋白粉、骨素等;可以用于医药原料,如胰岛素、人工牛黄等。目前,我国已能利用畜禽副产品生产400多种产品。龙头企业应加大科研力度,深度开发和利用畜禽副产品,延伸产业链,提高附加值。三是粪便无害化处理循环。如
山东华渤农牧科技有限公司是循环畜牧业产业化企业。
2.1.4 现代循环水产养殖业产业化它是根据水生生物食物链特点,用生物控制的方法使循环中各主体互补互助,共生共利,水域和陆地相互配合,实行工厂化养殖,以水产品加工企业带动水产养殖业质量和效益的提高。一是水产品循环加工。二是水资源的循环利用。三是水上、水中、水下循环模式,水上种植粮食、棉花、果树,水中养殖对虾、鱼类,水下种植莲藕等作物。如滨州正海生态科技有限公司、山东海域生态科技集团有限公司均是此种类型。
2.2 区域发展模式
以区位优势和区域资源优势为导向,按照循环经济的区域分工和比较优势原则,大力发展现代循环经济产业化,形成企业“点”上的小循环、产业“线”上的中循环、社会“面”上的大循环,实现农业技术、农业生产、农村经济、农村社会和农业资源环境的全面协调可持续发展。
2.2.1 现代循环经济产业化龙头企业龙头企业是发展现代循环农业产业化的主体力量,是联接种植业、林果业、畜牧业和水产业,实现农业循环的桥梁,是整合农业产业链的有效载体。要依托本地资源和产业优势,围绕主导产业上项目,以大龙头带动大产业。依靠科技兴龙头,不断提高精深加工水平和产品档次,促进原料和能源的循环利用,延长产业链条,全面提升农业龙头企业的综合竞争力,实现“减量化、再利用、再循环”,达到农村生态环境与经济发展的良性循环。
2.2.2 现代循环经济产业化经济园区较长、较完整的产业链是发展现代循环农业产业化的有效保障。现代循环经济产业化经济园区是依据区域布局优化与分工优化的原则,建立完整的产业链经济园区,引导具有上下游产业链联系和互补性产业链联系的企业在园区集聚,形成企业间的工业代谢和共生关系,提高资源综合利用和循环利用能力,实现经济增长与生态保护的动态均衡。可以把村居(乡镇)作为一个园区模式,建立标准化生产基地,发展清洁能源(如沼气),带动养殖、种植和加工业共同发展,实现村居(乡镇)内部的产业循环。
2.2.3 现代循环经济产业化社会发展现代循环经济产业化的最终目标是构筑现代循环经济产业化社会体系。现代循环经济产业化社会体系是以社会、经济、环境可持续发展为目标,依靠产业化,把社会的生产、消费、废物处理和社会管理统一组织为生态网络系统,最大限度地高效利用资源和能源,减少污染物排放量,环境负担最小化的社会。
3 发展现代循环经济的建议
3.1 加大宣传力度
充分利用广播、电视、报刊、网络等新闻媒体广泛开展多层次、多形式的舆论宣传和科普教育,及时报道和表扬先进典型,引导农民积极参与循环经济建设,为循环经济发展营造良好的社会环境,培植循环经济文化。同时,在农村居民中培育符合农业循环经济发展的消费观念,形成农村绿色消费氛围,提倡健康文明、有利于节约资源和保护环境的生活方式与消费方式。
3.2 加强规划指导
与各项农业专项规划相衔接,把发展循环经济列入都市型现代农业和新农村建设规划,制定循环经济总体发展规划以及节地、节水、可再生能源利用、废弃物资源化利用和清洁生产等专项规划及其实施方案。研究制定循环经济评价指标体系和相关统计制度,加强对循环经济主要指标的分析。确定循环经济建设的战略目标、分阶段计划的重点环节,推进循环经济发展计划的实施。
3.3 加快技术开发与培训
加大科技投入力度,支持循环经济技术开发和推广。设立循环经济科技支撑重大专项,研究和开发循环经济技术体系、管理体制和发展模式,并开展示范与推广。支持引进国外发展循环经济的先进技术,加快新技术、新工艺、新设备的推广和应用。要有效地推广符合循环经济发展的主体生产技术,注重研究体现新型工业化、农村城镇化和农业现代化的循环经济模式。同时,要加强对农民的技术培训,使其掌握要领,取得实效。
3.4 培育龙头企业
推进循环经济试点,发挥龙头带动作用,在农业产业化龙头企业和农业科技示范园区先行启动,形成一批示范企业和示范园区,探索发展循环经济的有效带动模式。一方面,要搞好循环型经济工业园区建设,制订农副产品加工企业聚集的工业园区发展规划,以生产要素为纽带,将具有上下游共生关系的农副产品加工企业集中在一个相对封闭的园区内,实现有害污染物的有效控制及废弃物在园区内的闭路循环;另一方面,做好农副产品出口基地园区建设,大力推进出口农产品的清洁生产,使农副产品质量达到国际标准。
参考文献:
[1]杨光军.黄河三角洲高效生态经济区背景下的滨州经济发展战略[J].滨州学院学报,2010,4:33―28
关键词:规模化猪场;废弃物;好氧堆肥
中图分类号:X713 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2013)04-0071-03
集约化、规模化日益成为养猪业乃至畜牧业发展的主方向。目前国内规模化猪场发展迅速,产量也日趋增加。一方面,猪场的规模化生产不但减少了传统散养的风险,而且也方便了政府机构的集约化管理;另一方面,猪场规模的扩大,随之产生的废弃物量也相应增加,从而加重了猪场粪污处理的压力,甚至有些猪场已不堪重负,由此导致废弃物滥排滥放,这样既污染了环境,也给人们的日常生活带来威胁。相关研究已表明猪场废弃物如果不经过处理直接排放到环境,不但会对土壤、水源、空气等造成污染,而且会通过各种途径影响到人类的身体健康。社会的不断发展以及生活水平的提高使人们对自身生活质量的要求日趋增高,这就给养猪业乃至畜牧业的持续健康发展带来了新的要求和挑战。因此,猪场废弃物的无害化处理也就日益成为一个研究热点和难点。目前粪污无害化处理主要有堆肥处理、能源化处理(主要是沼气)及饲料化处理(主要指家禽)。堆肥处理中好氧堆肥又称高温好氧堆肥,其以在高温堆肥中具有耗时短、异味少、有机物分解充分等突出优点,目前正成为研究开发的热点。
1 好氧堆肥原理及过程
1.1 好氧堆肥原理
高温好氧堆肥,是在人工调节下,微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程,在微生物分解有机物的过程中,不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物,而且又合成新的高分子有机物——腐殖质,它是构成土壤肥力的重要活性物质。由此通过好氧堆肥使动物粪便得到降解并杀死其中的病原菌,将有机物转化为稳定、无害、品质良好、便于运输和贮存的有机肥料和土壤调节剂,是一种集处理和资源利用于一体的生物处理方法。
1.2 好氧堆肥过程
根据堆肥温度的变化,禽畜粪便好氧堆肥的过程通常分为三个时期:升温期、高温期、熟化期。
升温期:一般为堆肥初始阶段(温度
高温期:随着堆体温度的升高,堆肥开始进入高温期(温度≥50 ℃),这时还存在一些常温菌继续分解糖类,同时也出现了一些嗜热的高温菌并逐级代替常温菌成为优势菌种,堆肥保持一定时间的高温也是杀死粪便中的虫卵和病原微生物的必要条件。
降温熟化期:当高温持续一段时间以后,一些比较容易分解的有机物已被分解,剩下的是纤维素、木质素等较难分解的有机物及新形成的腐殖质。这时微生物活动减弱、产热减少,微生物代谢产生的热量小于堆体散失的热量,堆体温度开始下降,常温微生物又成为优势种,残余物进一步被分解,腐殖质大量积累。
2 好氧堆肥装置
堆肥技术按有无发酵仓可以分为开放式堆肥系统和发酵仓堆肥系统。
2.1 开放式堆肥系统
(1)被动通风条垛式堆肥系统:被动式堆肥是将原料简单堆积,使堆体通过“烟囱效应”进行被动通风,经长时间自然分解的过程。采用这种方式可大大降低投资和运行费用,但不能满足连续好氧堆肥的条件[1]。如果堆体管理不当,可能会形成厌氧条件,堆肥温度低,反应慢,产生恶臭。
(2)条垛式堆肥系统:条垛式堆肥是将原料简单堆积成窄长条垛,在好氧条件下进行分解。条垛式系统定期使用机械或人工进行翻堆的方法通风[2]。条垛式堆肥系统尽管是一个低水平的系统,但有很多优点:所需设备简单,投资成本较低;翻堆会加快水分的散失,堆肥容易干燥;干燥的堆肥易于筛分填充剂回收利用;由于堆肥时间相对较长,条垛式堆肥产品腐熟度高、稳定性好。垛式堆肥的缺点也很明显:条垛系统占地面积大,而且腐熟周期长;需要大量的翻堆机械和人力;相对于其他的堆肥系统,条垛式堆肥需要更多的监测以确保足够的通气量和温度;翻堆会造成臭味的散失,这会对公众的生活造成影响;条垛式堆肥系统受天气的影响严重,例如,雨季会破坏堆体结构,冬季会造成堆体热量大量损失,使温度降低;为了保持良好的通风,条垛式系统需要相对比例较大的填充剂[3]。
(3)强制通风静态垛系统:Epstein等[4]在条垛系统的基础上开发了通风系统,这就是后来被广泛应用的强制通风静态垛系统的开端。
强制通风静态垛系统是通过风机和埋在地下的通风管道进行强制通风供氧的系统。对于强制通风静态垛系统,通风系统决定其能否正常运行,也是温度控制的主要手段。在堆肥过程中,通风不仅为微生物分解有机物供氧,同时也去除二氧化碳和氨气等气体,并蒸发水分使堆体散热,保持适宜的温度。强制通风静态垛系统有很多优点:设备的投资相对较低;与条垛式系统相比,能够更好地控制温度和通气情况;产品的稳定性较好,且能更有效地杀灭病原菌和控制臭味;由于控制条件较好,强制通风静态垛系统堆腐时间相对较短,一般为2~3周;堆腐所需填充料的用量少,占地面积也相对较小[5]。但是,强制通风静态垛系统同样也有很多缺点,最重要的一点是,由于堆肥是露天进行的,因此易受气候条件的影响。加盖大棚可以解决这个问题,但同时也会加大投资。与条垛式堆肥系统相比,在足够大体积和合适的堆腐条件下,强制通风静态垛系统受寒冷气候的影响比较小。
2.2 发酵仓系统
发酵仓系统是使物料在部分或全部封闭的容器内,控制通风和水分条件,使物料进行生物降解和转化。
(1)搅动固定床式:搅动固定床式的反应器结构通常由多层平面构成。进料口在反应器的上部,堆肥物料先进入第一层,然后被一层层向下推移,物料在各层之间可以有不同时间的停留。通过搅拌使堆料均匀,然后堆料进入最底层,从出料口运走。整个堆腐过程中进料和出料是连续的。通气管道位于反应器的下部,由许多支管组成,外连鼓风机。在反应器的上部设有废气口,产生的废气统一收集处理。
(2)包裹仓式:包裹仓式反应器的特点是堆料占据了整个发酵仓。混匀的物料从发酵仓顶部的物料入口进入并充满反应器。在发酵仓底部通过具有分支管路的通气管道向反应器内的物料进行通气,废气由反应器上部的废气管道排出,废气的出口略低于混合物的上表面,通过负压抽气的方式把废气收集处理[6]。负压抽气方式可以确保废气的统一处理和降低堆肥物料的湿度。
(3)旋转仓式:分推流式和分隔式。发酵仓系统中,物料从仓体的进料口进入,沿仓体移动到反应器末端的出料口,这是迄今为止使用最普遍的发酵仓系统[7]。沿物料的移动方向,反应器被分为一个个小室,在堆腐的不同阶段,物料从一个室移入另一个室,在不同的室内,物料可以进行不同时间、不同堆腐条件的堆腐,最后进入出料口被移走。
相对于条垛式系统和强制通风静态垛系统,发酵仓系统有很多优点:堆肥设备占地面积小,空间限制少;能够进行很好的过程控制(水、气、温度),从而得到高质量的堆肥产品;堆肥系统不会受气候条件的影响;能够对废气进行统一的收集处理,防止环境的二次污染,同时可解决臭味问题,在发酵仓系统中可以对热量进行回收再利用。发酵仓系统也存在着明显的不利因素:首先是高额的投资,包括堆肥设各的投资(设计、制造)、运行费用及维护费用;由于堆肥周期相对较短,堆肥产品会有潜在的不稳定性,几天的堆腐不足以得到稳定的、无臭味的产品,堆肥的后腐熟期相对延长:堆肥过程完全依赖专门的机械发备,一旦设备出现问题,堆肥过程即受影响。
3 堆肥过程的参数及其控制
堆肥化过程是一个复杂的过程,要达到良好的堆制效果,必须控制一些主要影响因素。它们分别为水分、碳氮比(C/N)、氧含量、温度和pH等。这些因素决定微生物活动强度,从而影响堆肥的速度与品质。由于堆制方法的不同,对各种指标的要求不尽相同.研究人员对各种影响因素的参数指标进行了大量研究:
(1)水分:堆肥过程中,水分是一个重要的因素。堆肥中水分的主要作用在于溶解有机物,参与微生物的新陈代谢,水分蒸发时带走热量,起调节堆肥温度的作用,堆肥原料水分的多少直接影响好氧堆肥反应速度的快慢。影响堆肥的质量,甚至关系到好氧堆肥工艺的成败。因此,堆肥中水分的过程控制十分重要。堆肥的起始含水率一般为50%~60%,对于条垛系统和反应器系统,堆料的水分不应大于65%。无论什么堆肥系统,水分均应不小于40%。
(2)C/N:堆肥化操作的一个关键因素是堆料中的C/N,其值一般在20~30之间比较适宜。C/N过高(超过35)微生物必须经过多次生命循环,氧化掉过量的碳,直至达到一个合适的C/N供其进行新陈代谢。如果C/N过低,特别是pH值和温度高时,堆体中的氮将以NH3挥发形式大量损失,并且堆肥产品也会给农作物带来不利影响。
(3)氧含量:好氧堆肥是利用好氧微生物在有氧的状态下对有机质进行快速降解。通气是好氧堆肥成功的重要因素之一。通气的第一个作用是为堆体内的微生物提供氧气。如果堆体内的氧气含量不足,微生物处于厌氧状态,使降解速度减缓,产生H2S等臭气,同时使堆体温度下降。通气的第二个作用是调节温度。堆肥需要微生物反应而产生高温。但是,对于快速堆肥来讲,必须避免长时间的高温。温度控制的问题就要靠强制通风来解决。通气的第三个作用是促进水分的散失。
(4)温度:对于堆肥系统而言,温度是堆肥系统微生物活动的反应,它是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥中微生物分解有机物而释放热量,这些热量使堆肥温度上升。堆肥初期,堆层基本呈中温,嗜温菌较为活跃,大量繁殖。它们在利用有机物的过程中,有一部分转化成热量,堆层温度不断上升,1~2 d后可以达到50~60 ℃。在这个温度下,嗜温菌生长受到抑制,大量死亡,而嗜热菌的繁殖进入激发状态。根据美国环保局的规定,深度减除病原菌的工艺标准是:(1)对于反应器系统和强制通风静态垛系统,堆体内部温度大于55 ℃的时间必须达3 d。(2)对于条垛系统,堆体内部温度大于55 ℃的时间至少为15 d,且在操作过程中,至少翻堆5次。
(5)pH:堆肥过程中,pH值是一个重要的因素。有研究发现,在堆肥初期堆体的pH降低,低pH值有时会严重地抑制堆肥反应的进行。在堆腐生活垃圾时,pH值控制在8左右,可以显著提高堆肥初期反应速度,避免由于堆肥反应延缓所造成的臭味问题;但当pH值控制在5时,葡萄糖和蛋白质的降解停止。有研究发现微生物在高温阶段最大分解能力为pH值7.5~8.5[7],对于pH不达标的情况下可以用石膏、石灰等作为调节剂使用。
(6)其他:如有机质、接种剂等等。在高温好氧堆肥中,适合堆肥的有机质含量范围为20%~80%,且大量研究已证明堆料中加入接种剂可以加快堆腐材料的发酵速度。向堆体加入占原始材料体积10%~20%的腐熟堆肥,能加快发酵速度。有人分别比较加纤维分解真菌和添加固氮菌及溶磷剂对堆肥总氮和C/N的影响,结果发现其效果均非常明显。此外,EM接种剂用作畜禽粪便堆肥过程中除臭剂,其除臭效果很好。
4 小结
目前堆肥法处理粪污是研究较多、应用广泛而最有前景的方法之一,是畜禽粪便无害化、安全化处理的有效手段。北京、天津、黑龙江和浙江等省市的大中城市都采用高温发酵至无害化,制成优质的商品性有机肥或有机-无机复混肥,并广泛应用于蔬菜、水果、药材和草地培植,乃至土壤和沙漠改良。同时,随着有机农业绿色食品及绿色化学的日益升温,动物营养学与植物营养学势必相互交融,相互促进。以草养畜、畜粪肥田等农牧相结合的办法可使农业生产呈现良性循环,实现资源的合理及可持续利用。
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关键词:金属非金属矿山 ;开采技术 ;发展趋势;
中图分类号: P618.11 文献标识码: A 文章编号:
一、金属非金属矿业持续发展
工业的不断进步,以金属和非金属为原料的产品与日剧增,因此,它在很多方面都获得了特别多的应用。许多分属于不同行业的部门与企业都开始对金属和非金属矿产生了依赖,越来越离不开它们。目前,它们已经在冶金、机械、化工、航空、铸造、农业、畜牧业、渔业、食品等方面得到了大量普遍的使用,并取得了非常卓越的成果。也正因为如此,近些年来,金属与非金属矿山的快速发展,开采规模不断壮大,矿石产量也在不断的增长,使其在国民经济中的地位快速蹿升,获得了越来越多的关注。
据资料显示,美国在上世纪90年代,平均年工业矿物产值就已经达到近300亿美元,其中约有三分之一的产值属于金属矿业,另外近三分之二的产值都被非金属矿产占据,可见金属与非金属矿的重要性。而位于北美的另一个大国加拿大,它以石棉、石灰石为代表的非金属矿产就占到国民矿物生产总值的近八成以上,决定着加拿大矿产资源的命脉。通过地质人不遗余力的勘探,我国现在已探明具有一定储量的非金属矿产就有多大五千多处,品种接近于百种,目前在我国已进行开发利用的非金属矿产已达五十多种,其中以石灰石为代表的几种矿产储量位居世界第一位,高岭石等近十种矿产储量位居世界前列,蓝晶石、叶腊石、伊利石、硅藻土、海泡石等的储量也相当的高,花岗岩和大理石等建筑石材资源非常充足,其工业产值也高达35亿人民币。近几年,我国的非金属矿石产量已近10%的增长速度在逐年增加,其中有很多产品销售出口,为我国创造了大量的外汇,并已有一百多种的矿产和制品销往全球七十多个多个国家及地区。尤其是美国,有的非金属产品竟然有近七成是来在于我国。
二、金属采矿技术不断完善
(一)金属矿床无废开采技术
不管是金属矿山开采还是非金属矿山的开采,都会对矿产资源周围的自然环境和生态环境造成不利影响,极容易导致以下这些危害:土地塌陷、排放的尾矿(赤泥)、资源损失、排放废石等。金属矿床无废开采技术是近些年针对矿产开采研究出来的新技术,是以工业生态学角度进行的技术改进,该技术工艺以采矿活动作为中心点,把开采矿山的人文环境、资源环境、经济环境和生态环境围绕中心相互形成一个有机的工业系统。最终在采矿活动结束后,实现开采过程的最少的排放量而获得客观的经济效益,并且要将采矿工程和生态环境紧密结合起来,对破坏的土地等进行恢复,增加植被覆盖面积等,以防止在雨季出现山体滑坡等自然灾害。无废开采技术遵循的就是三个原则:用最少的废物流出量、最低的土地破坏面积获得最高的资源利用效率。采矿科学和技术人员通过理论和实践的分析,并结合国内外其他矿产开采企业的先进经验,总结出三种对生态无危害的矿产开采系统:
1、无废开采过程中直接回收有用的矿石成分,尽量不产生废石,目前有很多矿业公司在开采时已经在采用这种方式,采用的方法主要有地浸、冶炼、化工和地下气化过程等挖掘技术。
2、采矿废物的合理综合利用。如生产矿物化肥用作其他的工业部门的添加剂或原料,改良贫瘠土地及土地复垦,用作生产建筑材料等。
3、将采矿中产生的废料堆置或贮存在露天采场采矿空区或井下矿房来供将来使用。目前我国有部分有色金属矿业开采开始大规模应用金属溶浸技术,这种溶浸采矿技术可分为矿石堆浸技术和钻探浸出技术类,浸采矿技术开发的研究包括液体分配器液体收集过程中,浸出液和溶液浸淋范围控制机制,防腐防渗透提取的监控系统等工艺。而金属矿床开采三大固体废料源分别为:尾砂矿、赤泥和废石。尤其是近几年固体废物处理技术的研究和推广,实现矿产资源的充分利用,减少浪费,使矿产资源和环境向着更安全、更协调的方向发展。由于我国地理面积大,矿产分布区域遍布全国,大量的矿山就产生了大量的尾矿,据不完全统计,我国约有尾矿暂存尾泥量近八十亿吨,这就需要想办法使尾矿得到综合利用,不单单要提高选矿回收技术,实现尾矿的工业化应用,更重要的是加强对大坝稳定性的研究,矿山要建立一个尾矿监测系统,为了实现高效的尾矿开采,要研究尾矿开采的设备、设施和其配套的系统并进行合理的综合利用,尾矿在开采过程中的安全问题也不容忽视,在开采过程中,要认真研究长期预测方法的稳定性条件,确保安全系统的完好运行。对于采矿造成的环境破坏,要制定长期的科学规划,使用无废开采技术,并进行创新和改进,让这种技术在中国获得发展,成为我国未来矿山技术的发展方向。
(二)深井采矿技术
深井开采技术,目前还没有明确的概念,一般认为生产过程中,只要在相对较深的矿井里进行矿床开采,在这个过程中没有遇到的技术问题,开采比较顺利的生产就是深部开采。我国有的比较深的矿井都在千米以上。其实深井采矿是一个复杂的系统工程,想要弄明白就需要进行认真的探索,不能把这种开采仅仅当成是一个简单的开采技术去对待,在深井里,面临着高温、高压力、高深井这三个特殊条件,这也就使深部开采除了面临许多与浅层开采相类似的情况外,还有更多的关键技术问题需要解决:应力的影响、热害治理、深井及提升运输、通风和排水、深部开采压力如何控制等问题。还有深井冲击地压的防治和监测监控技术、深井围岩应力分布状态特征和变化形式以及深井的布置方法、深井的高效高产技术的研究……等等这些需要研究的课题。
三、非金属矿加工技术的改进和提高
(一)开发中广泛应用选矿技术
非金属矿物选矿技术是一项重要的工作,在国内很多非金属矿山的选矿工艺中,一般都是采用提高磁性来进行浮选的过程,不同类型的非金属矿物选定的应用程序也不一样,比如说硅藻土就可以使用高梯度磁选提纯净化。与此同时,非金属矿物和矿物加工设备和药剂更大的发展。例如,中国浙江萤石在世界上占据着重要的地位,尤其是从上世纪末开始,在浮选厂的能力的增加后,输出到世界上的萤石里,有超过四分之一是从中国生产的,这也是选矿技术提高后起到的积极作用。其他非金属矿物,如石墨、石棉、硅藻土等,由于改进选矿工艺也获取了更大的经济效益。
(二)非金属矿的超破碎研磨技术
各个国家都很重视非金属矿的超细粉碎及其设备,因为工业矿物填料的粒度越细,产品性能越好。湿法搅拌和干法超细粉碎都是气流磨超微粉碎设备的首选,是国内和国外发展各种形式产品的根本原因。
(三)非金属矿表面改性工作效果明显
以非金属矿为工业原料的时候,不光要求细度,更要使产品机械性能、表面性能及热电性质等都有大幅度的提高,充分发挥功能作用,这就要通过表面改性来在非金属矿粒子的表面涂盖一种化学试剂,从而使其和机制材料或有机基质结合得更好。碳酸钙广泛用于道线漆、水基乳漆、绝缘电缆、抗腐蚀漆、半光滑及光滑乳漆、粘合剂、电线、橡胶、玻璃、杀虫剂、肥料、饲料和维生素调料等。
三、结语
21世纪,充满想象和挑战。现在,采矿行业还存在许多矛盾:人与自然生态环境之间的矛盾,人文环境与生态环境之间的矛盾……但我相信,随着时间推移,海底采矿、无人矿山、太空采矿等或许都不再遥远。我以一个采矿从业人员对未来期许:我国的金属非金属采矿业将以一个超出我们想象的形象伴随着人类文明不断发展。
参考文献:
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关键词:华池县;产业现状;发展对策
中图分类号:F276文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)29-0061-04
1产业现状
1.1从GDP角度看,华池县以工业经济为主导。
1999年,华池县内国内生产总值中,三次产业的比例为33∶31∶36,呈现出“三一二”型结构。21世纪初,随着工业化的迅速推进,第二产业的增加值比重迅速提高,并超过第一产业成为主导部门。2001年,华池县三次产业增加值构成已演变为16∶58∶26,呈现出典型的“二三一”型特征。之后,华池县第一产业和第三产业的增加值份额持续下降,第二产业的增加值份额急剧上升。到2007年,在华池县国内生产总值中,三次产业的比例为5.8∶84.8∶9.3,第二产业地位相当突出。在1999―2007年间,华池县第一产业的增加值份额下降了27.2个百分点,第三产业下降了26.7个百分点,而第二产业增加53.8个百分点,可见第二产业已经成为华池县的主导部门。(见表1)。
1.2从轻重工业比重看,轻重工业比重逐年减小,以重工业为主。
2005―2007年,华池县轻重工业发展呈下降趋势,轻工业产值自2005年起消失,重工业在2002年后产值急剧下降,重工业年均增长率为-23.41%,2007年工业总产值为707.6万元,比上一年下降了75%。
因此,从轻重工业比重看,华池县工业以重工业为主。
1.3从工业行业结构看,华池县初步形成以石油和天然气开采为主导的产业发展格局
2000、2002、2004―2006年,在华池县工业总产值中,石油和天然气开采总产值分别为2 050万元、2 705万元、2 736万元、3 416.9万元和2 228.7万元,占工业总产值的比重为34.2%、45.06%、54.20%、84.85%和77.96%。此外,电力、蒸汽、热水的生产和供应业近年来发展迅速,从2000年实现产值248万元,增加到2006年的629.9万元,占工业产值的比重从4.14%增加到22.04%。因此,目前华池县已经初步形成了以石油和天然气开采为主导的产业发展格局。
2产业发展具备的优势条件
2.1 石油资源丰富,优势明显
境内探明地下原油储存面积2 200平方公里,占总土地面积的58.3%,总储量达6 000多万吨,年产量达120多万吨,是长庆油田在陇东的主产区之一。2007年,境内原油年产量达到98.7万吨,占陇东油田全年总产量265万吨的37.2%,油区辐射面积占全县总面积的58%。
2.2农产品种类繁多产量高,区域特色明显
华池县农产品品种多,产量高,带有明显的地域特色。南部以小麦为主,糜谷次之;北部以糜谷为主,荞麦、小麦次之;东部以玉米、糜谷次之。农作物主要有小麦、玉米、豆类、胡麻、荞麦、洋芋等10多个品种,年产油料830万公斤、洋芋2 000万公斤、黄豆800万公斤;果品主要有梨、桃、苹果、葡萄等10多种,各类水果年产量1 360万公斤;白瓜籽、黑木耳、黄花菜等土特产品驰名陇上,年产量白瓜籽为210万公斤、黄花菜为30万公斤。2008年,全县种植的白瓜籽12.3万亩、小杂粮21万亩、洋芋11.5万亩、瓜菜6.5万亩也喜获丰收,特色产业年收入达到1.7亿元,占农业总收入的81%。
2.3 自然条件适宜发展小杂粮、草畜产业
华池县地域大,光照充足,气候温凉,土壤为干旱瘠薄的黄绵土和风沙土为主,地形以丘陵、山地为主,降水时间分布不均,年降雨量集中在7、8、9三个月,春夏干旱,而小杂粮生长发育期多为夏秋季节,因此,其地形地貌及自然气候条件非常适合小杂粮的生长,种植小杂粮具有得天独厚的自然优势;境内北部牧场广阔,东部土壤肥沃,水分、生态条件比较优越,有利于发展草畜业。因此,华池县土地资源具有较大的开发潜力,有利于开发草畜和特色农产品。
2.3.1小杂粮分布广、品种多、营养价值高
小杂粮是华池县传统种植的粮食作物,栽培历史悠久,分布范围宽广。而每类作物又相对集中在几个县,或者相近区域内。如荞麦主要分布在西北乔川、元城、怀安、白马、乔河、紫坊畔乡;糜谷主要分布在东部的山庄、南梁、林镇乡,既有一定的生产规模,又有利于产业化经营。全县栽培小杂粮种类包括谷子、糜子、荞麦、高粱以及各类杂豆等14种之多,生产的小杂粮营养元素含量高,产品富含蛋白质、脂肪、膳食纤维和碳水化合物等营养物质。产品粒大饱满、色泽艳丽、品质优良。生态无公害,是天然绿色食品。
2.3.2草畜资源丰富,草业前景广阔
草地资源极其丰富。草地面积322.09万亩,占总面积的56.9%,有多年生牧草40多万亩,另外,全县有耕地85.9万亩、林地102.33万亩,可提供大量的饲草饲料,每年玉米种植面积达7万亩,可提供秸秆2万吨左右。全县羊只饲养量达18万只,大家畜存栏5.7万头,年产肉类4 000多吨,羊绒毛200吨。根据最新资料显示,2008年底,华池县人均饲养优质绒山量居全市第一,户均种草量在全市位居前列,全县畜牧业实现产值9 000万元,农民人均达到820元,占农民人均纯收入的40%。
2.4 文化遗存丰厚,红色革命资源积淀深厚
华池文化遗存丰厚,名人英才辈出。境内文化古迹众多,至今已发现古文化遗址42处,窖藏器物丰富,文化价值极高。华池县是革命老区,红色旅游资源十分丰富。如陕甘边苏维埃政府旧址、列宁小学、抗大七分校旧址、南梁革命纪念馆、“面向群众”的亲笔题词以及评剧《刘巧儿》中“刘巧儿”艺术原型等红色旅游资源,在甘肃省极富有开发潜力。国家加大对革命老区的政策扶持,也为华池县带来了难得的发展机遇。近年来,全国兴起了红色旅游,以延安为中心的老革命圣地成为全国爱国教育基地。华池县与延安较近,有利于融入该区域红色旅游圈,以促进华池县旅游业的发展。
2.5新能源优势――沼气
华池县气候特征是降水稀少,日照时数长,光照时数及辐射量均居甘肃省之首属全国高值区之一。风力资源丰富,广大农村是典型的农牧区,农作物秸秆、牲畜养殖、动物粪便是可靠的沼气能原料。大力开发太阳能、风能、沼气能等可再生无污染的新能源潜力巨大。所以,要看到华池发展新能源产业的趋势和发展潜力,把握好发展机会。
3产业发展中存在的问题
3.1农业基础脆弱,产业化水平较低
目前,华池县农业基础十分脆弱,农业形势不容乐观。这具体体现在:(1)华池县地处河谷地区,周边地形复杂,可利用土地较少,限制农业发展;(2)土壤肥力出现下降,自然生态环境进一步恶化,综合生产能力下降;(3)农业基础设施不完善,农业投入不足,水利设施出现老化,农田机耕路建设滞后,农业机械化水平低,机耕、机灌、机收、机插面积比例小;(4)农业生产规模小,且经营分散,土地使用制度和流转制度不完善,农村市场体系和农业服务体系不健全;(5)农业产业化经营水平低,缺乏龙头企业的带动作用,缺乏高科技农业、有机农业和观光农业。由于基础设施落后、经营管理不善以及产业化水平较低,目前华池县主要农作物平均单产大都低于甘肃省平均水平,有的甚至出现严重的土地撂荒现象。
3.1.1小杂粮生产水平低、商品质量差、加工企业少、技术落后、产业体系不健全、种植分散
受传统种植习惯和思想观念的束缚,农民商品经济意识不强,小杂粮的生产在一定程度上仍停留在自给自足的基础上,产量低,科技含量不高,制约着产业化的进一步发展;传统品种混杂、退化严重,品种单一落后,特别是高科技含量的优质高产、专用名牌品种少,农技推广体系适应不了当前生产需要,品种的提纯复壮和高新品种的换代更新工作根不上,直接制约了小杂粮产业加大发展;“产、供、销”一条龙发展机制没有形成,生产加工基地具有规模和区域优势的企业少,科技投入小,在产品开发、宣传、市场营销方面更是力不从心,难以适应市场经济的需要;种植面积虽大,但集约化程度低。以农户分散生产为主,不利于规模经营,增加收购、流通难度,影响新品种、新技术推广应用。
3.1.2草畜产业认识不足,缺乏投入,产品加工滞后
农民对种草养畜认识模糊,思想保守,传统的放牧种粮观念没有根本改变。特别是个别地方干部群众思想还没有从重粮轻草、重林轻草的传统观念中解放出来,对草产业在生态、经济建设中的重要性认识不足,重视不够,没有把草产业真正摆到国民经济计划和政府工作重要议事日程上来;草业是一个刚起步的新产业,不少地方尚未列入政府财政预算,没有专项资金扶持,影响草业发展进程。在生态农业示范县建设中,种草资金约占总投资的10%。在退耕还林草项目中,种草资金约占总投资的5%;缺少龙头企业,现有加工企业规模小,草产品档次低,距国内外草产品市场需求差距很大;服务体系不健全。县内没有专门的草原站,从事草产业的技术人员稀少,技术力量薄弱,推广工作落后,种草养殖户急需解决的良种、饲料、贷款、防疫治病、技术服务和产品销售等没有保障,远远不能满足草产业发展的需求。
3.2石油开采占垄断地位,其他产业发展受阻
由于市场、技术等方面的原因,大量的原油通过管道输送到外地加工,石油资源优势不能变成经济优势,制约了其他产业的发展,并且当地财政还受到原油、成品油价格不稳定的影响。2004年,华池县内能为工业产值作贡献的企业有18个,发展势头很好,其中砖瓦厂就有6个,到2006年,减少到3个,分别是石油经销公司、电力局、军地公司。可见,石油开采已成为当地经济的垄断产业。
3.3第三产业发展水平低,行业结构不合理
由于工业布局分散,城市化严重滞后,目前华池县第三产业从业人员比重远低于全国和甘肃省平均水平,难以适应地区经济发展的需要。自2004年以来,华池县第三产业的发展主要是依靠交通运输、批发和零售贸易等流通业来支撑的,而金融保险、房地产、科技教育等行业所占比重几乎为零。很明显,目前华池县第三产业内部结构不合理,传统产业所占比重大,新兴产业发展缓慢,尤其是信息咨询、中间服务、文化娱乐等行业所占比重微乎其微,其发展潜力没有得到应有的发挥。
3.4产业布局分散,工业化与城市化不协调
目前,华池县产业布局较为分散,乡镇企业遍地开花,农村经济均衡发展,加上现行户籍制度的影响,目前华池县城市化进程明显滞后,严重制约了地区经济的发展。据第五次人口普查资料,2000年全国城镇人口占总人口的比重为36.09%,而华池县只有24.09%。这与华池县工业化的情况恰好形成鲜明的对比。2006年,华池县非农产业就业比重为26.9%,远低于全国和甘肃省36.11%的平均水平。
3.5环境污染问题日益突出
伴随着工业的迅速发展,近年来华池县环境污染问题也日趋突出。目前,华池县工业废水排放量居高不下,工业固体废物综合利用率低,许多乡镇缺乏污水排放系统和垃圾处理设施。由于石油开采导致华池县多处地方发生水质蠕变、水质变苦、水位下降、水井干涸现象。由于固体废物处理少,分散焚烧或随意抛入河沟、堆放河岸路旁、村前村后,既影响环境美观,又污染环境。柔远河沿岸大量垃圾和工业废料倾到河中,使河床淤积,流域水体受到严重污染。因此,必须高度重视环境污染问题,不能一味地追求高效益、高收入。
4产业发展的对策与建议
4.1农业调整
4.1.1.小杂粮产业
小杂粮是华池县传统种植的粮食作物,栽培历史悠久。今后要坚持政府支持为导向,以科技为依托,大力推广名优品种和专用品种,加大新品种的引进、示范和推广,进行规模化种植,把小杂粮作为特色农业、高效农业来抓,突破“数量农业”老观念,树立“品牌农业”的新思想;突破“广种薄收”老观念,树立“高科技投入,狠抓优质高产”的新思想;突破“自给自足”老观念,树立“市场农业”的新思想。依靠政府扶持,组织农技部门的专家、致富能手,下乡进村,宣传科普知识及示范推广技术,调整好小杂粮种植业的产业结构,发展名优品牌,形成产业区域优势,合理布局推动小杂粮产业的大发展。
积极发展一些龙头企业,建立“龙头企业+基地+农户”的经营模式,形成市场连龙头、龙头带基地、基地连农户的利益共同体,走产、供、销结合的路子,进行标准化生产、产业化经营,带动农民种植,形成规模;加大科技投入,提高栽培管理技术,提高小杂粮的产量和品质,从而使得农业增产、农民增收,促进小杂粮产业的又快又好发展。
4.1.2.草畜产业
草畜业已成为全市农村发展经济和农民增收的主要途径之一。目前,华池县草畜产业已初具规模,以建设绒山羊养殖大县为目标,突出满山遍野种草,千家万户舍饲养绒山羊的助推模式。
为此首先,政府要从投入、税收减免、银行贷款、融资贴息、土地占用、招商引资等方面制定切实可行的扶持政策和投入保证,营造一个宽松的成长环境。把草场尽快承包到户,调动群众草场建设的积极性;通过以粮代赈,无偿提供牧草种子,优先提供扶贫资金、免征各种税负等经济政策,扶持草产业发展;发挥政府、市场、企业多方面的积极作用,通过机制创新拓宽社会各方面投资草产业的资金渠道,通过招商引资增加外商投资草产业的资金数量,促进草产业的快速发展。
其次,要抓好龙头企业建设,建立健全市场体系。要进一步打破所有制界限和投融资渠道单一的局面,实行国有、集体、民营、股份合作和外资一齐上的方针,把农民手中的资源、技术人员的技术、企业老板的资金三个生产要素有机结合起来,通过引进人才和技术改造提升企业档次,通过建立现代企业制度加强管理,力争“十一五”期间,建成几个有影响力的龙头企业,成为拉动全市草产业发展的火车头。
再次,要继续坚持广种草、舍饲养、小群体、大规模、改畜种、调结构的发展路子,规范养殖小区示范带动,政府扶持整村跟进,龙头带农户、协会搞服务、科技作先导、综合搞开发的发展模式,大力推广优质牧草种植栽培、畜种改良、秸杆饲料利用、舍饲养殖等技术,强力推进示范乡、示范村、示范户建设。
最后,鼓励畜牧兽医技术人员领办民营服务组织。充实技术力量,配备必要仪器设备,大力推广先进技术,层层开展培训,提高广大群众发展草畜业的技术水平。
4.2工业调整
4.2.1石油伴生气加工利用工业
石油从华池县工业发展的情况看,华池县除了石油,其他矿藏稀少,不具有开发利用的价值。但可以借船出海,充分发挥石油储量丰富,油田开发注入资本大,提供就业机会多,助推地方发展力量大的优势,让资源优势变成实实在在的经济优势。首先围绕建立陇东最大的石油产能基地和全国石油开发和谐典范的目标,牢固树立“油田发展我发展,我与油田”共繁荣的思想,落实市委、市政府提出的“四最三看”要求,完善“一站式”服务体系,加快2吨区超低渗透油田开发步伐,到“十一五”末,把华池打造成全市800万吨产能、300万吨炼量的前沿阵地。同时,着力培育石油开发后续产业,牢固树立不求所有、但求所用的石油资源开发利用意识,利用石油开发伴生气等资源,合作建办氢烃发电厂和甲醇炼化厂等工业企业,全力打造工业强县核心。
4.2.2白瓜籽制造业
华池县白瓜籽粒大饱满,品质好、营养丰富,深受国内外客商欢迎,供不应求。每年公斤收购价6.5―7.6元[1]。全县历年产量在900吨以上,种植白瓜籽已经成为华池县脱贫致富的主要门路之一。目前,以山庄、南梁、林镇为主的白瓜籽生产基地已初具规模,并出现了具有竞争力的优秀企业,白瓜籽公司,得了“中国食品工业强县(市)”称誉。从现有产业优势出发,今后重点要强化品牌意识,实行名牌产品战略,积极调整产品结构,以产品精深加工为重点,积极开发一批技术含量和附加值高的新产品,尤其是白瓜籽饮品,促进产品多样化、系列化,同时,加快包装、食品机械、食品流通等相关产业的发展。
4.3第三产业
4.3.1做大做活生产业
生活业是服务业的重要组成部分。它直接面向人们提供物质和精神生活消费产品及服务,其产品、服务用于解决购买者生活中(非生产中)的各种需求。生活业是连接物质、精神产品生产和消费之间的载体,物质、精神产品只有经过生活业才能被人们所消费。生活业一般包括文教卫生、商贸流通、旅游休闲、娱乐健身、餐饮住宿、交通运输、市政服务等行业[2]。
目前,华池县社会消费品零售总额在庆阳市7县1区中排名第7,反映出居民实际购买能力不强,导致其商品流通领域不活跃。这样的现状与薄弱的第三产业有关,因此围绕石油开采发展服务业,将是改变这样的现状的必由之路。
华池县的生产业具有非常有利的发展条件。首先中央从转变经济发展方式的战略高度提出坚持扩大国内需求特别是消费需要的方针,并要求大力发展面向民生的服务业,不断拓宽新型服务领域,为华池全面提升生活业指明了方向。其次,长庆局的进入给华池带来难得的机会。长庆局职工的衣食住行各个方面都离不开华池,他们收入高,消费需求高,餐饮、娱乐、住房、休闲等现代生活成为新的需求热点,为华池发展生活也带来广阔的空间。
4.3.2立足红色文化资源优势搞红色旅游开发
近年来,华池县抢抓国家红色旅游开发机遇,将红色旅游开发作为“十一五”规划的四大建设工程之一,积极争取红色旅游开发建设项目,全力打造“红色游、文化游、民俗游、生态游”四张名片,以“陕甘边苏维埃政府旧址”这个全国爱国主义教育基地为载体,突出“陕甘苏区创建地、落脚点”的宣传主题,努力打造红色旅游名县,扎实推进由旅游过境地向旅游目的地转变。
全县继续按照“兴办大旅游、带动大产业、拓展大市场、谋求大效益”的思路,打造和延伸以旅游为核心的最大化、持久化产业链,促进和带动相关产业发展壮大;继续大力实施旅游形象提升工程和旅游品牌创建战略,坚持高起点规划、高标准开发,力求建成一批旅游名山、名城、名镇、名村,着力解决行路难、观景难、食宿难、购物难等问题,加快建设游人接待中心,配套建设一批美食中心、康乐中心、休闲中心、购物中心,努力在游、购、娱、吃、住、行六个环节上齐头并进,在观光、休闲、体验三种形式上互为补充,加快推进旅游过境地向旅游目的地转变,真正让游客进得来、留得住、游尽兴。继续推动产业互动,积极把白瓜籽生产加工、小杂粮种植、草畜产业融入到旅游环节中,打造最具潜力的旅游业。
关键词 低碳农业;都市现代农业;碳汇;碳源;策略
中图分类号 F0622; F290文献标识码 A文章编号 1002-2104(2011)02-0130-07
工业革命以来,由于大量化石燃料的使用,森林过度砍伐和草地开垦等造成的温室效应逐步引起全球关注[1],“低碳经济”应时而生,并由此引申出低碳社会、低碳城市、低碳农村和低碳农业等理念。对于北京等众多试图缔造“都市型现代农业”的大中城市而言,如何在“现代都市”中实现“低碳农业”,无疑是一个新的探索和挑战。
1 低碳农业的源与汇
1.1 低碳农业的定义和特征
广义的低碳农业是一种通过技术改进、制度创新、产业转型、链条整合、新能源开发利用等多种手段,降低农业系统碳源影响,扩大碳汇效应,最终实现以温室气体减排为核心的农业生产发展和生态环境共赢的现代农业。与常规农业相比,低碳农业的外延和内涵更加丰富:首先,从外延来看,低碳农业不仅仅是指农田生产,而是包括种植、养殖、运输、加工、废弃物处理等诸多子系统组成的系统农业。其次,从低碳本身来看,“碳排放”不仅仅是指CO2,而是包括CH4、N2O等在内的所有温室气体,不仅仅指农业土壤的直接排放,还包括传统农业生产“上游”诸如化肥、农药等农资生产和运输的间接排放,也包括“下游”如农产品包装、运输、使用在内的排放,即所谓“从摇篮到坟墓(Cradle to Grave)”或者“从摇篮到摇篮(Cradle to Cradle)的全生命周期排放。再次,从内涵来看,低碳农业以降低整体能耗、减少温室气体为核心,同时也考虑农业生态系统的碳汇效应,力图实现“碳中和”和“负排放”,另外还涉及由减排引发的减缓环境酸化、富营养化等众多生态要素在内的环境影响。因此,低碳农业实质上就是在系统集成的前提下,通过内部自然性资源和外部各投入要素的优化组合,利用技术和制度创新,最终实现农业生产系统的低投、高产、低(负)碳、生态的整体目标。
完整的低碳农业应该具有以下特征[2]:首先,它是一个自然生态系统光热资源利用最大化,外源性投入最优化,资源循环高效利用的开放性系统;其次,它是一个高固碳、高中和、低能耗、低污染、低排放的“两高三低”的高技术集成系统;第三,它是一个从原料开采、农资生产,到农业生产,再到产品使用和废物处理的全生命周期过程;第四,它是安全型系统,必须采取多种措施,将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的不良影响降到最低限度。
1.2 农业系统的碳源
工业革命以后,农业生产从传统的依靠系统内部自身循环转变为主要依靠化肥、农药、机械等大量外源性投入的化石农业,这导致温室气体及污染物高居不下,可谓是“高碳农业”,农业成为一个巨大的“碳源”。以我国为例,根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》, 1994 年中国温室气体排放总量约为3 650 TgCO2eq,其中CO2、CH4和N2O分别占731%, 197%和72%。CO2排放主要来自能源活动,CH4排放主要来自农业活动和能源活动,N2O排放主要来自农业活动[3]。董红敏等的研究表明[4],中国农业活动产生的CH4和N2O分别占全国CH4和N2O排放量的5015%和9247%,农业源占全国温室气体排放总量的17%。预计随着农业成为一个涉及农资生产、农场种养殖、农产品包装、运输、销售以及废弃物处理相结合的综合系统,随着农业系统的外延和内涵的日渐复杂,农业对温室气体所应承担的“责任”越来越大。
梁龙等:北京现代都市低碳农业的前景与策略中国人口•资源与环境 2011年 第2期1.3 从碳源向碳汇转变是低碳农业的希望
在承受巨大减排压力的同时,农业也有着自身的优势。农业系统与工业系统在温室气体排放领域一个最明显的区别在于农业既是碳源,又是碳汇,即农业在排放温室气体同时,又在吸收温室气体。如果措施得当,农业系统的固碳效应不仅可以抵消其自身的排放,还可以部分抵消工业及其他领域的温室气体排放,这就使农业在创造经济效益的同时,还在创造生态效益和社会效益,也使经济上“以工补农”更加“名正言顺”。以美国为例,2009年美国环境保护署(EPA)报告显示:2007年美国温室气体排放总量为7 1501 TgCO2eq,其中农业排放为4131 TgCO2eq,但整个农业系统固碳达到1 0626 TgCO2eq,不但完全“抵消”了农业自身排放,而且使美国温室气体净排放降低为6 0875 TgCO2eq,农业的碳汇效应已经成为美国政府“以工补农”和世界温室气体谈判的重要依据[5]。
我国“以工补农”的生态依据是否存在呢?美国学者Lal根据我国农业土壤碳库损失的资料提出我国50年内土壤固碳潜力为11 Pg,平均每年固碳潜力是224 Tg, 其中最大的潜力是退化土壤恢复,其次是农业耕作管理下的土壤固碳[6]。中科院王效科等初步估算出我国固碳潜力最大的分别是耕地、草地和森林资源,分别为1821 Tg•a-1,917 Tg•a-1,11546 Tg•a-1[7]。如果以国际能源署(IEA)公布的我国2005年温室气体排放5 101 TgCO2eq为基准值[8],按照Lal的估算,我国每年的土壤固碳可以抵消161%的温室气体排放;按照王效科等人的估算,仅农田土壤固碳就可以抵消131%的温室气体,可见未来农业系统的生态效应远远大于其经济效应。综合国内外研究成果[7-9],农业系统各要素的碳汇效应见表1。
表1 我国不同生态系统的固碳能力
Tab.1 C sequestration potentials of different
ecosystems in China生态系统类型
Ecosystem types平均植被覆盖度(%)
Vegetation coverageCO2吸附能力(t•hm2•a-1)
CO2 adsorptive capacity落叶针叶林41.839.64常绿针叶林55.539.27常绿阔叶林64.259.82常落阔叶林48.138.9灌丛45.227.53河流32.88.07湖泊19.45.51草地-1.73耕地40.517.63
2 北京都市型现代农业的碳排放现状
2.1 北京农业的基本情况
北京市位于北纬39°56′,东经116°20′,地处华北大平原的北部,全市土地面积16 410.54 km2。地势西北高耸,东南低缓。西部、北部和东北部是连绵不断的群山,东南是一片缓缓向渤海倾斜的平原。北京属暖温带半湿润气候区,全年降水量600 mm左右,主要集中于夏季。根据2008年的土地利用变更调查结果,北京市农用地为110.55 hm2,以林地和耕地为主,林地69.1万hm2,占农用地总量的62.5%;耕地23.34万hm2,占农用地总量的21.1%,未利用地以荒草地为主,北京土地利用类型构建见表2。
表2 北京土地利用类型构成 单位:万hm2
Tab.2 Land use types in Beijing种类
Types耕地
Farmland园地
Garden 林地
Forestland牧草地
Grassland其他农用地
Other agr-land居民点及工矿
Population center交通运输
Transport水利设施
Irrigation未利用地
Others数量23.3412.4269.10.25.4826.792.892.6221.25比重14.20%7.60%42.10%0.10%3.30%16.30%1.80%1.60%13.00%注:数据来源于《北京市2008年土地利用变化情况分析报告》。北京近两年的农业生产情况见表3,图表显示,北京市粮食作物以冬小麦和玉米为主,其次是蔬菜、瓜类、大豆和油料等经济作物,饲料和牧草相对较少,而且呈递减趋势。畜禽则以猪、羊、禽类为主,其次是肉牛饲养,农机比例也相当可观。
表3 2007-2008年北京农业生产概况
Tab.3 The situation of agricultural production of
Beijing in 2007-2008粮食和经济作物
Cereals and
cash crop20082007播种面积
(hm2)
Area总产量(t)
Total yield播种面积
(hm2)
Area总产量(t)
Total yield粮食226 328.91 254 509197 491.31 020 686稻谷444.32 989519.73 192冬小麦63 891.9327 39241 339.7203 850玉米146 187.3879 66713 899.2765 447蔬菜68 188.93 213 11970 099.73 401 037.3瓜类7 881.3333 6948 534.8384 893大豆9 351.119 1148 81614 516油料7 173.2 21 7037 042.921 865饲料3 740.3-4 046.6-牧草1 105.8-1 118.2-牲畜饲养20082007肉牛全年出栏(万头)11.915.64肉猪全年出栏(万头)292.69288.56肉猪年末存栏(万头)179.82168.18羊全年出栏(万只)89.98117.39羊年末存栏(万只)73.278.88家禽年末存栏(万只)2 724.262 950.4农业机械20082007农机总动力(万kW)267300.5柴油机动力(万kW)163181汽油机动力(万kW)3047电动机动力(万kW)7473注:数据来源于北京市农业局网站bjny.省略。
2.2 都市型现代农业本质上是一种低碳农业
1998年,在全国首次“都市农业研讨会”上,北京提出以现代农业作为都市农业新的增长点;2005年北京市《关于加快发展都市型现代农业的指导意见》中,正式将北京农业发展定位为“都市型现代农业”;2006年北京市公布的《关于区县功能定位及评价指标的指导意见》中,将通州、顺义、大兴、昌平、房山五个区和亦庄开发区确定为发展都市型现代农业的主要载体。
顾名思义,所谓都市型现代农业就是都市农业和现代农业的结合体。都市农业是指靠近都市,在城乡边界模糊地区发展起来的,包括观光农业、休闲农业、市民田园等多种形式的农业,都市农业不仅提供农业产品,还为都市人休闲旅游、体验农业、了解农村提供场所。而现代农业是以现代科技为基础,以农业产业化为依托,以规模经营为条件,集生产、服务、消费于一体的经济和生态等多种功能并存的农业[10]。因此,都市现代农业本质上是一种低碳农业、绿色农业、生态农业。
2.3 北京市农业碳源与汇的初步评估
根据北京市统计局公布的数据,第一产业能源消耗排放的CO2占总能源消耗所排放温室气体的153-253%之间,而农业GDP所占比重从2006年开始稳定在11%左右,与所消耗的能源呈正比,如表4所示。但如果把现代农业投入的诸多要素全部考虑进去,农业的碳源效应是值得关注的,以2008年北京市农业生产的氮肥投入为例,共施用纯氮约697万t,根据IPCC公布的计算方法,施用N肥农田排放的温室气体为036 TgCO2eq,氮肥生产、运输间接排放042-091 TgCO2eq。朱世龙的研究表明[11],2005年北京温室气体排放CO2、CH4和N2O分别为767%, 143%和79%,其中566%的CO2是化石燃料燃烧所致,173%是毁林、生物量分解所致(可视为农业范畴),但根据该文归类,建筑业和农业占北京市温室气体排放总量的169%,显然对农业排放低估。如果根据黄耀、董红敏等人的研究[4],农业占CH4和N2O排放量的5015%和9247%,则北京15%-20%的温室气体排放表4 2000-2008年北京市能源消耗量和CO2排放量
Tab.4 The amount of energy consumption and CO2 emission in Beijing from 2000 to 2008 项目 Item200020012002200320042005200620072008能源消耗量(万t标煤)4 144.04 229.24 436.14 648.25 139.65 521.95 904.16 285.06 343.7CO2排放量(万t)10 774.410 99611 533.912 085.313 36314 356.915 350.716 34116 493.62第一产业消耗(万t标煤)104.8105.4103.099.985.686.392.396.498.3第一产业CO2排放量(万t)272.48274.04267.8259.74222.56224.38239.98250.64255.58第一产业排放所占比重(%)2.532.492.322.151.671.561.561.531.55第一产业的GDP(%)2.52.21.91.81.61.41.11.11.1注:数据均来源于北京统计年鉴,2008年为初步核算数据bjstats.省略/tjnj/2009-tjnj/。与农业相关,似乎又高估。我们依照2008年农业生产数据,利用IPCC系列参数初步分析,农业源温室气体直接排放在10-20 TgCO2eq之间,大致为2005年排放总量的5-10%。但根据国际通行做法,农业温室气体排放还包括其“上下游”的排放,因此,北京农业碳源还需要进一步研究。
从北京情况来看,农业GDP仅为北京市国民生产总值的1%左右,与美国相似,但温室气体排放高居不下;就全国而言,农业源温室气体占排放总量17%,而农业在国家GDP中所占的比重大致是10%,研究预测,到2020年、2030年和2050年农业GDP分别会降为6.8%、4.3%、2.5%[5]。情况表明,农业温室气体减排速度远远赶不上GDP比重下降的速度,而国家的战略目标是在2020年实现万元GDP排放减少45%,可见农业减排任务艰巨。
就北京目前的碳汇而言,从表1-2可以看出,林地是北京最大的碳汇:截至2007 年底,北京市森林资源总碳储量为1.1 Pg,森林资源年固定CO2 量约为9.72 Tg。从固碳潜力看,目前北京森林覆盖率达36.5%,大幅度提高较难,但由于北京市森林资源质量不高,还有46 万hm2低效林,森林植被的碳储量仅为21 t•hm2,远远低于71.5 t•hm2 的全国平均水平,另外,北京还有2.73 万hm2 宜林荒山,因此,按照林业局计划,到2015 年还可增加2.91 TgCO2eq•a-1,林业碳汇还具有较大潜力。
关于农业土壤固碳,韩冰、王效科等人研究认为,北京农田土壤通过施肥、秸秆还田和少免耕固碳为0.08 Tg•a-1,相当于吸收了0.29 TgCO2eq•a-1,基本可以抵消农田硝化与反硝化产生的温室气体,而通过提高土壤有机质,北京农田土壤(包括园地)的固碳潜力为0.11 Tg•a-1,相当于固定0.41 TgCO2eq•a-1[7]。资料表明,农田采用免耕方式,每年可减少排放1.23-2.44 tCO2eq•hm2•a-1,如果北京23.2 万hm2 耕地全部实行免耕耕作,每年可减少二氧化碳排放0.43 TgCO2eq,两者合计,农田土壤的碳汇潜力为0.83 TgCO2eq排放。另外,有研究表明,北京目前畜禽粪便产沼气减排0.12 TgCO2eq•a-1,农作物秸秆利用减排0.1 Tg CO2eq•a-1,并且到2015 年还可分别增加0.25 和0.24 TgCO2eq•a-1。
综上所述,目前北京农业碳汇能力大致为10.23 Tg CO2eq•a-1,按照现有的固碳规划,到2015年碳汇潜能大致可以达到14.16 TgCO2eq•a-1,但根据北京未来的发展规划,显然在减源增汇上还有潜力。
3 北京都市型现代低碳农业策略
《北京市土地利用总体规划(2006-2020年)》(以下称《规划》)确立了未来北京“三圈九田多中心”土地利用总格局,同时正在编制《低碳城市规划发展纲要》,力图把北京打造成一个低碳生态的“宜居城市”。根据北京特点,未来的低碳农业建设一是减少碳源,二是增加碳汇,应该从技术和制度两方面着手。
3.1 技术层面
3.1.1 与种植相关的土壤碳汇建设
(1)农田碳汇。《规划》强调北京未来基本农田数量不减少、质量不降低,国内外研究表明,加强农田碳汇建设对减缓温室气体排放意义重大[13-15]。美国West等总结76 个长期定位试验,发现美国作物土壤实施免耕后40 年内可以有效增加土壤固碳,且累积效应来看,农业土壤在100年内仍然是“净”碳汇而非“净”碳源[16]。王礼茂认为,通过提高土壤有机质,全国耕地固碳潜力相当于美国和加拿大两国之和[17]。韩冰、王效科发现,农田土壤总的固碳潜力相当于目前我国能源活动碳排放量的23.9%。从1980 年到2000 年,北京农田土壤有机质从9.64 g/kg上升到12.89 g/kg,仍有着较大的提升空间[18]。目前增加土壤碳汇较为成熟的技术包括:a.实施保护性耕作;b.侵蚀控制;c.改进作物品种;d.有机和无机肥管理;e.灌溉管理;f.采用合理的轮作方式;g.间作绿肥;h.高留茬、减少田间休闲等。
(2)草地碳汇。北京市牧草地虽然仅占全市总面积的0.1%,但实践证明,园地、林地种草是固碳和实现碳中和的重要方法,因此,现有的园林也是未来潜在的草地。增加草地碳汇措施包括:a.严格控制过度放牧,避免鲜草的生产力降低;b.改良草种,引入豆科及深根草种,提高固碳速率;c.采取适当的施肥和灌溉措施,增加其地上和地下部生物量,同时避免N2O过量排放和甲烷氧化能力降低;d.对己退化草地进行适当的封闭式保护。
(3)森林碳汇。森林是北京当前和未来最大的碳汇。北京地区森林普遍以中幼林为主,增加森林碳汇的关键是提高森林质量,具体包括:a.合理地森林更新,包括选择合适的树种、树密度等,使森林的树龄组成结构合理;b.有效地森林施肥,改善森林的生长状况,提高林木固碳速率,同时尽可能减少因施肥引发的温室气体的排放;c.加强病虫害管理,通过保持可持续的森林条件来延长和增加森林立地的碳储量;d.对森林进行合理采伐,减轻对土壤干扰,使森林生物量及土壤碳储量的损失减小到最低限度。
(4)农业森林碳汇。农业森林是指那些种植或生长在草场或农田周围的成片或不成片的特殊森林,如果树、防护林、薪材林等,它们也是都市农业碳汇的组成部分。北京构筑的环城绿化隔离圈,以基本农田为核心的“九田”生态圈中,包含了大量的农业森林。因此,在“三圈九田”建设中,应该通过选择较好的树种、合理的养分供应以及病虫害防治和其它农作措施的综合利用,提高其碳汇效应。
(5)湿地碳汇。湿地是指地表有暂时或永久积水而生成的,以水生土壤、水生植被为主要特征的浅滩。湿地在植物生长,促淤造陆等生态过程中积累了大量的无机碳和有机碳,其碳累积速度为0.35 tC•hm2•a-1[19]。显然,采取合适的湿地恢复措施有利于碳汇建设。在北京《规划》中的“两山八水”建设中,一方面要以流域为单元,因地制宜,尽量恢复历史上原有的湿地,另一方面要维护和完善现有的湿地,防止破坏性开发,真正发挥境内水系和水库湿地的碳汇作用。
(6)城市绿地碳汇。城市绿地指城市中用于绿化的各种森林、树木、灌木、草地等,包括公园、公路绿化地、花园等。绿地具有直接吸收CO2和节省化石燃料碳排放的双重作用,无疑也是都市碳汇。北京城市绿地建设中,实施测土施肥、节水灌溉、科学防虫等维护性手段都是促进其生长和固碳的可行性措施。此外,延长城市绿地的生存期对其地上和地下部的碳累积也有贡献。
3.1.2 与养殖相关的减排技术
2006年联合国粮农组织和2009年看守世界中心(Worldwatch Institute)先后在报告中提出,畜牧相关产业造成的温室气体占全球总量的18%和51%以上,表5是国内(外)运用LCA计算的部分食品的碳排放,可以看出,反刍动物的碳排放远远高于非反刍动物,我国食品的碳排放是发达国家的2-3倍[20-21]。北京市常年畜禽饲养量为2 600-2 800万头生猪当量,根据IPCC提倡的方法,北京畜禽直接排放为2.4-3 TgCO2eq•a-1,与燃料排放相当。根据我国特点,种植业的直接和间接排放比例在1∶1.8-2.3之间,养殖业在1∶3-5之间,可以估算北京养殖业间接排放在7.2-15 TgCO2eq•a-1,可见养殖业的减排任务艰巨。
表5 部分食品生产的温室气体排放
Tab.5 The GHG emission of some food production食品名称
Foodkg CO2eq/kg
(20年)
GHGper 20 yearskg CO2eq/kg
(100年)
GHGper 100 yearskg CO2eq/kg
(100年)a
GHGper 100 yearsa牛肉111.155.5-羊肉96.332.7-猪肉10.53.57-10家禽1.30.381.1-1.6水稻2.40.741.4-1.6小麦0.350.320.67-0.82玉米0.250.220.43-0.47注:括号内年份为影响时间跨度;a为国内相关研究成果。
就目前而言,养殖减排技术主要包括:
(1)开发优良品种减排。研究表明,不同品种反刍动物甲烷排放水平可以相差数倍,如果能培养出低甲烷排放且适应当地环境的反刍动物品种,并进行推广和应用,减排的潜力是可观的。
(2)优化饲养管理技术减排。当前比较成熟的饲料技术包括:a.研究和改进秸秆青贮和氨化技术;b.调整日粮结构特别是粗精饲料比例;c.使用多功能舔砖或营养添加剂等。
(3)粪尿和固体废弃物处理减排。当前北京畜禽粪便处理最常见的办法是发展沼气和堆肥,需要继续推广。对于养殖污水的处理,实践证明以厌氧+好氧方式能够实现经济和生态的最佳结合[22]。当前关键是加大新技术、新设施的研究、开发、推广,加大后续追踪服务力度。
3.1.3 其他低碳农业减排技术
(1)生物质能减排。目前,北京市小麦玉米秸秆在还田、做燃料和饲料之后,还有0.08 Tg•a-1等待开发利用,林业废弃物的总量为4.5 Tg•a-1,因此,研究和引进生物质资源化利用的技术具有一定减排潜力。
(2)有机农业、立体农业、节水农业减排。研究表明,有机农产品温室气体排放仅为常规生产方式的1/3左右,无土栽培、立体农业更以其不占或少占耕地,充分利用光热资源、降低碳排放而倍受青睐[23]。北京拥有区位优势、科技优势、资金优势、市场优势和信息优势,有发展低碳的绿色、有机农业的条件。
(3)发展循环农业减排。现代循环农业通过物质和能量的多层次、多梯度的循环利用,实现以最低投入获得最佳效益。实践证明,发展种养加结合的循环农业,能够实现一定程度的“碳中和”而达到低碳目的,循环农业也减少了加工、运输的排放,是发展低碳农业的可行措施。
3.2 制度层面
3.2.1 建立农业布局调整机制
研究证明,粮食作物和经济作物、饲料作物轮作、间套作的碳汇效比单一的小麦玉米轮作高得多,而根据北京市土地粪便负荷估算,北京畜禽饲养量控制在1 600万头当量猪较为合适,因此,在保证粮食安全前提下,必须实行种养殖有机结合,进行结构调整,这显然需要在政府引导下统一调整。
3.2.2 建立农业清洁生产机制
农业必须产业化,因此,建立具有自身特色的清洁生产机制,包括对不同产业的设施选用、运行机制、废弃物排放标准等建立严格考评标准,作为进行奖惩和补偿的依据。
3.2.3 建立生态补偿机制
农业整体上属于低利润产业,其生态效应远远高于其经济效应,因此,无论农户生活、农业生产,对实施清洁生产、真正实现减排和发挥碳汇功能的低碳体系和行为,必须进行合理的生态经济补偿,使其达到其他行业的平均利润标准。
3.2.4 建立农业准入机制
未来的低碳农业,是一种高技术、高标准的行业,因此,可以考虑建立农业准入机制,对发展精品农业、精准农业、有机农业、特色农业实行资格准入,具有资质的主体才能得到土地、经济、税收等方面的优惠。
3.2.5 建立法律、教育、税收等综合调节机制
目前我国已经建立了有关种养殖、发展循环经济、低碳经济的法律法规,关键是如何落实,必须通过经济手段,促进人们有意识地进行碳汇建设;同时通过教育宣传,使低碳农业深入人心,运用多种手段,使发展低碳农业成为人们的自觉行动。
总之,通过扩大碳汇和减少碳源,未来北京农业的碳汇可以达到20-30 TgCO2eq•a-1,而其直接的碳源可以减少到4-5 Tg CO2eq•a-1,间接碳源为7-10 TgCO2eq•a-1,通过发展低碳农业,不仅可以抵消农业碳源,还能抵消6%-10%总温室气体,真正起到净碳汇功能,从而为缔造低碳宜居城市发挥应有的作用。
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Prospect and Strategy for Lowcarbon Agriculture
Development in Modern City of Beijing
LIANG Long DU Zhangliu WU Wenliang MENG Fanqiao
(College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China)
Abstract To develop the lowcarbon agriculture in modern city is essential to reduce greenhouse gas emission, which is one of the important component parts to realize national macroscopical strategy. In this paper, we propose the definition and characteristics for the lowcarbon agriculture. It is regarded as a modern agriculture system with low input, high productivity, low (i.e., negative) carbon and being ecofriendly, which can be established through technology improvement and system creation. The lowcarbon agriculture has four characteristics, namely open system, integrated technology, lifecycle management and process safety. Using the balanced method of carbon source/sink, we analyze the situation of agriculture in Beijing. The results indicate that the carbon source and carbon sink are 10-20 TgCO2eq•a-1 and 10.23-14.16 TgCO2eq•a-1 respectively,the carbon source might keep a stable level, and carbon sink has a great potential. According to the specific ecocharacteristics and the future position of agriculture in Beijing, the development of lowcarbon agriculture at a technical level should be focused on the soil carbon sink and breeding techniques, which is closely related to cultivation system and greenhouse emission. At the institutional level, we should establish a mechanism that can adjust and optimize the patterns of agricultural production, and development of cleaner production mechanism, ecological compensation mechanism, agricultural market access mechanism and integrated regulating mechanism should also be taken into account. For the prospect of the lowcarbon agriculture in Beijing, the preliminary results indicate that the amount of carbon sink potential might reach to 20-30 TgCO2eq•a-1, and the direct carbon source might decrease to 4-5 TgCO2eq•a-1. In conclusion, through the application of the lowcarbon agriculture in Beijing, the agricultural carbon source might be offset, andtotal carbon dioxide emission from greenhouse gases also might reduce by 6%-10%. Hence,the development of lowcarbon agriculture might actually play a key role in enhancement of the net carbon sink.
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