生态循环农业发展模式

分类：农业环境论文发表 时间：2020-12-17 09:02 关注：(1)

　　传统种植业导致的环境问题日益突出（如：化肥施用过量、利用率低，化学农药施用量过大，秸秆遗弃、焚烧污染加重，土壤肥力下降等），发展生态循环农业势在必行。生态循环农业将可持续发展和循环经济理念应用到农业（林业）经营中，用农业生态学原理来指导生产，通过协调农业生产要素，促进农业生产增长、保护农业生态环境，实现优质高产、生态低耗和安全环保。随着生态循环农业发展不断深化优化，已形成了具有鲜明特色的发展模式与关键技术。

　　一、生态循环农业发展模式

　　我国生态农业经历了“一控（农业用水量）两减（化肥、农药减量使用）三基本（畜禽粪便、农膜、农作物秸秆基本得到资源化、综合循环再利用和无害化处理）”“种养结合循环利用”“资源节约型、环境友好型和生态保育型农业”“绿色发展，实现投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化”等阶段。生态循环农业发展模式要求遵循能量高效转化原理、物质循环再生原理、产业链接循环原理、生物互作循环原理、生态经济协调原理，结合循环经济理论的3R原则（Reduce减量化、Reuse再利用、Recycle再循环）、农业循环4R原则（Reuse再利用、Recycle再循环、Reduce减量化、Regulate可控化），做到资源利用最大化、污染排放量最小化，实现清洁生产、资源再利用和绿色消费。常用的生态循环农业发展模式主要有4个基本类型，也可多类型综合应用。1.以减量化为目标的发展模式减量化模式。主要是综合运用农田（果树等经济林）肥料高效利用技术、作物(果树等经济林)有害生物绿色防控技术、农田耕种（果树等经济林管理）节能关键技术的生态循环农业发展模式。2.以再利用为目标的发展模式再利用模式。主要是综合运用农田（果树等经济林）可再生资源直接还田利用技术、作物（果树等经济林）可再生资源高附加值技术、可再生资源能源化利用技术的生态循环农业发展模式。3.以循环化为目标的发展模式循环化模式。主要是综合运用农业（林业）光、热、水资源周年循环利用技术和农业（林业）产业间物质关联循环生产技术的生态循环农业发展模式。4.以控制化为目标的发展模式控制化模式。主要是综合运用农业（林业）系统氮磷污染排放控制技术、农业（林业）面源污染控制技术、工业废弃物污染控制技术的生态循环农业发展模式。

　　二、生态循环农业模式推广应用关键技术

　　1.减量化模式应用关键技术

　　①肥料高效利用技术精准施肥。实施测土配方施肥，增施有机肥，根据作物（果树等经济林）当年需肥量，结合当年肥料利用率（氮肥为30%～40%，磷肥为10%～25%，钾肥为40%左右）及上年剩余量，精准施用化肥。保持或增加土壤肥力及土壤微生物活性，提高土壤施肥效果。生物固氮。每年生物固氮的总量约占地球上固氮总量的90%。利用共生固氮微生物和自生固氮微生物固氮，减少氮肥施用量。如间作大豆等豆科植物，使根瘤菌与其共生，提升根瘤固氮能力，提升土壤肥力。氮素循环利用。农田换茬种植玉米等禾本科作物，将土壤中无机态氮转化为植物体内的有机态氮，再把玉米等变为绿肥，绿肥分解过程中土壤微生物消耗土壤中的可溶性氮。也可在换茬期间作生长快、吸肥力强的苏丹草等，吸收土壤中的氮素，增加土壤肥力。②农林有害生物绿色防控技术保护利用天敌。建立以生物防治等非化学防治措施为基础的有害生物防治体系。田间（果园、林间）间作一些蜜源植物，增加植被多样性，吸引天敌昆虫栖息繁衍，达到以虫治虫的目的。捕食性天敌：螳螂捕食蝗虫、蛾蝶类幼虫和裸蛹、蟋蟀、蚜虫、玉米螟、黄粉虫等，草蛉捕食粉虱、红蜘蛛、蚜虫，棉铃虫、地老虎、银纹夜蛾等害虫的卵，大唼蜡甲捕食小蠹的卵、幼虫和蛹，捕食性瓢虫捕食蚜虫、介壳虫、粉虱、叶螨等，菌食性瓢虫捕食真菌（白粉病的菌丝及孢子），蝽（花蝽科、盲蝽科、姬猎蝽科）捕食叶蝉、飞虱、蚜虫、蓟马、叶螨及棉铃虫等害虫的卵，食蚜蝇捕食蚜虫、介壳虫、粉虱、叶蝉、蓟马、鳞翅目害虫的小幼虫，捕食螨捕食红蜘蛛、锈壁虱、二斑叶螨等叶螨。寄生性天敌：周氏啮小蜂寄生美国白蛾的蛹，花绒寄甲寄生天牛、木蠹蛾等蛀干害虫的老熟幼虫和蛹，管式肿腿蜂寄生中小型天牛、白杨透翅蛾、杨干象、吉丁虫等害虫的幼虫和蛹，中华甲虫蒲螨寄生光肩星天牛、双条杉天牛、柏肤小蠹、双棘长蠹等多种蛀干害虫幼虫、蛹和成虫，赤眼蜂寄生玉米螟、棉铃虫、斜纹夜蛾和地老虎等鳞翅目害虫的卵，斑痣悬茧蜂寄生棉小造桥虫、棉铃虫、桑剑纹夜蛾、斜纹夜蛾、银纹夜蛾、梨小食心虫等幼虫，缨小蜂科寄生飞虱、黑尾叶蝉、棉叶蝉等害虫的卵，寄蝇寄生鳞翅目、叶蜂、天牛、木蠹蛾、金龟子等幼虫体内，亦寄生甲虫、蝽象等成虫体内。昆虫病原微生物：白僵菌防治松褐天牛、松毛虫、玉米螟、蛴螬、蝗虫、马铃薯甲虫、白蚁、茶小绿叶蝉、桃小食心虫等，绿僵菌复合剂防治白蚁、蝗虫等害虫，苏云金芽孢杆菌防治鳞翅目、直翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目的多种害虫。推广生物农药。加大生物农药推广力度，建立生物农药防治应用示范区，从而取代或减少化学农药用量。实行物理防治。利用昆虫的趋光性，悬挂黑光灯或频振式杀虫灯诱杀成虫，减少化学农药用量。利用昆虫的趋色性，悬挂色板（黄板、蓝板）诱杀害虫。利用昆虫的趋化性，以糖醋液诱杀成虫。利用生物修复。间作污染物富集植物，利用生物代谢活动减少污染环境中有毒有害物的浓度或使其无害化，使污染的农田（果园）部分或完全恢复原状。如蜈蚣草是砷的超富集植物（富集能力是普通植物的20万倍，每年可吸收土壤中10%～18%的重金属，3～5年即可使受污染的农田恢复），东南景天吸附土壤中的重金属镉、锌，菰和菖蒲吸附土壤中的镉，商陆吸附土壤中的锰，鸭跖草、海州香薷、滨蒿和艾蒿吸附土壤中的铜，球果蔊菜吸附土壤中的镉、砷，大叶井口边草吸附土壤中的砷，香附子、泥蒿吸附土壤中的铬，薇甘菊吸附土壤中的铅，见表1。③农田耕种（果树等经济林栽培）节能技术保护性耕作。采用少耕、免耕及秸秆覆盖、秸秆还田等措施，减少土壤裸露土壤侵蚀，保护土壤肥力和农田生态环境，节约劳动成本，实现丰产稳产，增加农民收入。以局部深松代替全面深耕，以耙茬、旋耕代替翻耕，在季节间、年份间轮耕，间隔带状耕种，减少中耕次数或免中耕等。重视农机、农艺相结合，在发展先进农机具的基础上发展少耕免耕模式、农田覆盖技术、节水施肥技术及优良品种的选育等综合配套技术。生物耕作。土壤覆盖作物秸秆，增加土壤有机质，促进蚯蚓活动。草本作物轮作、间套作绿肥作物，利于保持土壤有机质的稳定聚集，对作物（果树等经济林）根系的聚集影响最大，利于稳定土壤的免耕期。新型节能降耗栽培。减少农机整地次数，节约燃油，减少土壤水分散失，降低能耗。

　　2.再利用模式应用关键技术

　　①秸秆等废弃物直接还田利用技术秸秆直接还田。粮食作物收获时，利用联合收割机进行秸秆还田。翻埋还田。对间作的绿肥作物、果树等经济林落叶，通过翻埋还田。堆沤还田。对作物秸秆、果树等经济林落叶等废弃物，通过堆沤发酵的方式，经充分腐熟，形成优质有机肥后还田。②秸秆等废弃物高附加值技术秸秆（树叶）青贮技术。对收获玉米的秸秆，采摘的树叶，粉碎后，在青贮池内进行微生物发酵处理，变为适口性较好的牲畜饲料，通过饲喂牲畜转换为肉食产品，增加其附加值。秸秆（树叶）饲料化技术。花生、小麦、玉米、薯类等采收剩余物、树叶，富含丰富的纤维素、半纤维素、木质素等粗纤维，是反刍动物牛、羊等家畜的优质饲料。常用饲料化技术，除青贮外，还有秸秆碱化、氨化，通过堆垛、窑池、氨化炉、氨化袋加工转化，秸秆压块饲料加工（粉碎后，添加必要的其他营养物质，经高温下轧制而成块状或颗粒饲料）等。秸秆等废弃物有机肥加工化技术。常用方法有：堆积肥（秸秆粉碎，持水量65%，50～70℃下高温堆沤40天）、秸秆腐熟剂堆制（秸秆粉碎，持水量65%，每1000千克秸秆（干重）加301菌剂、HEM菌剂、催腐剂、酵素菌等腐熟剂1千克、尿素5千克，堆沤25天）、工厂化生产（经机械翻抛、高温堆腐、生物发酵等过程，采用机械化手段，将秸秆转化为优质有机肥）等。秸秆生产食用菌技术。利用机械粉碎秸秆后，作为食用菌栽培基料。经过原料准备、辅料添加、拌料、装袋、灭菌、接种、菌丝培养和出菇等工序，生产食用菌增加附加值。秸秆加工工艺品。利用麦穗秆、玉米苞叶（色白柔软、厚薄适宜）等草编原料编制草帽、汽车垫、沙发垫、提篮、门帘、地毯等工艺品。每亩玉米产苞叶40千克左右，可加工增收100～180元，经济效益十分可观。③秸秆等废弃物能源化利用技术作物秸秆等废弃物，经粉碎、蒸汽搅拌，在一定温度下经挤压（压缩）、干燥等工序，加工生物质颗粒燃料（密度大、成型率高、热值高），用于专用锅炉、取暖炉、壁炉等燃料，替代煤、石油等不可再生能源，减少环境污染。

　　3.循环化模式应用关键技术

　　①光热水资源周年循环利用技术农田（果园）光热水资源周年循环利用技术。利用生物之间的互补效应，增强农田（果树等经济林）生态系统多样性及其稳定性，提高光热资源利用率及物质产出率，实现农田物质与能量利用效益最大化。农田（果园）复合系统生物多熟立体配套技术。采用粮菜间作、林农间作等立体种植技术，长短结合，提高单位面积经济效益。②农业（林业）产业间物质关联循环生产技术农田（果园）与牧业循环接口技术。坚持“以生态环境可持续发展、废弃物最大化还田”为原则，以地定养、以养促种、种养结合、循环利用。因地制宜开展草牧结合、林下养殖畜禽等模式，增加经济收入。农田（树林）与菌业循环接口技术。利用作物（树木）庇荫，开展草菇、林下平菇等食用菌栽培，增加收益。农业（林业）与加工产业链接技术。进一步拓展农林产品加工产业链，开展绿色农林产品精深加工（加工玉米膨化食品、糖炒栗子、玫瑰精油、牡丹食用油等）。农业（林业）与休闲旅游业链接技术。采用绿岛模式，结合当地实际，融合发展有机茶、超级稻、高山蔬菜、生态公益林等高效生态产业，生态休闲、健康养生、生态观光等生态旅游产业，同时加强生态人居环境、美丽乡村、生态小镇建设，形成“绿岛名优特稀果品产业基地”“绿岛牛（猪）-沼-果生态农业生产基地”和“绿岛循环农业生产基地”等生态农业（林业）循环发展模式。采用蟹岛模式，农业（林业）和旅游业相结合，农林产品直接供应游客消费，度假区直接采购区内产品，以旅游业促进农林业发展，增加经济收入（20%左右）；游客的排泄物经发酵腐熟作为农林业有机肥料，节省购买肥料支出，降低生产成本（10%左右），增加收益。

　　4.控制化模式应用关键技术

　　①农业系统氮磷污染排放控制技术生物控制技术。通过对农林有害生物的生态调控、生物防治、非化学药剂等生态友好型技术及生物制剂的应用，减少农田（果树等经济林）生态系统化学农药使用量，实现农田（果树等经济林）生态健康、农林产品食用安全、生产过程无害化的目的。工程控制技术。通过控制污染源的方式进行污染排放控制，减少农业面源污染。对白色污染，实施地膜回收，推广使用可降解地膜。对农药污染，采取减少化学农药使用量、推广飞机超低微量施药等控制技术。对化肥污染，采取有机肥部分替代化肥，精准配方施肥等控制技术，减少化肥用量。②工业废弃物污染控制技术工业污水污染控制技术。建立污水处理系统，采取化学处理、物理化学处理、好氧生物处理、厌氧生物处理等技术，对超标污水处理后，实现中水达标排放，循环利用。工业废气污染控制技术。推广使用洁净燃烧技术，安装烟气、颗粒污染处理装置等控制技术，实现达标排放。

　　作者：王中林