1、现代化生态农业循环经济模式的可行性调研报告现代化生态农业循环经济模式可行性调研报告摘要：自然资源合理利用，农业生产持续、稳定地发展，同时又保护和改善农村生态环境，维护农业生态平衡，已成为当前我国农业发展，乡村建设和农村环境保护重要问题。实践证明，传统农业解决不了这一问题；现代石油农业生物学产量大为提高，但给农业环境带来问题在某些方面更为严重。因此利用生态循环农业组合技术，也就是各种单项技术优化组合和装配来提高农业生物学产量研究已成为必然。根据XX生态建设规划，XX要在十二年内建成一个生态城市，其中农业生态化是一个非常重要内容。如何根据杭州地理位置，气候、地质、地貌、土壤资源等特点，通过调研筛选
2、出一个适合杭州生态农业循环模式，从而以点带面，全面推进XX生态农业建设，促进杭州生态城市建设有很重要意义。关键词: 生态农业；传统农业；循环模式 组合技术第一章绪论 31.1现代生态农业基本内涵 31.2调研动机与目 3第二章 国内外生态农业循环主要模式 42.1按循环范围进行分类 42.1.1 农田内循环模式 42.1.2 种养间循环结构 52.2基于农业大循环 52.2.1农业经营实体之间循环 52.2.2城市工矿和农村之间循环 52.2.3农业与地球生物化学循环 62.2 按接口技术连接方向不同分类 62.2.1时空结构型 62.2.2食物链型 62.2.3时空食物链综合型 62.3 按
3、产生能源要求设计生态农业模式 72.3.1 北方四位一体能源生态农业模式 72.3.2南方“猪沼果”能源生态农业模式 72.5.3西北“五配套”能源生态农业摸式 7第三章 XX生态农业循环模式方式与存在问题 92.1XX自然地理和气候状况 92.2 XX生态农业循环模式呈现特征 92.1.1 “种养”相结合综合利用模式 92.1.2XX“种养”相结合综合利用模式 102.1.3竹林（果园）鸡共生生态模式 202.1.4生态庭院模式 212.1.5综合生态水产养殖场模式 222.1.6加工农业废弃物综合利用模式 222.1.7秸杆还田生态循环模式 232.1.8“草莓网纹瓜（蔬菜）”间作套种模式
4、 242.1.9塑料薄膜回收 242.1.10农药、肥料使用 24第四章 结论和建议 25第一章绪论1.1现代生态农业基本内涵 从20世纪80年代开始，世界上一些发达国家出现了生态农业。它不仅高度地涵盖了各种先进农业理论和模式，而且又使各种先进理论和模式紧密地结合在一起，高度地融合在一起，从而产生出“三个效益”统一，是农业理论和农业生产上一大突破。现代生态农业内涵主要包括如下八个方面：一是在现代食物观念引导下，确保国家食物安全和人民健康；二是进一步依靠科技进步，以继承中国传统农业技术精华和吸收现代高新科技相结合；三是以科技和劳力密集相结合为主，逐步发展成技术、资金密集型农业现代化生产体系；四是
5、注重保护资源和农村生态环境；五是重视提高农民素质和普及科技成果应用；六是切实保证农民收入持续稳定增长；七是发展多种经营模式、多种生产类型、多层次农业经济结构，有利引导集约化生产和农村适度规模经营；八是优化农业和农村经济结构，促进农牧渔，种养加、贸工农有机结合，把农业和农村发展联系在一起，推动农业向产业化、社会化、商品化和生态化方向发展。1.2调研动机与目根据XX生态建设规划，XX要在十二年内建成一个生态城市，其中农业生态化是一个非常重要内容。因此，如何根据杭州地理位置，气候、地质、地貌、土壤资源等特点，通过调研筛选出一个适合杭州生态农业循环模式，从而以点带面，全面推进XX生态农业建设，促进杭州
6、生态城市建设有很重要意义。第二章 国内外生态农业循环主要模式生态农业实质是在系统观和战略观点指导下，把生态效益尽可能和社会效益、经济效益统一起来，实现高产、高质、高效、循环、再生农业方式。 循环既是生态农业赖以实现方式，又是生态农业运转必然结果。通过对生态农业循环模式及主要管理关键了解，将能够更好地明了当地生态农业发展选择，确定循环农业主要努力方向。生态农业模式按不同分类方法主要有以下有几种。 2.1按循环范围进行分类2.1.1 农田内循环模式1、 间套种：例如豆科作物和禾本科作物间套种，就有不同物种间养分交换，产生养分在作物间循环；2、秸秆还田：通常是上一茬作物秸秆，通过秸秆还田成为下一茬作
7、物养分，也有通过堆肥成为下一茬作物养分；3、 农田养殖：稻田养鸭、养鱼、养蟹、养青蛙等动物取食农田杂草和小动物，动物粪便回田成为作物肥料；4、坡地水保措施：通过生物措施和工程措施，坡地养分和水分可以更多地在林地、果园和梯田中循环利用。例如果园种草（生物措施）可以使养分留在果园内循环，水平梯田（工程措施）和水窖建设可以减少水分和养分离开坡地，增加循环； 5、接种根瘤菌或菌根菌：利用作物根系分泌物与微生物之间物质相互作用，达到互利和循环目；6、 施肥控制：通过平衡施肥、控释肥、精确农业等措施控制肥料使用时间和使用量，减少养分投入和流失，可以增加系统内利用效率和循环比例； 2.1.2 种养间循环结构
8、 1、种养直接连接：植物饲料动物肥料关系，例如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、象草、苏丹草、黑麦草、三叶草）种植与养牛、养猪、养鸡、养鱼结合，作物秸秆喂饲动物，动物粪便肥田；2、加沼气环节：猪沼果模式，四位一体（养猪沼气种菜温室）模式；3、加食用菌环节：（养殖业粪便种植业秸秆培养基）培养食用菌菌渣做农田肥料； 4、加蚯蚓环节：通过蚯蚓处理作物秸秆、动物粪便、污水处理厂污泥等，使废物资源化后再重新利用，例如利用蚯蚓进行秸秆堆肥、粪便堆肥、污泥堆肥等；5、加鱼塘环节：著名桑基鱼塘就是基上种桑养蚕，蚕沙下塘养鱼，塘泥回基肥桑循环模式，今天已经演化出花基鱼塘、蔗基鱼塘、草基鱼塘、塘边养鸭、塘边养猪等循环体
9、系； 2.2基于农业大循环 2.2.1农业经营实体之间循环种植业公司养殖业公司，种植业农场养殖业农场，种植业专业户养殖业专业户等经营实体之间循环模式，例如专业果场向养鸡企业定期购买鸡粪，种茶专业户向种蔗专业户购买蔗叶覆盖茶园、向养牛专业户收购牛粪等；2.2.2城市工矿和农村之间循环七十年代前工业不发达，城市垃圾主要是有机物，大多数直接返还农村做有机肥。八十年代后随着工业发展，城市固体废物以填埋焚烧为主、废水集中处理为主，截断了返还农村通道。现在逐步提倡垃圾分类收集，其中有机成分鼓励更多循环到农林业。由于推行工业污水达标排放、生活污水和工业污水分离、有害物质处理技术进步，城市污水处理厂污泥更多可
10、以适合循环使用；2.2.3农业与地球生物化学循环农业物质输入和输出本身就是全球物质循环一部分，其中植树造林和保护森林，对增加碳循环吸收量，稳定大气二氧化碳浓度有重要作用。2.2 按接口技术连接方向不同分类2.2.1时空结构型这是一种根据生物种群生物学、生态学特征和生物之间互利共生关系而合理组建农业生态系统，使处于不同生态位置生物种群在系统中各得其所，相得益彰，更加充分利用太阳能、水分和矿物质营养元素，是在时间上多序列、空间上多层次三维结构，其经济效益和生态效益均佳。具体有果林地立体间套模式、农田立体间套模式、水域立体养殖模式，农户庭院立体种养模式等。2.2.2食物链型这是一种按照农业生态系统能
11、量流动和物质循环规律而设计一种良性循环农业生态系统。系统中一个生产环节产出是另一个生产环节投入，使得系统中废弃物多次循环利用，从而提高能量转换率和资源利用率，获得较大经济效益，并有效防止农业废弃物对农业生态环境污染。具体有种植业内部物质循环利用模式、养殖业内部物质循环利用模式、种养加工三结合物质循环利用模式等。2.2.3时空食物链综合型这是时空结构型和食物链型有机结合，使系统中物质得以高效生产和多次利用，是一种适度投入、高产出、少废物、无污染、高效益模式类型。2.3 按产生能源要求设计生态农业模式2.3.1 北方四位一体能源生态农业模式 在农户庭院或田园,选一处坐北朝南、背风向阳空地，建一个2
12、00-600平方米日光温室，其内部一端（南侧除外）是20平方米畜禽和1平方米卫生厕所，畜禽舍下部是6-10立方米沼气池，就组成了一个“四位一体”，农村能源生态模式。主要形式是养鸡鸡粪喂猪猪粪进入沼气池沼气用于生活燃气照明、沼气液渣作肥料生产大棚蔬菜，实现了养殖粪便循环再利用，既改善生态循环，又增加了效益。2.3.2南方“猪沼果”能源生态农业模式该模式是利用山地、农田、水面、庭院等资源，采用“沼气池、猪舍、厕所”三结合工程，围绕主导产业，因地制宜开展“三沼(沼气、沼渣、沼液)”综合利用，从而实现对农业资源高效利用和生态环境建设、提高农产品质量、增加农民收入等效果。工程果园(或蔬菜、鱼池等)面积、
13、生猪养殖规模、沼气池容积必须合理组合。工程技术：猪舍建造技术、沼气池工程建设技术、贮肥池建设技术、水利配套工程等。运作方式：沼气用于农户日常做饭点灯，沼肥(沼渣)用于果树或其他农作物，沼液用于拌饲料喂养生猪，果园可以套种蔬菜和饲料作物，从而保证了育肥猪饲料供给。农户除养猪外，还包括养牛、养鸡等养殖业；果业也可包括粮食、蔬菜、经济作物等种植业。核心技术：养殖场及沼气池建造、管理技术，果树(蔬菜、鱼池等)种植和管理等。2.5.3西北“五配套”能源生态农业摸式“五配套”能源生态农业模式是解决西北干旱地区用水，促进农业持续发展，提高农民收入重要模式。其主要内容是，每户建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、
14、一个蓄水窖和一个看营房。“五配套”模式以农户庭院为中心，以节水农业、设施农业与沼气池和太阳能综合利用作为解决当地农业生产、农业用水和日常生活所需能源主要途径，并以发展农户房前屋后园地为重点，以塑料大棚和日光温室等为手段，以增加农民经济收入，实现脱贫致富奔小康。这种模式特点是以土地为基础，以沼气为纽带，形成以农带牧（副）、以牧促沼、以沼促果、果牧结合配套发展和良性循环体系。据陕西省调查统计，推广使用“五配套”模式技术以后，可使农户从每公顷果园中获得增收节支3万元左右效益。第三章 XX生态农业循环模式方式与存在问题2.1XX自然地理和气候状况XX是一个多山地区，“八山、半水、分半田”，淳安、建德、
15、桐庐、临安基本属于山区，富阳、萧山和余杭一部分也属于山区。杭州气候属亚热带季风性气候，光温同步、雨热同季，四季分明，温和湿润，光照充足，雨量充沛。年平均气温16.2，夏季平均气温28.6，冬季平均气温3.8；无霜期230260天；多年平均降水量11001600毫米，以春雨、梅雨和台风雨为主，常年梅雨量350550毫米，约占全年2531%；年平均太阳总辐射量在100110千卡/平方厘米之间，日照时数18002000小时。2.2 XX生态农业循环模式呈现特征由于杭州各市县自然资源、农业资源、地理状况和经济状况差异，各地生态农业循环模式发展类型为多样性。目前，按产业类型分，主要有种植主导型、畜牧养殖
16、主导型、水产养殖主导型、综合开发利用型等。具体分以下几种类型：2.1.1 “种养”相结合综合利用模式 该模式是针对蓄禽养殖场畜禽污水特点进行设计，畜禽污水处理有一定难度，一是排水量大，冲击负荷强；二是固液混杂，有机质浓度较高，CODcr在8000mg/L10000mg/L之间；三是生猪养殖业系微利产业，受到自然和市场双重压力。目前，国内外同类研究情况如下对于养殖场粪便污水处理，国内外研究人员都进行了大量研究。既有好氧处理，也有厌氧处理，还有好氧+厌氧处理，以及氧化塘、人工湿地等自然处理。总体上来说可分为三种模式：还田模式，无动力自然处理模式，机械化处理模式。1、还田模式粪污还田是一种传统、经济
17、有效粪污处置方法，可以使畜禽粪尿不排向外界环境。它适用于远离城市，经济落后，土地宽广，有足够农田消纳养殖场粪污地区，规模较小分散养殖户大多采用这种处置方法。2、无动力自然处理模式这种模式是中国沼气研究和推广人员在净化沼气池基础上开发一种养殖场粪污处理工艺。废水处理以环境效益为主，同时兼顾能源（沼气）回收。以厌氧消化为主体工艺，结合氧化塘或土地处理系统、人工湿地等自然处理系统，可以使处理出水达到排放标准。它适用于离城市较远，经济欠发达，土地宽广，地价较低，有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统。养殖场规模中等，一般年出栏在5万头以下。当地劳动力价格较低，以人工清粪为主，水冲为辅，冲水量中
18、等。这种模式比较符合我市规模化畜禽养殖污染治理实际。3、机械化处理模式这种模式粪污处理系统由预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理、污泥处理及沼气净化、储存与利用等部分组成，需要较为复杂机械设备和要求较为复杂机械设备和要求高构筑物，其设计、运转均需要受过较高教育技术人员来执行。与前两种模式相比，这是一种技术含量最高处理模式。它适用于地处大城市近郊，经济发达，土地紧张，没有足够农田消纳猪场粪污地区。猪场规模大，一般出栏在5万头规模以上。当地劳动力价格昂贵，主要使用水冲清粪，冲洗水量大，5万头猪场排放粪尿污水在500m3/d以上。2.1.2XX“种养”相结合综合利用模式1.“蓄禽沼作物”、“蓄禽沼鱼”
19、生态模式 （1）循环方式根据XX土地资源及自然条件现状，目前XX及各区县开发出综合利用畜禽粪便为主要内容、以厌氧发酵沼气池技术为核心、以保护农业生态环境为目标农能生态项目。该工程采用了厌氧处理法净化高浓度畜禽污水，通过排水系统预处理系统厌氧发酵系统厌氧过滤系统沼气输配系统沼肥输配系统等工艺流程，使畜禽污水变废为宝成为沼肥和沼气，有力地保护了养殖场周边生态环境。其主要厌氧发酵系统如图1所示：沉淀池厌氧发酵池厌氧过滤池水压间图1 厌氧发酵系统简而言之，就是将养殖场粪便污水作为厌氧发酵沼气池原料，在严格缺氧条件下，通过微生物作用，将其中有机物分解成优质可燃气体沼气和绿色有机肥料沼肥，沼气用于农户炊事
20、用能和发电，沼肥用于种植各种农作物，同时推广“猪沼果”、“猪沼竹”、“猪沼种”等农业生态模式，对生物质资源进行全方位多层次开发利用。这样，该生态工程具备了消除污染、产生能源和综合处理三大功能，既消除了农业环境污染，又解决了一部分能源问题，而且在厌氧发酵过程当中，病原菌、寄生虫卵等一些病菌可被杀死，切断了养殖场内传染病和寄生虫病传播环节。（2）较典型几家养殖场富阳市新旺养殖场是新登镇生猪养殖规模最大养猪场，地处新登上旺村，常年存栏量为3600头。干粪由人工清理并作为有机肥出售，日排畜禽污水（冲栏水）35吨，水质中CODcr在8000mg/L10000mg/L之间，有机物浓度较高。厌氧发酵系统日产
21、沼肥33吨，建设1亩氧化塘，并配套高压污水泵一台输送沼肥，按季节性和农作物用肥需求，合理安排用肥计划，沼肥施用范围：50亩果树园，320亩竹笋两用林，410亩农田，16亩幼树苗。富阳市场口镇东图畜禽养殖场是以生产乌鸡绿壳蛋等产品为主蛋鸡畜禽场，蛋鸡常年存栏量为5万羽。干粪由人工清理并作为有机肥使用，日均畜禽污水（冲栏水）6吨，水质中CODcr在20000mg/L30000mg/L之间，有机物浓度非常高。东图畜禽养殖场厌氧发酵系统日产沼气2225m3，可满足该场日常用气。由养殖场人工排出干粪残渣收集到储粪池作为商品肥出售，按存栏量50000羽鸡养殖场固体粪便产生量，建设50m3储粪池，并采取有效
22、防渗防漏措施，池壁渗透性标准为110-7cm/s，防止污染周边水环境，同时在其上面搭建雨棚，防止降雨（水）进入。在满足进出料要求前提下，将储粪设施两面封闭建造，切断畜禽粪便中有害微生物、致病菌及寄生虫卵传染途径，减少来自粪便中病原体可能引起疾病传播风险。沼肥施用范围：1500亩珍珠蚌养殖塘、500亩荒山（种植板栗和玉米）、农田等。富阳市新沙奶牛场地处东洲街道新沙村，奶牛常年存栏量为100头。干粪由人工清理并作为有机肥出售，日排畜禽污水（冲栏水）14t，水质中CODcr在10000mg/L12000mg/L之间，悬浮物和有机物浓度较高。新沙奶牛场厌氧发酵系统日产沼气24m3，可满足该场日常用气。
23、由养殖场人工排出干粪残渣收集到储粪池作为商品肥出售，按存栏量100头奶牛养殖场固体粪便产生量，建设60m3储粪池，沼肥施用范围：青饲料田（280亩）、食用桑果（330亩）、意柳树(610亩)、农田、菜园等。新安江万秋生态养殖场，建沼气池容积320立方米，年猪场污水排放量6500吨，全部经过沼气工程处理，并配备20立方米容积储气柜及脱硫、气水分离设备。利用沼气用作猪舍和管理房加温、照明，为附近20个农户提供炊事、照明能源；利用沼气替代石油液化气，采用喷火枪对母猪产房进行消毒灭菌；利用沼气发电，解决了饲料加工、抽水、高压泵抽吸沼肥动力能源；利用沼肥种植140亩果园、10亩茭白、莲藕等，多余沼液还提
24、供当地农民种菜。运河镇兴旺蔬菜有限公司为例，该场在大棚内养猪，通过“猪”与“蔬菜”形成小生物圈，与为利用，互相促进。产生沼气主要用于食堂炊事、点灯和冬季大棚加温（用沼气灯可在一小时内升温3）。吕连发养殖场处理后沼液用于养鱼、及马铃薯、番薯、桃树、梨树、板栗等作物，沼渣及干湿分离后干粪经堆沤发酵腐熟后用于茶园、果园；同时产生沼气用于养殖场食堂炊事、点灯。黄菊芳生猪养殖场处理后沼液泵入茶园五只贮肥池后浇灌茶园及马铃薯、番薯等到作物。沼渣及干湿分离后干粪经堆沤发酵腐熟后用于茶园、竹林及马铃薯、番署等作物。通过我们调研发现，该模式在全市范围内实施得较好，基本上规模养殖场都采用了该模式，资源得取了综合利
25、用，污染基本达到零排放。2“蓄禽作物”相结合模式（1）循环方式该工艺通过人工清理方式，清理鲜粪到贮存间贮存，经一定时间风干后出售，部分鲜粪则作猪场绿化带及生态林场有机肥用。猪尿及其它污水则排入沉淀池，分三级梯度沉淀，经过物理、化学、微生物发酵综合处理，达到抑制和杀灭有害微生物、净化水质目。上层清液流入净化池进一步净化沉淀，净化后水流放鱼塘进行循环利用，而沉淀池固体渣，能过定期清理，运至鱼塘、生态林场和绿化带作基肥。（2）典型养殖场浙江蓝天生态农业有限公司循环方式,具体做法: 春末至秋末，猪场粪污经干湿分离后，猪粪熟化至20亩大棚养蚯蚓，蚯蚓活体用作生态鳖基地饵料，污水经生化处理后，用作水稻田施
26、肥用水。秋末至春末，猪场粪污水经干湿分离后，熟化干粪到茶园、梨园施冬春肥，污水厌氧酸化处理后用于牧草田种植墨西哥玉米及黑麦草养羊。在生态鳖基地也形成生态小循环：用蚯蚓和专用鳖饲料喂甲鱼，甲鱼排泄物给水中鳙鱼吃，鳙鱼排泄物给池塘底层螺蛳吃，螺蛳作为水中清道夫，净化有机物生成小螺蛳再给甲鱼当饵料，甲鱼池塘底泥又给堤坝上梨树做有机肥。 最终，形成了围绕猪场废弃物污染生态化处理和资源化利用，将猪场废弃物变废为宝，综合科学利用，园区逐步发展形成了蚯蚓养殖、生态鳖养殖、湖羊养殖、水稻、牧草、黄花梨、大棚蔬菜种植及周边山地茶叶种植农业产业结构。目前该模式已成为全省模版，而浙江蓝天农业循环经济标准正在紧张制定
27、当中。万强农庄总面积1000余亩。内建有4200平方米标准猪舍，年产生猪5000多头；园内还建有以黄花梨为主总面积达520亩水果园。万强农庄具体做法是这样：猪场每天产出生猪粪尿首先经过干湿分离：猪粪进行堆积发酵和微生物接种，成为微生物有机菌肥、用于果园；稀液通过三级沉淀后用电泵抽至山上八个贮存池之中，经果园中铺设地下管道成为果树水肥，喷施于果园中。农庄完全实现了封闭式循环，污物“零排放”，做到了粪尿等污物减量化、无害化、资源化利用，使农庄发展步入良性循环道路。杭州昌兴动物养殖场把干粪提供给果农作有机肥，而猪粪水运往人工湿地种殖黑麦草，黑麦草作为鱼糖中鱼青饲料。而氧化塘还可种殖水葫芦和浮萍，用来
28、喂养家禽和鱼类。余杭金兔牧业中心兔粪综合利用模式处理，经发酵处理肥水泵入高塔并经管道后灌溉农田粮食作物、基地牧草，干湿分离后干粪经堆沤发酵腐熟后用于农田、茶园、果园、竹林作有机肥。 4、该模式在推广过程中困难实施种养平衡一体化，将种植业和养殖业有机结合是彻底解决畜禽污染有效途径。高浓度畜禽污水经过厌氧发酵处理，有机物含量如CODcr、BOD5可降解85%90%，产生沼液、沼渣是适合农作物用肥绿色无公害肥料，将沼肥用于农业生产，可达到一举多得效果，实现畜禽污水“零排放”，降低养殖场治污成本，又可为种植业提供肥源，还促进了无公害农产品生产。但该污染治理工程在应用推广中，存在着许多实际困难，主要有以
29、下几个方面：（1）养殖场和种植户在短期内都有不利因素对于养殖场来说，建造有效、适宜污水治理及配套设施需较高成本；而对于种植户来说，使用液态沼肥比化肥成本更高（主要是运输和施用成本）。另外，根据农作物养分需求进行肥料施用也很困难，因为比起化肥来，沼肥性质具有更加不确定性和多样性。如果种植户要对沼肥进行计算并且没有养分剩余，种植户会面临产量损失和产品质量负面影响。鉴于以上情况，只有在明确政策要求下，在给予养殖场、种植户适宜建议和财政支持条件下，在政策制定者、各方面专家以及养殖场和种植户达成广泛协作关系情况下，种养结合才有可能成功地被引入。因此，畜禽污水治理不仅是养殖场自身事，与种植户也有密切关系，
30、只有制定出合理扶持政策和科学用肥技术指导，让施用沼肥费用与化肥费用相当，才能使种植户有主动施用沼肥意愿，种养结合一体化进程才能健康稳定地发展。（2）收益滞后性及收益率不高 从本质上来说，养殖场污染治理工程是一种能源与环境综合性工程，其特点是在处理畜禽污水过程中，既可以获得高效能源，又可得到优质有机肥料、饲料和其它有机物质，促进农业经济增长，增加农民收入，而且对生态环境具有清洁和保护作用，其环境功能十分突出，这一点在工程完成以后表现非常明显。但养殖户经济效益在短期内不是很明显。以富阳市东图畜禽养殖场污染治理工程为例：养殖场污染治理工程总投资52.32万元，年运行费用0.20万元，年收益4.12万元，按使用寿命20年计算，年实际纯收入为1.30万元，投资回收期很长。从财务角度看，工程经济效益评价比较差，缺乏较高获益率，在现阶段
