基于沼气综合利用的生态农业循环经济模式

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在现代农业生产中，由于化肥、农药、兽药、饲料添加剂、动植物激素等农资的使用为农业生产和农产品数量的增长发挥了积极的作用，与此同时也给农产品质量安全带来了隐患，造成了严重的生态问题。产品质量安全问题已成为农业发展的一个主要矛盾，这个问题的存在不仅是我国农业和农村经济结构调整的严重障碍，也直接影响到我国农产品的出口和国际市场竞争力。更新观念，改变传统的农业生产模式，发展生态农业，建立健全农业发展的良性循环体系，使农业资源得到永续利用，走以生态农业为依托的循环经济发展之路是我国农业可持续发展的必然选择。而在农业循环经济的发展模式中，沼气发酵起到重要的纽带作用，它以农业废弃物为原料，既能产生洁净的沼气能源，替代一次性能源的消耗，又能解决农业废弃物所引起的环境污染，形成一个良性的循环机制，并获取较好的经济效益和环境效益。因此，建立以沼气为纽带的生态农业循环经济模式对农业的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

一、发展生态农业循环经济的意义

1、农业循环经济的内涵

循环经济是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的社会生产和再生产模式，其特征是低开采、高利用、低排放。传统经济与循环经济有着本质的不同：传统经济是一种由“资源→产品→污染排放”单向流动的线性经济，其特征是高开采、低利用、高排放；循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式，其特征是低开采、高利用、低排放。在循环经济中，所有的物质和能源要能在不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，循环经济遵循“3R”的基本原则（减量化Reduce、再使用Reuse、再循环Recycle原则）。

农业循环经济是一种较新的经济发展理念，是将循环经济的基本原理应用于农业系统。农业循环经济运用可持续发展思想和循环经济理论开展经济活动，按照生态系统内部物种共生、物质循环、能量多层次利用的生物链原理，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高生物能源的利用率和有机废物的再利用和再循环，最大程度地减轻环境污染，使农业生产活动真正纳入到农业生态系统循环中去，从而达到生态平衡与经济协凋发展。农业循环经济以农业资源的循环利用为特征，以农业资源消耗最小化、农业污染排放最小化与农业废物利用最大化为目标，涉及农业清洁生产、农业产业内部物能互换、农业产业间资源循环利用、绿色消费等方面 。

2、发展生态农业循环经济的必要性

随着农业的高速增长，农业经济取得了巨大的成就。但我国农业发展仍然走的是以粗放经营为主的发展道路，这导致我国农业生产面临的生态环境不断恶化。

（1）农业资源匮乏，浪费严重

我国农业人均资源量十分有限，人均耕地面积为0.083hm2，仅为世界平均水平的32%，森林面积占全国面积的13%，草地面积虽然是耕地面积的3倍，但主要分布在我国西北部年降雨量小于400mm的10个边远省（区），自然条件差，25%的土地不易利用。我国对自然资源综合利用率低，浪费非常严重，如1hm2耕地用水1.2万m3，是发达国家节水农业的4倍以上，工业生产用水的重复利用率和循环使用率很低，只有40%，相当于发达国家二十世纪60年代的水平。农村的生活用能主要以生物质直接燃烧为主，利用率仅为10~30%。

（2）农村能源短缺与生态环境不断恶化

目前农村地区，特别是贫困山区的生活用能大多数仍以传统的生物质（柴、秸秆等）为主，占农村生活用能的61%。虽然农村能源建设取得了很大成就，有效缓解了农村能源短缺问题，但随着农村经济和农民生活水平的不断提高，农村的能源供应仍然十分紧张。由于农村能源的短缺，一方面制约了农村经济的发展和农民生活水平的提高；另一方面导致对自然资源的过度开发利用，加剧了生态环境的恶化。由于森林大量被砍伐，草场过度放牧，造成植被破坏，水土流失加剧，大量河流淤积，严重破坏了生态环境。生态的破坏又进一步加剧了能源的短缺，最终进入一种“能源短缺—过度砍伐—生态破坏—经济贫困”的恶性循环。目前我国水土流失、荒漠化已成为世界上最严重的国家之一。

（4）农业环境污染严重

我国农村正在遭受来自工业的“三废”、城市生活垃圾和化肥农药的污染。为了使农作物增产而在农业上投入了大量的化肥和农药。但是大量化肥投入换来的增产十分微小，施用大量化肥后，土壤板结加剧，有机质含量逐步下降。为了防治病虫害而大量喷施农药，也造成了土壤、地表水、地下水的污染，还导致了大量害虫的抗药性，使农作物减产，农作物的品质下降。

面对上述严峻的形势，农村经济要实现可持续发展，必须实现经济和生态两个良性循环，经济、社会、和生态三效益的统一。只有大力发展农业循环经济，才能有利于解决目前我国农业发展中诸多问题，是农业可持续发展的必然选择。因此，推行循环经济对于实现农业经济的可持续发展具有十分重要的意义。

二、基于沼气综合利用的生态农业循环经济模式

1、生态农业循环经济模式的构建

以沼气为纽带的生态农业循环经济模式是模仿自然生态系统的食物链结构，依据系统结构与功能相适应，物质分解、转化、富集、循环再生等合理地结合在一起的循环经济模式，如图1所示。

随着我国沼气技术的不断提高，以沼气为纽带，因地制宜地根据各地区特点建立物质多层次利用、能量合理流动的生态农业生产模式在全国各地不断涌现，如以大棚、蔬菜种植、养猪和沼气池相结合的“四位一体”的北方沼气生态模式，以“猪—沼—果”为特色的南方农村生态经济模式。经过多年的实践证明，沼气综合利用技术在农业上的应用可获得显著的经济效益、生态效益和社会效益。

2、以沼气为纽带的生态农业循环经济模式的特点

对资源的节约和环境的保护是农业循环经济的主要特征。作为一种发展模式，以沼气为纽带的生态农业循环经济模式强调的是一种“资源一农产品一废弃物一再生资源”循环经济模式。该模式具有以下特点：

（1）综合性

农业循环经济强调发挥农业经济系统的整体功能，以大农业为出发点。在该模式系统内部，以沼气发酵为纽带，实现物质良性循环和能量的梯级利用，按“整体、协调、循环、再生”的原则，全面规划，调整和优化农业结构，使农、林、牧、副、渔各业有机地结合，实现农村一、二、三产业综合发展，提高综合生产能力。

（2）多样性

该模式可以针对我国地域辽阔，各地自然条件、资源基础、经济与社会发展水平差异较大的情况，以沼气发酵为纽带，因地制宜地根据各地区特点建立物质多层次利用、能量合理流动的生态农业生产模式，如北方的“四位一体”沼气生态模式，南方的“猪—沼—果”农村生态经济模式。

（3）高效性

此模式通过物质循环、能量多层次综合利用和系列化深加工，使农业废弃物资源化和循环利用，从而实现经济增值，降低农业成本。同时推动环保产业和其他新型产业的发展，增加就业机会，为农村大量剩余劳动力创造农业内部就业机会，保护农民从事农业的积极性。

（4）持续性

该模式促进了经济、社会、环境的协调发展，实现农村的可持续发展和社会的文明进步，是最能有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路，成为农村实现可持续发展的有效途径。

3、以沼气为纽带的生态农业循环经济模式效益分析

发展以沼气为纽带的生态农业循环经济模式，给农民带来了增收效果，促进了生态农业的发展，改善了农村环境和农民生活质量，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

（1）经济效益

沼气发酵以后的沼液既可以喂猪、养鱼，也可以浸种，减少种植业和养殖业的成本；沼气发酵残留物作为优质的有机肥，将大大减少农业生产化肥使用量，同时还对发展绿色无公害农产品起到积极推动作用；沼气可用沼气作燃料和生活照明，将减少农民的生活成本。建一座8m3“一池三改”户用沼气池，年产沼气300m3，基本满足3～5口之家全年生活用能，年提供沼肥30t左右，相当尿素300kg、磷肥500kg、钾肥200kg。农户每年可节省燃料费和电费250～300元，减少化肥和农药使用量25％左右，节支150～200元，利用沼液喂猪可节约饲料15％，施用沼肥后粮食产量可提高25％左右，种养业可增效300元左右。沼气池给农户带来的直接经济收益在1000元左右，两年就可收回成本，使用年限按20年计算，每年分摊的成本不到100元，可使每户人均增收200～300元。

（2）环境效益

以沼气为纽带的生态农业循环经济模式一方面通过化肥、农药使用量的减少，降低农田径流污染和空气污染；另一方面将大大改善农民的生产生活环境，减少疾病的发生率；同时有利于绿色农业的发展，从而形成良性互动的新格局。

（3）社会效益

该模式一方面改善了农村环境条件，农户使用沼气灶，结束了烟熏火燎的历史，粪便入池发酵，其中的寄生虫、病原菌也在池内得到杀灭，减少疾病传染，提高卫生水平；另一方面进一步解放农村妇女生产力，从繁重的砍柴割草中解放出来，通过对农户进行沼气及其综合利用的技术培训、学习和实践，提高了农民科技素质，既系统经营、规模经营，又增强了可持续发展的意识。

三、结论

我国是农业大国，农业的可持续发展是整个国民经济可持续发展的根本保证和优先领域。在可持续发展战略的实施过程中，提高农业可持续发展能力，从根本上转变传统的农业生产方式，大力发展以沼气为纽带的生态农业循环经济模式，建立以资源高效利用和生态环境保护为基础的可持续农业生产体系，是优化农业经济结构和增加农民收入的重要手段，它不仅可以保护农业生态环境，而且能够促进农业经济的持续高效发展。