昆明地区新型生态农业模式的推广研究

　　1 研究背景
　　
　　中国是世界第一人口大国，人口总数高达13. 4 亿。国土总面积 960 万 km2.土地资源总量多，人均占有量少，优质耕地少，耕地后备资源少是我国人口、土地的特点。

　　中国同时是一个传统的农业大国，农村人口有9 亿，占全国人口 70% ; 农业人口达 7 亿人，占产业总人口的 50. 1%.人多地少、资源短缺是我国农业经济发展面临的突出问题。

　　由于我国农业科技水平落后和农村资源环境保护不善，化肥农药生产和使用处于 “高能耗、强污染、高成本、低产出”的状况，农业亩均消耗化肥、农药和水资源量都高于世界平均水平。农业经济发展受土地资源约束趋紧、农业面源污染突出、农业生态系统退化、自然灾害频发等不利因素的严重制约，单纯依靠传统的农耕方式发展农业经济，已难以为继。因此，在我国农村大力推广新型生态农业模式，促使农业经济发展方式尽快转变，实现农业可持续发展，已刻不容缓。

　　2 生态农业模式概述
　　
　　生态农业模式是一种在农业生产实践中形成的兼顾农业的经济效益、社会效益和生态效益，结构和功能优化了的农业生态系统。

　　为进一步促进生态农业的发展，2002 年，农业部向全国征集到了 370 种生态农业模式或技术体系，通过专家反复研讨，遴选出经过一定实践运行检验，具有代表性的十大类型生态模式，并正式将这十大类型生态模式作为今后一个时期农业部的重点任务加以推广。

　　在十大典型生态农业模式和配套技术中： 南方“猪-沼-果”能源生态模式是国家农业部推出的新型生态农业模式之一，在我国南方农村得到了积极推广应用，取得了良好的经济、生态、社会效益。

　　南方 “猪-沼-果”生态模式及配套技术是通过合理配置，形成以沼气为能源，以沼渣、沼液为肥源，实现种植 业 （ 果 树、蔬 菜） 、养 殖 业（ 猪、鸡、鸭、鹅、鱼） 相结合的能流、物流良性循环系统，是一种资源高效利用，综合效益明显的生态农业模式。模式利用山地、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，因地制宜地开展 “三沼”（ 沼气、沼渣、沼液） 综合利用，达到对农业资源的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。工程的果园或蔬菜面积、生猪养殖规模、沼气池容积必须合理组合。模式工程技术包括猪舍建造、沼气池工程建设、贮肥池建设、水利配套工程、“三废一噪”污染治理设施等。

　　该模式以养殖业为龙头，以沼气建设为中心，串联种、养、加工等产业，广泛开展沼气综合利用，形成模式化、标准化运作的综合性现代农业生产方式。具体来说，就是利用猪粪、尿和农村秸秆等废弃物入沼气池发酵，产生沼气后供养殖猪仔育婴保暖和农户烧饭点灯，解决农村养殖和生活用能，利用沼肥浸种，施肥，喂猪，养鸡、鹅、鸭、鱼，形成农业废弃物-沼气池-农业生产这种往复循环的生产模式。其中沼气是核心环节，其本质是强化农业生态体系中微生物还原功能，成为农业各产业之间、农业与生态环境之间的链条，实现能量转化、物质循环、废物利用和土壤改良。

　　3 昆明地区推广生态农业模式的自然要素
　　
　　云南省会城市昆明，2013 年市域总面积为21473km2,其中市区面积约 330km2.2012 年全市总人口为 726. 3 万。

　　3. 1 地理环境
　　
　　云南是一个多山的高原山区省份，全省土地面积按地形分类： 山地占 84%,高原、丘陵约占10% ,坝子 （ 盆地、河谷） 仅占 6% .适宜传统农耕的基本农田和耕地较少。

　　昆明地处西南边陲和云贵高原中部，滇池盆地北部，市中心海拔 1891m.南濒滇池，三面环山。

　　市域总体地势北部高，南部低，由北向南呈阶梯状逐渐降低。中部隆起，东西两侧较低。以湖盆岩溶高原地貌形态为主，红色山原地貌次之。大部分地区海拔在 1500 ~2800m.

　　3. 2 气候特征
　　
　　昆明属北纬低纬度亚热带 - 高原山地季风气候，由于受印度洋西南暖湿气流的影响，日照长、霜期短、年平均气温 15℃，年均日照 2200h 左右，无霜期 240d 以上。气候温和，夏无酷暑，冬无严寒，四季如春，气候宜人，年降水量 1035mm,具有典型的温带气候特点，城区温度在 0 ~29℃，年温差为全国最小，这样的气候特征在全球少有，鲜花常年开放，草木四季常青，是着名的“春城”、“花城”.得益于得天独厚的地理气候条件，昆明市高原农业特色突出，“斗南花卉”、“呈贡蔬菜”成为国内外知名品牌。“十二五”期间，全市将重点在蔬菜、花卉、畜牧产业取得新突破，以绿色、低碳为农业发展方向，全力打造高原特色农业，以提高农业综合生产力、农产品竞争力和农民收入。

　　根据上述人口、土地、地理、气候等自然环境要素，以及昆明市高原特色农业发展规划，在昆明地区推广南方 “猪-沼-果”生态模式及配套技术较为适宜。

　　4 昆明地区推广生态农业模式具体案例
　　
　　笔者对昆明地区推广 “猪-沼-果”和 “猪-沼-蔬”生态农业模式的二个具体案例进行了实地调研，并对已建成正常运行的一个案例进行了验收监测。

　　已建成运行的项目选址为昆明市西山区团结办事处龙潭大河果园，建设昆明明君养殖有限公司生猪养殖场，自繁自养年出栏生猪 3000 头，同时放养鸡、鸭、鹅，以此延伸农业养殖生态循环产业链。项目所在区域为山区果园，主要种植苹果，由于果园土壤肥力退化导致了产品品质退化。项目引入后作为农业循环经济的组成部分，产生的养殖废水和粪便经沼气池处理后作为农家肥施用于果园改良土壤肥力和苹果品质，由此实现养殖废水、粪便零排放。

　　另一个正建设完善项目选址为昆明市西山区团结办事处龙潭小村，建设西山区团结现代农业观光园，其生态农业模式与上述昆明明君生猪养殖场为同一类型，除此之外还有以下特点：①应用了生物发酵床干清粪工艺，通过生物发酵有效地将尿液、废水、粪便转换为高效有机肥，消减尿液、废水、粪便和除臭的效果优于其他清粪工艺，进一步提高了养殖 “三废”的处理能力和去除率；②在种植方面，除了苹果、桃、梨等果树外，还进一步延伸种植了大棚草莓、蔬菜、花卉，以及有机蔬菜盆栽育苗；③在养殖方面，进一步延伸放养羊，利用山上林间放羊，形成植物与牲畜间生态循环；④设置了生态餐厅和盆景展示，形成具现代生态农业和都市休闲观光农业为一体的高原特色农业产业；⑤将沼液、沼渣进一步生物发酵为腐质肥，提高了有机肥效和农业生态循环率；⑥引进推广改性塑料圆筒卧式全自流太阳能增温沼气池新型沼气技术，被列为西山区引进沼气新技术的试验示范点，积极示范推广。

　　4. 1 验收监测项目概况
　　
　　本文验收监测的昆明明君养殖生态农业模式项目总投资 200 万元，其中生态环保投资 16 万元，主要用于地下水防渗处理，沼气、沼液收集池，雨污分流管网，初期雨水收集池，粪便发酵池，安全填埋井，饲料加工机械除尘装置等生态环保污染治理设施的建设。

　　项目养殖场圈舍、仓库及生活办公区建在当地主导风向西南风的下风向，远离村庄和居民区，场中间和周围保留原有大部分苹果树，形成绿色屏障有效阻隔项目噪声和异味外逸污染扰民。项目各圈舍设置排水管道，圈舍废水和生活废水引入沼气池处理，处理达标后的废水作为浇灌水和有机肥用于周边果园的施用，不外排。

　　4. 2 验收监测项目工艺流程 （ 图 1）
　　
　　4. 3 验收监测项目污染环节 （ 图 2）
　　
　　4. 4 验收监测项目污染治理与验收监测
　　
　　4. 4. 1 废水项目产生的废水包括猪的排泄物、圈舍冲洗水等，以及日常员工生活废水，全部进入沼气池处理，经处理的废水作为果园的农家肥施用。项目产生的污水在平水年 0. 8 ~ 0. 9hm2（ 12 ~ 13. 5 亩）的 果 园 即 可 消 纳，项 目 周 边 果 园 面 积 超 过33. 33hm2（ 500 亩） ,可完全消纳所产生的废水，不外排。

　　项目生产生活废水产生总量为 3. 2 m3/ d,1168m3/a,经沼气池处理后用作果园农肥，不外排。验收监测期间项目无废水外排，实现了整个“猪-沼-果”能源生态系统废水零排放。

　　4. 4. 2 废气项目废气来源于三部分： 一是饲料加工设备产生的粉尘； 二是猪舍和猪粪堆场散发的恶臭，即异味； 三是厨房油烟。

　　①粉尘： 项目设置自制的饲料加工设备。粉尘主要由饲料的配料、提升、混合、包装过程中产生，项目的饲料加工设备为全封闭系统，设置除尘效率 99% 的布袋除尘器有效除尘，且远离周界。

　　由于全封闭生产和车间、果树的阻隔，粉尘不会飘逸到周界外。

　　②异味： 猪舍和猪粪堆场是散发恶臭气体的主要场所，圈舍采用常规干清粪工艺，经每天的清扫，将粪便外运发酵，使产生的异味大为降低。项目位于敏感点的下风方向，有山体阻隔。通过距离扩散作用和山体、果树阻隔，可有效降低项目所产生异味对外环境的影响。

　　经验收监测，养殖场猪舍、沼气池、粪便发酵池等污染源产生的异味在周界各监测点的监测值为17 ~ 37 （ 无量纲） ,达到 GB18596 - 2001 《畜禽养殖业污染物排放标准》表 7 标准，即： 臭气浓度≤70 （ 无量纲） .实现了异味达标排放，不扰民。

　　③生活废气： 项目设置有员工小厨房，厨房每天工作 3 ~4h,产生少量油烟，项目在厨房安装国家认证免检的油烟净化装置净化油烟，达标排放。

　　4. 4. 3 噪声项目产生的噪声主要来源于猪的叫声以及饲料加工机械。

　　牲畜均在圈舍中饲养，饲料加工机械位于封闭的仓库内。噪声经墙壁隔声和距离衰减降噪。项目粉碎饲料和喂猪食等生产操作在昼间 8h 内单班完成，夜间无上述操作，不会产生机械粉碎饲料噪声和喂猪食引起的猪叫噪声，且养殖场中和周围有大量的果树隔声降噪。

　　经验收监测，养殖场周界各监测点的昼间噪声监测 值 在 46. 2 ~ 55. 0dB,达 到 GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》2 类区标准，即： 昼间≤60dB.实现了噪声达标排放，不扰民。

　　4. 4. 4 固体废弃物养殖场猪的粪便产生量约为 1314t/a,每天进行人工清粪，粪便在经防渗处理的粪便发酵池堆放腐熟后作有机肥，施用于本项目附近的果园。发酵后的粪便重量约 876t/a,需 19. 467hm2（ 292 亩）土地用于消纳粪便。项目周边的果园面积超过33. 33hm2（ 500 亩） ,可完全消纳项目养殖粪便。

　　项目建设两个安全填埋井，灭菌、安全填埋病死猪。

　　项目另有少量的兽医药品包装物、沼气池渣及旱厕粪便产生。牲畜医疗废物，经集中收集，妥善存放，交兽医废物收集处理单位处理； 旱厕粪便进入沼气池处理，沼气池池渣清理后送至附近果园作为农家肥。

　　生活垃圾集中到垃圾桶后委托环卫部门定期清运。

　　固体废弃物的处置率达到 100%.实现了固体废弃物完全处理处置，不外排污染环境。

　　5 综合效益与节能减排实效分析
　　
　　以上述生猪养殖项目为代表的南方 “猪-沼-果”能源生态模式，是以沼气为能源，以沼渣、沼液为肥源，实现种植业 （ 果树、蔬菜） 、养殖业（ 猪、鸡、鸭、鹅） 相结合的能流、物流良性循环系统，是一种资源高效利用，综合效益明显的生态农业模式，符合昆明地理气候、地形地貌特点，以及农业和养殖生产实际，其应用推广优化了农村能源结构，“三废一噪”污染防治措施有力，农业节能减排实效显着，具有明显的经济、社会、生态效益。

　　5. 1 经济效益
　　
　　促进生猪生产。通过兴办沼气，多养猪可多产沼气，多产气就能节约大量的薪柴和煤炭。据调查，建池户一般比没有建沼气池的养殖户，户平均要多养 3 ~5 头猪，每猪纯利都在 80 元以上。

　　提高农业经济效益。可提供大量的优质沼气肥，推动果业和其他农业经济的发展。沼肥是优质高效的有机肥，可替代化肥，节约种植成本。“猪-沼-果”模式经营户沼气节能及其综合利用方面获得直接经济效益户均 5280 元，人均 1040 元。

　　5. 2 社会效益
　　
　　优化了农村能源结构，彻底改善了农村居住生活环境。尤其是实行了沼气池、猪舍、厕所的三结合布局，人畜粪便进入了沼气池，消灭了蚊蝇孽生场所，一些寄生虫和病菌在沼气池内得到杀灭，减少了疾病传染，提高了农民的健康水平，村容村貌大为改观。同时进一步解放了农村生产力，提高了农民科技意识。

　　5. 3 生态效益
　　
　　节能减排实效。兴办沼气，开发再生能源，可大大减少对森林资源消耗，农户建1 个6m3的沼气池，一年可节约柴草2. 5t,相当于0. 35hm2林木年生长量。1 个 8 ~10m3的农村户用沼气池，其所产沼气用作清洁燃料 1a 可相应减排二氧化碳 1. 5t,所产沼液可替代 1t 尿素用作农肥，杜绝了化肥对农田土壤的污染，节能减排实效明显。

　　改善农业生态环境。沼气肥是一种优质农家肥，对改良土壤理化性状及耕作性能有着积极的意义。据调查分析，施用沼气肥的水稻田，3a 后，土壤有机质含量提高 16%,微生物十分活跃。土壤已不再是依赖化肥为代换物的简单介质，农民施用化肥、农药量大为减少，不仅减少了农业投入，还大大减少了化肥、农药对农产品、土壤和水的污染，从而提高了农产品的品质，为开发无公害农产品和绿色食品，开辟了一条有效的技术途径。

　　5. 4 存在问题
　　
　　（ 1） 明君养殖实例沼液推广面不宽，仅用作果树施肥；（ 2） 明君养殖沼气未充分发挥其节能减排效能，仅作为厨房燃气；（ 3） 团结现代农业观光园的沼气池还在建设中，农业生态循环和节能减排实效未能完全体现；（ 4） 昆明市对 “猪-沼-果”新型生态农业模式推广的力度不够，试点和经验较少。

　　6 昆明市深入推广新型生态农业模式的对策建议
　　
　　（ 1） 沼液是优质有机肥，可进一步推广用作项目周边果树以外的其他农作物施肥，或将沼液、沼渣进一步生物发酵为腐质肥，以提高肥效，减少污染。（ 2） 沼气产气正常时可考虑进一步推广用作小猪圈舍加热育仔、点灯照明、煮饲料、蔬菜花卉大棚保温、沼气发电、厨房燃料和浴室热水器加热等清洁能源或清洁燃料。

　　（ 3） 应以打造蔬菜、花卉、畜牧等高原特色农业产业为契机，积极研究创建昆明地区新型生态农业模式，促使 “猪-沼-果”模式向 “猪-沼-菜”和 “猪-沼-花”模式延伸。

　　（ 4） 西山区团结现代农业观光园是西山区引进沼气新技术的试验示范点，同时也是具现代生态农业和都市休闲观光农业为一体的高原特色农业产业，值得积极推广。

　　（ 5） 应积极推广改性塑料圆筒卧式全自流太阳能增温沼气池和沼气发电等新型沼气技术。

　　（ 6） 应强化对沼气池用户的安全培训，严格要求沼气池维护的安全操作，杜绝事故发生。

　　（ 7） 顶层设计。各级政府应高度重视属地新型生态农业模式的推广，组织有关专业机构顶层研究设计适宜昆明市的新型生态农业推广模式。

　　（ 8） 加大调研范围。建议有关部门或机构进一步拨付课题经费，组织调研课题组深入调研，提出有益推广的对策措施。

　　（ 9） 建立示范典型。积极扶持和构建示范基地或推广典型，总结成功经验，加大推广力度。

　　（ 10） 建立保障机制。上层建筑制定鼓励和倾斜政策，实施政策保障； 相关部门统筹组织行业应用推广，实施组织保障； 财政计划加大并落实扶持资金，实施资金保障。通过 3 大保障机制，把政府政策引导和资金支持的各项具体措施落到实处，以此助推昆明市新型生态农业模式的推广。

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