黃 梟 郗登寶
在我國農村沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的建立,是以沼氣為紐帶,把農業(yè)生產與農村生活等要素有機的結合起來,從而推動農業(yè)生產,農村生活以及生態(tài)環(huán)境保護的相互協(xié)調發(fā)展。沼氣生態(tài)系統(tǒng)是一個協(xié)調系統(tǒng),它能夠協(xié)調農業(yè)生產與環(huán)境保護之間的關系,能夠解決農村生活用能問題,使農利生態(tài)效益,經濟效益和社會效益同步發(fā)展。
沼氣生態(tài)系統(tǒng)是一個生物生產、社會生產和農村生活的復雜系統(tǒng),涉及作物種植、畜禽養(yǎng)殖、微生物發(fā)酵、農產品供應、農戶日常生活和農村建設等方面,由于受自然條件、社會條件和經濟發(fā)展水平的影響,沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)在結構與模式上產生了區(qū)域性差異,因此區(qū)域性成為沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)重要特征之一。但就近幾年沼氣生態(tài)農業(yè)發(fā)展情況來看,出現(xiàn)了不考慮區(qū)域實際情況,盲目發(fā)展,生搬硬套模式,許多地方并沒有收到良好的效果,甚至出現(xiàn)前功盡棄現(xiàn)象。因此建立良好的沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng),不僅可以改善農村生活,還可以推動農業(yè)生產以及生態(tài)環(huán)境的相互協(xié)調發(fā)展。
一、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的必要性。
1由于農村能源短缺,農村用能標準較低,許多農戶還處于較原始的用能階段,這對我國農村在人文環(huán)境下進入小康生活還相差甚遠,能源問題已經成為農村經濟和社會進一步發(fā)展的制約因素。同時,也帶來了因農村能源短缺而使自然資源遭到破壞的生態(tài)環(huán)境問題。主要表現(xiàn)在:農村用能結構和用能方式不合理。常規(guī)能源消耗量大,但利用水平和熱效率低,造成能源的嚴重浪費;農村地區(qū)高品質能源缺乏,農民用能檔次低,與現(xiàn)實生活水平不相適宜,影響生活質量的提高,拖延了農民步入小康生活的速度;部分地區(qū)農村能源短缺,農民掠奪式開發(fā)利用自然資源,造成植被破壞。導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化,阻礙了農業(yè)和農村經濟的可持續(xù)發(fā)展。
2發(fā)展農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建設,可以從根本上改變農民傳統(tǒng)的用能方式和生活方式,解決農村生活環(huán)境臟、亂、差的問題,減少有害病菌的傳播途徑和廢棄物對環(huán)境的污染,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境和農村生活環(huán)境。
二、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)有利于農業(yè)及農村經濟的發(fā)展
1有利于農業(yè)和農村經濟發(fā)展。農業(yè)是以生物性生產為主的產業(yè),農業(yè)生態(tài)環(huán)境是農業(yè)和農村經濟發(fā)展的重要物質基礎。依據生態(tài)經濟學原理,把農村沼氣建設、農業(yè)環(huán)境保護、農產品質量和生態(tài)經濟理論融入農業(yè)生產之中,通過能量、物質在生物之間的合理流動過程,環(huán)境與生物之間相互作用。實現(xiàn)能量的有效利用和物質的合理流動。從而,消除由于過度施用化肥、農藥給農業(yè)環(huán)境、農產品帶來的污染和破壞。改善農產品質量,提高我國農產品在國際市場競爭力,增強農業(yè)發(fā)展后勁,保護農業(yè)自然資源和生態(tài)環(huán)境,促進農業(yè)和農村經濟的發(fā)展。
2有利于農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。資源環(huán)境在農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占據重要的基礎地位,生態(tài)環(huán)境建設是保護農業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的根本保障。只有實現(xiàn)資源高效利用,保護和改善生態(tài)環(huán)境。才能實現(xiàn)農業(yè)和農村經濟持續(xù)穩(wěn)定地增長;只有按照WTO的規(guī)則有效地保護農業(yè),才能夠實現(xiàn)我國農業(yè)現(xiàn)代化。把農業(yè)生產與自然資源和生態(tài)環(huán)境保護結合起來,實現(xiàn)農業(yè)、農村經濟與資源環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展。發(fā)展農村沼氣生態(tài)農業(yè),可以有效地保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和合理地利用自然資源,實現(xiàn)資源的良性循環(huán)。
3有利于退耕還林,改善農村生活環(huán)境。在我國大部分農村地區(qū),生物質能源仍然在農村能源消費結構中占據重要的地位。農村地區(qū)能源短缺。一方面制約農村經濟發(fā)展,另一方面導致了濫砍亂伐,造成了植被破壞。同時,在農村地區(qū)仍然存在畜禽糞便露天堆等問題,農民生活水平未能得到根本改善,農民生活質量和生活環(huán)境十分惡劣。開展農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建設,可以從根本上解決農村燃料問題。同時,通過“一池三改”可以改善農村生活環(huán)境,改變落后的農業(yè)生產方式和生活方式,促進農村經濟發(fā)展和社會進步。
三、建立農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的原則和模式
1建立沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的基本原則
1.1經濟效益與生態(tài)效益及社會效益兼顧的原則。生態(tài)農業(yè)的根本目的就是三者的協(xié)調統(tǒng)一,經濟效益是進行生態(tài)農業(yè)建設的前提,而生態(tài)效益可以保證取得更大、更好、更持久的經濟效益,社會效益則不但是人類社會可持續(xù)發(fā)展的需要,也是經濟效益和生態(tài)效益的保障。
1.2物質循環(huán),多級利用原則。通過種養(yǎng)加配套,實現(xiàn)植物性生產、動物性生產與腐屑食物鏈的結合,提高生物能利用率。
1.3因地制宜原則。合理安排農業(yè)生產,使其真正成為推動生產力發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護的有力工具。
1.4發(fā)展經濟、資源開發(fā)與環(huán)境保護相結合原則。要避免那種犧牲生態(tài)環(huán)境利益,只追求經濟效益的發(fā)展模式。充分考慮資源利用與環(huán)境保護的整體協(xié)調發(fā)展
1.5全面規(guī)劃、系統(tǒng)有序原則。對農業(yè)生產過程進行合理的計劃和規(guī)劃,并按規(guī)劃來實施。
2幾種典型的沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)模式
國家農業(yè)部從全國征集到的370種生態(tài)農業(yè)模式或技術體系中,選擇了十大類典型模式和配套技術。加以推廣。分別是:“四位一體”、“豬—沼—果”、平原農林牧復合、草地生態(tài)恢復與持續(xù)利用、生態(tài)種植、生態(tài)畜牧業(yè)生產、生態(tài)漁業(yè)、丘陵山區(qū)小流域綜合治理、設施生態(tài)農業(yè)、觀光生態(tài)農業(yè)模式及配套技術。下面分別介紹一下“四位一體”、庭院“三結合”及“上糧下漁”模式。
2.1“四位一體”高效生態(tài)農業(yè)種養(yǎng)模式
“四位一體”就是在目前的蔬菜塑料大棚一端,地下建沼氣池,地上建豬舍,集“溫室一沼氣一豬舍一蔬菜”于一體。
通過日光溫室為菜田、豬舍、沼氣池創(chuàng)造良好的環(huán)境條件,糞便入池發(fā)酵產生沼氣。凈化豬舍環(huán)境,沼液、沼渣喂豬,并為菜田提供無蟲菌有機肥料,減輕病蟲害發(fā)生。減少化肥、農藥、飼料用量,生產無公害產品;豬與菜交換CO2和O2,沼氣燈可為棚內增溫、增光、增施CO2,并供菜農管理大棚生活用能。可顯著提高和改善生豬、蔬菜產量與品質,消除污染,促進其生育進程。
這種模式充分利用空間、時間,高度利用勞動力資源,縮短種養(yǎng)時間,繁榮市場,發(fā)展經濟,提高農民素質,實現(xiàn)了多業(yè)結合,集約經營,達到了農業(yè)生產少投入、多產出、高效益、無污染的要求。
2.2庭院“三結合”模式及效能
庭院“三結合”能源生態(tài)模式,是以沼氣為紐帶,把彼此松散的沼氣池、畜禽圈舍、廁所建在一起,相互連通,有機結合,形成一體。該模式操作簡便,在農戶庭院建沼氣池6~8m3,養(yǎng)豬5頭或養(yǎng)牛2頭,建畜禽舍8m2,廁所2m2,潔凈櫥房一間,“一池三改”同步進行。人畜糞便直接入池厭氧發(fā)酵,除蟲滅菌,凈化環(huán)境。所產沼氣用來做飯、照明,沼渣既能為作物提供有機肥,又可作為畜禽飼料添加劑,沼液還可殺菌,防治
病蟲,形成能源、生態(tài)互補體系。
這種模式,是促進生態(tài)農業(yè)發(fā)展的有效途徑,能夠實現(xiàn)生產與生活有機結合。改善農村衛(wèi)生狀況,提高人們健康水平;改善農村生活方式,提高生活質量;可實現(xiàn)資源高效利用化、家居環(huán)境清潔化、農業(yè)生產無害化。
2.3“上糧下漁”水陸復合立體種養(yǎng)生態(tài)模式
以沼氣為紐帶,充實種養(yǎng)種類,實行種、養(yǎng)、沼結合,把水面與臺面諸類有機結合在一起,建成太陽能暖棚-畜禽養(yǎng)殖-沼氣池-臺面立體種植-水面魚藕混養(yǎng)為一體的綜合利用高效生態(tài)農業(yè)模式。
該模式的特點是:1、水塘與臺面相間排列,通風透光,改善了生物環(huán)境。2、臺面植物間作套種,發(fā)揮了充分利用時間、地力、光能、生物互補的立體效應。3、魚藕混養(yǎng),以藕為主兼營養(yǎng)魚,可以充分利用水面,具有魚養(yǎng)藕,藕益魚,共生互利的生態(tài)學意義。能更好的控制和調節(jié)藕田生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán),使能量向更有利的方向轉化,從而提供更大的負載力,使魚藕雙豐收,達到高產高效的目的。4、太陽能暖棚為畜禽提供良好的生長環(huán)境,畜禽糞便直接流入沼氣池。所產沼氣供人們生活用能和畜禽舍冬季增溫以及沼燈誘蛾喂魚。沼液、沼渣既可用于臺面,改良土地,種植作物,又可喂養(yǎng)畜禽,培肥水資,利于魚藕生長,節(jié)約飼料與肥料。
四、農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)建立中存在的問題
1沼氣綜合利用中存在的問題
1.1沼液、沼渣綜合利用程度低。大部分沒有利用,存在直接排放的現(xiàn)象,不但形成有機資源的浪費,更重要的是對環(huán)境的二次污染。
1.2在三沼利用和管理上存在系統(tǒng)配套不完善,給綜合利用造成一定難度。比如,對于規(guī)模化養(yǎng)殖廠來說,養(yǎng)殖戶與種植業(yè)往往不相結合,養(yǎng)殖戶無種植,種植戶無養(yǎng)殖,或者養(yǎng)殖規(guī)模與種植規(guī)模不配套。怎樣使養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)有機結合,把沼渣、沼液完完全全地應用到農業(yè)生產上去,是治理規(guī)?;B(yǎng)殖排泄物中所面臨的一大難題。
1.3沼氣綜合利用存在夏天過剩的問題。對中小型規(guī)模養(yǎng)殖場,為了減少治理污染物成本,降低運行費用,首選的是常溫發(fā)酵工藝。但常溫發(fā)酵工藝存在著夏天溫度高,生產沼氣過剩排放,造成二次污染。
1.4沼氣池常年運行,沼液連續(xù)排放,而田間的作物施肥季節(jié)性強,存在沼液季節(jié)性過剩問題。一般做法是在田間建座儲肥池,平時把沼肥積存在儲肥池內備用。這樣給農民造成了沼肥肥效的損失,也造成了經濟上的損失。
1.5既懂沼氣也懂農業(yè)栽培的復合型人才缺乏,也是制約綜合利用的重要因素。
2沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)協(xié)調性方面存在的問題
2.1生態(tài)社會和經濟效益的協(xié)調性不夠
沼氣的生態(tài)社會和經濟效益存在一長兩短的問題:社會效益長,生態(tài)和經濟效益短。沼氣生態(tài)農業(yè)的社會效益相對較好,對農村傳統(tǒng)能源結構形成潛在的沖擊與影響,同時對農村衛(wèi)生,村容村貌以及解放婦女勞動力等方面都有較大的作用,相比之下,一個戶用沼氣池一年的節(jié)電、節(jié)煤、節(jié)肥和節(jié)藥的資金大約是1000~1500元之間(區(qū)域之間價格差異),在農村家庭的年經濟收入中所占份額很小,這是一些農戶不接受沼氣的根本原因。沼氣的生態(tài)效益不能接受直接體現(xiàn),只是間接的體現(xiàn)在減少秸桿焚燒、沼液沼渣回田養(yǎng)地,減少植被砍伐和保持水土等方面,對農民眼前利益影響甚微。
2.2沼氣生態(tài)系統(tǒng)結構配置協(xié)調性不夠
目前推廣的沼氣池大多數都是獨立于農業(yè)之外,與農業(yè)生產要素銜接不夠。家庭養(yǎng)殖業(yè)(產生的畜禽糞便等沼氣池原料)和種植業(yè)(消納沼氣池產物沼液沼渣)只是被動地適應沼氣池,對農業(yè)生產的促動作用有限,不很適合現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的要求,沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的作用沒有發(fā)揮出來。沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)仍然是一個松散的系統(tǒng),系統(tǒng)要素關聯(lián)性與結合性較差,結構的協(xié)調性不夠,綜合功能也就難以發(fā)揮和表現(xiàn)出來。
2.3沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)與農村社會發(fā)展水平協(xié)調性不高
沼氣池技術發(fā)展滯后于社會發(fā)展需求的問題,比如沼氣池產氣很難滿足全年一日三餐用氣的需要,所以沼氣用戶家庭多是“土灶”與“沼氣灶”結合,表明“沼氣灶”致命的弱點就是可靠性不強,農戶很難接受這一點。我國農村社會正經歷著變革,勞動力向城鎮(zhèn)和二、三產業(yè)轉移,農業(yè)生產向產業(yè)化發(fā)展,農村經濟水平不斷提升,給沼氣發(fā)展帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。原有沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的結構與模式已經無法適應,如何應變成為必須解決的問題。同時戶用沼氣池“夏季氣多用不完,冬季氣少不夠用”的矛盾,這一點充分說明沼氣池產氣技術系統(tǒng)還需講一步改造,沼氣農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與綠色農業(yè)和農產品加工業(yè)等現(xiàn)代農業(yè)技術結合不夠,對農業(yè)產業(yè)化發(fā)展缺乏牽引力。
2.4沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的使用與管理、現(xiàn)狀與發(fā)展不協(xié)調
沼氣池是一個相對“精密”的微生物生態(tài)系,要保持正常使用離不開科學和規(guī)范的管理,否則就容易出現(xiàn)“病池”與“廢池”,導致不能使用,前功盡棄的現(xiàn)象較為普遍。出現(xiàn)這種情況的根本原因是:1)科技宣傳不夠,農戶不會規(guī)范使用,一些農戶把沼氣池當成了“垃圾池”;2)農戶疏于管理,一些農戶修建之前熱情很高,一旦建成聽之任之,致使小問題堆積成了大問題;3)政府管理機制不到位,同時也沒用可以借鑒的經驗:4)建池之前對沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)缺乏科學設計,發(fā)展具有一定的盲目性;5)農村缺乏相關的管理人員,出現(xiàn)問題不能及時解決。
2.5綜合效益與農戶需求不協(xié)調
沼氣生態(tài)系統(tǒng)產生的綜合效益目前還不是很高,與其他農業(yè)技術產生的綜合效益相比還有一定差距,與農村非農行業(yè)產生的綜合效益相比差距就更大了。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因:一方面是潛在效益沒有充分發(fā)揮出來,例如社會效益中綠色農產品,部分產品得不到市場的認可,現(xiàn)實效益沒有實現(xiàn),品質與價值不相符,經濟效益自然不會高。沼氣農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益只有在規(guī)?;院蟛拍荏w現(xiàn)出來,單個農戶的生態(tài)效果非常有限。另一方面,生態(tài)效益具有收益外泄的特點,沼氣戶生產的生態(tài)效益,使一個區(qū)域乃至國家免費受益。農戶有前期投資和運行投入,卻難有經濟補償。沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)的補償問題應該值得研究考慮。從某種程度上講,生態(tài)產品處于負債經營的狀態(tài),沼氣農戶盡管也是受益群體之一,但投入與產出之間存在差距。
2.6沼氣技術的商品化與產業(yè)化發(fā)展不協(xié)調
目前沼氣池和建池設備的商品化道路仍然很難,國內雖然在沼氣池材料及產品方面有所改進,但造價高、運輸困難,與傳統(tǒng)的磚混結構相比沒有明顯競爭優(yōu)勢。另外,戶用沼氣池也面臨產業(yè)化發(fā)展的挑戰(zhàn),一家一戶的生產經營模式浪費人力資源,沒有規(guī)模效益,沒有競爭力,生產的產品難以與市場化接軌,因此在農村也應向中大型沼氣池發(fā)展。沼液、沼渣的開發(fā)利用僅僅處于初級水平,只是簡單的回田,距離商品化有機肥料或動植物有機營養(yǎng)液的目標甚遠,還有待于進一步的探索研究。
五、探討及建議
1建議地方政府出臺畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與農業(yè)種植規(guī)模相配套規(guī)范,使沼渣、沼液得到全面綜合利用。建議地方政府對新批建的養(yǎng)殖廠考慮規(guī)模與其周圍農田種植面積配套問題,盡快出臺養(yǎng)殖規(guī)模與種植面積相配套規(guī)范。嚴禁不相配套養(yǎng)殖,以保證沼液、沼渣的充分利用,防止二次污染環(huán)境。
2要加大加強宣傳培訓,提高群眾認識,培養(yǎng)沼氣綜合利用技術指導人員。建議將沼氣綜合利用列入農業(yè)技術推廣項目,給予專項基金支持。同時,編印、制造沼氣綜合利用宣傳資料、宣傳片、掛圖等。
3探索三沼綜合利用社會化。根據目前農村勞力現(xiàn)狀和實際,可采取國家補助,私人購買抽肥設備、運輸車輛的辦法,解決沼液、沼渣運輸問題。國家資助一批沼氣綜合利用示范廠和運輸專業(yè)戶,定期收集沼氣戶的沼渣、沼液,有償向果農、菜農提供優(yōu)質肥料,不再局限于沼氣村、沼氣戶自己用,以實現(xiàn)三沼綜合利用最大化。
4三沼綜合利用技術上的問題,有待于深化。建議各地根據當地實情,因地制宜加以利用。A、針對沼氣綜合利用存在夏天過剩問題。主張用柴油機改裝成沼/柴發(fā)電機發(fā)電,即可解決夏天沼氣過剩的問題,又可作為夏天農村電能的補充;B、針對沼液季節(jié)性過剩的問題??刹扇《喾N模式,在條件允許的地區(qū),作為農作物或經濟林的有機肥料。
5建立農村沼氣生態(tài)農業(yè)的服務體系。服務體系建設和相應扶持政策是農村沼氣得以健康發(fā)展的重要保證。
6農村沼氣建設是一項合理開發(fā)利用自然資源,保護生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)工程,需要有一個穩(wěn)定的管理和監(jiān)督機構。一個完善的服務網絡和一定的資金和政策扶持。各級政府要健全農村沼氣建設、管理機構,形成一定的建設和服務體系,以保證農村沼氣生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。
總之,農村沼氣生態(tài)農業(yè)系統(tǒng),作為一種促進生態(tài)良性循環(huán)和有利于資源環(huán)境保護的農業(yè)生態(tài)體系,在實踐中已顯示出合理性和科學性。并且已得到各級政府的重視。它將與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展接軌,投入更加高效和諧,產出更加穩(wěn)定持續(xù),在農業(yè)增產、農民增收、農村經濟發(fā)展及農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護等方面起到重大作用。