专利名称：一种循环型现代高效农业的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种农业生产领域，尤其是一种循环型现代高效农业的生产方法。
背景技术：
循环农业是一种经济效益、社会效益和生态效益并重的新型农业发展模式。要建设资源节约型、环境友好型社会，建设“创新、精致和幸福”模式就必须大力发展农业循环经济，加大环境保护力度，并在全社会形成资源节约经济发展方式和健康文明消费模式。目前，从基层政府、农业主管部门到农村基层干部、生产一线的农业劳动者，仍然持粗放的、传统的农业经营理念，对循环经济认识不足，甚至根本就不了解，导致许多循环农业科技成果不能通过农户直接转化为现实生产力，严重制约了我国循环农业科技进步。我国每年农业科技成果中应用成效显著的技术不到5%。以化肥为例，由于农民在使用化肥时，不注意化肥浓度、施肥时期、施肥方法，致使我国的化肥利用率只有30% 40%，而发达国家已达到60%，每年要浪费近3000万吨化肥。
发明内容
本发明以环境经济学、生态经济学、技术经济学、资源经济学和农业技术推广学理论为基础；在此基础上，从沼气、立体复合种养、农业废弃物循环利用层次分别选择典型的循环型农业运作模式进行系统的生态学分析，并选取各自典型的模式系统进行案例分析。归纳总结循环型现代高效农业科技支撑体系建设的实践经验和模式，为今后循环型现代高效农业科技支撑政策的制定、主体的确定、模式的确立、时机的把握等提供参考性意见和建议，为循环型现代高效农业科技支撑体系的科学化、规范化提供一定的理论与实践依据。
本发明主要采取了分析和综合相结合的方法、实证与规范相结合的方法，依托所得的实证资料来分析雅安循环型现代高效农业科技支撑体系的运行机制、影响因素和有效的运作模式。本发明的农业循环经济主要采取了以下3种发展模式:(I)减量化生产形式一通过科学地使用化肥、农药以及其他农用肥料或使用新型生产资料、技术来替代常规生产资料和技术，以达到减少使用农资数量，减少污染排放的目的。另外，改造农田排水系统建设生态型沟渠，并在沟渠里种植鱼草、空心菜、水芹、鱼、螃蟹等动植物，既可有效吸收农田排水中的氮、磷等影响水质的物质又可用于水产养殖和蔬菜种植。(2)再利用运作形式——主要是指将废弃物能源化、肥料化和饲料化。例如，以沼气发酵为主的能源生态工程、粪便生物氧化塘多级利用生态工程，向农户提供清洁的生活能源和生产能源，向农田提供清洁高效的有机肥料。(3)再循环链接形式一主要可分两类，一类是农产品在储存或运输过程中发生了质变，不能按原用途消费，可经过分类处理改变用途，在减少农业最终产品的污染物输出的同时，增加了可利用的物质与能量。如变质水果和蔬菜类可转化成肥料，次等粮食可加工成酒精；另一类将农产品加工成环保农业生产资料，如可降解地膜、营养钵、生物柴油等生物产品。据此，我们可以建立以下循环型现代高效农业科技支撑体系(图1)。
通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中:图1为本发明的循环型现代高效农业科技生产方法示意图；图2为本发明的循环型农业科技示范园区的建设示意图；图3为本发明的“猪一沼一菜(田)”模式示意图；图4为本发明的“鸭一猪一沼一果(林、菜)”循环生态模式示意图；图5为本发明的稻田养鸭模式示意图；图6为本发明的区域循环农业经济体系示意图；图7为本发明的秸杆再利用、再循环模式示意图；图8为本发明的生态农业园循环农业模式。
具体实施例方式在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的 形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。近几年来，循环农业发展较快，各地都研究创新了一些循环农业的生产模式，有的已经表现出较旺盛的发展前景。根据农业生产实际和循环经济的发展要求，结合目前国内各地循环农业的发展趋势，本发明提出的循环型现代高效农业的生产方法可分为三种类型。(一)以沼气为钮带的循环农业模式这类循环农业模式的原理是:以土地资源为基础，以太阳能为动力，以农村沼气池纽带，将畜禽养殖、沼气生产和作物种植有机结合，使三者相互依存，优势互补，构成能源生态综合利用体系，从而在同一块土地上实现农业生产、沼气和积肥同步，种植养殖并存，能量流、物质流良性循环，成为清洁能源开发与生态农业相结合的一种高产、优质、高效农业生态模式。特别是规模化畜禽养殖场，由于畜禽粪便无害化处理设备成本高，发展以沼气为钮带的循环农业模式将极大地提高综合经济效益。这类模式可在农村沼气发展较快和相对集中的地区应用，主要有以下几种模式。1、“畜禽粪便一户用沼气一菜(农、林、牧、渔)”。这是目前应用最广的一种沼气循环经济模式。这种模式是以农户为基本单元，通过建设户用沼气池处理人畜粪便、生活污水、有机生活垃圾等，产生的沼气供农户做饭、照明，沼液沼渣作为优质的有机肥料生产无公害农产品，同时沼液通过配备强回流装置，冲洗猪圈、厕所，粪便等自流入池，沼液还可用来喂猪、养鱼、饲禽。该模式规模较小，生物链也较短，但比较实用，农户容易接受。20多年来按照“猪-沼-菜(田)”(如图3)的生态种养模式，坚持养猪生产沼气原料，沼气做饭，沼液浇菜，取得了可观的经济效益和社会效益。从图3可以看出，“猪一沼一菜(田)”模式存在着“猪粪便一沼气池一沼液一猪”的闭环型能量流动模式。沼气池以猪粪便为原料，通过在沼气池内发酵，产生沼液、沼渣、可使用的生活燃料。首先可以将沼气作为燃料用于农村生产、生活，另外对猪粪便再利用、再循环的方式还包括将沼液作为饲料用来喂猪，将发酵产生的沼渣作为肥料辅助农作物生长。可以说与过去猪粪便只简单得作为农田肥料的粗放型利用相比，“猪一沼一田”这样以沼气利用为主，以沼液、沼渣利用为辅的方式实现了对猪粪便的高效利用。2、“畜禽粪便一沼气工程一菜(农、林、牧、渔)”。该模式以种养结合的生态农业园区为主，通过建设沼气发酵工程，畜禽粪便、生产污水作为沼气发酵原料，沼气用作养殖场生产生活用能，沼液供畜禽饮用、冲洗猪圈或灌溉施肥，沼渣种植蔬菜或作为有机肥出售。这种模式投资较高，但规模较大，生物链也较长，效益也很明显。通过发展沼气，形成了“鸭粪喂猪、猪粪产沼、沼气育雏、沼液养鱼、沼渣肥林”生物产业链模式，每年仅燃料、饲料、农药等直接花费就节约了将近10万元。国家农业科技园以畜禽养殖为主，集水产养殖、林果生产、林竹生产、蔬菜种植于一体。“鸭一猪一沼一鱼(林、菜)”循环生态模式是以沼气为纽带，以畜禽粪便资源化再利用为中心，结合种养业构建的一个资源高效利用、循环复合的生态系统，系统结构如图4所
/Jn ο3、“畜禽粪便一沼气工程一农产品加工”。该模式以从事农产品生产加工的企业为主，通过建设大中型沼气发酵工程，畜禽粪便、生产污水作为沼气发酵原料，沼气用来发电或作为企业生产生活用能，沼渣作为农业生产的基肥，沼液进行种(粮)菜、喂猪(禽)、养鱼或冲洗猪圈。这种模式生物链较长，节能效果明显，经济效益较高。比较典型的是养殖公司建设大型沼气发电工程，沼气供养殖场饲料加工、猪舍调温、职工生活等电力需求。4、“秸杆一沼气一农(菜、林)”。该模式是近年新研究推广的一种户用沼气循环经济模式，主要是以农作物秸杆为原料，经过堆怄等预处理后，进行发酵生产沼气，并配备强回流装置，让农户粪尿自流入池，所产沼气作为农户生活用能，沼液沼渣是农业生产上优质的有机肥，用来种粮、栽菜、植树(果)。这种模式使用期较长，一次投料可用8-10个月，可让不养猪的农户也能用上沼气清洁能源，又解决了秸杆利用的难题。(二)以立体复合种养为主的循环农业模式立体复合种养是指利用生物之间的相互关系，兴利避害，为了充分利用资源和空间把不同生物种群组合起来，多物种共存、多层次配置、多级物质能量循环利用的农业经营模式。立体复合种养是在半人工或人工环境下模拟自然生态系统原理进行生产种植，它巧妙地组成农业生态系统的时空结构，建立立体种植和养殖业的格局，组成各种生物间共生互利的关系，合理利用空间资源，并采用物质和能量多层次转化手段，促使物质循环再生和能量的充分利用，同时进行生物综合防治，少用农药，避免重金属污染物或有害物质进入生态系统。通过高技术与劳动密集相结合的途径，使农业结构处于最优化状态，最终实现生态效益与经济效益的结合，发挥系统的整体性与功能整合性。主要有:立体复合种植模式，如粮经间套复种、粮菜间套复种、林粮间套复种、林菜间套复种等；立体复合养殖模式，如鱼的分层复合生态养殖、鱼鸭混养、鱼蛘(珠)混养等；立体复合种养模式，如农田养禽、林中养畜(禽)、稻鸭共作(如图5 )、稻田养鱼、“莲藕一黄鳝(或泥鳅、鲢鱼、鳙鱼)”等。在稻田实行稻田养鸭，通过鸭粪肥田，实现了鸭子一成长鸭一鸭粪肥田，建立了闭环型的生产方式。由于鸭粪可以肥田，而且鸭子吃掉了稻田杂草和害虫。同时鸭子的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长。这样的水稻田内，水稻基本不用农药、化肥，达到了农药、化肥等生产资料的减量化使用，甚至是不使用。还有就是鸭粪的再利用，过去在家庭养殖过程中，禽畜粪便的污染问题得到了解决。在稻田养鸭这样的生产方式下，实现了良性的农业生产方式循环，对农业生态环境循环也有很大的促进作用。区域循环经济试点依据循环经济原理，初步建成了集科研、示范、生产、加工功能于一体的生态农业示范基地(图6)，基本实现了区域内资源的循环利用，促进了全镇经济、社会和生态效益的显著提高。在加快农业结构调整的实践中，成功地实现了从传统、粗放的单线型生产模式向科技、生态的循环型农业的转变，探索出了一条以农业生产为主的经济欠发达地区解决“三农”问题的跨越式发展之路，对同类型地区起到了良好的典型示范作用。(三)以农业废弃物循环利用为主的循环农业模式现代农业尽最大可能减少化学合成的化肥、农药、除草剂、生长调节剂和牲畜饲料添加剂、兽药的使用，建立无污染的农业生产体系，消除农牧业对环境的不利影响；同时提高物质在产业链中的循环利用效率，并将其作为农牧业探索循环经济发展道路的最佳途径
之一 O这种模式根据食物链和营养级的量比关系，通过农艺或工艺措施，将作物秸杆、畜禽粪便、农畜产品加工剩余物等农业有机废弃物综合利用，使废弃物资源化、能源化，多层次利用，既有效控制了环境污染，又能带来经济效益，并且优化了社会投资结构，有利于实现生态与社会的双重效益。这种模式应该是今后循环农业发展的主要模式。如秸杆的循环利用有麦(油)套稻、稻套麦、秸杆还田(包括秸杆过腹还田)、“秸杆一食用菌”等模式；畜禽粪便的循环利用有“畜禽一草(或菜)一鱼”、“畜、禽(鸭、鸡或鹅)一鱼”、“牛-菇-蚓-鸭-鱼”等；农畜产品加工剩余物的循环利用有将加工产生的副产品生产成饲料、肥料等。乳业有限公司以奶牛存栏量进行综合规划，围绕“奶牛一蚯蚓(沼气)一花、草、菜”、“奶牛一艇蚓(沼气)一特 水养殖一饲料”等食物链，形成一个资源高效循环利用、反复增值、无农业废物的生物链，集种植、养殖、加工、农业观光为一体，体现农业循环经济的生态示范园(图8)。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种循环型现代高效农业的生产方法，其特征在于 该方法由以下几个部分组成 替代技术通过开发和使用新的农业资源、材料、产品，替代常规资源、材料、产品，提高农业资源利用效率，减轻环境压力的技术； 减量技术用较少的物质和能源来达到既定的农业生产目的，在源头节约农业资源和减少污染的技术，例如秸杆还田技术； 再利用技术延长农业原料或产品的使用周期，通过多次反复使用，来减少农业资源消耗的技术，例如生物质利用技术； 资源化技术将生产或消费过程产生的废弃物再次变成有用的资源或产品的技术，例如，集约化养殖畜禽粪便的资源化利用技术； 系统化技术通过构建合理的产品组合、产业组合、技术组合，实现物质、能量、资金、技术的优化使用的技术，例如产品联产和产业共生技术。
2.如权利要求I所述的循环型现代高效农业的生产方法，其特征在于 该方法采用“猪一沼一菜(田)”模式，这种模式是以农户为基本单元，通过建设户用沼气池处理人畜粪便、生活污水、有机生活垃圾等，产生的沼气供农户做饭、照明，沼液沼渣作为优质的有机肥料生产无公害农产品，同时沼液通过配备强回流装置，冲洗猪圈、厕所，粪便等自流入池，沼液还可用来喂猪、养鱼、饲禽。
3.如权利要求I所述的循环型现代高效农业的生产方法，其特征在于 该方法采用“鸭一猪一沼一果(林、菜)”循环生态模式，这种模式以种养结合的生态农业园区为主，通过建设沼气发酵工程，畜禽粪便、生产污水作为沼气发酵原料，沼气用作养殖场生产生活用能，沼液供畜禽饮用、冲洗猪圈或灌溉施肥，沼渣种植蔬菜或作为有机肥出售。
4.如权利要求I所述的循环型现代高效农业的生产方法，其特征在于 该方法采用稻田养鸭模式，这种模式在稻田实行稻田养鸭，通过鸭粪肥田，实现了鸭子一成长鸭一鸭粪肥田，建立了闭环型的生产方式，由于鸭粪可以肥田，而且鸭子吃掉了稻田杂草和害虫，同时鸭子的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长。
5.如权利要求I所述的循环型现代高效农业的生产方法，其特征在于 该方法采用区域循环农业生产模式，这种模式根据食物链和营养级的量比关系，通过农艺或工艺措施，将作物秸杆、畜禽粪便、农畜产品加工剩余物等农业有机废弃物综合利用，如秸杆的循环利用有麦(油)套稻、稻套麦、秸杆还田(包括秸杆过腹还田)、“秸杆一食用菌”等模式；畜禽粪便的循环利用有“畜禽一草(或菜)一鱼”、“畜、禽(鸭、鸡或鹅)一鱼”、“牛-菇-蚓-鸭-鱼”等；农畜产品加工剩余物的循环利用有将加工产生的副产品生产成饲料、肥料等。
全文摘要
本发明提供了一种循环型现代高效农业的生产方法，该方法由以下几个部分组成替代技术通过开发和使用新的农业资源、材料、产品，替代常规资源、材料、产品，提高农业资源利用效率，减轻环境压力的技术；减量技术用较少的物质和能源来达到既定的农业生产目的，在源头节约农业资源和减少污染的技术；再利用技术延长农业原料或产品的使用周期，通过多次反复使用，来减少农业资源消耗的技术；资源化技术将生产或消费过程产生的废弃物再次变成有用的资源或产品的技术；系统化技术通过构建合理的产品组合、产业组合、技术组合，实现物质、能量、资金、技术的优化使用的技术。
文档编号A01K67/02GK103222379SQ201310124418
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者沈留红, 宗小兰, 邢大伟, 邓俊良, 何健康, 左之才, 曹随忠, 余树民, 彭广能 申请人:四川农业大学