以沼氣為紐帶發展循環農業的思考與建議

摘要：論述了湖南省常德市以沼氣為紐帶發展循環農業的主要模式，闡述了該地區發展沼氣循環農業的現狀、優勢及存在的主要問題，并提出了進一步發展沼氣循環農業的建議。

關鍵詞：沼氣；循環農業；模式

中圖分類號：Ｓ２１６．４文獻標識碼：Ｃ文章編號：0439－８114（２０11）07－1509-04

Discussion on Circular Agriculture Development Based on Biogas in Changde

——Take Ｃｈａｎｇｄｅ City of Hunan Province as An Eｘａｍｐｌｅ

ＬＩ Ｓｈｕ－ｈｏｎｇ１ａ，ＺＨＵ Ｃｈｕａｎ－ｈｏｎｇ１ｂ，ＬＯＮＧ Ｙａｎ２，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ－ｒｅｎ１ａ

(1.Hunan University of Arts and Sciencea. Department of Life Science， b. Department of Chemistry and Chemical Engineering， Changde 415000，Hunan， China； 2. United Front Work Department of the CPC Changde Committee， Changde 415000，Hunan， China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂｉｏｇａｓ ｉｎ Ｃｈａｎｇｄｅ were discussed． Ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ， ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｉｎ Ｃｈａｎｇｄｅ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｐｏｓａｌｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｇａｓ； ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ； model

隨著社會經濟的快速發展，當人類面對日益嚴峻的環境和資源問題時，未來農業如何發展已引起各國政府的高度重視，人們越來越認識到生態農業在保護環境和資源、消除常規農業對生態環境的負面影響和促進農業可持續發展方面的積極作用，以可持續發展思想為理念的循環農業在全世界廣泛興起［１］。農業循環經濟可定義為：在農業生產、流通和消費等過程中進行的資源節約和高效利用以及廢棄物循環利用的活動。簡單地說，由于處于推進階段，因此所有符合減量化、再利用和資源化的農業經濟活動都可以被稱為農業循環經濟［２］。湖南省常德市（以下簡稱常德市）２００７年被農業部列為全國首批10個循環農業示范城市之一，是農業部和湖南省農業廳循環農業建設市。從常德市循環農業建設規劃的制定到實施已有３年時間，常德市農業部門對循環農業建設的有效途徑和科學模式進行了有益的探索與實踐，拓展和延伸了農業產業鏈條，推進了農業生產清潔化、農村廢棄物資源化的發展，初步確立了適應常德市實際的６種基本發展模式，其中以沼氣為紐帶的循環農業是其主要模式之一，本文對該模式進行了優勢潛力調研及分析，并對存在的問題提出了可行性建議。

１常德市基本概況及發展循環農業的條件

1.1常德市的基本概況

常德市位于湖南省西北部，地處長江中游洞庭湖水系沅江下游和澧水中下游以及武陵山脈、雪峰山脈東北端。該市總面積１．８２萬ｋｍ２，轄９個區縣（市），２０７個鄉（鎮），總人口６０２．００萬，其中農業人口４２３．９８萬，耕地面積４５．１２萬ｈｍ２；其中水田面積３５．６１萬ｈｍ２，旱地面積９．５１萬ｈｍ２，屬亞熱帶濕潤氣候類型，適宜多種農作物栽培，常年復種指數為２４０％左右，素有“魚米之鄉”的美譽，盛產稻谷、棉花、油菜、水果、湘蓮、苧麻、茶葉、煙葉等農產品。該地區養殖業發展迅速，豬、牛、羊、家禽以及水產品等資源豐富，品種繁多，養殖數量大，是全國重要的商品糧、棉、油、豬和魚的生產基地。稻谷、棉花、油菜和苧麻基地已列為全國優勢產業帶。

1.2常德市發展循環農業的條件

常德市農、林、牧、漁全面發展，具有較好的發展循環農業的自然及經濟條件。隨著工業化、城鎮化的發展以及經濟體制的轉變，農業產業結構有了較大的調整和改善，畜牧業和農產品加工業得到較快發展，但是排放出的大量廢棄物也對環境產生了一定的污染。面對這一新情況，市政府高度重視，發揚開拓進取精神，主動貫徹落實科學發展觀，創新思維，依據生態學和生態經濟學原理并結合當地的生產實際，充分利用當地豐富的物質資源，發展多種生態農業模式，以最大限度地提高生物質的利用率。其中以沼氣為紐帶的循環農業模式達到“減排增效”目的，形成了地方特色。

２常德市發展沼氣循環農業的優勢

以沼氣為循環農業模式即指根據循環經濟原理，以沼氣為紐帶，構建一個復合生態鏈，實現農業廢棄物綜合循環利用的農業發展模式。該模式的構成主要是將人與畜禽糞便以及農業廢棄物通過微生物發酵轉變成農業“三寶”——沼氣、沼液、沼渣［３］，并建立對三者進行綜合利用的農業生產模式。

２．１沼氣、沼液、沼渣的應用價值

沼氣是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度條件下，通過微生物發酵作用產生的一種可燃氣體。沼氣的原料是人和家畜糞便以及農作物秸稈，易取得且成本低。通過發酵產生的沼氣是清潔、廉價、安全的能源。沼氣是一種混合氣體，主要成分為甲烷，是優質的氣體燃料，1 ｍ３沼氣的發熱量約為２３．４0 ｋＪ，相當于０．５５ ｋｇ柴油或０．８０ ｋｇ煤炭充分燃燒后放出的熱量。利用沼氣不僅能取暖、做飯，還是農業生產中的重要一環。據了解，一戶三四口人的家庭，修建一個1０ ｍ３的沼氣池，只要發酵原料充足，管理良好，就能解決照明、做飯的燃料問題［４］。

沼液除可作為有機液肥進行使用外，還可用沼液浸種，以提高水稻種子發芽率、成秧率以及秧苗總體素質；沼液中的生物活性物質、沼氣發酵微生物等對病菌和蟲卵有很好的抑制作用。

沼渣由部分未分解的原料和新生的微生物菌體組成，分為三部分：一是有機質、腐殖酸，對改良土壤起著主要作用；二是氮、磷、鉀等元素，可滿足作物生長需要；三是未腐熟原料，可施入農田繼續發酵，釋放肥分。沼渣撒在農田，能減少農藥化肥的使用量，從而降低環境污染，長期施用，還可提高土壤中有機質含量０．１７％～０．６0％，使全氮增加０．００３％～０．００５％，全磷增加０．０１％～０．０３％［５］，沼渣還可通過再加工制成優質顆粒有機肥料，不但肥效提高，而且還能有效減少農作物病蟲害，提高農產品質量。

２．２沼氣生產過程對環境的保護作用

近幾年，我國畜禽糞便年產生量超過２０億ｔ，是當年工業廢棄物的２．７倍，且無序排放，總氮和總磷的流失量超過化肥流失量，成為威脅我國農業和農村環境的最大污染源之一［３］。湖南省年出欄生豬７ ９８４．９３萬頭。如不考慮存欄母豬、公豬數量，按出欄ｌ頭生豬產糞０．４０ ｔ、產尿０．６０ ｔ計算，全省年產生豬糞便７ ９８４．９３萬ｔ，平均每天產生２１．８８ 萬ｔ。假設１／５的生豬糞便已作為肥料或降污處理，平均每天還有新增的１７．５０ 萬ｔ生豬糞便，由于忽視處理或處理不當，或缺乏處理設施，將不停地污染空氣、水源、耕地和農莊［６］。常德市農村每年產生畜禽糞便１ ２００萬ｔ以上，約８０％未經處理就直接排放，大量的畜禽糞便如果處理不當，不僅會擴大病菌傳播，造成嚴重的環境污染，危害人畜健康，而且還會造成嚴重的農業資源浪費。發展以沼氣為紐帶的循環農業，能夠有效處理這些糞便廢棄物，變廢為寶，實現雙贏。畜禽糞尿進入沼氣池改善了生態環境，通過厭氧發酵，可殺滅糞水中的病原微生物。血吸蟲卵在常溫沼氣池內７～２２ ｄ被殺滅；鉤蟲卵在常溫沼氣池內３０ ｄ被殺滅９０％，兩個月被殺滅率達９９％；蛔蟲卵在常溫沼氣池內３０～４０ ｄ被殺滅；痢疾桿菌在常溫沼氣池內３０ ｈ被殺滅［７］。該模式改善了規模化養殖場及農戶家養畜禽排泄物對環境造成的病源菌污染，延長了產業鏈，為農業可持續發展、生態良性循環提供了保證。

３常德市以沼氣為紐帶的循環農業基本模式

目前常德市重點建設以生豬排泄物為主要沼氣生產源的循環農業模式，沼氣循環農業已初具規模，全市２００９年新建沼氣池２萬多口，主要有4種模式。

３．１豬-沼-茶（果）循環農業模式

豬-沼-茶（果）循環農業模式是利用山地、農田、水面、庭院等資源，采用“沼氣池、豬舍、廁所”三結合工程，圍繞主導產業，因地制宜開展“三沼”（沼氣、沼渣、沼液）綜合利用，達到對農業資源的高效利用和生態環境建設，不僅改善了豬場的環境，也提高了茶葉、橘子、水果等農產品質量。具有代表性的如桃源濟慶農牧業發展有限公司和臨澧大唐牧業有限公司。該模式以沼氣為紐帶，將種植業和養殖業有機地結合起來。

３．２以沼氣為紐帶的農產品質量提升型模式

以沼氣為紐帶的農產品質量提升型模式既提高了農產品的綜合開發利用價值，增加了農業產業鏈，也為農業可持續發展、生態良性循環提供了保證，是增加利稅及提高農民收入的可行途徑，對于以水稻為主要糧食的常德市具有重要意義。具有代表性的有湖南省常德市的廣積米業、湖南湘魯萬福農業開發有限公司、湖南洞庭春米業有限公司等，其中湖南湘魯萬福農業開發有限公司通過稻谷-大米-飼料-生豬-沼氣-發電-養殖甲魚等鏈條的綜合組建與運行，基本實現了零排放生產。以大米綜合加工后的副產品加工成飼料用于生豬生產，降低了養殖成本，廢水、廢渣、豬場廢棄物生產沼氣用于發電，沼液用于冷卻水補充利用，沼渣用于肥土、肥田。該模式通過延長產業鏈條，提高了農業生產的綜合效益，走出了一條副產品回收利用、廢棄物零排放、經濟和生態效益最大化的循環發展之路。

３．３豬-沼-菜農戶庭院循環農業生態模式

豬-沼-菜農戶庭院循環農業生態模式就是用豬糞尿入池產生的沼氣燒水做飯，用沼渣沼液種菜，用部分菜葉喂豬。以沼氣生產帶動生豬飼養，以生豬飼養促進蔬菜種植，從而形成了豬、沼、菜“三位一體”、相互促進、循環發展的綠色鏈條。在常德市郊、臨澧、石門等地農家庭院內基本上形成了豬-沼-菜的良性農業生態模式。通過號召菜農大量施用沼氣肥，既改善了環境，又提高了蔬菜的質量。

３．４豬-沼-稻庭院型經濟循環農業模式

常德市主要糧食作物以水稻為主，豬-沼-稻生態種植技術是指以沼氣為紐帶，把豬糞尿、秸稈等作為沼氣池的原料，生產出的沼氣可用于照明、做飯，沼液、沼渣可用于喂豬和種植水稻，是一個非常環保、科學的農村家庭能源生態鏈。農戶在自家地下建一口沼氣池，其上面再建造廁所和豬欄，豬欄里常年養豬４頭以上，再與自家的農田配套，就搭建成了一套豬-沼-稻農村家庭能源生態結構。豬-沼-稻的循環形式具有相當大的適應和發展范圍，目前在常德市許多以水稻種植為主的農戶中推廣。

４發展以沼氣為紐帶的循環農業存在的問題

４．１轉變傳統觀念，加強技術改造，拓寬沼氣的利用空間

沼氣作為一種新型能源，農民朋友還不甚了解，還習慣于煤爐、液化灶等傳統能源。對沼氣的認識還需要一個過程，這就要求政府大力宣傳使用沼氣對建設新農村和建設環境友好型、資源節約型社會的重要現實意義，并采取一些優惠政策，村組干部應主動帶頭興建沼氣池，為村民作表率，讓村民真正感受到沼氣的好處，使每戶村民盡快地使用這種既干凈清潔又經濟實惠的新能源。

另外，據調查，沼氣在使用時，能嗅到很濃的臭味，并且在燃燒過程中產生的水蒸氣容易使炊具腐蝕，這就說明沼氣有臭味，而且濕度較大。部分地區還存在沼液阻塞管道影響沼液的利用等情況。如果沼氣方面的專家能想辦法解決這些技術問題，就能對提高農戶使用沼氣的積極性起到促進作用。

４．２沼液、沼渣處理及綜合利用是沼氣可持續生產利用的保證

隨著養殖格局的改變，一些大中型養殖場及養殖大戶造成的環境污染問題日趨嚴重，大的養殖企業及養殖戶一般沒有足夠可消納沼液沼渣的土地，如與果農、菜農，稻農等對接不暢，沼液沼渣不能得到充分利用，就會影響沼氣建設的綜合效益。還有部分建有沼氣池的農戶，由于自家并未種植蔬菜等農作物，因此將沼液直接排放到河水中，既浪費了資源，又造成了新的環境污染。

４．３沼氣池運行和維護的技術及人力資源不足

已建成沼氣池的用戶存在運行和維護的困難。主要是青壯年農民外出務工比例較高，存在農村勞動力不足的問題。生豬喂養，沼液、沼渣清理等需要勞動力較多，農村留守人員困難較大。

４．４農村能源機構隊伍建設滯后

少數地區建池質量不理想，部分地方農村能源機構隊伍建設滯后，建池技術員缺乏，整體素質不高，不能適應新階段沼氣建設的需要。沼氣建設的工程質量得不到保障。由于沼氣池和管線必須密封性能好，才能確保沼氣的正常使用，如果沼氣池出現裂縫或漏氣現象，沼氣池就只能起到一個化糞池的作用。這就要求在建沼氣池的過程中必須有專業技術人員指導，嚴格施工標準，確保工程質量。

４．５產業化經營滯后，后續服務跟不上

作為可持續發展戰略重要部分的沼氣池建設，面臨可持續發展的問題。隨著社會主義新農村及資源節約型社會的建設，農村沼氣正處在興起階段，還沒有形成一條完整的建設→使用→管理→后續服務的產業鏈條，而且農村能源產品市場比較混亂，沒有統一的行業標準，許多產品的質量不過關，這無疑加大了建設成本，影響了沼氣產業的發展。受服務經費缺乏、運作方式不成熟等因素的限制，農村沼氣的后續管理和服務還跟不上沼氣產業迅猛發展的步伐，一定程度上影響了沼氣產業的發展。

５思考與建議

５．１促進大中型養殖場沼氣建設的可持續發展

以沼氣為紐帶的循環農業，關鍵是建沼氣池后保證沼氣的不斷生產和沼液及沼渣的綜合利用，針對當前分散養殖趨于萎縮和規模養殖加速擴張的養殖業發展趨勢，注重建管并重，沼氣池規模較大的農戶應加大力度。一是要及時進出料，解決沼氣池的進出料服務工作，盡可能多地將動物糞便入池發酵處理，提高沼氣池的糞污處理效率。二是要用好沼氣，將養殖場用不完的沼氣通過供氣管道輸送到周邊農戶家中，受益農戶每月繳納一定的供氣費。三是要用好沼肥，將沼渣沼液及時還田入地。實現沼氣生產的可持續發展，努力提高大中型沼氣池的經濟效益和生態效益。

５．２加強沼氣生產的日常管理，保證農戶沼氣池的持久利用

由于沼氣池與農戶的養殖連為一體，要不斷地輸送廢料，沼氣才能源源不斷地產生。而一些用戶只顧使用不顧管理，總認為開始投料充足就不用管了，而且隨著進城打工人數的增加，養殖的數量還有可能減少，但沼氣使用的頻率并不會減少，這樣自然產氣不足，從而影響生活用能。所以，作為鄉、村、組應舉辦沼氣技術培訓班，對建設沼氣的好處、產氣的原理、氣池的構造、管線安裝、日常管理等問題進行詳細講解，讓農戶成為管理使用沼氣的明白人，成為節能減排的受益人。

５．３為以沼氣為紐帶的循環農業可持續發展提供平臺

進一步加強沼氣建設后續服務工作，設立專項資金，加強對技術人員的培訓。從資金和技術上加強對沼氣建設后續服務工作的支持力度，確保沼氣池穩定運行，發揮沼氣池建設綜合效益。引導建立鄉村物業公司，收集、處理鄉村廢棄物，提供廢棄物交易平臺，促使廢棄物再利用和資源化。調整產業結構和種植結構，提升產業效益。加強技術人員的培訓。為了使建池農戶長期受益，后續服務已成為當務之急。

通過上述對發展以沼氣為紐帶的循環農業模式的優勢潛力及存在問題的分析，利用當地豐富的生物質資源及自然條件，建立以沼氣為紐帶的循環農業模式，通過興建沼氣池，讓農民用上清潔能源，并使農村及規模化養殖場環境得到凈化，這對于優化農村能源結構和提高農業資源利用效率具有重要作用。

參考文獻：

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