關于構建農業科技園區生態循環技術指標體系的思考

趙志輝 張 晨 （上海市農業科學院，上海市奉賢區 201403）

關于構建農業科技園區生態循環技術指標體系的思考

趙志輝 張 晨 （上海市農業科學院，上海市奉賢區 201403）

在我國推進農業現代化建設的背景下，發展生態循環農業應兼顧農產品生產層次、農業產業內部層次、農業產業間層次，并應關注農業資源節約高效利用技術、農林廢棄物資源化利用技術、生態環境保護與新能源開發技術和農業生態產業工程設計系統化技術。同時，依據農業科技園區的建設要求，為構建生態循環技術指標體系，應從農產品產地生態環境監測與修復、種植種苗和標準化生產、農業物聯網與智慧服務、有機廢棄物循環利用及分布式智能微網四方面的技術子體系進行建設。

農業科技園區；生態循環；技術指標體系；構建

科技園區是20世紀70年代由美國興起、向全球推廣的一種全新的經濟組織形式，一般由政府主導，并制定相應的優惠政策，以高智力為依托，以高新報技術成果商品化、產業化為主要目的，該組織形式對經濟發展做出了巨大貢獻。農業科技園區作為科技園區的一種行業類型，是通過采用現代企業的經營管理方式，以市場為導向，將農業科研、教育和技術推廣等單位作為技術依托，以達到促進區域農業經濟發展和產業升級為目標，形成一個區域性的農業科技創新與示范基地，以推動區域農業經濟發展和不斷探索現代農業建設的新型模式。農業科技園區集科技、生產、市場于一體，實行產前、產中、產后一條龍服務，通過設施、品種、技術相融合及高新技術、常規技術、傳統技術的組裝配套，具有資源利用率高、資金投入產出率高、產品加工增值率高、產品商品率高和經濟效益、社會效益、生態效益互相結合的特征。

20世紀90年代，以上海孫橋現代農業園區為代表的現代農業科技園區成為我國農業現代化建設中首批涌現的農業新型經營業態典型。2000年中央農村工作會議肯定了各地農業示范園區的實踐成果，并明確指出“要抓緊建設科技園區，并制定扶持政策”。2001年，全國農業科技大會上將建設國家農業科技園區列為其中一項重大科技行動，并正式納入了《農業科技發展綱要》。當前，我國各省市普遍把示范性現代農業示范園區作為推動農業現代化發展的重要平臺、載體和抓手，把發展糧食和重要農產品生產作為主攻方向，把科技創新和機制創新作為發展動力，完善支持政策措施，加大財政投入力度，使各類農業園區的建設取得了顯著成效。據農業部統計測算，我國所有的國家級農業示范園區，以占全國13.5%的耕地面積，生產了占全國20.8%的糧食，平均農業綜合機械化率超過72.5%，農業科技進步貢獻率平均達58.7%。

當前，生態立農、綠色發展成為了我國加快實現農業現代化的重要基礎。鑒此，通過構建生態循環技術指標體系，用于指導園區建設、評價運營效益，是助推現代農業科技園區健康可持續發展的有益思路。

1 發展生態循環農業的背景

發展生態循環農業是在推進農業現代化建設的背景下提出的。自2004年起，連續14個中央“一號文件”為發展中國特色農業現代化道路指明了方向，其中關于現代農業的基本特征和中國特色農業現代化道路總體思路的描述是：我國發展現代農業的首要目標是保障糧食安全，總體要求是高產、優質、高效、生態、安全和專業化、標準化、規模化、集約化，主要手段是加強物質裝備、科技創新、新型農業社會化服務體系建設和培育新型農民。農業現代化要達到的目標主要是提高農業水利化、機械化和信息化水平，提高土地產出率、資源利用率、勞動生產率，提高農業綜合生產能力、增加農民收入、促進農業可持續發展。此外，還有以下幾點原因，要求我國必須走生態循環農業的發展道路。

1.1 城鎮化對糧食供給提出了新要求

加快實現城鎮化是“十三五”時期我國重要的發展戰略之一。據測算，城鎮化進程會帶來糧食需求量的大幅增加，如每年因農村勞動力轉移就業帶來的糧食需求增加量約為10.12億kg。而在城市化水平較高的地區，在耕地總量有限的條件下，保持穩定的糧食生產和有效供給是今后一個時期區域農業現代化建設的重點工作。

1.2 保障農業生產的水土資源迫在眉睫

當前，我國耕地質量總體呈上升趨勢，土壤有機質含量、全氮含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量等肥力指標恢復明顯，但沿河、沿海交匯地區仍存在土壤酸化等耕地質量退化現象。而在水資源使用方面，農田灌溉水有效利用系數由2002年的0.44提高到2014年的0.52。可以預見，“十三五”時期隨著人口總量增長和經濟規模擴大，城鎮地區的生活、生產用水將繼續呈增長態勢，農業用水的空間將受到壓縮。

1.3 養殖業生產方式轉型成為重要趨勢

在都市地區，畜禽糞便養分供給已超過了農作物養分需求，存在畜禽養殖環境超載的情況。因此，宜調整種養業結構，推行麥子、綠肥、深耕曬垡“三三制”茬口模式，推廣立體種養、糧經結合等生產模式，發展循環農業、林下經濟，并優化都市地區種養業布局，使畜牧業發展規模和定位導向由農田消納畜禽糞便能力來確定。同時，結合國家正在推行的“糧草兼顧”戰略，新時期養殖業發展的重點在于提高商

品產出效率、節省耕地、培肥地力、保持水土。

1.4 園藝“三品”提升行動加速了農業產業化

農業部針對園藝作物的品種改良、品質改進、品牌創建開展了“三品”提升行動，旨在鼓勵以農民專業合作組織或龍頭企業為載體，建立“合作社聯農戶或企業帶農戶”的經營機制，提高農民的組織化程度，形成統一生產、統一加工、統一銷售的產業化經營模式，進一步提升園藝產品質量，提高園藝產業整體效益和市場競爭力。

2 生態循環農業的發展層次和技術重點

循環農業是在農作系統中推進各種農業資源往復多層與高效流動的活動。發展生態循環農業就是尊重生態系統和經濟活動系統的基本規律，以經濟效益為驅動力，以綠色GDP核算體系和可持續發展評估體系為導向，按照“減量化、再利用、再循環”的理念，通過優化農產品生產至消費整個產業鏈的結構，實現物質的多級循環使用和產業活動對環境的有害因子零（最小）排放或零（最小）干擾的一種農業生產經營模式。

2.1 發展層次

2.1.1 農產品生產層次

農產品生產必須建立一種良性的生態循環系統，一個生產環節的產出是另一個環節的投入，使各種系統中的廢棄物在生產過程中得到再次、多次和循環利用，從而獲得更高的資源利用率。尤其要重視作物秸稈及畜禽糞便的資源化利用，按照肥料化、飼料化、原料化、能源化的開發思路，將農作物秸稈、畜禽糞便加工處理變為有用的資源加以利用。

2.1.2 農業產業內部層次

采用生態工程原理與設計方法，將人工養殖動物、種植植物、微生物等生物種群有機地匹配組合起來，形成一個生態良性循環的生產體系；將區域性氣候、地形、土壤、水體、生物資源進行綜合考慮和利用設計，建立物質循環利用、多級生產、穩定高效的農林牧復合循環生態系統。

2.1.3 農業產業間層次

運用系統工程建立具有生態和良性循環、可持續發展的多層次、多結構、多功能的綜合農業生產體系，形成多產業耦合的橫向擴展、產品深加工的縱向延伸，以及農副產物和農業廢棄物資源化利用的立體化產業結構新格局，最大限度地利用進入系統的物質和能量。同時，把種植業和林業、牧業、漁業以及相關加工業有機結合起來，形成物質循環利用、協調發展的關系。

2.2 技術重點

2.2.1 農業資源節約高效利用技術

農業資源節約高效利用技術是指在農業生產全過程中，用較少的物質和能源消耗，達到既定的生產目的，在源頭節約資源和減少污染的技術總稱。主要通過開發和使用新資源、新品種、新農藝和新農機，提高資源利用效率，減輕生產和消費過程中的環境壓力，以達到節約資源消耗的效果，如節水技術、配方施肥技術、病蟲害綜合防治技術、高效耕作栽培技術等。

2.2.2 農林廢棄物資源化利用技術

農林廢棄物資源化利用技術是指將農業生產或生活消費過程產生的農林固體廢棄物（植物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、加工剩余物等）再次轉變成有用的資源及產品的技術總稱。主要通過生物質固化、生物質液化、生物質氣化、生物質熱解、生物質發酵和生物質直接燃燒等生物質能源轉化技術，將有機廢棄物進行飼料化、能源化、肥料化及材料化的轉化。

2.2.3 生態環境保護與新能源開發技術

生態環境保護與新能源開發技術是指能夠保護農業生態環境、防止生態退化的水土流失控制技術、農業生態環境綜合整治技術、生態系統的恢復與重建技術、生態農業配套技術、環境污染治理與控制技術、微生物農藥和肥料技術，以及農村清潔能源開發與節能技術、生物質能綜合開發利用技術、秸稈發電技術及飼料化技術等。

2.2.4 農業生態產業工程設計系統化技術

農業生態產業工程設計系統化技術是指在系統工程和生態工程指導下，在農業生產過程中，通過食物鏈的合理構建、農業各產業部門的科學組合，實現農業生產中物質、能量、資金、技術最優化的技術總稱。

3 農業科技園區生態循環技術指標體系的構建

3.1 農產品產地生態環境監測與修復技術子體系

該技術子體系以生態環境-經濟社會復合生態系統理論為基礎，利用壓力-狀態-響應模型框架，結合農業科技園區內土地、水、空氣、資源利用四大主題，針對實際問題，確定環境壓力、生態環境質量和環境調控管理三大領域。環境壓力主要反映人類活動和經濟社會發展方式造成的環境壓力，衡量發展模式的先進性，屬約束性、控制性指標，反映環境壓力的來源，宜以主要污染物排放量（以COD/氨氮計）、化肥使用程度、農藥使用程度為建設導向。生態環境質量主要衡量生態示范園建設過程中自然生態環境所處的狀態，是生態示范園建設成效的最終體現，屬預期性、約束性指標，宜以空氣質量指數達到一級天數的比例、灌溉水達標率、污水處理率、土壤達到一級的比率（土壤內梅羅指數）為建設導向。環境調控管理是指維護和改善生態環境質量、降低和減緩資源環境壓力而采取具體響應的措施，屬控制性和引領性指標，宜以秸稈資源化利用率、畜禽糞便綜合利用率、生活垃圾資源化處理率、清潔能源使用比重為建設導向。

3.2 種植種苗和標準化生產技術子體系

該技術子體系重點選擇種植規模大、市場潛力大的水稻、蔬菜、瓜果、花卉等品種，通過集成技術、集約項目、集中力量，推進設施農業和露天大田種子種苗種植規模化、生產標準化、銷售品牌化和經營產業化，進一步提高種植業產品質量安全水平，提升種植業產業競爭力。在設施管理方面，要求設施生產和露地生產達到規模化水平，具備必要的功能區域和設施設備，如日光溫室要按照合理采光時段和異質復合蓄熱保溫體結構原理設計建造，塑料大棚要按照合理的軸線方程設計建造，宜以設施連片面積實現率、露地連片面積實現率、設施設備配套率、溫室大棚占地面積比為建設導向。在栽培管理方面，應合理安排茬口，科學輪作，有效防治連作障礙，集中培育、統一供應優質適齡壯苗，全面應用滴（噴）灌技術和測土配方施肥技術，采用綜合措施防控病蟲害，宜以輪作耕地面積比、良種覆蓋率、集約化育苗率、技術規程張貼率、生態防蟲措施覆蓋率、人工光源照射強度為建設導向。在采收管理方面，應按照兼顧產量、品質、效益和保鮮期的原則，適時采收，嚴格執行農藥、氮肥施用后的采收安全間隔期，不合格產品不得采收上市，進行專門的整理、分級、包裝等采后商品化處理，宜以采收登記率、包裝標識度、凈菜上市率為建設導向。

3.3 農業物聯網與智慧服務技術子體系

該技術子體系旨在提高農業科技園區的信息獲取與傳輸水平、信息分析利用水平、環境預警及自動控制水平和商品信息化水平。信息獲取與傳輸水平可反映現代傳感器技術、信息通信技術在農業上的應用和覆蓋程度以及成熟信息加工工具用于農業科技服務的能力，宜以實時獲取生物信息覆蓋面積占比、實時獲取生態信息覆蓋面積占比、專家系統或專家直接指導管理覆蓋面積為建設導向。環境預警及自動控制水平可反映用物聯網采集信息的智能化、信息化、自動化利用程度，宜以大田環境監測預警系統覆蓋面積占比、溫室環境監測預警系統覆蓋面積占比、養殖環境監測預警系統覆蓋面積占比、大田環境自動控制覆蓋面積、溫室環境自動控制覆蓋面積、養殖環境自動控制覆蓋面積為建設導向。商品信息化水平可反映信息技術（如RFID標簽）及信息管理系統等在農產品標識與溯源功能上的應用水平，宜以糧食信息化標識率、蔬菜信息化標識率、水果信息化標識率和畜禽水產品信息化標識率為建設導向。

3.4 有機廢棄物循環利用及分布式智能微網技術子體系

該技術子體系是以沼氣發酵工程為核心，把園區內的養殖糞污、作物秸稈等各類有機廢棄物進行集中處理的相關技術體系，可實現園區有機物的無害化和資源化。以沼氣工程為核心的農業有機廢棄物循環利用工程的設計水平與運行管理狀況，重點是關注沼氣工程的原料、產品及能耗，宜以池容產氣率、能源自給率、有機物降解率、沼氣綜合利用指數、沼渣深加工指數、戶用型沼氣池使用率為建設導向。有機廢棄物循環利用工程的運行對環境的影響及其配套環保設施的情況，宜以沼液排放氨氮值、沼液總量控制率、沼液池容積安全系數、沼氣火炬使用率、用戶端沼氣硫化氫含量為建設導向。智能微網及分布式能源站的設計與運行狀況，宜以智能微網能源綜合指數、分布式能源利用率、分布式能源站自發自用率、廢棄物循環利用工程監控水平為建設導向。

2016-03-26

上海市科委項目“上海市崇明光明生態高效循環農業示范園建設指標體系”（編號：14DZ1206503）。