循環農業開啟太湖生態保護之門

張晴丹

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循環農業開啟太湖生態保護之門

張晴丹

循環農業是未來我國農業應有的一個發展方向　圖片來源：百度

太湖流域是我國經濟十分發達、投資增長最具活力的地區之一，經濟高速發展和人口的大量聚集造成太湖流域水質污染嚴重。近年來，太湖水體富營養化治理和藍藻水華控制一直是國家和當地政府十分關注的生態環境問題。

目前，來自工礦企業等點源的富營養化污染物質已得到較大幅度的削減，而來自農業、農村和農場等地表徑流的面源污染由于技術手段和經濟成本等因素尚未得到很好控制。因此，如何有效控制面源污染，仍然是太湖富營養化治理和藍藻水華控制面臨的重要挑戰。

基于對上述問題的認識，吳江東之田木生態園（以下簡稱生態園）與南京農業大學、復旦大學合作，經過10多年的精心設計和實踐完善，走出了一條低投入、高產出、低排放的循環農業發展道路。

“循環農業發展模式應該成為未來我國農業應有的一個發展方向，這也為太湖流域的面源污染治理提供了全新的思路。”生態園負責人任伯民在接受筆者采訪時如是說。

種養結合循環利用

多年來，生態園利用優越的自然環境，堅持不懈地走循環經濟發展之路，按照“植物生產、動物轉換、微生物還原”的原則，將農、林、牧、漁等有機結合起來。

經過10多年的努力探索和艱苦創業，“目前，已經形成了較為完善的以畜牧業和種植業為主業，以沼氣池為廢棄物轉化樞紐，以閉合環繞型生態濕地為徑流攔截和凈化手段的極具特色的循環型農業經濟復合生態系統。”任伯民說。

據了解，生態園的畜牧業系統以附加值高、資源消耗和排污較少的巴馬香豬飼養為主，兼顧雞、兔等禽畜類和黃鱔、泥鰍、甲魚等特種水產養殖。

在生態園區可以看到，雞、兔飼養在林下空間，既能充分利用果樹林提供的陰涼環境和林下青草，又能在一定程度上控制林下雜草中的害蟲。鱔、泥鰍、甲魚等特種水產養殖在生態渠和水塘中，既可利用這些水域空間得到經濟產出，又可對其中的有害生物進行有效控制，以及對吸收氮、磷等富營養化物質的沉水植物等進行轉化利用。

而種植業系統以水果翠冠梨為主，同時充分利用梨園空地和冬季落葉的特點種植高質量牧草、蔬菜或中藥材。牧草可為畜牧水產系統提供飼料，同時還可吸收沼液滴灌時梨樹來不及吸收的多余沼肥，減少地表徑流，降低夏季地表溫度，為梨樹生長創造更佳的地表環境。

近年來，復旦大學環境科學與工程系教授王壽兵為生態園區循環產業鏈的進一步完善提供了重要技術支持。在王壽兵看來，循環農業模式中值得一提的是，圍繞整個園區邊界設置的閉合環繞型生態濕地系統。

“該系統在雨天承接果園地表徑流，防止外排污染；而在需要澆灌時則提供用水，方便澆灌和節能。此外，在生態濕地內種植凈化作用強、經濟價值高的觀賞植物和水生蔬菜（如空心菜、水芹等），一方面發揮其吸收氮、磷等營養物質的凈化作用；另一方面，可充分利用空間資源，得到一定的經濟產出。”王壽兵在接受筆者采訪時介紹。

據介紹，生態園區內已構建并運轉了多條循環經濟產業鏈條，其中具有代表性的循環經濟鏈有4條：“豬—沼—梨—人”生態產業鏈、“豬—沼—草—雞（兔）—人”生態產業鏈、“豬—沼—菜—人”生態產業鏈、“豬—沼—溝塘—漁（菜）—人”生態產業鏈。

任伯民表示，在整個循環經濟系統中，各類物質得到了最大限度的利用，真正實現了減量化、資源化、無害化和產業化的目標，在節能、節水、節材、資源綜合利用及清潔生產等方面效益顯著。

科學搭配不斷完善

目前，許多地方的農業生產基地由于種、養分離，且片面追求規模，造成飼養規模過大。并且種植業有機肥需求有限，造成糞尿過剩、污染環境的情況時有發生。

“本園區各單元則按照‘食物鏈’各營養級的生態承載力大小和經濟效能進行科學量化和布局。”任伯民介紹說，比如根據園區果園和菜地等正常生產所需肥量，確定沼渣和液態肥的量，由此確定厭氧池和沼氣池的處理規模，再根據沼氣池和厭氧池的規模，結合產排污系數，確定香豬飼養規模和場區生活允許排污量。

食用鹽中的含量對生產指標要求高，對產品質量影響大，關系著人體用鹽的品質和安全，因此，快速準確地分析食鹽中的含量對指導生產生活、保證食鹽入口安全具有重大意義。目前，國家標準中食鹽中的測定方法有EDTA滴定法[1]、鉻酸鋇分光光度法[2]；另外還有熒光法[3]、硫酸鋇比濁法[4]、離子色譜法[5]、ICP-AES 法[6]、容量法[7,8]等儀器改進方法。其中，分光光度法適用于大批量樣品的實驗檢測，但操作繁瑣、分析時間長；大型儀器檢測方法雖然手段先進，但常因受經濟條件限制而難以在基層單位普及。因此，簡捷、靈敏、準確度高的測定硫酸根分析技術方法亟待開發、完善、推廣和普及。

按照這一過程，園區利用21.2公頃土地每年可安全消納5000頭巴馬小型豬排出的糞便。這種方法與歐盟等國家根據土壤對畜禽糞便等污物的安全承載力來確定飼養規模類似。“這樣既避免了資源的浪費，又避免了環境的污染，還減少了廢棄物運輸和處置的額外成本。”王壽兵說。

沼氣池雖然可以處理廢棄物，但是在專家看來，其經濟價值仍然相對較低。為此，王壽兵為生態園提供了一條全新的“路”。

“我們建議可以把豬糞、雞糞等動物糞便用來飼養黑水虻昆蟲，這種昆蟲是腐生性的水虻科昆蟲，適應性很強，可靠取食禽畜糞便為生。”王壽兵說。

有研究表明，黑水虻幼體可減少雞糞或豬糞50％或更多，可將牛糞中的速效磷減少61％～70％，氮減少30％～50％，同時無需消耗其他資源（如能源）。黑水虻幼體還會抑制細菌增長和家蠅產卵，有效改變畜牧飼養場衛生條件。

專家指出，這些蟲子同時又是高價值的動物蛋白飼料（含有40％～44％的初蛋白），可以用來喂養雞、魚等，進一步提高了經濟效益和環境效益。

“科技的介入，幫助生態園進一步提升了附加值，完善了循環鏈。”王壽兵說。

現在，黑水虻昆蟲已經在生態園內飼養，飼養人員還在摸索其最佳的生存條件和生活習性。

農業面源污染治理典范

太湖流域水、光、熱資源充足，具有發展農、林、牧、漁業的有利條件。流域內有耕地超過2000萬畝，復種指數高達200％，畜牧養殖業十分發達，成為水體污染的重要來源之一。

經過多年的治理，盡管目前太湖水質惡化的趨勢有所好轉，但整體仍處于輕度富營養狀態，藍藻水華仍時有爆發，總體形勢仍不容樂觀。

“三農”（農業、農民、農村）問題和“三生”（生產、生活和生態）問題緊密相關，如何通過農業生產改善農民生活，保護生態環境，是太湖流域乃至我國未來農業發展中仍將長期面臨的艱巨任務。

以固體廢棄物（如畜禽糞便、農作物秸稈）資源化利用為主要特征的生態農業在我國雖然已有較多應用，在減少廢棄物排放和化肥施用方面也發揮了一定作用，但仍然還存在諸如地表徑流污染較高、經濟效益一般等問題。

實踐證明，生態園這種新型農業發展模式，不但能通過種植業、畜牧養殖業為社會提供高品質的水果、豬肉、雞肉、雞蛋、水產、蔬菜等農副產品，大幅提高單位農地的經濟效益，減少水資源消耗，還能最大限度地減少農業地表徑流帶來的污染。

“經過十幾年的探索，我們的模式已經基本成熟，這種接近‘零排放’的模式可以用來解決農業面源污染的相關問題。”任伯民說。

正如王壽兵在現場考察后所言，“這種模式堪稱太湖流域農業面源污染治理的典范”。如果在整個太湖流域推廣普及，必將對太湖的富營養化污染治理和藍藻水華控制產生重要促進作用。

在環境治理方面，“我比較主張采取小流域內循環的模式。”復旦大學新農村發展研究院副院長蒯本科在接受筆者采訪時表示，農業本身是一個強調社會效益、環境效益重于經濟效益的領域，而這個循環模式非常值得去深入地探索。

“從生態角度來講，靜下心來，立足長遠，用相對較長的時間去建設和完善生態循環農業系統，這可能是解決中國農業生態環境污染的一個值得推崇的模式。”蒯本科說。

太湖地區物華天寶，自古以來就是國家財富重地，以“魚米之鄉”著稱。這里以水稻種植為主，面源污染主要來自于水稻生產體系。

對此，蒯本科指出，如果把小流域內循環的模式拓展延伸到主流農業的生產體系中，就能對大農業污染治理產生深遠的意義，對太湖流域環境治理產生重要的影響。“這需要和政府聯手一起來探索，政府和科研機構要承擔起更多的責任”。

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