山地梯田生態果園沼氣池建設管理及生產效益評價

吳亞群

摘要 通過對莊浪梯田化縣山地梯田生態果園建設及投入產出情況典型調查和分析，應用項目決策與評價財務分析方法對農戶生態果園沼氣池建設管理和生產效益進行經濟評價。結果表明，8 m3沼氣池動態投資回收期為3.29年，財務凈現值為16.72萬元，內部收益率為34.1%，具有良好的經濟效益，為貧困山區梯田發展生態農業提供了典例。

關鍵詞 山地梯田；生態果園；沼氣池；建設管理；效益評價

中圖分類號 S216.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）11-0180-03

Abstract Through the typical investigation and analysis of the construction and input-output situation of the ecological orchard in the terraced fields Zhuanglang County of Terrace，the project decision-making and evaluation financial analysis methods were used to economically evaluate the management and production efficiency of the farmers′ ecological orchard biogas digesters. The results showed that the dynamic investment recovery period of the 8 m3 biogas digester was 3.29 years， with a financial net present value of 167 200 yuan and an internal rate of return of 34.1%.It had good economic benefits and provided a good example for the development of ecological agriculture in poor mountainous terraces.

Key words mountain terrace；ecological orchard；biogas digester；construction management；benefit evaluation

莊浪縣地處六盤山西麓，全境地形主要為黃土丘陵溝壑區和河谷川臺地，其中黃土丘陵溝壑區占全縣土地總面積的63.3%，相對高差在150～300 m之間，河谷侵蝕強烈，水土流失嚴重；河谷川臺地主要分布在莊浪河、水洛河河谷階地和葫蘆河河谷盆地，海拔在1 400～1 700 m之間，占全縣土地總面積的4.7%。

莊浪縣山地梯田蘋果栽培主要在陽坡或半陽坡、半陰坡，屬溫帶半干旱大陸性季風氣候帶，多年平均降水量548.7 mm，降水集中在7—9月，占全年降水量的56.6%。多年平均蒸發量1 310.2 mm，年平均氣溫為7.9 ℃，最熱7月平均氣溫為19.9 ℃，極端最高氣溫34.8 ℃，多年平均≥10 ℃積溫2 640 ℃，年均日照時數2 197 h，無霜期142 d。該區梯田地面平整，田面縱橫坡比<1%，土壤耕作層深厚、較肥沃。土壤主要有黑土、麻土和黃綿土等，土壤含有機質1.04%～1.13%、全氮0.070%～0.077%、速效磷4 mg/kg、速效鉀143～153 mg/kg。區域海拔較高、晝夜溫差大、光熱資源豐富、土層深厚、土質疏松，是果樹的適生區，目前該區已成為平涼市乃至黃土高原蘋果主要栽培區之一。

梯田是改善干旱山區農業生產條件、提高土地產出率的重要途徑。莊浪縣自1998年實現全國梯田化模范縣后，梯田達到6.6萬hm2。隨著梯田面積的增加和地面覆蓋、膜側集流增產、坑種洋芋等農業實用技術的推廣應用，梯田作物產量得以提高，農民糧食基本達到了自給自足水平，但農民經濟收入來源較單一，亟待深度開發利用梯田資源。自2008年以來，莊浪縣在山地梯田和河川灌溉區推廣栽植優質蘋果，把蘋果作為富民強縣的主產業，梯田單位面積經濟收入有了大幅的提高。截至2015年底，莊浪縣在陽川、朱店、萬泉3個鄉鎮建成認證全球良好農業規范（GAP）蘋果基地250 hm2，達到了歐盟標準。2016年，全縣蘋果基地達4.3萬hm2，農民人均擁有蘋果園667 m2，果品總產值17億元，農民人均蘋果收入4 146元，占農民人均純收入的64%。但隨著梯田果園的快速發展和面積的逐年擴大，梯田果園生態栽培管理已成當務之急。自2010年以來，莊浪縣萬泉鎮徐成村以梯田已建果園為基礎，發展沼氣、果園、養殖產業鏈，取得了顯著的經濟效益、生態效益。為此，本文以該村生態果園建設、發展、經濟效益為基礎，以典型農戶平均投入產出水平對單個沼氣池生產效益進行經濟評價，以期量化分析沼氣池建設投入、產出及其經濟可行性，為合理利用山地梯田果園生態資源以及果園生態循環栽培[1]、提高土地生產率提供技術支持。

1 沼氣池的建立和沼肥的循環利用

1.1 沼氣池選址和發酵原料來源

根據莊浪縣山地梯田分布和農戶人力資源、果園面積和農作物生產情況，沼氣池布設主要在山地梯田果園面積較大的朱店、萬泉鎮，以家用、單戶建池為主。近年來，隨著山地梯田果園面積的增加，在縣能源辦及相關部門的大力協助和支持下，在農戶莊前屋后和有條件的山地梯田果園田間地頭建設果園沼氣池，并充分利用沼肥、沼液、沼渣培肥園地，提高果樹生產力。目前，沼氣池發酵原料主要為人畜糞便、果園枯枝落葉、果園地雜草、園地空地蔬菜爛葉等，按照合理比例搭配，以滿足產氣要求。

1.2 發酵原料的處理和添加

沼氣池原料發酵主要有池外堆漚和池內堆漚。根據當地農村勞力較少的實際情況，主要采取池內堆漚。首先將鍘短的秸稈和柴草鋪在地面上，然后在其上均勻潑灑石灰水和人畜糞便或沼氣水，適當補充一些生活污水，邊潑邊拌合，然后從活動蓋口加入沼氣池使物料在池內發酵，至秸稈柴草冒熱氣時即可從出料口加水，并密封活動蓋，關住輸氣管開關，以待產氣使用。新建沼氣池第1次投料時加入占發酵料液總重量的15%～30%的沼氣糞水，以利于沼氣池物料及時發酵產氣，并根據季節變化補充新料，掏出部分舊料作為果園、農地施用肥料。以作物秸稈和園地枯枝落葉、柴草為主的發酵原料沼氣池，適當添加碳酸氫銨或尿素以調節碳氮比，提高產氣率。一般8 m3沼氣池添加碳酸氫銨25.6～28.8 kg、尿素1.92～2.16 kg。添加碳酸氫銨和尿素時將其用沼氣水溶解后倒入池內或堆漚的發酵物料中。

1.3 沼氣池的日常管理

沼氣池投料產氣1個月后，每隔5～7 d小出料1次，同時加入等量的新料，新料以青雜草、枯枝落葉及作物秸稈等為主，以利于發酵堆漚產氣。同時，經常用長把糞耙或竹竿從進料口進行攪動，以利于料液充分發酵。定期進行沼氣池大換料，每年1～2次，換料時間為3月中旬和9月下旬。

1.4 沼氣肥的漚制和使用

在山地果園栽培區建立農村沼氣池，不僅充分利用了多余的農作物秸稈、果園修枝落葉、園地套種的爛菜葉等廢料，而且生產出了較好的有機肥料，為果園、農作物生長發育提供了良好的肥料來源。沼氣肥包括水肥和渣肥，其中，水肥可作為農作物生長的追肥；渣肥含有較高的有機質和較多的腐植酸，具有改良土壤的效能，一般作為作物和果園生產底肥。據莊浪縣能源辦測試資料，沼氣水肥含全氮0.03%～0.08%、全磷（P2O5）0.02%～0.06%、全鉀0.05%～0.10%，沼氣渣肥含有機質30%～50%、腐植酸10%～20%、全氮0.8%～1.5%、全磷（P2O5）0.4%～0.6%、全鉀0.6%～1.2%。沼氣渣肥作為底肥進行深施，在山地果園施用時，首先在果樹樹冠投影下的外緣開溝30～50 cm，將沼渣倒入溝槽并與土混合后用土填埋、覆蓋。

1.5 沼渣—果園生產循環方式

山地果園栽培區農戶沼氣池的建立，不僅有效利用了果園枯枝落葉、農地雜草、廢棄的作物秸稈等農業生產廢物料，而且改善了區域環境。在果園高效生產中，沼渣、沼液作為良好的有機肥料和作物、果樹生長底肥施用，有利于作物生長發育和果樹生長，而果樹和作物秸稈、雜草等的廢物料又作為沼氣池生產的漚制原料，增加產氣量和沼渣生產量，如此循環為山區作物和果樹高效生產提供了良好的基礎，初步形成了山地梯田果園—沼氣生產循環利用模式。

2 沼氣生產經濟效益評價

2.1 示范戶基本情況

通過對莊浪縣萬泉蘋果優生區36戶基本情況調查發現，該區生態果園模式戶戶均人口4人，果園面積0.66 hm2，年出欄豬8頭、牛2頭。

2.2 成本及效益計算方法

為了進一步量化分析山地梯田果園建設和沼氣池生產效益，2015年在實地調查和典型定位測試的基礎上，對生態果園肥料獲取和運行成本、固定設施建設投入、施用沼肥或有機肥增加的人工費用以及因施用沼肥或有機肥增產增質而增加的收入、節約的化肥、農藥等生產成本和效益進行典型調查和分析計算。

根據調查結果分析，在黃土丘陵溝壑區莊浪縣栽植的蘋果壽命一般為15年，施用沼肥達到5年以上的果園其盛果期可延長1年。據此推算，如果在果園整個生命周期中都施用沼肥并配合施用化肥，與以施用化肥為主、部分使用農家肥的果園相比，其壽命至少可以延長3年以上，即由一般果園壽命的15年提高到18年，由于本試驗點果園為成齡果樹[3]，故“五配套”模式戶的果園經營周期以14年計算。結合生態果園建設實際，建設投資包括基礎工程建設費用、太陽能暖圈建設費用、集水灌溉子系統建設費用、種植業投資費用4個部分，采用《項目決策分析與評價》財務分析法和劉娟娟等[2]研究結果，計算出8 m3沼氣池一次性投資總額為15 890元；沼氣池年生產盈利按照沼氣沼渣沼肥、養殖業、果園經濟效益3個部分計算，其經濟效益為55 628.9元。

2.3 經濟技術分析

根據財務分析方法，計算的果園施用沼肥項目凈現值和內部收益率評價其經濟效益，由前述果園生長年限14年計算，貼現率取10%。

根據財務分析法凈現值計算公式，計算的典型農戶生態果園沼肥的凈現值（NPV）16.72萬元（表1），內部收益率（FIRR）達到34.1%。因此，果園通過施用沼肥進行生態化栽培具有較好的經濟效益和發展潛力。沼氣果園栽培農戶平均收益財務評價現金流量見表1。

根據前述公式計算，農戶生態果園沼氣池項目動態投資回收期為Pt=3.29年。項目財務凈現值FNPV為16.72萬元，內部收益率FIRR=34.1%，表明項目實施具有良好的經濟效益。

3 生態果園運行管理基本做法

3.1 積極引導養殖戶與果園建設合作，促進養殖與果園生產循環利用

自2012年以來，結合果園建設積極推廣以沼氣為主的開源節流沼氣能源工程，發展沼氣工程與生態果園循環經濟，不僅使家庭養殖很好地解決了污染問題，取得了一定的經濟效益，同時，果園經營者也通過施用沼肥提升了果品的品質。縣、鄉政府在制定畜禽養殖產業發展規劃時，將果園集中區與養殖區結合起來，合理規劃養殖業與生態果園的區域布置[4]。在陽川、萬泉、朱店等適當的果樹栽培區推廣農戶沼氣與果園生產相結合技術，通過生態果園施用沼肥模式，建立起生態果園消化人畜產生的糞污、果樹整形修剪及落葉、作物秸稈等，并通過沼氣池發酵產生較高質量的有機肥，從而減少了傳統土肥漚制所需的土源和勞力。

3.2 鼓勵推廣生態果園施用沼肥，減少果園生產管理成本

在生態果園建設初期，果園生產經營管理以單個農戶為主，由于果園和沼氣池建設短期內的固定資產投入與運行成本較高，施用沼肥節省的化肥成本與農藥成本也很少，增施沼肥又增加了人工成本；同時，一些果農對施用沼肥能減少化肥、農藥的使用量的認識不足。基于此，縣、鄉政府將建設生態果園施用沼肥的意義、政府補助標準、建設內容、建設條件及建后效益等向農戶進行廣泛宣傳，提高農戶對果園的種植積極性。同時，建設沼氣生態果園聯動經營的典型示范戶，鼓勵有能力的農戶在適宜的山地或農地發展果園，擴大果園種植面積，然后通過果園施用沼肥的設施補貼等相關政策，鼓勵果農在果園中增加沼氣工程建設投入，初步形成較完善的沼肥施用措施，從而達到推廣生態果園施用沼肥模式、提高果農經濟效益的目的。

3.3 加強沼氣池后續管理服務及配套設施建設，提高沼肥利用效率

由于沼氣及生態果園建設農戶比較分散，沼氣廢物和配套設施建設還不夠全面，加之農戶大部分勞力外出務工，留守人群通常文化水平較低，導致一些農戶未掌握沼氣綜合利用技術，沼渣、沼液等優質肥料得不到充分使用。為此，縣、鄉政府協同職能部門在萬泉鎮徐城村推廣沼氣池建設、沼渣利用、生態果園建設等措施，建立典型示范戶，按照《戶用沼氣高效使用技術》和《莊浪縣農村沼氣池項目管理手冊》，對沼氣池的建設、管理、沼渣、沼肥施用、沼液在果園病蟲害防治等進行田間地頭技術服務，抓好示范基地的技術開發，宣傳普及沼渣、沼液、高效施用技術，提高沼肥的利用效率，取得了較好的經濟效益和生態效益，初步探索出一條具有黃土丘陵溝壑區第三副區特色的山地梯田生態果園可持續發展模式。

4 結語

（1）以黃土丘陵溝壑區莊浪縣山地梯田為基礎、以沼氣為紐帶建立生態果園，合理利用人畜糞污，形成果園、沼氣、沼渣綜合利用生態鏈，提高了果園生產經濟效益。

（2）應用項目決策分析與評價原理，對農戶沼氣池建立投資、運行管理、預期經濟效益等進行財務分析，該模式凈現值為16.72萬元，內部收益率為34.1%，大于基準收益率10%，動態投資回收期為3.29年。

（3）生態果園建設有利于深度開發該區山地梯田生產潛力，是貧困山區實現“創新、協調、綠色、開放、共享”理念的有效途徑之一。

5 參考文獻

[1] 唐志鵬，何新華，孟定金，等.山區生態果園模式研究與效益分析[J].廣西農業生物科學，2005，24（4）：343-346.

[2] 劉娟娟，邱凌，苑建偉.黃土高原沼氣生態果園經濟效益評價[J].農機化研究，2007（4）：49-52.

[3] 郭林榕，林旗華，陳志峰，等.果樹循環經濟生態栽培體系構建的研究[J].中國農學通報，2008，24（10）：477-481.

[4] 白小麗，段義字.山地梯田果園幼樹期園地利用效益初步分析[J].甘肅農業，2012，351（21）：34-36.